開展研究性學(xué)習(xí)在提高青少年科學(xué)素質(zhì)中的實踐與探索

　　[摘要]研究性學(xué)習(xí)是新課程里一門面向全體高中學(xué)生的必修課，以激發(fā)學(xué)生主動探索的積極性、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神為課程目標(biāo)。它主要指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從學(xué)習(xí)生活和社會生活中選擇并確定研究專題，用類似科學(xué)研究的方式主動地獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題的學(xué)習(xí)活動。研究性學(xué)習(xí)的實施一般分為四個階段：進(jìn)入問題情境階段、實踐體驗階段、表達(dá)交流階段和評價階段，每一階段都使學(xué)生不僅獲得相關(guān)知識和技能、體驗科學(xué)探索過程和方法、提高動手能力、增強(qiáng)創(chuàng)新意識，而且培養(yǎng)一種在困難和挫折面前不怕苦、不低頭、積極樂觀的科學(xué)意志品質(zhì)；學(xué)生的潛能在活動中被充分的挖掘出來，從而使創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力得到發(fā)展，科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)能力得到提高；還讓學(xué)生更加關(guān)注我們的社會、我們的環(huán)境、周邊人們的生活和所遇到的問題，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感；學(xué)會與各種人群交往和團(tuán)隊協(xié)作，尊重和欣賞別人的勞動，培養(yǎng)工作的責(zé)任心。
　　[關(guān)鍵詞]研究性學(xué)習(xí)　中學(xué)生　科學(xué)素質(zhì)　科學(xué)能力
　　
　　2006年國務(wù)院下達(dá)《全民科學(xué)素質(zhì)行動計劃綱要》，指出科學(xué)素質(zhì)是公民素質(zhì)的重要組成部分，公民具備基本科學(xué)素質(zhì)一般是指了解必要的科學(xué)技術(shù)知識，掌握基本的科學(xué)方法，樹立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，并具有一定的應(yīng)用它們處理實際問題、參與公共事務(wù)的能力?！度窨茖W(xué)素質(zhì)行動計劃綱要》把未成年人科學(xué)素質(zhì)的提高放在首位，為了提高中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和教師的教學(xué)方式，教育部在《全日制普通高級中學(xué)課程計劃(試驗修訂稿)》中增設(shè)了包括研究性學(xué)習(xí)在內(nèi)的綜合實踐活動。研究性學(xué)習(xí)課程主要指學(xué)生在教師指導(dǎo)下。從學(xué)習(xí)生活和社會生活中選擇并確定研究專題。用類似科學(xué)研究的方式，主動地獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題的學(xué)習(xí)活動。研究性學(xué)習(xí)課程是新課程里的一門面向全體高中學(xué)生的必修課，占15個學(xué)分。在2008～2009學(xué)年度我校在高中一年級開設(shè)這門必修課，真正進(jìn)入學(xué)生的課表，并以激發(fā)學(xué)生主動探索的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神為課程目標(biāo)。
　　筆者有幸成為我校第一個專職研究性學(xué)習(xí)課程教師。研究性學(xué)習(xí)的實施一般分為四個階段：進(jìn)入問題情境階段、實踐體驗階段、表達(dá)交流階段和評價階段，每一階段都以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，現(xiàn)就我校開展該課程的過程和方法以及成果介紹如下。
　　
　　一、指導(dǎo)學(xué)生如何選題——問題情境階段
　　
　　該課程所面臨的首要任務(wù)就是指導(dǎo)學(xué)生選題。選題是否合適直接影響到學(xué)生課題實施的過程、最后活動成果的質(zhì)量和課程的目標(biāo)是否能達(dá)到等一系列問題。在學(xué)生選題階段應(yīng)著重解決三個問題：第一，要讓學(xué)生知道課題的基本類型，為選題做好準(zhǔn)備。研究性學(xué)習(xí)的課題大致分為以下幾種類型：社會調(diào)查型，即是學(xué)生對某種現(xiàn)象或是某個問題進(jìn)行調(diào)查研究，然后撰寫調(diào)查報告；創(chuàng)造發(fā)明型，指學(xué)生通過自己動手實踐，認(rèn)真進(jìn)行科學(xué)發(fā)明的嘗試，并取得一定的成果，這是研究性學(xué)習(xí)中的最高層次；知識探究性，指學(xué)生就某一方面知識，在教師的指導(dǎo)下拓寬學(xué)習(xí)的方位，獲得學(xué)習(xí)體驗，最后形成學(xué)習(xí)報告，這是研究性學(xué)習(xí)中的較低層次。第二，學(xué)生明確選題的原則，主要有自主性，選題一定要自主自愿，以自己的興趣和較為擅長的方面為出發(fā)點，所選的課題還要符合學(xué)生的內(nèi)在需求，這樣學(xué)生完成課題的成功性就有了保障；同時學(xué)生的選題一定要考慮可行性，包括課題進(jìn)行過程中所需要的人力、物力、財力、知識基礎(chǔ)、時間和精力等各個不同的方面，不能只考慮興趣，如果學(xué)生的選題太難或條件無法滿足，這樣的課題只能停留在選的基礎(chǔ)上，而根本就談不上繼續(xù)往下發(fā)展，還會打擊學(xué)生的積極性：還有就是考慮課題開展過程中學(xué)生都學(xué)到了什么，不要一味的追求創(chuàng)新性、科學(xué)性和嚴(yán)密性，課題只是載體，關(guān)鍵在于學(xué)生是否獲得某種學(xué)習(xí)方法，掌握某種學(xué)習(xí)技能，思維得到鍛煉和提高等等方面。第三，研究性學(xué)習(xí)的組織形式主要有三種類型：小組合作研究、個人獨立研究、個人研究與全班集體討論相結(jié)合。其中小組合作研究是課題開展經(jīng)常采用的組織形式，所以要解決好小組協(xié)作問題。
　　在課堂上筆者主要采取兩大類不同的選題實踐，第一大類主要是學(xué)生根據(jù)自己的興趣自由選題。即筆者先在班內(nèi)介紹和布置研究性學(xué)習(xí)任務(wù)。使學(xué)生明確這門新課程的內(nèi)容，并根據(jù)自己的興趣點出發(fā)不確定范圍自由的選題，然后各自相對獨立地開展研究活動，用幾個月到半年時間完成相應(yīng)課題。選題內(nèi)容包括課題的題目、選題的原因、選題的意義或?qū)嵱脙r值、創(chuàng)新點和課題實施的可行性等5個不同的方面。然后給每個學(xué)生到講臺說課題的機(jī)會，下面的同學(xué)充當(dāng)評委給其提出問題和建議，這樣既鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力，又修正和豐富學(xué)生的想法，有利于課題的立項。這種方式我選擇高一年級的一半班級進(jìn)行實踐，效果很好，發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生的想法確實很獨特，最后經(jīng)過學(xué)生和教師的共同商議評選出部分優(yōu)秀的課題進(jìn)行實施階段。例如，高一(1)班的劉超逸是全班第一個在研究性學(xué)習(xí)課上發(fā)言的同學(xué)，題目是《方便大型重物運(yùn)上樓梯的裝置》，當(dāng)看到同學(xué)和老師一起快速轉(zhuǎn)動大腦為他提供建議、議論層出不窮的時候，他有種自豪的感覺!于是這樣的動力指引著他在今后的課堂中認(rèn)真思考，積極動腦，很多想法一個個出爐了，算是個高產(chǎn)“發(fā)明家”。
　　第二大類，筆者首先在班級內(nèi)營造一種問題情境，確定研究大的方向，學(xué)生自己提出和選擇相應(yīng)子課題。比如“關(guān)于中學(xué)生學(xué)習(xí)壓力的調(diào)查和解決”這個問題，我從現(xiàn)在學(xué)生的書包越來越重，在校學(xué)習(xí)的時間越來越長，晚上寫作業(yè)的時間越來越晚以及一些實例等。讓學(xué)生分析原因。學(xué)生深有感觸地說現(xiàn)在他們有來自學(xué)校、老師、家長和社會等不同方面的壓力。他們被4座大山壓得喘不過來氣，這樣一下子就調(diào)動學(xué)生的積極性，想了解更多學(xué)生的眼里以及怎么解決或緩解壓力等問題成為學(xué)生討論的焦點，最后在這個班里成立“關(guān)于中學(xué)生學(xué)習(xí)壓力的調(diào)查和解決”課題組。接下來筆者引導(dǎo)學(xué)生從那些方面進(jìn)行研究，班里學(xué)生討論的非常激烈，最后定下7個子課題分別是：對在校的初、高中六個年級的學(xué)生進(jìn)行抽樣調(diào)查；通過網(wǎng)上、圖書館查找如何緩解學(xué)生的壓力；請?zhí)旖驇煼洞髮W(xué)心理學(xué)教授到學(xué)校作相關(guān)內(nèi)容的報告；請校內(nèi)心理輔導(dǎo)教師成立“調(diào)節(jié)學(xué)生壓力辦公室”長期給學(xué)生咨詢；征文活動；尋找校內(nèi)部分同學(xué)介紹親身體驗給其他同學(xué)以幫助：可以在校廣播時間定期給學(xué)生講故事以緩解其壓力。確定子課題之后，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣自由結(jié)組，選好組長之后就可以進(jìn)行實施階段了。
　　第一輪選題結(jié)束后，全校高一年級12個班的選題結(jié)果涉及到調(diào)查報告50多項，最后立項進(jìn)行研究的有39項；涉及到小發(fā)明和小制作120多項，最后綜合考慮項目的可行性和創(chuàng)新性，最后留下來進(jìn)行立項研究的有98項，其中學(xué)生有能力獨立完成63項，需要尋找相關(guān)科技輔導(dǎo)員的項目35項。在這一階段由于筆者事先給學(xué)生大量的例子，包括以前學(xué)生獲獎的項目·、以前我校開展研究性學(xué)習(xí)活動的資料、在外聽專家講座的例子、從專利之家網(wǎng)站下載的大量作品圖片等，這些資料開闊了學(xué)生的眼界，豐富了學(xué)生的想象力，提高了學(xué)生的觀察能力，培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識。有利于學(xué)生選出質(zhì)量高的課題。
　　
　　二、課題實施階段
　　
　　研究性學(xué)習(xí)課程不僅要重視學(xué)生探究活動的結(jié)果，更要重視學(xué)生的實踐研究過程，即為什么要研究、研究什么、怎樣開展研究、通過研究能在多大程度上解決要研究的問題等等。這樣學(xué)生選好課題后就要進(jìn)入具體解決問題的過程，通過實踐、體驗，形成一定的觀念、態(tài)度，掌握一定的方法。
　　本階段，實踐、體驗的內(nèi)容包括：(1)搜集和分析信息資料。學(xué)生應(yīng)了解和學(xué)習(xí)收集資料的方法，掌握訪談、上網(wǎng)、查閱書刊雜志、問卷等獲取資料的方式，并選擇有效方式獲取所需要的信息資料；要學(xué)會判斷信息資料的真?zhèn)?、?yōu)劣，識別對本課題研究具有重要關(guān)聯(lián)且有價值的資料，淘汰邊緣資料；學(xué)會有條理、有邏輯地整理與歸納資料；最后綜合整理信息進(jìn)行判斷，得出相應(yīng)的結(jié)論。這時要反思所得結(jié)論是否充分地回答了要研究的問題，是否有必要采取其他方法獲取證據(jù)以支持所得結(jié)論。(2)調(diào)查研究。學(xué)生應(yīng)根據(jù)個人或小組集體設(shè)計的研究方案，按照確定的研究方法，選擇合適的地方進(jìn)行調(diào)查，獲取調(diào)查結(jié)果。在這一過程中，學(xué)生應(yīng)如實記載調(diào)查中所獲得的基本信息，形成記錄實踐過程的文字、音像、制作等多種形式的“作品”，同時要學(xué)會從各種調(diào)研結(jié)果、實驗、信息資料中歸納出解決問題的重要思路或觀點。并反思對是否獲得足以支持研究結(jié)論的證據(jù)，是否還存在其他解釋的可能。(3)小制作和小發(fā)明。這些課題的研究過程要求學(xué)生動手動腦能力較強(qiáng)，根據(jù)自己的設(shè)想先是畫出原理圖。并不斷的修正。然后根據(jù)設(shè)計的需要尋找材料，此處我們提倡廢物利用，不主張學(xué)生花錢購買材料。在學(xué)生動手操作過程中，體現(xiàn)創(chuàng)新。(4)初步的交流。學(xué)生通過收集資料、調(diào)查研究得到的初步研究成果在小組內(nèi)或個人之間充分交流，學(xué)會認(rèn)識客觀事物，認(rèn)真對待他人意見和建議，正確地認(rèn)識自我，并逐步豐富個人的研究成果，培養(yǎng)科學(xué)精神與科學(xué)態(tài)度。
　　在具體指導(dǎo)學(xué)生課題時，由于課題數(shù)量比較多，難易程度又有很大的差別，根據(jù)實際情況，筆者采取不同的輔導(dǎo)策略。調(diào)查報告一類的課題，我的出發(fā)點就是學(xué)生在整個調(diào)查研究過程中要占95％以上的工作，即是在選好課題、清楚如何設(shè)計調(diào)查問卷的情況下，由小組成員自己商量起草調(diào)查問卷的內(nèi)容。之后在課堂上由該小組派出代表給全班同學(xué)分析問卷，讓班內(nèi)所有的同學(xué)提出問題和建議以及優(yōu)缺點，集思廣益，最后我再提出參考意見，小組成員根據(jù)大家的意見進(jìn)行內(nèi)容修改，直至最后定稿。根據(jù)學(xué)生自己的要求印制問卷數(shù)量，一般在500～2000之間不等，之后就是學(xué)生自己的事情，發(fā)問卷、收問卷和統(tǒng)計數(shù)據(jù)等基本工作。最后，根據(jù)課堂上所講的如何撰寫調(diào)查報告等相關(guān)內(nèi)容，小組成員商量如何分配任務(wù)，最終提交成文的調(diào)查報告。根據(jù)學(xué)生撰寫的情況，筆者對學(xué)生的作品提出相應(yīng)修改意見，讓其逐一進(jìn)行修改，直至大家最后都滿意為止。寫好調(diào)查報告后還要把它轉(zhuǎn)化成幻燈片在課堂上進(jìn)行論文答辯。
　　小制作和小發(fā)明這一類課題要求學(xué)生動手能力較強(qiáng)。筆者把他們分為兩大類，一種是比較簡單的小制作，學(xué)生完全有能力獨立完成的。例如。3班姚怡穎同學(xué)制作的“防哈氣的口罩”，4班李品一同學(xué)“家用防臭型方便垃圾桶”，5班曹友霖同學(xué)“DIY墻上自定義掛袋”，12班蒲禪姝同學(xué)“盲人倒水器”，7班葛奉天同學(xué)“簡易單詞杯”，7班梁秋實同學(xué)“遙控自動窗簾”等等。另一大類就是有一定難度，涉及到物理和勞技等學(xué)科內(nèi)容，據(jù)此情況。筆者找到相應(yīng)學(xué)科的科技輔導(dǎo)員。讓他們認(rèn)領(lǐng)自己領(lǐng)域且感興趣的課題，以便協(xié)助學(xué)生完成課題。例如，10班馮晨同學(xué)“魚的自動喂食器”，1班劉超逸同學(xué)“方便大型重物運(yùn)上樓梯的裝置”，2班武嘉臻“感應(yīng)式洗手液瓶”，9班武磊同學(xué)“環(huán)保手動充電的小風(fēng)扇”等等，還有很多課題目前正在進(jìn)行中。對于學(xué)生已經(jīng)做好的作品我們要給其充分課堂展示的機(jī)會，使其具有成就感。
　　
　　三、表達(dá)和交流階段
　　
　　在這一階段，學(xué)生要將取得的收獲進(jìn)行歸納整理、總結(jié)提煉，形成書面材料和口頭報告材料。成果的表達(dá)方式要提倡多樣化，除了按一定要求撰寫實驗報告、調(diào)查報告以外，還可以采取開辯論會、研討會、搞展板、出墻報、編刊物(包括電子刊物)等方式。學(xué)生通過交流、研討分享成果。這是研究性學(xué)習(xí)不可缺少的環(huán)節(jié)。在交流、研討中，學(xué)生要學(xué)會欣賞和發(fā)現(xiàn)他人的優(yōu)點，學(xué)會理解和寬容以及客觀地分析和辯證地思考，也要敢于、善于申辯。
　　
　　四、綜合評價階段
　　
　　對活動的評價，主要采用激勵性評價，就是讓每一個學(xué)生都獲得激勵，都有成功的體驗，都擁有自信心，都在原有水平上有新的進(jìn)步。所以，在評價階段主要分三個方面進(jìn)行。
　　1　過程評價
　　建立小組的活動手冊，學(xué)生把每一活動后的感受、收獲、遇到的問題和困難以及解決的辦法、創(chuàng)新的想法等都記錄在冊，用照片和錄像做好過程記錄，教師可以在活動開展過程中即興評價。
　　2　定量評價
　　成果評價，學(xué)生最后的宣傳冊，材料、倡議書、漫畫等等。
　　3　總體定性評價
　　分為學(xué)生自我評價、學(xué)生之間的互評和教師的評價3個方面，明確研究性學(xué)習(xí)的目的不在于結(jié)果，不能以成敗論英雄，而更看中學(xué)生活動的過程，所以要肯定學(xué)生們的工作。
　　經(jīng)過近一年課程實施，我們感觸最大的就是研究性學(xué)習(xí)課程是面對全體學(xué)生而不是個別學(xué)生或興趣小組。在閱讀學(xué)生對這門課程的認(rèn)識和看法以及學(xué)生在研究過程中的體會時，筆者深刻體會到研究性學(xué)習(xí)課程的魅力就在于學(xué)生不僅獲得相關(guān)知識和技能、體驗科學(xué)探索過程和方法、提高動手能力、增強(qiáng)創(chuàng)新意識，而且培養(yǎng)一種在困難和挫折面前不怕苦、不低頭、積極樂觀的科學(xué)意志品質(zhì)；更使我們興奮的是，學(xué)生的潛能在活動中被充分的挖掘出來，從而使創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力得到發(fā)展，科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)能力得到提高；還讓學(xué)生更加關(guān)注我們的社會、我們的環(huán)境、周邊人們的生活和所遇到的問題，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感；學(xué)會與各種人群交往，尊重和欣賞別人的勞動，培養(yǎng)工作的責(zé)任心。鑒于此，筆者真心希望這門課程能夠堅持開下去。為學(xué)生的終身發(fā)展奠