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小课题《 绿豆、赤豆、黄豆制作豆芽菜的比较 》简述:本课题是三种豆子制成豆芽菜的全程实验,其实验目的是比较出三种豆芽菜在制作时间上的长短、豆芽菜外形(及卖相)的区别、豆芽菜制成菜肴的口感差异等。实验过程中,经历了资料查询、计划制订、数据采集、变量控制、结论比较等一系列过程,最后得出“黄豆最适合做豆芽菜”这个实验结论。
一、研究目的与内容:明确科学目的,激发科学兴趣
《 小学科学课程标准 》指出,学生对周围的世界具有强烈的好奇心和积极的探究欲,学习科学应该是他们主动参与和能动的过程。所以,科学小课题研究,必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上,使之明确研究的目的与意义,同时教师采取各种手段,千方百计地去提高学生的科学兴趣,唯有如此,才能保证研究的质量。
1.目标的双重性
小课题研究既然是一项探究活动,那么依据科学探究的本质,它的目标应当是双重性的:一是指向具体的、未知的某个问题或某类问题。比如《 绿豆、赤豆、黄豆制作豆芽菜的比较 》(以下简称《 豆芽菜 》)小课题研究目标,首先具体的问题是能够把这3种豆子制作成豆芽菜;其次未知的问题是这3种豆子制成豆芽菜后的结论。如果离开了这两个目标,接下来的研究过程就如盲人摸象漫无目的了。二是指向科学的本质,通过对具体问题的研究,从而去探索科学的奥秘。比如在《 豆芽菜 》研究中,要探索的具体问题是3种豆子制成豆芽菜的比较,从而得出这3种豆子最后制成豆芽菜时哪种时间最短、哪种产出率最高、哪种制作最为简单。这个正是本课题研究的关键所在。
2.内容的趣味性
可以说,每个人与生俱来就有一种原始的科学兴趣,而小学生更是如此,在他们的日常中,一些内隐或者外显的带有科学性的活动的频度大大超过了普通成人。我们常说兴趣是最好的老师,所以在小课题研究中,学生对于研究内容的兴趣是首要的,否则枯燥的研究活动,学生研究的过程必然是被动的,获得也可能是低效的。例如《 豆芽菜 》研究的缘起,就是科学课中“食物”课外的延伸。在这个研究中,其中有一项内容,就是3种豆芽菜制成后,还要制作成菜肴,进行品尝,从而鉴别这3种豆芽菜哪种豆子制成的味道最好。在这个环节中,学生们始终在一种盎然的情趣中进行。
3.准备的充分性
这里所说的“准备”,具体是指小课题研究计划的制订、研究工具的使用、资料的查询等一系列研究前的工作。只有这样,接下来的研究活动,才能顺利有效地开展,从而避免一些完全可以避免的错误。所谓“磨刀不误砍柴工”就是这个道理。需要说明的是,小课题研究,最终结果是培养学生的科学能力与科学精神,所以准备工作以学生自主完成为主,有难度的教师可以加以指导。
二、研究过程与细节:掌握科学方法,形成科学能力
小课题研究过程,应当以学生为主,使他们能够真正投身到实践中去,通过对研究对象的直接接触和动手操作,掌握研究活动的基本过程、关联程序以及各个步骤,发展解决问题的正确的思路和技能。而这个过程的最终目的,就是在掌握科学方法的基础上,形成科学能力,提高科学素养。
1.方法的针对性
小课题研究内容广泛性的特点,决定了它必然有着多样的研究方法,这也是决定研究结果的一个重要因素,应根据研究内容的特点和学生的科学研究水平,采取合理、有效的研究方法。一般来讲,就小学阶段科学小课题研究而言,“实验研究法”是一种最常见也是最有效的研究方法。它的基本过程如下:提出问题—作出假设—制订计划—实施实验—得出结论。例如《 豆芽菜 》中,学生发现生活中最常见的豆芽菜是用绿豆做的,但是也有用赤豆、黄豆做的豆芽菜,所以作出的假设为“绿豆最适合”做豆芽菜,然后制订计划进行研究,得出的结论是“黄豆其实更适合做豆芽菜”。
实验研究法还可以根据实验设计的要求,加入特定的人工控制,使人观察到在自然条件下无法观察到的情况,比较精确地分析出现象之间的因果关系。更为重要的是,“实验研究法”可以重复验证,从而证明实验研究的科学性。
2.工具的有效性
一项科学实验活动,不仅仅是使用感官所能解决的,要涉及多种研究工具的使用。实验中采用一些有效的工具,就能帮助我们了解感官所不及的事物或现象,从而提升研究的实效性。在《 豆芽菜 》实验中,首先使用的三种工具分别是金属筛子、金属饭盆、透明塑料袋。但是在实验过程中,出现了豆芽菜到处乱长的情况。于是,塑料袋不能用了,需要使用一种四周不见光,只有上面能见光的工具。一开始考虑的是小的塑料桶,但是使用了几天之后,发现桶不是透明的不方便观察。于是找来了一种透明的塑料桶,终于解决了边实验边观察的难题。所以,在小课题研究过程中,工具的有效性是很重要的,它的恰当与否,会直接影响到实验的方方面面,比如实验的过程、实验的数据、实验的结论等。
3.证据的重要性
小课题研究的成功与否以及对提出课题的验证,主要是表现在科学研究的证据上。所以,在科学研究的过程中,收集课题研究活动的证据要尊重事实、注重证据、实事求是。在《 豆芽菜 》实验中是对3种豆子制作豆芽菜的比较研究,从而得出“黄豆最适合做豆芽菜”这个结论。那么,在实验研究过程中,关于3种豆芽菜的萌芽时间、长短比较、生长速度等方面,要记录相当多的数据,还要拍摄一些照片进行对比。这对于最后的结论,就有了直观的比较,也能合理、有力地去验证这个小课题研究的正确性了。
三、研究结果与获得:领会科学本质,培养科学精神
小课题研究的过程固然重要,因为在这个过程中,学生掌握了研究方法,形成了科学能力。但是研究结果同样是终极目的,通过这个过程得出结论,学生在对科学现象的理解,科学本质的领会上会更加深刻,从而培养起他们爱科学、学科学、用科学的一种深层次的精神。
1.小课题研究的态度应当是严谨的
小课题研究的过程,虽然可以是形式活泼充满趣味的,但是其终极目的却是通过研究过程得出科学结论,应该有其严肃性。实验前,应该向学生提出做该实验的目的、任务,这样才能使他们注意力集中到所要做的事上,才能使他们深入细致地去观察、去做。这个“严谨性”的特点是保证研究科学性的关键所在。《 豆芽菜 》实验中,首先明确了本次小课题研究的目的是对3种豆子制成豆芽菜的比较,任务是实验操作、过程记录、证据保存等一系列工作。所以,过程要求是细致的、客观的,因为它影响着最后实验的结论。
2.小课题研究的过程必然是合作的
小课题研究是一项严格而紧密的科学研究活动,在这个过程中,首先以合作学习小组为单位,学生围绕提出的有关研究专题,在小组的群体中交流个人看法,相互学习,从中获得对该问题深入认识或进一步了解的方法,然后得出实验结论,达成研究目的。《 豆芽菜 》实验中,研究小组内学生每天对研究所得进行细致的交流,在对比中进行问题的发现、变量的控制、条件的改变等一系列合作性学习。同时,学生在教师的辅导和帮助下,获得了锻炼与提高,增强了师生、生生之间的沟通与交流,合作这个特点在研究过程中发挥得淋漓尽致。
3.小课题研究的结论不妨是开放的
小课题研究活动的结论来自对探究结果的归纳整理和逻辑推理,代表了特定的人在特定时段的研究水平。但是,小课题研究的过程,可以是开放的,不是一成不变得出单一化的结论。因此,在研究过程中,可以根据某一些现象的出现,采取一定的应对措施,从而去提高研究的效率,得出科学的结论。在《 豆芽菜 》实验中,实验最后的结论是从萌芽、生长等因素去考虑,黄豆最适合做豆芽菜。但是在一些后续研究中却发现,豆芽菜的制作原料,受地域性的影响相当大。学生经过在网上查询得知,北方地区普遍使用黄豆制作豆芽菜,而南方地区的人们却偏爱绿豆做的豆芽菜。
小课题研究活动的开展,为学生科学的学习铺就了一条绝佳捷径。在这一系列过程中,学生科学知识的获取,科学技能的掌握,有关科学的情感、态度、价值观等从中都得到了发展,给学生带来的影响必定是深远的。而这一切正是我们科学教育的核心所在。
(作者单位:桐乡市洲泉镇中心小学,浙江 桐乡,314513)
一、研究目的与内容:明确科学目的,激发科学兴趣
《 小学科学课程标准 》指出,学生对周围的世界具有强烈的好奇心和积极的探究欲,学习科学应该是他们主动参与和能动的过程。所以,科学小课题研究,必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上,使之明确研究的目的与意义,同时教师采取各种手段,千方百计地去提高学生的科学兴趣,唯有如此,才能保证研究的质量。
1.目标的双重性
小课题研究既然是一项探究活动,那么依据科学探究的本质,它的目标应当是双重性的:一是指向具体的、未知的某个问题或某类问题。比如《 绿豆、赤豆、黄豆制作豆芽菜的比较 》(以下简称《 豆芽菜 》)小课题研究目标,首先具体的问题是能够把这3种豆子制作成豆芽菜;其次未知的问题是这3种豆子制成豆芽菜后的结论。如果离开了这两个目标,接下来的研究过程就如盲人摸象漫无目的了。二是指向科学的本质,通过对具体问题的研究,从而去探索科学的奥秘。比如在《 豆芽菜 》研究中,要探索的具体问题是3种豆子制成豆芽菜的比较,从而得出这3种豆子最后制成豆芽菜时哪种时间最短、哪种产出率最高、哪种制作最为简单。这个正是本课题研究的关键所在。
2.内容的趣味性
可以说,每个人与生俱来就有一种原始的科学兴趣,而小学生更是如此,在他们的日常中,一些内隐或者外显的带有科学性的活动的频度大大超过了普通成人。我们常说兴趣是最好的老师,所以在小课题研究中,学生对于研究内容的兴趣是首要的,否则枯燥的研究活动,学生研究的过程必然是被动的,获得也可能是低效的。例如《 豆芽菜 》研究的缘起,就是科学课中“食物”课外的延伸。在这个研究中,其中有一项内容,就是3种豆芽菜制成后,还要制作成菜肴,进行品尝,从而鉴别这3种豆芽菜哪种豆子制成的味道最好。在这个环节中,学生们始终在一种盎然的情趣中进行。
3.准备的充分性
这里所说的“准备”,具体是指小课题研究计划的制订、研究工具的使用、资料的查询等一系列研究前的工作。只有这样,接下来的研究活动,才能顺利有效地开展,从而避免一些完全可以避免的错误。所谓“磨刀不误砍柴工”就是这个道理。需要说明的是,小课题研究,最终结果是培养学生的科学能力与科学精神,所以准备工作以学生自主完成为主,有难度的教师可以加以指导。
二、研究过程与细节:掌握科学方法,形成科学能力
小课题研究过程,应当以学生为主,使他们能够真正投身到实践中去,通过对研究对象的直接接触和动手操作,掌握研究活动的基本过程、关联程序以及各个步骤,发展解决问题的正确的思路和技能。而这个过程的最终目的,就是在掌握科学方法的基础上,形成科学能力,提高科学素养。
1.方法的针对性
小课题研究内容广泛性的特点,决定了它必然有着多样的研究方法,这也是决定研究结果的一个重要因素,应根据研究内容的特点和学生的科学研究水平,采取合理、有效的研究方法。一般来讲,就小学阶段科学小课题研究而言,“实验研究法”是一种最常见也是最有效的研究方法。它的基本过程如下:提出问题—作出假设—制订计划—实施实验—得出结论。例如《 豆芽菜 》中,学生发现生活中最常见的豆芽菜是用绿豆做的,但是也有用赤豆、黄豆做的豆芽菜,所以作出的假设为“绿豆最适合”做豆芽菜,然后制订计划进行研究,得出的结论是“黄豆其实更适合做豆芽菜”。
实验研究法还可以根据实验设计的要求,加入特定的人工控制,使人观察到在自然条件下无法观察到的情况,比较精确地分析出现象之间的因果关系。更为重要的是,“实验研究法”可以重复验证,从而证明实验研究的科学性。
2.工具的有效性
一项科学实验活动,不仅仅是使用感官所能解决的,要涉及多种研究工具的使用。实验中采用一些有效的工具,就能帮助我们了解感官所不及的事物或现象,从而提升研究的实效性。在《 豆芽菜 》实验中,首先使用的三种工具分别是金属筛子、金属饭盆、透明塑料袋。但是在实验过程中,出现了豆芽菜到处乱长的情况。于是,塑料袋不能用了,需要使用一种四周不见光,只有上面能见光的工具。一开始考虑的是小的塑料桶,但是使用了几天之后,发现桶不是透明的不方便观察。于是找来了一种透明的塑料桶,终于解决了边实验边观察的难题。所以,在小课题研究过程中,工具的有效性是很重要的,它的恰当与否,会直接影响到实验的方方面面,比如实验的过程、实验的数据、实验的结论等。
3.证据的重要性
小课题研究的成功与否以及对提出课题的验证,主要是表现在科学研究的证据上。所以,在科学研究的过程中,收集课题研究活动的证据要尊重事实、注重证据、实事求是。在《 豆芽菜 》实验中是对3种豆子制作豆芽菜的比较研究,从而得出“黄豆最适合做豆芽菜”这个结论。那么,在实验研究过程中,关于3种豆芽菜的萌芽时间、长短比较、生长速度等方面,要记录相当多的数据,还要拍摄一些照片进行对比。这对于最后的结论,就有了直观的比较,也能合理、有力地去验证这个小课题研究的正确性了。
三、研究结果与获得:领会科学本质,培养科学精神
小课题研究的过程固然重要,因为在这个过程中,学生掌握了研究方法,形成了科学能力。但是研究结果同样是终极目的,通过这个过程得出结论,学生在对科学现象的理解,科学本质的领会上会更加深刻,从而培养起他们爱科学、学科学、用科学的一种深层次的精神。
1.小课题研究的态度应当是严谨的
小课题研究的过程,虽然可以是形式活泼充满趣味的,但是其终极目的却是通过研究过程得出科学结论,应该有其严肃性。实验前,应该向学生提出做该实验的目的、任务,这样才能使他们注意力集中到所要做的事上,才能使他们深入细致地去观察、去做。这个“严谨性”的特点是保证研究科学性的关键所在。《 豆芽菜 》实验中,首先明确了本次小课题研究的目的是对3种豆子制成豆芽菜的比较,任务是实验操作、过程记录、证据保存等一系列工作。所以,过程要求是细致的、客观的,因为它影响着最后实验的结论。
2.小课题研究的过程必然是合作的
小课题研究是一项严格而紧密的科学研究活动,在这个过程中,首先以合作学习小组为单位,学生围绕提出的有关研究专题,在小组的群体中交流个人看法,相互学习,从中获得对该问题深入认识或进一步了解的方法,然后得出实验结论,达成研究目的。《 豆芽菜 》实验中,研究小组内学生每天对研究所得进行细致的交流,在对比中进行问题的发现、变量的控制、条件的改变等一系列合作性学习。同时,学生在教师的辅导和帮助下,获得了锻炼与提高,增强了师生、生生之间的沟通与交流,合作这个特点在研究过程中发挥得淋漓尽致。
3.小课题研究的结论不妨是开放的
小课题研究活动的结论来自对探究结果的归纳整理和逻辑推理,代表了特定的人在特定时段的研究水平。但是,小课题研究的过程,可以是开放的,不是一成不变得出单一化的结论。因此,在研究过程中,可以根据某一些现象的出现,采取一定的应对措施,从而去提高研究的效率,得出科学的结论。在《 豆芽菜 》实验中,实验最后的结论是从萌芽、生长等因素去考虑,黄豆最适合做豆芽菜。但是在一些后续研究中却发现,豆芽菜的制作原料,受地域性的影响相当大。学生经过在网上查询得知,北方地区普遍使用黄豆制作豆芽菜,而南方地区的人们却偏爱绿豆做的豆芽菜。
小课题研究活动的开展,为学生科学的学习铺就了一条绝佳捷径。在这一系列过程中,学生科学知识的获取,科学技能的掌握,有关科学的情感、态度、价值观等从中都得到了发展,给学生带来的影响必定是深远的。而这一切正是我们科学教育的核心所在。
(作者单位:桐乡市洲泉镇中心小学,浙江 桐乡,314513)