關(guān)于小學(xué)科學(xué)的論文示例
一、農(nóng)村小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀
為深入了解農(nóng)村小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)情況，課題組以蠡縣部分農(nóng)村小學(xué)校長(zhǎng)和科學(xué)課教師為調(diào)查對(duì)象，并編制了教師問卷和校長(zhǎng)訪談提綱，調(diào)查結(jié)果如下。
（一）農(nóng)村小學(xué)科學(xué)課教師的基本情況。1.科學(xué)課教師的基本情況分析。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，小學(xué)科學(xué)課教師的男女比例大概是1：4；年齡分布方面，20至30歲的占32%，31至40歲的占30%，41至50歲的占30%；教師專業(yè)分布方面，學(xué)習(xí)理工科的僅為30%，70%的科學(xué)課教師是人文學(xué)科畢業(yè)；從學(xué)歷分布看，專科以上學(xué)歷的教師占到了74%。2.科學(xué)課教師的受訓(xùn)情況分析。調(diào)查中，70%的科學(xué)課教師從未參加過專門的、系統(tǒng)的科學(xué)課程培訓(xùn)；而參訓(xùn)的教師中，73.3%的教師認(rèn)為最大的收獲是進(jìn)一步了解了基礎(chǔ)教育課程改革的背景、意義和目標(biāo)。
（二）科學(xué)課教師的教學(xué)情況。1.課時(shí)情況。訪談某校長(zhǎng)時(shí)，他表示根據(jù)課標(biāo)的要求，學(xué)校每班安排一周2至3節(jié)科學(xué)課程。但從教師的問卷結(jié)果看，90%的教師反映科學(xué)課程的課時(shí)經(jīng)常被語、數(shù)、外占用或淪為自習(xí)課。2.教學(xué)參考依據(jù)分析。調(diào)查中，66%的教師依靠教材、教參教案進(jìn)行教學(xué)，還有28%的科學(xué)課教師根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)教學(xué)；而教學(xué)活動(dòng)中，80%的科學(xué)課教師采用勾劃重點(diǎn)、學(xué)生背誦的方式。3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況。實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，教師選擇性做少數(shù)實(shí)驗(yàn)的比例是36%，從來不做實(shí)驗(yàn)的教師比例為60%。一旦實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)象不一致時(shí)，11.1%的教師采用少數(shù)服從多數(shù)的方式，83.3%的教師自己直接給出結(jié)論。
（三）科學(xué)課教學(xué)資源利用開發(fā)情況。1.實(shí)驗(yàn)器材利用情況。科學(xué)課教師做實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的工具和材料多數(shù)由實(shí)驗(yàn)室配備，而學(xué)校提供的實(shí)驗(yàn)器材少數(shù)能用的比例占88%。2.教學(xué)資源開發(fā)情況。通過網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代信息技術(shù)平臺(tái)來補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容的教師占16%；教學(xué)過程中，能偶爾根據(jù)實(shí)際情況開發(fā)利用教材以外的課程資源的教師比例為32%，剩余68%的教師完全按照教材內(nèi)容實(shí)施教學(xué)。
（四）科學(xué)課教學(xué)評(píng)價(jià)情況。1.教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)情況。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，科學(xué)課教師評(píng)價(jià)學(xué)生的主要依據(jù)是書面考試成績(jī)，而學(xué)生的創(chuàng)新能力摘要：科學(xué)史是科學(xué)產(chǎn)生、形成、發(fā)展及其演變規(guī)律的反映，是一部人類認(rèn)識(shí)與改造自然的歷史。在小學(xué)科學(xué)課當(dāng)中，適當(dāng)引入科學(xué)史可以讓小學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)，是培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)的主要學(xué)習(xí)資源。關(guān)鍵詞：科學(xué)課堂；科學(xué)史；重演一、科學(xué)史對(duì)小學(xué)教學(xué)的意義科學(xué)史是科學(xué)產(chǎn)生、發(fā)展及其演變規(guī)律的反映，是一部人類認(rèn)識(shí)與改造自然的歷史，又是一部凝聚著人類獨(dú)有的科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神的演化歷史［１］。自然科學(xué)是人類巨大的精神財(cái)富，而科學(xué)史將這筆精神財(cái)富記錄下來呈現(xiàn)給人類，是人類思想寶庫中一筆十分寶貴而豐富的`精神財(cái)富。吳國盛說過：一想到科學(xué)的歷史，就會(huì)掠過一陣異樣的激動(dòng)。［２］數(shù)千年來科學(xué)先賢們?yōu)閿[脫觀念的困擾以及擴(kuò)大知識(shí)的領(lǐng)地所做的艱苦卓絕的工作仿佛一部英雄史詩，勾起人的崇敬和敬仰之情。所以，科學(xué)史也是一部科學(xué)家為追求真理而進(jìn)行的不屈不撓的奮斗歷史。然而直到２０世紀(jì)科學(xué)史才逐漸受到人們的廣泛關(guān)注，正式成為一門學(xué)科。閱讀科學(xué)史可以使我們回顧科學(xué)的歷史，了解歷史中的科學(xué)家們真實(shí)的工作情況，了解一些觀念逐步建立的歷史。在小學(xué)科學(xué)課堂中引入科學(xué)史，可以使學(xué)生了解在科學(xué)的發(fā)展史上哪些發(fā)現(xiàn)對(duì)社會(huì)生活產(chǎn)生了巨大影響，讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)與生活之間緊密的聯(lián)系，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，并自然地重視對(duì)科學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)參與感和責(zé)任感；學(xué)生通過學(xué)習(xí)科學(xué)史的發(fā)展過程，能夠意識(shí)到所有的科學(xué)理論都不是最終的真理，都還需要經(jīng)歷不斷改進(jìn)、修正的過程。學(xué)生還可以從中感受前人在科學(xué)研究中遇到困難時(shí)的不懼權(quán)威、敢于質(zhì)疑、勇于批判、堅(jiān)持真理的科學(xué)精神，體會(huì)科學(xué)的魅力，樹立嚴(yán)謹(jǐn)、執(zhí)著的科學(xué)態(tài)度，進(jìn)而使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)的本質(zhì)，提升其科學(xué)素養(yǎng)。
二、小學(xué)科學(xué)課堂中科學(xué)史教學(xué)情況分析
目前在小學(xué)科學(xué)教育中已經(jīng)逐漸開始重視學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)史。在《全日制義務(wù)科學(xué)（３～６年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》中指出，要讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展的歷史。在小學(xué)科學(xué)的各個(gè)版本教材中也涉及科學(xué)史方面的內(nèi)容。［３］例如，用科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)人物、科學(xué)技術(shù)發(fā)明、科學(xué)故事或逸聞引入一個(gè)章節(jié)，或者在單元、課的拓展部分涉及相關(guān)的科學(xué)史閱讀材料，供學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)。教師也會(huì)有意識(shí)地在教學(xué)設(shè)計(jì)中涉及科學(xué)史，例如，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)利用一個(gè)科學(xué)家的故事或者一個(gè)歷史上著名的實(shí)驗(yàn)來引入課的主題，通過利用學(xué)生課外閱讀時(shí)間，讓學(xué)生閱讀科學(xué)史類的少兒圖書。由此看來，科學(xué)教育工作者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了科學(xué)史對(duì)于小學(xué)科學(xué)教育的重要意義，將科學(xué)史引入教學(xué)也越來越受到重視，但困難和問題的存在也是顯然的。首先，課標(biāo)中僅僅提到了要讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展史，并沒有確切的學(xué)習(xí)目標(biāo)。想要把科學(xué)史普及到課堂之中，課標(biāo)中應(yīng)對(duì)科學(xué)史融入小學(xué)科學(xué)教材作出明確的規(guī)定。如對(duì)科學(xué)史知識(shí)的數(shù)量、呈現(xiàn)的方式、科學(xué)史知識(shí)在教材中的地位以及評(píng)價(jià)建議等方面作出相關(guān)規(guī)定。第二，目前教材中將科學(xué)史引入教學(xué)中的過程過于簡(jiǎn)單化，往往是作為教師導(dǎo)入的手段或者作為課后閱讀作業(yè)。［４］這種科學(xué)史的教學(xué)模式是低效的。科學(xué)教育的本質(zhì)在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生具有理性懷疑精神和科學(xué)創(chuàng)新能力。因此只有將學(xué)生的觀念與科學(xué)史中科學(xué)家的觀念相互交融，進(jìn)行跨越時(shí)空的對(duì)話，才能夠使科學(xué)史發(fā)揮最大的價(jià)值。第三，一些教師認(rèn)為科學(xué)教材中有科學(xué)家的肖像或者科學(xué)小故事就算是引入科學(xué)史的教育了。然而這種方式不能顯現(xiàn)出科學(xué)本質(zhì)并使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的向往。而且，一些歷史上的傳奇故事，如阿基米德在浴缸中發(fā)現(xiàn)浮力、牛頓被蘋果砸到而發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律等，這些故事雖然能夠使課堂變得豐富有趣，但往往過于強(qiáng)調(diào)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的偶然性、機(jī)遇性，忽略了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的真實(shí)歷史條件等，會(huì)使學(xué)生對(duì)科學(xué)產(chǎn)生極端或片面的認(rèn)識(shí)。
三、如何在科學(xué)課堂上重演科學(xué)史
如何將科學(xué)史有效地引入科學(xué)教學(xué)之中，卻又不違背科學(xué)教育所提倡的科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心，讓學(xué)生親歷科學(xué)過程呢？在科學(xué)課堂中重演科學(xué)史或許能達(dá)到較好的效果。重演科學(xué)史的意思是將科學(xué)史與科學(xué)探究相結(jié)合。歷史上的科學(xué)家是在大量的觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，不斷進(jìn)行探究，才發(fā)現(xiàn)了一些現(xiàn)象、結(jié)果、理論。這其實(shí)和現(xiàn)在小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的過程是一致的。瑞士心理學(xué)家皮亞杰針對(duì)科學(xué)史上的科學(xué)家對(duì)“力”“速度”等基本概念的認(rèn)識(shí)過程與兒童對(duì)同樣科學(xué)概念的認(rèn)識(shí)過程進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兒童對(duì)這些概念的認(rèn)識(shí)與最早的科學(xué)家們的認(rèn)識(shí)極其相似。［５］因此，在科學(xué)教學(xué)中，可以將某一概念或知識(shí)在科學(xué)史中的認(rèn)識(shí)過程進(jìn)行簡(jiǎn)化，將歷史上科學(xué)家們?cè)诶碚摶蛴^念不斷改進(jìn)的過程中所做的典型實(shí)驗(yàn)在課堂上進(jìn)行重演，讓學(xué)生了解科學(xué)的演變歷程，從中進(jìn)行學(xué)習(xí)，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)。下面以首師版小學(xué)科學(xué)教材五年級(jí)上冊(cè)“力與生活”單元“力”一課為例，探討如何在教學(xué)中重演力學(xué)研究的發(fā)展史。
（一）力學(xué)研究發(fā)展史
力學(xué)的發(fā)展有著悠久的歷史。提到力就不得不說運(yùn)動(dòng)，力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系密切。在力學(xué)的發(fā)展史中最重要的三個(gè)階段是亞里士多德的“天然運(yùn)動(dòng)”和“受迫運(yùn)動(dòng)”、伽利略的“斜面實(shí)驗(yàn)”和牛頓的“運(yùn)動(dòng)三定律”。［６］在《科學(xué)的歷程》一書中介紹，亞里士多德認(rèn)為，第一，地上的物體由土、水、氣、火四種元素組成，其運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，地上的物體都有其天然的處所，而所有的物體都有回到其天然處所的趨勢(shì)。這就是所說的天然運(yùn)動(dòng)。土和水是有重性的，它們的天然處所就在下面，因此它們具有向下的天然運(yùn)動(dòng)。氣和火是有輕性的，它們的天然處所在上面，因此它們具有向上的天然運(yùn)動(dòng)。重性越多，下落速度越快，所以重物比輕物下落的快。第二，物體之所以可以運(yùn)動(dòng)都是受迫運(yùn)動(dòng)，受迫運(yùn)動(dòng)是推動(dòng)者加于被推動(dòng)者的，推動(dòng)者一旦停止推動(dòng)，運(yùn)動(dòng)就會(huì)立刻停止。比如馬拉車這一過程，馬向前拉車，車就隨之運(yùn)動(dòng)；馬停止拉車，車就不再動(dòng)了。這就是亞里士多德著名的觀點(diǎn)“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”。多少年來，人們對(duì)亞里士多德的觀點(diǎn)深信不疑，直到伽利略等科學(xué)家對(duì)這一觀念開始質(zhì)疑。伽利略率先采用“理想化模型”的研究方法，進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。終于得出了落體定律。這一定律表明下落的物體所用的時(shí)間與物體重量沒關(guān)系。伽利略采用理想化模型的方式說明：“當(dāng)物體沿著水平面運(yùn)動(dòng)沒有遇到任何阻力時(shí)，那么該物體的運(yùn)動(dòng)是勻速的，并會(huì)一直繼續(xù)下去，若是這個(gè)平面無止境地向空間延伸的話。”［７］這是著名的慣性定律，這說明了外力并不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而只是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。這是對(duì)亞里士多德的觀念的重大變革。后來，牛頓系統(tǒng)地總結(jié)了伽利略的工作，提出了慣性定律，即牛頓第一定律：任何物體若不受其他物體對(duì)它的作用，將繼續(xù)保持其靜止的或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，直到有力去改變它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。與伽利略的表述相比較，牛頓第一定律的表述具有了普遍性和概括性。
（二）小學(xué)科學(xué)課堂重演力的發(fā)展史
根據(jù)力學(xué)研究的發(fā)展的三個(gè)階段，我將“力”這節(jié)課的教學(xué)做如下三個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。
１．設(shè)想：小車如何動(dòng)起來？動(dòng)起來的原因是什么？在課堂的引入環(huán)節(jié)，借助實(shí)驗(yàn)材料———小車，讓學(xué)生思考如何使小車動(dòng)起來。學(xué)生的設(shè)想有很多，如用手推、用繩子拉、用風(fēng)吹等，這些都離不開力。以用手推車為例，手推車，車運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生思考車為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)，大部分學(xué)生會(huì)回答：手給了車一個(gè)力。接著思考手松開，車的運(yùn)動(dòng)會(huì)停止的原因。學(xué)生會(huì)說：沒有手給的力了，所以車會(huì)停止。這一點(diǎn)符合亞里士多德的觀點(diǎn)。我們不用立刻去糾正學(xué)生的錯(cuò)誤，繼續(xù)去讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)自己推翻自己的觀點(diǎn)。
２．驗(yàn)證：在課堂中重演伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)伽利略就是用斜面實(shí)驗(yàn)推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)。既然學(xué)生們也和亞里士多德持有一致的觀點(diǎn)，那么，在課堂上就可以重演伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生們自己去推翻自己的觀點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備盡量光滑的斜面和小車。讓學(xué)生將小車放在斜面上，松開手，小車?yán)^續(xù)運(yùn)動(dòng)。讓學(xué)生思考原因，手沒有給小車力了，為什么小車還能運(yùn)動(dòng)。知識(shí)豐富的學(xué)生可能會(huì)提到斜面、重力和摩擦力。不斷改變斜面的角度，直到斜面變成平面，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況。此時(shí)沒有高度，重力就不產(chǎn)生作用了，只剩下學(xué)生所提的摩擦力在起作用。讓學(xué)生發(fā)揮想象力，這里就用到了伽利略“理想化模型”的研究方法。如果平面沒有摩擦力，是絕對(duì)光滑的，此時(shí)給靜止的小車一個(gè)力，小車還會(huì)停下來嗎？答案是小車還會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，那么沒有任何力的作用，小車還是能夠繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，這就推翻了前面學(xué)生認(rèn)為的物體停止運(yùn)動(dòng)是因?yàn)闆]有力的作用了。為了讓學(xué)生更深入地理解，可以探討一個(gè)生活中的實(shí)例：冰上運(yùn)動(dòng)。我們?cè)诨臅r(shí)候冰面很光，滑起來之后很難停住，滑的距離也很遠(yuǎn)。但是如果同樣在普通地面做向前滑的運(yùn)動(dòng)，很可能滑不起來或者滑不遠(yuǎn)。越光滑的表面滑行得越遠(yuǎn)，那么如果完全光滑，摩擦力為零的時(shí)候就可以一直滑下去，直到有一個(gè)人去抓住他才能停止。然后可以繼續(xù)讓學(xué)生展開想象，如果在地球上都沒有摩擦力，那么會(huì)發(fā)生什么樣的情況。根據(jù)斜面實(shí)驗(yàn)、生活實(shí)例和想象，學(xué)生則可以理解力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)。
３．反思與創(chuàng)新：對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考并得出結(jié)論在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這節(jié)課進(jìn)行反思，并用學(xué)生能夠理解的語言總結(jié)規(guī)律。偉大的科學(xué)家牛頓，就是在前人的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中總結(jié)出了“牛頓第一定律”。學(xué)生目前還不能明白牛頓第一定律的語言，因此需要用通俗易懂的話進(jìn)行總結(jié)。當(dāng)一個(gè)物體靜止時(shí)，給它一個(gè)力可以使物體運(yùn)動(dòng)起來；當(dāng)一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，給一個(gè)力可以使物體運(yùn)動(dòng)得更快或者使物體停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)一個(gè)物體在理想狀態(tài)下，不受任何力的作用，如果原來它是靜止的，那么它還會(huì)繼續(xù)保持靜止?fàn)顟B(tài)，如果它是運(yùn)動(dòng)的，那么它會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去，直到出現(xiàn)一個(gè)力，改變物體的這種狀態(tài)。在重演伽利略的實(shí)驗(yàn)后，教師可以為學(xué)生提供不同于伽利略所用的實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)在不斷地進(jìn)步，現(xiàn)在我們可用的儀器比古代科學(xué)家先進(jìn)許多，使學(xué)生意識(shí)到古代科學(xué)家在科學(xué)探究中的不易，體驗(yàn)科學(xué)進(jìn)步帶給我們的益處。這也可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生利用新器材自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，再次驗(yàn)證自己通過反思得出的結(jié)論。可以看出，在小學(xué)科學(xué)課堂中重演科學(xué)史就是將科學(xué)史與科學(xué)探究相結(jié)合，讓學(xué)生做到：讀史、親歷、反思、創(chuàng)造四個(gè)過程，讀史就是讓學(xué)生通過閱讀歷史材料、科學(xué)家的故事理解科學(xué)發(fā)現(xiàn)是一個(gè)艱難曲折的過程，對(duì)科學(xué)探究產(chǎn)生濃厚的興趣；親歷就是讓學(xué)生通過親歷和重演科學(xué)家們的探究活動(dòng)，深刻理解科學(xué)概念、規(guī)律；反思就是學(xué)生通過反思所經(jīng)歷的探究活動(dòng)，總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)和結(jié)論，體悟科學(xué)的人文精神；創(chuàng)造就是根據(jù)歷史上科學(xué)家們所做的實(shí)驗(yàn)探究，借助身邊的儀器，創(chuàng)造出新的探究實(shí)驗(yàn)。［８］科學(xué)不斷進(jìn)步，現(xiàn)在我們所能使用的設(shè)備儀器遠(yuǎn)比古代科學(xué)家們先進(jìn)得多，因此在實(shí)驗(yàn)探究部分我們能夠創(chuàng)新出多種方式來解決問題。這種體驗(yàn)可以讓學(xué)生感覺自己可以超越歷史上的科學(xué)家們，使其產(chǎn)生成功感和喜悅感。
四、重演科學(xué)史對(duì)教師教學(xué)的要求
只有教師了解科學(xué)史，才能在課堂上有效地重演科學(xué)史，從而最大地發(fā)揮科學(xué)史的作用。因此，要求科學(xué)教師首先要掌握科學(xué)史知識(shí)，自己的知識(shí)充足才能在課堂上靈活地運(yùn)用。而且，教師對(duì)科學(xué)史有深入的了解也可以有效地促進(jìn)其對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。第二，教師要根據(jù)事實(shí)情況合理地在課堂中運(yùn)用科學(xué)史，而不是做生搬硬套的工作。總之，在課堂上引入科學(xué)史的目的是幫助學(xué)生進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解科學(xué)本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，而不是為了引入科學(xué)史而引入。因此，教師要對(duì)科學(xué)史進(jìn)行靈活應(yīng)用，使其達(dá)到最優(yōu)的效果。
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