各学生科学院：

一年多，各个学生科学院组织学生开展了丰富多彩的科学探究学习活动，并从中取得了许多成功的经验。为了总结经验，湖北省青少年科技中心将征集关于组织开展科学探究学习活动的相关研究文章，并将其中的优秀作品推荐到全国，汇编入近期中国科协青少年部和中国科普研究所拟共同出版《科学探究学习活动指导书》。现将有关事项通知如下：

一、文章内容包括以下3类：

    1、思考篇：要求从科学探究学习活动中相关素质的培养入手，通过实例剖析，进行理性的思考。字数限定为1500字，具体模式可参照案例1：兴趣为“探究”奏响成功的乐章。

2、活动篇：要求从学生实际参与的科学探究学习活动入手，介绍相关选题的来源，活动的过程及特色等。字数限定为1000字，具体模式可参照案例2：除去猪身上的“枷锁”。

3、指导篇：要求从教师、辅导员亲身指导学生在课堂或课外的“探究”入手，介绍其如何尝试运用现代教育理念，引导学生自主地参与科学探究并取得显著成果的经验和体会。字数限定为2500字，具体模式可参照案例3：将数学教育与生活溶为一体。

二、各学生科学院请于12月20日前将有关文章以传真或电子文档的形式报省青少年科技中心。

联系地址：武汉市洪山路2号湖北科教大厦A座5楼，邮编：430071

联系电话、传真：027-87838744，E-mail：5461@sina.com

联系人：张翼、蒋怒雪

省青少年科技中心工作网站：hubei.xiaoxiaotong.org

 

湖北省青少年科技中心

2004年12月2日

   

案例1：

兴趣为“探究”奏响成功的乐章

    青少年对科学的兴趣——或叫做求知欲，是他们力求认识自然界，认识人类自身，渴望获得科学知识和不断探求真理而带有情绪色彩的意向活动。在青少年参与科学探究学习活动的动机中，最现实、最活跃的成分之一就是求知欲。“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”，正是指出了兴趣的重要性。因此，在引导青少年参与科学探究学习活动的时候，首先要利用大自然气象万千、多姿多彩的魅力，利用科学为人类生活带来无穷无尽变化的重要影响力，抓住他们的好奇心，启发其求知欲，开阔其眼界，激励他们探索科学的兴趣。从某种意义上可以说，青少年对科学的兴趣，决定了他们是否愿意以及能否成功参与科学探究学习活动。

    例如，我们身边有着各种各样的景物，如林荫道、汽车、建筑物以及鲜花、广告等等，数不胜数。它们各具独特的颜色，并时而改变自身的颜色。这一现象，无疑会引起青少年的关切。即使是在幼儿园的孩子，也都会用彩色的画笔，注意把夏天的树木绘成翠绿色，把秋天的树叶则绘成红色。或许成人对下面的情况早已司空见惯，但中小学生却疑惑顿生：为什么我们脸上的颜色会不断地变化？当心里害怕或身体不舒适时，脸色会发青；当愤怒或者高兴时，脸色又会变红了。

    面对青少年的上述注意、疑惑和关切，教师或家长应敏锐地感觉到，这是青少年对颜色的“秘密”产生了兴趣。如果能够适时进行引导，让他们运用科学的方法去进行探究，就一定会收到较好的效果。因为青少年毕竟已经产生了探究的欲望。

    如果说质疑“为什么”是青少年对事物表象产生的兴趣，那么到了提出“怎么样”的问题，则是他们对事物本质和其发展过程产生了兴趣，是更深层次的求知欲的表现。这时候青少年就会提出诸如“这些美丽的颜色是通过什么表现出来的呢”，“我们又是怎样捕捉到颜色的呢”等涉及到颜色本质的问题。

    这个时候，教师或家长应该鼓励青少年自己制定简单的科学探究计划，选择与自己知识和能力基础相适应的目标进行探索，这不仅有益于目标的实现，也有利于其兴趣的进一步深化。对小学生来说，启发他们像英国著名的物理学家牛顿1666年所做的那样，让太阳光照到一块三棱镜上，观察太阳光被分解成彩虹似的几条光线，即光的色散现象。对初中生来说，鼓励他们通过对科学事实的收集、判断了解，人的视网膜上的神经细胞有三种类型，它们能分别感受到射入眼睛里的红色、绿色和蓝色光线。当它们把感受到的光线信号输入大脑后，大脑视觉中枢就根据这些光线信号赋予其相应的美丽色彩。而对高中学生而言，应引导他们像托马斯·扬那样，通过探究，运用科学思维得出“所有的颜色都由三原色合成”的结论，并了解正是光源的颜色、物体表面状况形成的反射光以及透射光等等，这些条件复杂地发生作用，才使人感受到五彩斑斓的颜色。

    对颜色本质探究的所得，无疑将激发青少年更大的求知欲望，他们会兴趣盈然地继续探索大自然和生活中与颜色相关的问题。因此，教师或家长如果能够引导他们探究一些与颜色相关的综合性问题，不仅可以扩大他们的视野，史可以巩固他们对科学探究的长期兴趣。如可以鼓励青少年思考颜色与温度的关系；通过实验了解“柠檬汁滴入红茶可以改变后者的颜色吗”；探究植物千变万化的颜色是不是由花色素、叶绿素和胡萝卜素编织出来的；观察颜色如何造成人视觉上和心理上的错觉——膨胀色和收缩色的出现；探讨“决定人体颜色的是黑色素吗”，考察动物的颜色与其生存环境的关系；进行网上调查诠释“对颜色的偏好与人的心情的关联度”；通过与医生对话了解“颜色为什么是反映病情的信号”；等等。

    爱因斯坦说过，“兴趣是最好的老师”。当青少年完成上述的深入探究后，对科学的浓厚兴趣还会促使他们进行深入的思考，提出更富挑战性的题目去研究、去探索。而正是在这一不断进步的过程中，他们的科技素质得到了提高，他们的创造能力亦得以升华。

                                                  （字数限定：1500字）

 

案例2：

除去猪身上的“枷锁”

    在英国历史上为争夺王位，曾有过给人戴上“铁面具”的传说。今天，这种铁面刑具早已被人类所唾弃。但谁能想到，人所不欲的类似刑具，却被“施”给了动物。当北京市密云县巨各庄中心校的王中华老师带领学生到各村养猪户去调查时，惊奇地发现，有八成猪的鼻子上都穿着一个大铁圈。这是什么？原来，这就是所谓的“猪弓子”。而给猪戴上“弓子”这种“刑具”，其目的就是为了防止猪拱圈。

可怕的刑具“猪弓子”

    据同学们了解，在给猪戴弓子时，是用钳子把一根铁丝硬穿过猪的鼻子，既不经过消毒，也没有给猪打麻药针，当时的疼痛可想而知。有的猪在戴上弓子后伤口会因感染而肿胀、溃烂，严重了会影响到吃食物，这种做法真是太残忍了。在了解到猪弓子给猪带来的种种伤害后，同学们深深意识到这种做法是错误的！猪是人类的朋友，我们应该爱护和保护动物，怎么能看着猪那么痛苦而不管呢。

剖析“猪拱圈”的原因

    给猪戴“弓子”只是不让猪拱圈嘛，那么只要解决这个问题，就可以除去猪身上的“枷锁”了。可是猪为什么要拱圈呢？

    针对这个难点，同学们利用课余时间长期观察猪的生活习性，终于发现了猪拱圈的原因是：（1）猪舍太脏、太潮湿，例如粪便堆积、泔水外溢，造成猪活动、休息的地方狭小，它就会用鼻子为自己开辟干净的活动休息场所；（2）人们给猪喂食的时间安排不合理，饥一顿饱一顿，没有规律；（3）还有的农户将生活垃圾倒进猪圈，猪饿了就到垃圾中去寻找食物等等。而以上原因主要都是人为造成的，结果却养成了猪拱圈的坏习惯。

走科学养猪之路

    猪拱圈的原因找到了，为了给猪摘掉刑具，在王老师的指导下，同学们总结出科学养猪的几点措施：l、修缮猪圈，尽量让地面硬化；2、及时清理猪舍，避免粪便堆积；3、不往猪舍里乱倒垃圾，特别是生活垃圾；4、让猪养成良好的大小便习惯；5、合理地、有规律地按时喂食，每次喂食要喂好喂饱。

    科学的养猪方法找到了，同学们将他们的调查成果写成了倡议书，号召自己的家长和乡亲们给猪摘掉刑具，科学养猪，善待我们的动物朋友。他们的建议得到了家长的认可，推广后受到村里人们的表扬。

                                                 （字数限定：1000字）

 

案例3：

将数学教育与生活溶为一体

      在着眼于数学课堂教学的同时，我开展了“生活中的数学问题”探究性学习的实践研究，所探究的数学知识贴近儿童，走进生活，并根据需要灵活重组教材。把学生置身于一种动态、开放、主动、多元的学习环境中，初步实现了国家数学课程标准所提出的数学教育目的——促进学生全面、持续、和谐的发展，使学生在获得对数学理解的同时，在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步。

一、合作学习，集思广益

    独立学习和合作学习相结合，集中学习伙伴的集体智慧，实现分工协作。通过合作学习和研究，学生们可以取长补短，取得高质量的学习效果。与此同时，还可了解同伴的个性，学会相互交流与合作。这种合作包括合作的精神和能力：如彼此尊重、理解以及容忍的态度，倾听与说服他人的方式方法，制定并执行合作研究方案的能力等。例如，在上四年级的综合实践课“可怕的白色污染”一课前，我让学生以四人为一组，自由组合，展开一系列的调查。其中，夏奕婷、张圆媛、凌恺妍、廖云鹏四位同学在数学日记中写道：2003年暑假，孔老师给我们布置了一道非常有趣的数学作业，要求我们围绕“身边的白色污染”用数学曾经学过的统计法来开展小组调查，我们四人组成一个小组，选择华南师大附中的教工宿舍为我们的调查对象。通过这次调查，我们不但学到了环境保护的知识，而且还使我们意识到环境保护的重要性，同时增强了我们动手、动脑、电脑操作等能力！使我们的胆量和合作精神得到提高，还运用了数学知识呢。

二、课内打基础，引领学生体验探究过程

    在数学课上，我着力探索“以问题为导向，以探究为核心，引导学生通过经历数学的操作、体验数学的探究过程”的策略。在教学中注意数学知识点与生活的联系，力求创造充满生命活力的课堂教学。尽量设计富有生活情趣、充满生活气息的数学课，把孩子们引入一个美丽的数学世界。同时，我在布置作业方面也一改过去只做数学题的习惯，尽量使作业形式多样化、生活化，如：《生活中的小调查》、《生活采集》、《数学小日记》等。这些作业学生非常感兴趣，真正能做到“学以致用”。同时，我在资料的收集与理论研究方面做了大量的工作，构建了“以问题为导向，以探究为核心”的课堂教学新模式及实施策略，其基本模式为：

    l、问题导向；2、自主探究；3、合作交流；4、评价反思。

   与这一模式相适应的教学实施策略主要有以下五点：

①以学生为本的主动学习策略；②民主和谐的环境性教学策略；③引导探究的过程性教学策略；④鼓励创新的激励性教学策略：⑤注重体验的情境性教学策略。

三、课外促发展，提高学生探究能力

    课外，我以创造性思维训练为核心，探索通过数学活动培养小学生探究能力与创新精神的有效途径与实施策略，重点引导学生进行小专题研究，激发他们探究的热情，开拓他们的思维。在这些活动中，让孩子们能够充分表现，并可以享受成功的喜悦。现在收集到学生自主探究的作品有一百多件，学生的探究热情日渐高涨。其中，结合六年级数学综合实践课“调查利率，计算利息”这一内容，要求学生到附近的银行或储蓄所调查有关存款的种类以及年利率情况。孩子们通过实地调查、统计数据、对数据进行对比、分析与处理、上网搜索等方法，不仅学会了如何计算利息，而且还写出了“怎样存款才合算”的小论文。还有的同学通过问卷调查的方法，得知每年春节，大家都收到压岁钱，同学们对压岁钱的用途各不相同：有的用来捐款；有的买玩具；有的买学习用品；有的交学费；还有的同学把这些钱存到银行……那么，如何用好压岁钱呢？联想到在数学课上，老师提到一个有趣的问题：能否对生活中的数学问题进行研究呢？于是，我们展开了一次小小的调查，最后写出了“如何用好压岁钱？”的研究报告。

四、通过交流相互进步

    每个学期，我都以小组为单位，开展一次“走进生活中的数学经验交流会”，这对学生的合作能力是一次检验。每个孩子都把自己看成是大会的主人，他们在会上畅所欲言，以多种方式进行表现：有的做了幻灯片，图文并茂；有的当场用绘画的形式展示；小黄同学在会上这样说：敬爱的孔老师，感谢您，为我们创设了这么有意义的活动，我们小组的课题“珍惜每一滴水”的研究报告终于完成了，这份报告凝聚了您和我们全组同学的心血，是我们共同努力的见证。在研究过程中，尽管有一定的困难，但我们学到了不少知识，对节约用水有了更深入的了解，增强了节约用水的自豪感，我们知道学好数学是多么有用啊。通过这次探究性学习，由我们自己亲自去收集资料和做实验，是一件很有意义的事情。我们体会到：进行探究性学习需要动脑、动手，需要广博的知识、细心、耐心和实事求是的态度以及宽广的胸怀，我们对数学的探究热情更高了。

五、通过展览营造氛围

    确实，在日常生活中，数学问题就在我们身边。为了加深孩子们对数学问题的认识，培养他们自主学习的能力和探究问题的精神，我们把学生做的小调查、小报告、数学日记、生活采集本、数学报等作品收集起来，取名为“快乐数学”，定期在班内、校内展出，这在全校师生中引起很大的反响，大家都很受鼓舞，纷纷寻找“生活中的数学问题”来进行调查研究，如：“美容院里的数学问题”，“怎样存款最合算？”，“怎样分配压岁钱”，等等。孩子们通过自己的观察、调查、寻找资料和思考，写出了一篇篇出色的研究报告，展示了自己的才华，个性亦得到了张扬。

六、选择精品构建网页

    我还充分利用学校的网络资源，设计了专门的网页，把学生中最优秀的作品放在网页上，供师生欣赏与学习。评出“优秀问题奖”、“优秀成果奖”、“最有创意奖”、“最佳合作奖”并给予奖励。

    通过“探究生活中的数学问题”，我将教育与生活融为一体，最终使学生达到智力上、意志上、人格上的和谐统一。学生爱学、乐学，获取知识的渠道得以拓宽，思考问题的角度得以增加，开阔了他们的视野，激活了他们的思维。

                                                  （字数限定；2500字）