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《提高小学生科学素养的实践研究》
开题报告
一、引言
本课题2015年1月课题组拟定课题方案，在武进区教研室专家的指导下对课题方案立进行修改，2015年4月被立项为常州市武进区教育教学研究课题。
二、课题界定
科学素养：结合国内外专家、学者对科学素养内涵的观点，联系我国教育、教学的实际情况，在文献综述的基础上归纳出科学素养四个核心要素，即：科学兴趣、科学知识、科学方法和科学精神。
科学兴趣：指对科学的好奇心和求知欲，以及由此引发的亲近科学、体验科学、热爱科学的情感。
科学知识：指对自然事物、自然现象和科学技术知识的理解，包括对具体的事实、概念、原理或规则的理解。
科学方法：指对认识客观事物的过程和程序的了解或把握，以及知道如何运用科学技术知识去尝试解决手头、身边的问题，会提出假设或猜想，会搜集有关的信息或证据，会进行判断、推理和决策，会同他人交往，并且能与他人共同合作、一起来解决难题。
科学精神：指对科学技术具有正确的价值判断、形成负责的学习态度，既勇于探究新知又能够实事求是，既能独立思考又乐于互助合作。
本课题的提出是因为学校希望通过课题研究，争取做到：第一、通过全校性的科技普及教育，为学生搭建参观、学习、探究、实践的舞台，引领学生走近科学、走进科学，通过一系列科普活动的普及和推广，丰富学生的课余生活，提高学生的科学素养，激发学生的创新精神，锻炼学生的实践能力。；第二、让学生从小开始就在民主、科学、生动、活泼的校园环境中自主发展，为他们的终身学习、可持续发展、终身幸福打下扎实的基础。第三、培养学生科技意识，从而培养学生的科技能力和创新能力。
三、选题缘由
“科学技术是第一生产力”这是社会发展永久不变的发展观。一个国家公民科学素养的高低，将从根本上决定它的经济和社会发展水平。只有具备了科学素养的人才能正确地理解社会与个人的关系。无论是从个人层面还是社会层面,科学素养的提高都是个人全面发展、社会和谐发展的需要。我国各行各业已经普遍意识到了科学技术的重要性，确立了科学素养的养成和培养要从小孩抓起的教育方向。另外，《小学3—6科学课程标准》也指出，要从小学培养学生的科学素养，培养相关的基础科学知识、科学思维模式和对科学的理解能力，为培养小学生科学态度和价值观打下基础。
然而，根据调查，我国小学生的科学素养总体水平却不容乐观。传统的“重知识轻方法”的科学教学严重影响了学生科学探究能力以及科学情感态度与价值观的培养。在课程内容上往往强调理论的系统性，脱离了生活实际；在教学中以教师灌输为主，缺乏学生主动的学习；在方法上，教学内容机械重复，教学形式呆板封闭，没有体现学生主体参与，仍然坚持灌输科学知识的方法，使学生缺少动手操作和创新探索。特别是2014年6月才刚独立建制的城东小学，流动儿童比例高达88%，学生和家长的科学素养等各方面素质都较为薄弱，观察、表达、实践、探究、创新等各方面能力都较差。
新世纪全球性的公民科学素质建设浪潮来临，各国不断采取各种方式来为提高公民科学素质而努力。美国注重培养有科学素质的人，英国将科学列为“核心学科”，日本出台《科学技术基本法》，将青少年对科技的理解、改变其对科技的态度作为重要的奋斗目标。而在中国，许多学校已经普遍意识到了科学技术的重要性，在科普活动与学校科学教育的融合方面，做了很多实践研究，确立了科学素养的养成和培养要从小孩抓起的教育方向。有的以课堂教学为主，以科学课为主要抓手，有的借助校内乡村少年宫或校外科普场馆，开展内容丰富，形式多样的课外实践活动，进一步落实“把课堂还给学生，让课堂充满生命与活力；把创新还给师生，让校园充满智慧与生机的新基础教育理念。”近两年来，我校以科普基地为载体，进行了一系列的实践，发展学生的个性特长，培养学生的科学兴趣和创新精神，促进小学生身心健康全面发展。
近年来，我们城东小学办学条件基本实现现代化，各类设施设备的装备达到或超过省《学校教育技术装备标准》。校内有国土资源部级科普教育基地，多个科技活动专用教室、车模活动基地。在教育行政部门组织的各级各类科技竞赛活动中均有获奖。多人先后被评为“江苏省优秀科技辅导员”、“江苏省优秀青少年科技教育校长”、“江苏省青少年科技创新大赛十佳优秀科技辅导员”。在提升学生科技素养的同时，也培养了一批热心于科技教育的骨干。
鉴于此，我校提出建设科技教育特色学校的办学目标，制定了《提高小学生科学素养的实践研究》这一课题，打造学校特色，提高办学水平，探讨小学科普教育的途径、方法、内容等，形成有效的科普教育特色的管理评价体系、激励制度以及运行机制。
四、理论依据
1、《科学（3-6年级）课程标准》（实验稿）中明确指出：“本次课程改革以培养小学生科学素养为宗旨，积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动，培养他们的好奇心和探究欲，发展他们对科学本质的理解，使他们学会探究解决问题的策略，为他们终身学习和生活打好基础。”
2、皮亚杰“认知发展阶段论”为在小学阶段加强科学教育提供了依据。
根据皮亚杰的儿童认知发展阶段理论，小学阶段的儿童处于具体运算阶段，儿童数学水平较感知运动阶段的儿童提高，自然常识等科学课程中的概念和规律的理解与探索也成为可能。所以，在这一阶段进行科学教学利于儿童认知发展。但仅靠自发的探索对他们的科学思想的发展是不够的，而科学教育才使儿童的科学思想发展成为现实。
3、巴班斯基的“最优化”原理为科学教育提供了依据。
根据巴班斯基的“最优化”原理，根据教养目标和具体的教学任务，考虑学生、教师和教学条件，按教学的规律性和原则来制定一个最佳方案，然后灵活机动地执行这个方案，用不超过规定限度的时间和精力，达到对该具体条件来说是最大可能的结果。根据这一理论，我们所说科学素养培养最优化是针对我校小学生这一群体的实际条件而言，以期遵循尽可能合理发展的进程及取得尽可能好的发展结果，使我校小学科学教育做到低耗高效。
本课题立足于学校的科普教育基地特色，在已经取得较大实践成果和理论成果的基础上，将科技活动上升到学校的特色研究，是科技活动相关理论实践研究的新的突破。并且本课题侧重于以学生为中心，分阶段实施，提高学生的科学素养，在研究视角方面有一定的创新之处。
五、研究目标和内容
研究目标
基于上述背景和理论分析，本课题力求达到如下研究目标：
1、通过研究实践，正确把握科学素养的基本涵义、基本要素，研究制定提高科学素养、构建科学教育的目标与内容，探索提高学生科学素养的途径与方法，构建相应的观察评价机制。
2、通过研究实践，提高学生的科学意识，培养他们科学的思维方法，养成科学的学习态度和习惯，使学生在科学探究中发展合作能力、实践能力和创新意识，使学生的科学素养得到切实提高，促进他们全面发展和可持续发展。
3、通过本课题研究，使课题组成员的教育教学水平、科学素养、科研能力、课程建设能力得到较大提高。
4、通过本课题研究，提高学校科学教学水平，进一步发挥我校的科普教育功能，创建科技教育特色，争创常州市科技教育特色学校。
研究内容
根据研究目标，本课题主要确定如下研究内容：
1、对科学素养的基本涵义、基本要素，对提高学生科学素养的意义、原则等开展文献研究。
通过文献研究，进一步正确把握科学素养的基本涵义、基本内容，正确认识提高学生科学素养的重要意义及需要掌握的基本原则，为本课题的研究打好理论基础。
2、着眼提高学生科学素养，构建科技教育目标与内容体系的研究。
根据科学素养的基本内容、科学课程标准和本校学生实际，研究三个年段的科学教育的目标内容，形成由低到高、由浅入深的目标内容体系。低阶段着重培养学生的科学意识，增加科学常识；中阶段着重培养学生的探究实践能力；高阶段着重培养学生的科学创新精神。
3、着眼提高学生科学素养，创新科技教育途径与方法的研究。
（1）深化科学学科的教学改革，提高科学教学水平和实效的研究。
（2）开发相应校本课程的研究。
低阶段学生可以开发“科学与生活”的校本课程，着重帮助学生体会科学与生活，生活与科学的关系；中阶段可以开发“科学与社会”的校本课程，使学生了解科学对农业生产、工业生产、社会发展的影响；高阶段可以开发“科学方法”的校本课程，让学生掌握科学的读书方法、探究方法、实验方法、思维方法等。
（3）基于提高学生科学素养，营造良好的科技教育的文化环境的研究。
（4）着眼提高学生科学素养，进一步优化科技教育系列活动的研究。
（5）基于提高学生科学素养，建设和完善科技教育课程资源和活动基地的研究。
（6）在各学科教学中渗透科学素养教育的研究。
4、基于提高学生科学素养，构建学生科学素养观察评价机制的研究。
根据科学素养的基本内容，从评价内容、评价主体、评价方式、评价反馈等方面研究构建学生科学素养的评价机制。
六、研究方法和步骤
研究方法
根据上述研究目标和研究内容，本课题将采用如下研究方法：
1、文献研究。查阅与该课题相关的基础理论，应用理论资料，及时进行分析、整理，并接纳和运用新的相关信息，确保课题研究的正确方向。认真学习教育教学理论，分析研究他人的研究成果、实践经验。在科学理论的指导下，正确把握时事教育学生科学素养的本质、内涵和原则，在这基础上研究提高学生科学素养的目标与内容，行动计划，为具体实施提供具体的方案。
2、行动研究。运用这一方法适时调整计划，在科学教育的具体实践中学习研究、创新创生，不断探索。将明确分工，落实责任，加强指导，重视考核，确保真正付诸行动，不断观察、反思，逐步推进研究，总结有关变量的属性，并在行动中不断完善和提高。
3、调查研究。通过问卷、座谈等多种调查形式，了解学生学习的实际需求、现有基础等及课题研究在实践中是否科学恰当等问题，为研究提供依据和支撑。
4、经验总结。通过对课题研究活动中的具体情况，进行归纳与分析，使之系统化、理论化。
5、个案研究。一是以班级为单位作为个案，每学期随机抽样2-3个班级，对班级实情况及学生科学素养提高情况进行解剖分析。二是对学生进行个案分析。每学年选择若干名科学素养表现突出的学生进行跟踪调查，观察分析。通过个案研究对提高科学素养情况及时总结成果和经验，及时发现存在问题，及时调整教育策略。
研究步骤
本课题从2015年1月至2017年12月，准备三年时间完成。
第一阶段，准备阶段（2015年1月—3月）。学习有关理论，起草课题设计，成立研究组织，构建研究网络。
第二阶段，理论研究阶段（2015年4月—2015年6月）。课题核心组和各学科研究小组，对学生立场和科学素养的含义、理念、价值意义等进行深入的理论研究，开展广泛的实践观察，在这基础上分工负责，研究制定提高学生科学素养的实施意见。并邀请有关专家对此实施意见进行研讨论证。同时分批分层组织相课题组成员开展专业培训活动。
第三阶段，实践研究阶段（2015年7月—2017年10月）。组织各研究组付诸行动，根据实施方案有计划有步骤地开展实验，在实践过程中继续开展理论研究，对实施过程中产生的经验进行理论分析，总结提炼，对发现的问题进行理论研究，修正原定方案。
第四阶段，总结阶段（2017年11月—2017年12月）。对本课题研究过程、研究成果进行全面分析总结，形成完整的文本材料，既做好结题鉴定准备工作，又在本校、本区域宣传推广。
七、预期研究成果
理论成果：研究总报告、学生科学素养调查报告、有关教师论文集
实践成果：学生活动案例、学生成果集、教学活动记录、活动光盘、科学校本课程等。
制度成果：学生评价制度、校园网站维护、组织机构岗位职责等。
八、研究措施
1、建立课题研究工作制度。课题组将建立具体的工作制度，明确工作要求，落实工作责任，加强过程管理和档案管理。
2、加强学习。课题组将切实加强理论学习、科学教育技能培训，提高科研老师的整体素质。
3、将培养学生科学素养纳入学校德育工作体系，争取学校领导和各班主任的大力支持。
4、依托校园网站和学校科普网站，建立科学教育课程资源库和学习平台，为提高学生科学素养提供资源支持。
5、加强科学教研组团队合作。既明确分工，落实责任，又相互帮助，资源共享。
九、经费保障
学校对本课题的研究经费将予以全程、全力支持保障，保证课题研究所需的全部费用，如：研究设备、工作资料、培训学习、考察交流、专家指导、开题、结题、奖励等项费用，均在办公经费中合理开支，确保不因经费原因影响课题研究进度与效果。
十、存在困难和疑惑
我们期望通过对本课题的研究与实验，进一步拓宽我校教师对学生素质综合评价的渠道与途径，完善评价的方法、内容、形式，彰显评价的功能与实效，进一步发挥评价促进学生发展、教师提高和改进教学实践等功能，努力形成对学生综合素质的科学评价体系。
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