科学课题研究的理论依据范文

导语：如何才能写好一篇科学课题研究的理论依据，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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小学科学课程是以培养小学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程。《全日制义务教育科学（3―6年级）课程标准（实验稿）》里讲的“科学素养”主要是指必要的科学知识、科学的思维方式、对科学的理解、科学的态度与价值观，以及运用科学知识和方法解决问题的意识和能力。在科学知识长期占据主导地位的小学科学课上，科学思维的培养日显其重要性。科学思维，也叫科学逻辑，即形成并运用于科学认识活动、对感性认识材料进行加工处理的方式与途径的理论体系；它是真理在认识的统一过程中，对各种科学的思维方法的有机整合，它是人类实践活动的产物。本文通过对小学生科学思维发展的重要性，探讨了小学生科学思维在课堂中发展的成效。

二、课题研究的内容和方法

1. 课题研究的内容：

1）在《给冷水加热》课堂中，观察学生的思维变化。

2）在《给冷水加热》课堂中，总结学生科学思维常见的问题及解决方法。

2. 课题研究的方法：

1）文献研究法。通过对有关课堂教学、学生科学思维培养与发展等理论的学习，积累详实的资料，并找准理论依据，为后期开展研究奠定基础。

2）案例研究法。⑽倚？蒲Ы萄凶榭展的《给冷水加热》课堂教学活动当作案例，具体问题具体分析，进行归纳处理。

3）经验总结法。通过开展发散科学思维的教学实践活动，及时总结经验，加以推广，将一般做法上升到一定的理论高度，并作出适当的表述。

本研究活动分为三个阶段：

第一阶段：准备阶段。1）向本校科学老师们调查了解学生科学思维在本校科学课堂上发展的具体情况，了解本校部分学生对科学思维在科学课堂上应用的一些意见和建议，找出本校本班存在的问题，确立具有针对性和实践意义的课题研究方向。2）做好课题准备工作，制定研究方案，确定实施步骤。

第二阶段：实施阶段。我校科学教研组开展的《给冷水加热》课堂教学活动。在活动中，学生能体会并发现水受热后重量不变，而体积变大。教师继而引导学生从影响物体在水中沉浮的因素去分析水加热后产生的变化。学生通过设计实验，观察水受热后重量和体积是否发生了变化。在实验探究里，学生会有乐于发现新问题和愿意积极探索的情感。

第三阶段：总结阶段。听教研员对《给冷水加热》课堂的点评，结合自己的教学特色，完成课题的总结分析，撰写了课例分析和研究论文。

三、课题研究的初步成效

1. 实施微课能促进学生有效自主学习。

在《给冷水加热》课堂中，有两处地方利用了“微课”，一是在学生汇报盛有冷水的塑料袋经加热后的沉浮变化，二是研究水受热后上浮的原因，利用“微课”验证重量是不是水受热上浮的原因。“微课”是指以视频为主要载体，记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点（重点难点疑点）或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。“微课”既有别于传统单一资源类型的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等教学资源，又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。它能提供学生自主学习的环境，更好的满足学生对学科知识点的个性化学习，激发学生探究的欲望，发散学生思维。

2. 巧用实时录像点评。

在《给冷水加热》课堂中，每次学生进行实验探究，教师都会在旁进行实时录像投影到大屏幕上。当学生汇报实验结果时，教师便会调出录像，对学生实验操作进行点评。学生可以很直观观察到自己哪些实验操作欠妥，学会由外到内反思自己，下一次自己该如何操作能得到最好的实验结果。从中利用正确的评价方式，学生单一的思维经反思后可发展为多向的科学思维。

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【关键词】体验学习 小学科学教育 研究

《 小学科学课程标准（实验）》提出了体验性要求的学习目标，从三个层次（经历、反应、领悟）强调科学学习的体验性、过程性，强调直接经验的价值和意义，要求学生能进入积极的、深层次的体验学习，从学习中获得积极的情感体验和深层的内心感悟。这种课程观要求教师和学生形成的“学习共同体”探求新知识，将教材、教师、学生、环境四个因素整合的一种“生态”系统。

一、体验学习及其理论

1.体验学习的内涵

体验是指主体与客体之间的一种特殊的关系状态，是主体体认、把握世界的一种动态的认识活动。教育学意义上的体验既是一种活动，也是一种活动的结果。作为活动，即主体亲历某件事并获得相应的认识和情感；作为活动的结果，即主体从亲历中获得的相应的认识和情感。

体验学习是指学习主体在一定的情境下，通过观察、实践、交往，对事物、符号、情感的感知与内省体察，自觉或不自觉地获得包括认知、习惯技能、情感态度等的明确知识或默会知识。

由此可看出，体验是学习的基础。学生要探索并且反思的并非简单的体验，而是丰富的、结构性、具有新意义的体验。学生必须投入到体验中，并且反思发生了什么？它是怎样发生的？为什么会发生？身、脑、心三者的有机统整是体验运行与产生的必要条件，因为仅有“以身体之”那是经历，仅有“以身体之，以脑思之”那是经验，惟有“以身体之，以脑思之，以心悟之”才是体验。

2.体验学习的理论依据

（1）体验学习符合学生的认知心理。学生对知识的理解，是一个感性认识和理性认识相结合的过程。感性认识是理性认识的必经阶段，理性认识依赖于感性认识。让学生还原于生活，获得丰富的感性认识从而有利于加深对理性认识的理解。没有体验，感知就不会深刻；没有体验，就不会有自我构建；没有体验，就没有真正意义上的学习；没有体验，就不会有创造的发生。

（2）体验学习符合理论与实际相结合。理论联系实际的原则要求教师加强对基础知识教学的同时，引导学生从理论与实际的联系中去理解知识，运用知识，去分析问题和解决问题，做到学懂、会用。

（3）体验学习符合间接经验和直接经验的关系。间接经验和直接经验的关系，是教学过程中学生的认识由不知发展到知的一对基本的矛盾关系。丰富的直接经验，有利于理解间接经验，体验学习能够为学生提供丰富的直接经验。

（4）体验学习凸显了学生的主体地位。新课程强调学习过程应以学生为中心，尊重学生的个体差异，注重互动的学习方式，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，本质上是要充分发挥学生的主体性，使学生在学习的过程中是自主的、能动的、富于创造性的。学生既是考虑问题的出发点也是归宿点。“体验”让学生成为教学的主体，参与知识的形成过程，成为学习的主人，使学习成为学生自觉的行为。

二、小学科学教育中的体验学习及其开展

1.小学科学教育中体验学习的开展

体验学习作为一种学习论，其所强调的主体性、情境性、行动性、反思性等特点与小学科学课程的理念相契合，特别是体验学习圈所呈现的程序化、科学化的学习过程，为小学科学课程的教学过程提供了可行的操作范式。

（1）明确小学科学教育中体验学习的类型。“体验学习”在小学科学教育中的主要类型如表1。

（2）注意小学科学教育中体验学习活动过程的衔接。小学科学教育中体验学习的实践形态主要包括做中学、服务性学习、反思性学习。在这几种形态中，做中学、研究性学习、服务性学习是经验学习的基本存在形式，反思性学习是经验学习的优化形式，开展这些体验学习活动，一要做好活动前的准备工作，二要注意学习活动过程的衔接。

① 活动目标的衔接。进行体验学习的关键在于学生能否获得符合活动要求的体验，因此，教师应做好活动的组织和指导工作，设计科学合理的活动目标，并在开始上课时就清晰地传递学习目标。

② 活动内容的衔接。教师在教学设计时应充分考虑学生身心发展的连续性，加强活动内容的关联，开展丰富多彩的体验活动，从而调动学生积极参与体验活动的兴趣，丰富学生的体验。

③ 活动方式的衔接。在体验学习活动方式上，存在一定的共性和相似性，在采用一定的观察、实验、参观、调查发表和议论等方式时要加强他们之间的关联性，使学生更好地适应各种活动方式。

④ 活动场所和活动形式的衔接。校内外的自然环境、社会环境、文化环境等都可以作为体验活动的场所和资源，教师在运用体验学习方式进行教学时，不仅应考虑活动的难度和深度，同时应加强活动场所和活动形式之间的连接，课程内容与先前的教或学相联系，做到“前面活动是后面活动的基础，后面活动是前面活动的升华”。

（3）把握小学科学教育中体验学习成功的关键。将体验学习应用于小学科学教育的成功因素关键在于教师要创设一种有意义的情境，并且引领学生在创设的情境中积极体验。基于大卫·库伯的体验学习模型，在小学科学教育中可构建如图1体验学习的模式。

第一环节：认识体验阶段。在情境内容的选择上，教师应注重典型性，精心选取典型性材料，吸引学生，培养其参与体验的兴趣，诱发学生积极思维。教师可合理地运用实物展示、视频感染、图像或者媒体直观教学、多媒体模拟甚至直接设置疑难问题等方式创设适合的教学情境，借此对学生产生强烈的刺激，使之进入所创设的特定氛围中，让学生在体验中产生一种无意识和不稳定的情感体验，使他们在不知不觉中触动自己的情感之弦，产生各自的认知冲突。

① 创设真实情境，构筑学生的真实学习体验。譬如，在校园里，通过观察蚂蚁的觅食行为，学生获得关于蚂蚁行为的第一手知识。蚂蚁可以通过嘴里分泌的一种蛋白来相互交换信息，向前赶路的蚂蚁总会和返回的同伴接吻，原来它们是在说话。

② 采用情境模拟，丰富学生的类真实体验。一是情境仿真，它是指人为地创设某种高度类似真实世界的情境，让学生通过参与这种情境中的活动而进行学习。例如在教学《 鱼 》这一课时，教师可为学生提供鱼缸、小金鱼、放大镜及一些辅助材料，让学生分组去自由地观察研究。面对鱼缸里的小金鱼和桌子上的放大镜，学生忍不住用手去拨弄，用放大镜去观察，自然地投入到探究活动中去了。二是角色扮演。例如学习水污染治理时，可让学生扮演市民、企业家和政府官员角色，分别发表各自对水污染治理的不同立场和意见。

③ 运用观察学习，增加学生的替代性体验。例如《 生态平衡 》可以通过播放相关的纪录片，让学生在观看影片中学习生态知识，体验生态失衡的不利一面。

第二环节：反思观察阶段。教师要根据学生的知识水平、心理特点，结合教育情境和教学内容，设计一些富于挑战性的问题，激发学生积极思维和体验，使学生不自觉地进入“情境”。问题要有针对性，目的明确；同时又要有启发性，处于学生的“最近发展区”，难易适度，循循善诱，步步深入。

例如观察“涂在黑板上的水迹逐渐干了”现象，提出“涂在黑板上的水到哪里去了？”进而研究《 水到哪里去了 》；观察“不倒翁摇摇摆摆却不倒”的现象，提出“不倒翁为什么不倒？”进而研究《 怎样使物体放得稳 》；观察“鼓发出声音，鼓面上的米粒在跳舞”的现象，提出“声音的产生跟米粒的跳动有什么关系？”进而研究《 声音是怎样产生的 》。这些认知冲突，需要教师有意识地制造一种“不协调”的状态，去激发学生“心求通而未得”的心态，产生迫切需要提出问题的心理。

第三环节：行动体验阶段。在学生的探究实验过程中，教师对学生适时的、必要的、谨慎的、有效的指导是一堂成功的探究实验课的骨架，而学生在教师引导下的深入思考和动手实验则是课堂的血肉灵魂，只有两者相互依存才能达到优秀课堂的境地。

① 教师事前做好充分的准备，先行实验，以保证实验的效果和安全，同时选择合适的方法。例如《 我们的营养 》就应确定用“实验法”来检验；《 蚂蚁 》一课，选择观察法比较好，《 水温的变化 》需要温度计来进行测量和统计；当然有些内容需要采用多种方法，例如《 我们周围的土壤 》，既要用到观察法、调查法，还要亲历实验过程、查阅资料法等。

② 在学生实验开始前，对实验的目的和要求、依据的原理、仪器设备安装使用的方法、实验的操作过程等，通过讲授或示范作充分的说明，以增强学生实验的自觉性。例如，应该用灯帽盖灭，不允许采用吹灭的方式灭灯；闻液体的气味时要用手轻轻在瓶口扇，用鼻子闻，不能把鼻子凑到瓶口闻；试管加热时怎样安全操作等。

③ 在实验进行过程中，小组实验尽可能使每个学生都亲自动手；教师要巡视指导，及时发现和纠正出现的问题，进行科学态度和方法的教育。

④ 实验结束后，由师生或由教师进行小结，并由学生写出实验记录。

第四环节：抽象概括阶段。教师对待学生在体验过程中的个性化感受应持宽容和开放的态度。当学生充分发表完自己的体验和看法之后，教师应及时引导学生采取小组讨论、班级辩论、成员评议等方式进行探讨和交流。通过师生之间、生生之间积极的探讨和交流，才能集思广益、相互启迪、开阔视野，实现体验从感性向理性高度的升华。

小学科学课要采用多样化的形式进行探讨和交流。例如，教学《 水和食用油的比较 》一课时，让学生观察把水和食用油分别滴在玻璃、蜡光纸、报纸上，如果让学生口头表述，学生很难准确描述，这时让每个小组把观察到的画下来，然后把记录纸贴到黑板一起展示，学生一下子就发现了水滴较圆，而食用油滴较瘪；对物体的一些特性，（物体在水中的沉浮、物体的导电性，天气的变化等）可以用符号来表达。在交流中探索，让每个学生参与到活动中去。

第五环节：行动应用阶段。科学教育中不能只停留于学生的即时体验和感悟，而应引导学生在体验和交流后进行评价和反思，将体验和认识进行分析总结，从而实现对体验的超越，完成知识的内化，并使之成为一种心理动力和行为的价值尺度去指导学生的践行。

例如《 蜗牛 》一课，学生探究了蜗牛的食性，组织了蜗牛爬行比赛后，学生对蜗牛产生了兴趣。有些学生提出要继续饲养蜗牛观察它更多的生活习性，这就是一个很好的延伸，相信在课后饲养的过程中学生能发现更多的关于蜗牛的知识。为了更加有效地落实延伸与拓展，可从以下几方面着手：组织成立课题研究小组，按制定的实验计划坚持做下去，观察并做好研究记录；教师做好方法和技术的指导，做学生探究的坚强后盾；确定一周召开一次汇报会，交流探究情况，取长补短，资源共享。

这种模式关注学生的学习过程和方法，突出以实验为基础、以探究为过程的学习方式，使概念原理在头脑中的记载或呈现方式除了有清晰的语言表征，还具有丰富的动作表征和情节表征，能形成理性和感性相和谐的认知结构。需要说明的是，在具体教育中，各环节往往会重复出现，不同环节之间也常常彼此结合，共同构成小学科学教育教学的某一具体部分。

三、小学科学教育中开展体验学习的原则

1.科学性原则

体验学习的特点就是重视过程和情感，而在活动设计中，既注重个体的体验，又强调与人交往和合作，故要在潜移默化中科学地实现体验学习。

2.可操作性原则

由于小学生年龄特点和心理发展水平的限制，体验学习更多需要教师引导学生去亲身体验。其本身也存在一些不足，并非所有的知识都适用于这种学习方式。首先，对学问性知识来说，教师的讲授显得更为重要，体验学习只能作为辅助手段加以运用，它更适合于综合性、实践性知识的学习，因此，根据科学学科特点，选择体验学习方式将取得更为显著的效果；其次，体验学习对教育条件提出了更高的要求，在教育时间、空间方面需要学校、社会等各方面力量的支持；再次，运用体验学习方式进行教育对科学教师是一大挑战，科学教师不仅要有深厚的科学、教育理论素养，更要有丰富的教育实践知识，这样在教育中才能得心应手。

3.有效性原则

体验的设计和完成需要很长的时间。要进行一个完整的体验过程，首先，需要对情境的精心设计，哪些因素是有教育意义的？哪些因素是容易分散学生注意力的？如何选择适合小学生年龄身心发展阶段的素材？以及实验材料的充分准备，有时还需要准备场地或者联系社会人员等，这些做下来就延长了体验学习的时间。其次，要完成体验学习，精髓在于学生的反思，给予学生反思讨论的机会，无疑又延长了时间，如果缩短时间，则反思不够，体验不深，达不到体验的目标。所以需要科学教师了解每个学生的现有体验基础和将要发展的体验状态，提高教育效率。

4.多元评价性原则

最好采用质性评价，关注学生的参与程度、积极性，对体验学习的评价方式有观察、访谈、问卷、成长资料袋评价、作品分析等。