李丹-《小实验家》课程纲要

　　一、课程概要

　　（一）课程宗旨

　　《小实验家》课程是一门以培养学生科学实验技能为宗旨的课程，在小学课程设置中，对于科学课程起重要的补充作用。通过该课程的实施，可以提高学生的动手能力、观察能力，以及创新、实践意识。《小实验家》不仅是一门活动课程，还是一门综合课程，能有效地综合自然科学的各个领域（如物理学、生物科学、化学）和技术领域中最基础的知识和技能，为初中的分科课程（物理、化学、生物）打下良好的基础。

　　（二）课程性质

　　科学素质一般包括：对自然现象的好奇心和求知欲，运用基本的科学知识和技能认识自己和周围世界的能力，具备进行科学探究所必需的科学思维和方法，与自然界和谐相处的生活态度等。小实验家课程因其从“实践探究”出发的属性，该课程具有以下几点基本性质：

　　1、小实验家课程是一门活动课程，它最大限度地将科学探究活动过程呈现在课程内容中。

　　2、小实验家课程是一门综合课程，能够最有效地综合自然科学各个领域（如物理学、生物科学、化学）和技术领域中最基础的知识和技能。

　　3、小实验家课程为学生初中的分科课程如物理、化学、生物课程的学习打下良好的基础。

　　（三）课程实施原则

　　1、生活教育的原则

　　培养学生的科学素养，提高学生的科学实验探究能力，应从学生的认知特点和生活经验出发，选取他们生活中熟悉的生物或者仪器，进行科学探索。利用生活中熟悉的情景，创建科学探索的学习环境，使学生学会发现、分析及解决问题的能力，并且让学生感受科学探究的实用性及乐趣。

　　2、科学探究为主要的学习方式

　　科学探究是科学研究过程的最重要的部分。在小实验家课堂中，学生是课程的主体，教师只是引导者。引导学生主动观察、探究，亲历科学探究的过程，这将有利于激发学生学习科学且进行探究的热情和主动性。教学中要根据教学目标和内容采用不同的教学方式与策略，让学生将探究式的学习与其他方式的学习充分结合起来，以获得最佳的学习结果。

　　3、“四位一体”的原则

　　小实验家课程不仅要使学生获得相应的科学探究技能和方法，还要培养学生善于观察、善于思考、勇于尝试的精神以及合作交往的能力。实验的知识、思想、方法和精神都将在课程中体现。

　　4、创新性及开放性的原则

　　小实验家课程在学习内容、活动组织以及任务布置上具有创新性。课程内容抓住学生的兴趣点进行设置，活动组织主要以学生的自主活动展开，课后的任务布置提倡引导学生利用广泛存在于学校、家庭、社会、大自然、网络和各种媒体中的多种资源进行学习，拓展学生的视野。

　　5、活动性的原则

　　小实验家课程主要以活动的形式展开，让学生在做中学，力求提高学生的观察、思考以及动手能力。

　　（四）课程设计思路

　　1、依据国际科学教育改革的趋势以及科学课程的现状，确立小实验家课程设置的重点：以提高学生的科学素质为主旨；重视科学、技术与社会的相互关系；倡导以科学探究为主的多样化的学习方式；强化评价的诊断、激励与发展功能。

　　2、小实验家课程内容要考虑与相应科学课程内容的联系、衔接和补充。

　　3、课程通过三条主线，即科学知识、科学探究、科学态度，将教学目标和教学内容融会贯通。

　　4、课程从物理学、生命科学、有机化学、无机化学等领域选取了部分工具、概念或者现象作为学习的科学知识。考虑到学生的年龄特点，采用活动建构的方式，由简单到复杂分级设计，学生通过实践活动，从而掌握科学知识和技能。

　　二、课程目标

　　通过小实验家课程的学习，使学生掌握关键的基础实践知识和技能，培养科学探究兴趣和思维习惯；了解科学探究的基本过程和方法，并应用于力所能及的科学探究活动；了解自身所处的生态环境，培养关爱环境及生物的意识。

　　（一）科学知识

　　1、学习常用的实验器械，并能尝试用于解决身边的实际问题。

　　2、通过对生活中常见科学问题的探究，掌握相应的科学知识。

　　3、通过对生命科学有关知识的学习，了解生命世界的相关知识；了解生物世界的规律。

　　（二）科学能力

　　1、体验科学实践探究的过程，掌握探究方法，培养科学探究能力。

　　2、在科学探究中发展合作能力、实践能力和创新意识。

　　3、发展学生的思维能力。

　　（三）科学态度

　　1、保护学生的好奇心和求知欲，培养学生乐于探究和乐于参加科学活动的精神。

　　2、培养学生与人合作、沟通、交流的能力。

　　3、具有学生保护环境的意识和社会责任感。

　　三、课程内容

　　本课程建设按照提升学生科学素养的思路进行总体设计，全面体现教育即生活的理念和要求，针对四五年级的学生，进行教学内容的统筹规划，确立了五个部分的教学内容。本课程是作为小学科学课程的补充，四五年级学生根据自己的兴趣爱好进行自主选择是否参与该课程，每周一课时，在科学探究室进行教学。

　　课程内容包括五个部分，学会观测、科学探究、家庭实验、动手实践和主题单元。其中，学会观测部分选取小学生常用和常见一些测量工具和观察工具展开学习；科学探究、家庭实验和动手实践部分选取与科学课程相关、与生活紧密结合的实验或活动展开探究；主题单元部分依托学校课程资源，分为关于动物、关于植物展开实践。

　　这些课程和活动均为适合小学生学习的内容，体现了“教育即生活”的理念，可以作为小学《科学》课程的补充和拓展内容，能够丰富学生的课外生活，并为小学生科学素养的发展打下良好的基础。以下将依据学本内容进行分部分介绍内容及要求：

　　（一）学会观测部分

　　实验是科学探究的重要形式，测量和观察是科学实验的重要环节。

　　测量是对事物某一方面特性精确的描述，是针对精确描述事物某一特性的特殊的科学观察，讲究精确性。测量使观察精确，测量使观察定量化。因此，任何一门自然科学研究都离不开测量，人体科学、地质科学、运动科学、营养科学、能量科学、材料科学、天文学等无不如此。而观察是任何科学研究的基础。有专家指出，在整个科学探究过程的各个步骤中，学会观察和提高证据意识这一步，最具有普遍意义上的教育价值。观察在科学研究中的基础的核心地位，决定了它在基础科学教育中的核心地位。

　　因此，基础学科部分确定为小学阶段涉及到的一些基本工具，共包括8节内容，涉及到6种测量工具和2种观察工具的认识和使用。具体内容标准如下：

　　（1）长度的测量——刻度尺

　　（2）体积的测量——量杯和量筒

　　（3）温度的测量——温度计

　　（4）时间的测量——秒表

　　（5）质量的测量——台秤、电子秤和天平

　　（6）力的测量——弹簧测力计

　　（7）观察工具——放大镜

　　（8）观察工具——显微镜

　　（二）探究实验、家庭实验和动手实践部分

　　实验是人为地把事物放在特定的条件下予以研究，观察它的自然变化和形成原因，以发现规律，探求合理的解释，是科学发展中比较高级的阶段。实验可以让学生专注于事物的因果关系，借助各种仪器设备或手段，认识一些常见的科学的规律或科学常识。    《小实验家》课程中的探究实验部分多为以观察法进行问题探究、以实验为主进行问题探究和以活动为主进行问题探究。这一部分内容与生活紧密结合，强调学生在教师指导下，借助于人的各种感觉器官对周围环境有意识的感知，或围绕某个问题自主的进行实验，观察现象，分析结果，从中发现科学概念或原理，获得知识。其特点是“实验过程中突出学生学习的主体性”、“以培养过程技能为主要目的”、“以个别或小组为基础组织形式”和“教师引导而不是控制实验过程”。

　　这一部分学习内容如下：

　　基于课程内容，给出不同课型的活动建议：

　　1、以观察为主的问题探究

　　观察类探究活动的基本实施过程包括兴趣引入、实践观察、总结方法、再次实践、信息处理、交流展示、总结评价七个阶段。

　　表  观察类探究活动的基本实施过程

　　2、以实验法为主的问题探究

　　表 实验类探究活动的基本实施过程

　　3、以活动为主的问题探究

　　小学阶段，在科学课堂的学习中是开展系列科学活动是非常必要的。以活动为主的问题探究可以分为以下5个环节:

　　表 活动类探究活动的基本实施过程

　　（三）主题单元部分

　　人类生活在地球上，与周遭的生态环境密不可分。了解科学、探索科技就必须依托于当前的生态环境，了解基础的生态知识，以此为基础，才能创新和突破。鉴于此，《小实验家》设置了综合实践课程，以“关于动物”探究动物世界的进化和发展，依托“关于植物”了解植物世界的动态历程。具体课程内容如下：

　　1 微生物

　　“微生物”的内容标准的确定是要让学生尽可能多地去了解肉眼看不见的世界，进而对生物的多样性有全面的认识。

　　“关于菌类”的具体内容标准如下：

　　2 关于动物

　　“关于动物”的内容标准的确定是要让学生尽可能多地去认识不同种类、不同环境中的动物，进而对多种多样的动物有比较全面的认识。在简要学习分类方法的基础上，按照进化的顺序，了解多种动物的不同特征，了解它们的现状，有助于提升学生对于生命本质的认识。

　　“关于动物”的具体内容标准如下：

　　（1）认识动物

　　（2）对虾

　　（3）金鱼

　　（4）青蛙

　　（5）变色龙

　　（6）兔子

　　（7）动物与我们

　　3 关于植物

　　“关于植物”按照进化的历程，逐步介绍地球上的植物世界。这一部分的内容标准的确定是要让学生尽可能多地去认识不同种类、不同环境中的植物，进而对多种多样的植物有比较全面的认识。从而进一步了解多种植物的不同特征，了解它们的现状，有助于提升学生对于生命本质的认识。

　　“关于植物”的具体内容标准如下：

　　（1）藻类

　　（2）苔藓植物

　　（3）蕨类植物

　　（4）裸子植物

　　（5）被子植物

　　（6）植物与我们

　　四、课程实施

　　（一）实施要点

　　小实验家课程是鉴于补充当前的小学科学课程而开发的，意在于着重提高学生的科技探究以及科学实验技能，为学生在中学阶段的分科课程打下基础。因此，小实验家课程的实施需要学校的大力支持。学校应在政策支撑、教研指导、经费提供、师资配备、等方面加强管理和支持。

　　小实验家课程的教师应不断接受新的知识、方法和理念，注意积累经验、加强交流，不断完善知识结构，提高教学水平。

　　（二）教学建议

　　小实验家课程目的在于提高和培养学生的实践探究技能，因此在教学过程中需注意以下几个方面：

　　1、注重自主探究

　　在小实验家课程的教学中，应多创造机会、引导学生进行科学的探究，在此活动中，感受科学过程，形成科学概念，培养科学技能。

　　学生的自主探究需要在教师的引导下，才能发挥应有的作用。教师可通过多种形式，对学生进行引导，提高学生的参与度。教师在设计活动时，必须结合学生的年龄特点，综合多方面因素进行设计活动，力求开放程度的加大。

　　2、注重学生的参与和交流

　　在该课程中，教师应鼓励学生进行开放性的讨论交流。让学生在平等的环境中各抒己见，畅所欲言，并且应当注意引导学生学会放弃错误的观点，接受更合理的科学解释。

　　教师应鼓励学生进行合作学习，在合作学习中，懂得效益最大化。

　　3、注重教学内容与前沿发展相结合

　　科技日新月异，发展迅猛。因此，教师在教学过程中，应时刻注意与时代前沿发展相结合，注重培养学生时刻关注时事以及技术的发展，成为一个合格的21世纪现代化学生。

　　通过与前沿发展相结合，学生不仅可以开阔视野、活化知识，而且可以根据自己的兴趣开展各种活动，充分发挥各自的特长，培养创新意识和提高实践能力。

　　4、多种教学形式相结合

　　小实验家课程是注重探究的课程，但教师应认识到，探究不是科学教学中的唯一方式，只有将进行科学探究活动与学习科学知识、掌握基本技能有机结合起来，才能提高学生的科学素质。

　　教师应当对教学内容、学生特点等方面进行综合考虑，灵活运用各种教学策略，形成最好的教学模式。

　　（三）学习评价

　　评价的主要目的是为了全面了解学生的学习历程，更好地促进学生的发展，改变评价过分强调甄别与选拔功能，忽视改进与激励功能的状况，突出评价的发展性功能。

　　1 评价原则

　　（1）过程性原则：就科学实验而言，知识习得和技能水平的评价当然是不可或缺的，但基于本课程和小学教育的特点，《小实验家》的评价强调过程性的评价，即对学生在课堂中各个环节的表现进行评价。在过程性评价中，注重学生发现问题和提出问题的意识和能力，促使学生以积极态度投入问题解决中；注重检查实验研究方案的实施情况，重视对学生课题活动的指导；关注学生参与过程情况，给予学生学习方式、思维方式、知识的整理与综合、人际交流与小组合作等进行评价。

　　（2）多元性原则：通常学科课程的评价者是该科目任课教师，以分数的高低评价学生好坏的标准，并不能给予学生全面完整的评价。在《小实验家》课程的学习中，评价者是学生个体、学习小组、整个班级或是指导老师。将学生的自评和互评、教师评价与学生评价相结合，使评价成为交互活动的过程。

　　（3）实践性原则：《小实验家》课程的评价强调的是学生把学到的基础知识、掌握的基本技能应用到实践中去，关注生活背景下问题的解决或跨学科、综合性学习中对科学研究一般方法、过程、原理的体验。学生在实践中获取大量的感性知识和情感体验，也培养了观察、思维、表达和操作的能力，因此，本课程的评价应注重实践性。

　　（4）激励性原则：本课程的评价以激励性评价为主。一是团队评价的引入，激发学生具有共事合作、尊重他人意见、发现别人长处、遇到挫折相互鼓励、群策群力的精神；二是探究实验和综合实践的价值取向强调每个学生都有充分学习的潜能，具有创新的精神和创造能力，为他们进行不同层次的研究提供学习条件，激励学生全员参与；三是以学生发展为本，注重学生的个体差异，要用发展的眼光去评价研究性学习成果，要纵向地评价他们的发展和提高，肯定他们的成绩和优点。才能够充分调动学生的积极性、主动性、自觉性，鼓励学生发挥自己个性特长，展示自己的创造才能。

　　2 评价内容

　　评价的内容包括学生发展的基本素质，既有对学生把学到的学科知识加以综合并运用到实践中探究新知的评价，也有学生在学习过程中客观存在的各种非智力因素的评价。因此，对学生在本课程学习过程的评价分为以下三方面：

　　（1）对探究实验和综合实践学习的认识、态度、方法、体验和品质的评价；

　　（2）对学生发现问题与提出问题能力、收集和加工信息能力、使用工具和实践操作能力的评价；

　　（3）对学生合作交流能力、科学探索精神和语言表达能力的评价。

　　3 评价方式

　　根据评价原则和评价内容，以有利于课程目标完成，有利于充分调动师生参与，有利于课程实施管理为出发点，在进行本课程的学习评价时，只有综合运用多种方法，才能充分发挥评价的诊断、调控、激励、管理功能。因此，制定了以下评价方式：

　　《小实验家》的评价将定量评价和定性评价相结合，在实践中，通常采用“等级分＋评语”的方法。这种做法是对课程的开展按照量化标准，根据评价量表，单独进行评价，这种评价会折合成一个分数（100分制），然后定义各个评价项在最终总成绩里面所占的权重，以各评价项的分数乘以权重，得到该课题小组的分数，最后将学生的得分（百分制）折合成等级分（如A～D四等）。

　　【案例】

　　教师和学生将对各个学生的评价分为课堂教学、小组互评、学生自评、终结性评价和附加分值5大项，其中，前4项每项的得分情况（100分制）和权重设置如下图所示。

　　将该学生的各项得分情况相加（18+18+16+18+18）得出该小组在本课程的初评得分为88分。对于每个小组成员的初评成绩，由小组长给出每个组员的附加分值，采用加减分的方法，给组员调整成绩，如张同学很积极，参加课程很主动，组长给其加5分，其得分即为93。这里要说明的是，加减分应该有上下限，除了不能超过总分100分外，一般加减分调整不应该超过总得分的10％。

　　各个学生的评分结果出来后，教师可以将学生的初评成绩和附加分相加得到每个学生参与本课程的最终成绩，并将学生的表现分等级，比如说100～85，为A级，84～70为B级，69～60为C级，60以下为D级，然后根据学生的最终成绩给出学生的等级分。

　　等级分制将定性评价和定量评价巧妙地结合起来了，相对非常精确和“刺眼”的分数，等级制显得更为温和，即给学生提供了一个了解自己在学习中的成绩的参照物，也保护了学生的积极性，激发了学生积极参与研究性学习活动的热情。同时，通过等级给学生反馈的信息比较有限，教师可以将等级和评语结合起来，等级给出学生研究中取得的成绩参照，评语则更为详尽地指出学生的优缺点，是对学生更具体的建议，对他们有很好的指引性作用。