“衣的科学问题”活动设计与实践研究 一、研究背景 1、小学科学课程是一门以培养学生科学素质为宗旨的义务教育阶段的核心课程。“生活即教育”，人民教育家陶行知先生曾指出“我们的实际生活即是我们全部的课程”。小学科学新课程标准指出：科学探究是重要的社会实践活动。小学阶段科学概念的建构强调从学生熟悉的日常生活实际出发，探究活动尽量与生活中的实际应用相联系；理解与认知水平相适应的科学概念，并能应用于日常生活；将学到的科学知识和日常生活中运用的工具、器具、设备相联系，识别日常生活中科学的应用。 2、“衣食住行”是人类生活的四项基本需求，伴随着人类生命成长和文明进步的服装被排在第一位，仅此一点就可以看出人类的社会生活已无法脱离服装，服装对人类的作用和意义都是很大的。服装是人类的第二肌肤，人类生命来到这个世界之初，就与服装终生相随，衣与人的关系如同唇与齿，不仅有着实用价值，更有着装饰和美化的功能。 3、生活中关于“衣”的科学问题涉及广泛，包括衣服的材料、颜色、洗涤、保暖舒适等等。但是学生对这一领域的关注度不高，苏教版科学教材也只有少量内容涉及，如三年级《纺织材料》，四年级《吸热与散热》。因此，我们思考从“衣”领域提出科学问题，并且针对这些问题寻找解决的办法。 二、研究现状 苏教版教材中涉及“衣”领域的内容： 三年级《纺织材料》；四年级《吸热与散热》同一种物质，不同颜色的吸热和散热性能；六年级《洗衣服的学问》 鄂教版三年级《我们的衣服》 人教版一年级《生活与科技》第五单元《服装的科学》 这些版本的教材对衣服的面料；不同民族、不同职业、不同场合的服饰；颜色的选择；以及衣服的洗涤等进行了简单的了解。教师仅仅对教材上的内容进行讲解。 我们需要学生从自身的经验经历提出更多的关于“衣”的科学问题，结合不同版本的教材，开发设计活动。 三、概念界定 “穿的科学”：本课题的研究主要是指与“衣”有关的科学问题，具有研究价值、能够引发学生探究欲望，而且能够提升学生的科学素养的科学问题。 活动设计：基于学生日常产生的问题来进行设计，由学生、老师、家庭共同合作围绕问题进行调查、实验、统计、课例研究等。 四、理论依据 （一）生活教育理论 (1)卢梭认为，教学应让学生从生活中，从各种活动中进行学习，通过与生活实际相联系，获得直接经验，主动地进行学习。他认为教师的职责不在于教给儿童各种知识和灌输各种观念，而在于引导学生直接从外界事物和周围事物环境中进行学习，同学生的生活实际相结合，从而使他们获得有用的知识。（2）在杜威那儿，教育就是儿童生活本身，儿童的课堂生活就是儿童的生长。儿童具有的交际、探究、制作和艺术的兴趣和本能的自然展现，就是儿童生活，就是儿童的教育生活或课堂生活。（3）我国教育家陶行知先生指出：“生活即教育”、“教学做合一” “为生活而教育”。他认为生活是教育的中心，因而教学不能脱离生活。 （二)建构主义理论 皮亚杰的知识建构理论指出，学生是在自己的生活经验基础上，在主动的活动中建构自己的知识。也就是说，学习者并不是空着脑袋走进教室的，而是在以往的生活、学习和交往活动中，已经逐步形成了自己对各种现象的理解和看法，而且，他们具有利用现有知识经验进行推论的智力潜能；相应地，学习不简单是知识由外到内的转移和传递，而是学习者主动地建构自己的知识经验的过程，即通过新经验与原有生活知识经验的相互作用，来充实、丰富和改造自己的知识经验。 （三）课程理念 科学课程要面向全体学生；学生是科学学习的主体；科学学习要以探究为核心；科学学习的内容要满足社会和学生双方面的需要；科学学习要体现开放性。 （四）STEM教育理论 STEM代表科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），数学（Mathematics）。STEM教育就是科学，技术，工程，数学的教育。科学本就源于自然，源于某一现象的问题，如“为什么杯子里的热水会变凉？”工程学则源于需要解决的某个难题，例如“怎样让房子更保暖？”这两个貌似不相同的问题，其本质却都是热学中能量的传递问题。当教学围绕这个本质展开时，就有了一条隐形的线索，将科学和工程问题有效地结合在一起。可见，STEM的教学并不是简单地将科学与工程组合起来，而是要把学生学习到的零碎的知识与机械过程转变成一个探究世界相互联系的不同侧面的过程。 在科学、技术、工程、数学之间存在着一种相互支撑、相互补充、共同发展的关系。如果要了解它们，尤其是它们之间的关系，就不能独立其中任何一个部分，只有在交互中，在相互的碰撞中，才能实现深层次的学习、理解性学习，也才能真正培养儿童各个方面的技能和认识。 （五）各版本科学教材 五、研究目标 1、帮助学生学会提出问题，选择能够研究的问题。 2、帮助学生学会解决问题，寻找问题答案的方法。 3、通过挖掘生活中“衣”领域的科学现象和问题，帮助学生学习科学的思维方法，发展学生的观察力、思维力、想象力、创造力及初步的动手操作能力和解决问题的能力。 4、激发学生探索生活中“衣”领域乃至其他领域的科学的兴趣，培养孩子爱科学的态度和情感。 5、依据STEM教育理论，形成生活中“衣”领域中科学问题的活动设计与实施策略。 六、研究内容 （一）搜集学生感兴趣的“衣”的问题 以问卷的形式发放给不同学校，不同年级的学生，以求问题的多元化。让学生能够通过思考，提出与“衣”有关的问题，进而教师进行搜集整理、分析。第一分类是鉴别问题的科学性，二次分类是将有关“衣”的科学问题，分为学生可以通过调查等方法自己解决的问题，以及需要通过老师的帮助解决的问题。 (二)基于学生问题的实践研究 就整理出的问题，让学生分小组进行调查研究，可以问卷调查、访谈等形式自主开展，家长、教师为辅。充分发挥学生的主观能动性，让学生在解决问题中体验收获到研究的乐趣。 (三)相关课例的探索及拓展研究 1、如何选题的研究 （1）符合各年级的认知水平 在思考和筛选研究课时，教师要根据各年级学生的认知水平、年龄特点选择能激发学生学习兴趣，能达到“跳一跳就能摘桃”的科学问题进行研究。 (2) 形成系统框架 这里所说的系统框架可以从两方面来理解：是某一知识点可以解决有关“衣”的若干科学问题；也可以是这一知识点在“衣”这个领域的拓展延伸。 (3) 依托教材，开发研究资源 各个教材版本对“衣”的研究内容可以成为我们选题的另一个方向舵，比如，苏教版《洗衣服的学问》中提到的洗涤剂。我们可以就洗涤剂进行研究，形成研究课。 2、如何运作的研究 有关“衣”的科学问题研究课如何上？我们将开展两个方面的研究： （1）关于课的形式研究。我们认为不要有严格的规定，可以不拘一格，创新发挥。根据研究的科学问题，尝试寻找适合的上课形式。除40分钟的课，可以是课外兴趣小组的探究模式进行研究，还可以是以讲座的形式进行“衣”的知识科普。 另外我们尝试依据STEM教育理论，开发一些活动案例。 （2）关于课的研究时间。一般最常见的是课堂40分钟为主要的呈现形式，课外兴趣小组的时间则依据研究问题的难易来决定，而讲座一般为1——2小时左右。 七、研究方法 1、文献研究法：组织参与研究的教师收集、学习与本课题有关的理论与经验，并做好理论学习笔记。 2、调查研究法：调查、了解、分析学生在“衣”领域的科学问题，为课题研究提供事实依据。 3、行动研究法：在实验过程中，不断探索实施清晰的课题教学的操作策略，使理论与实践有机结合起来。 4、经验总结法。及时总结实验经验和教训，修改、补充和完善操作措施，提炼研究成果。 八、研究计划 1、筹备阶段 2016年12月 —2017年2月 （1）收集生活中“衣”领域的科学问题，制定课题方案，形成课题实验组和实验条件，调查、分析学生生活中“衣”领域的科学问题； （2）课题实验方案； （3）理论支撑； （4）保障条件。 2、研究准备阶段 2017年2月 — 2017年3月 培训实验教师，整理并分类学生关于“衣”领域的科学问题。 3、实施阶段 2017年3月 — 2018年8月 依据实施方案，开展行动研究，将研究和实践紧密结合。进行主题学习、研究探讨、资料积累。 （1）教学案例反思集； （2）形成生活中“衣”领域中科学问题的活动设计与实施策略； （3）教师论文集 4、总结阶段 2018年9月 — 2018年12月 整理课题相关材料，编辑出版有关论文及教学设计。 （1）课题研究报告； （2）教学论文、教案集； （3）刻录课堂实录音像资料光盘等。 九、预期成果 1、研究报告； 2、论文、教学案例； 3、课堂实录音像资料； 4、典型教案和教学课件； 5、课题网站。 十、推进措施 1、参与此课题研究的老师均为市、区优秀科学教师，是常州市小学科学名教师工作室成员，他们中有骨干教师、教学能手，教坛新秀，有市、区基本功比赛或课堂教学能力比赛一、二等奖获得者。都已在小学科学教学上积累了一定经验，拥有足够的研究时间、充沛的精力和高度的研究热情，而且熟悉新课标，善于学习，头脑灵活，文笔出色，相信能够顺利完成研究任务。 2、研究资料：新《课程标准》基础教育课程改革的有关文献资料、各年级的课程资源、学校图书报刊资料，《科学课》杂志等，并充分利用网络资源，随时了解省内外兄弟学校的研究信息。 3、学校对于课题研究有相应的经费资助，所有课题组的活动经费由学校划拨，对于课题研究的成果将给予物质与精神的双重奖励。 4、学校是常州市课改先进学校，常州市级优秀教科研基地。 5、学校将为课题核心组成员提供充足的研究时间保障。 6、学校的研究条件达到有关规定的要求。