小学科学教学中“节能环保教育与科学探究”的探索
摘要：小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。我们可以挖掘科学教材中隐含的许多节能环保素材，采用科学探究的方法，指导学生开展“节能环保教育与科学探究”活动。本文试从开展“节能环保教育与科学探究”活动的可行性分析、操作模式和活动评价方面作一些探索。
关键词：节能环保教育与科学探究 模式 评价
正文：
小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。在课程总目标中指出“亲近自然、欣赏自然、珍爱生命，积极参与资源和环境的保护，关心科技的新发展”。在教学实践中，我们实施了“节能环保教育与科学探究”的活动。所谓“节能环保教育与科学探究”活动是在教师指导下，从科学教材中选择有节能环保素材的内容为出发点，结合自然、社会和生活中的现象选择、确定主题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。活动内容的选择和设计坚持因地制宜的原则，引导学生充分关注当地自然环境、人文环境以及现实的生产、生活，关注其赖以生存与发展的乡土和生活环境，从中发现需要研究和解决的问题。因此，我们要充分发掘科学教学中隐含的节能环保教育因素，开展适合学生的探究性学习的学习方式，让学生在探究性学习中认清环境保护节约能源的迫切性，让学生在探究性学习中获取有关的节能环保知识，增强节能环保的意识。
一、小学科学教学中“节能环保教育与科学探究”活动的可行性分析
科学课是一门综合性的课程，它以学生经历和体验为手段，以儿童周围常见的事物和现象为主要认识对象，把相关的生命世界、物质世界、地球与宇宙内容有机地结合在一起进行教学。科学课的教学将科学探究、情感态度与价值观等作为主要的教学内容，特别将情感态度与价值观作为教学内容之一，它要求通过对千姿百态、引人入胜的自然现象的学习，改变学生的行为倾向，激发他们对科学学习兴趣，陶冶爱科学、爱家乡、爱祖国的情感，并为他们形成正确的科学价值观打好基础。例如：生命世界中的生态平衡、把小动物送回家、认识环境与人体健康的关系、了解保护生物特别是珍稀濒危生物的重要性……物质世界中，了解噪音的危害和防治方法、知道有的物质不可再生、意识到物质的利用会给环境带来负面影响、人对环境有责任……地球与宇宙中，欣赏美丽的天气、知道水域污染的危害及主要原因、了解人类活动对大气层产生的不良影响、意识到保护大气层的重要性……可见，小学科学教材中包含了节能环保相关的最基础和最基本的内容，编排也是科学合理的。在科学学科教学中渗透节能环保教育，不仅是开展节能环保教育，培养小学生节能环保素质的需要，也是全面完成科学学科教学，促进儿童身心发展，学生全面发展，实现素质教育目标的内在需要。
正如其他学科一样，科学教育并不仅仅是记忆概念和定律，而应当积极倡导科学探究。科学探究是科学课程的基本理念，是科学课程的目标，是科学课程的内容，也是一种重要的学习方式。它实质上是一种思维创新方式，思维习惯，一种能力系列。新课程《标准》中的科学探究指的是学生探究式学习活动而非科学家的科学探究。明确了这一点，我们便可把科学探究定义为：在教师的指导和帮助下，让学生经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习科学的知识和技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学思想和精神，全面提高科学素养。在科学探究过程中，重在探索的过程，而非结果；重在收集证据，而非繁杂的计算；重在对结果的评价，而不迷信结果。学生的科学探究活动是：提出问题--建立猜测和假设--制定计划--获取事实与证据--检验与评价--表达与交流等环节。
因此，在科学教学中，我们可以充分挖掘教材中隐含的节能环保素材，以课题的形式为抓手，运用科学探究的方法，向学生进行节能环保教育，开展“节能环保教育与科学探究”的活动。
二、“节能环保教育与科学探究”活动操作模式的阐述
“节能环保教育与科学探究”活动是一种研究性学习，也是一种开放性的教学方式，它是一种在教师指导下，让学生围绕某一课题（问题），有目的、有计划地进行的探究性学习。问题式和探究性是它的核心思想。通过学生对活动的探究、实践，形成对社会生活中的现象、问题积极主动地、科学地探究的基本素养。经过实践探求，在大量教学经验的基础上，我们提出了一个基于问题、注重实践的操作模式。如图所示：
1、提出课题阶段。这是“节能环保教育与科学探究”活动开展的前提。爱因斯坦曾说过，一个问题的产生通常比它的结论的得出更为重要，因为提出新的问题、新的可能性或从新的角度来分析一个老问题，需要带有创造性的想象力。在这一阶段里，教师为学生创设一定的问题情境，激活学生原有的知识，提出研究的任务，诱发探究的动机。为了引导学生善于观察，发现问题，应做到“三个结合”，让学生从大处着眼，小处着手，确立活动研究的内容。
（1）活动研究与小学科学课堂教学结合。活动内容设置的基础是与小学科学（常识）教材的紧密结合，它根据教材内容、学生的兴趣和学习过程中出现的新问题提出，并根据学生的实际情况确定。例如，学生在学习《塑料》一课时，对“塑料的环境污染问题”及“塑料的应用”产生兴趣，教师就组织学生对这两个问题作为探究课题，让他们探讨解决问题的方案，与他们一起进行探究活动。
（2）活动研究与日常生活问题结合。小学科学教学要联系学生生活实际，贴近学生生活情况，让大自然与社会成为学生学习科学的大课堂，为他们终身学习和生存打好基础。因此，“节能环保教育与科学探究”活动研究的课题要与学生的日常生活紧密结合。例如，2004年夏季由于高温少雨，余姚市饱受干旱之苦，用电严重短缺，严重影响了余姚经济、社会的发展。学生在体验缺水缺电之苦的时候，感到非常困惑。于是，我们以《余姚城区电资源的研究》为主题，组织学生开展课题研究活动。
（3）活动研究与校园文化活动结合。科技教育是学校教育内容之一，红红火火的校园科技文化活动为提高学生的科学素养提供了活动平台，也为小学科学教学提供了实践创新的舞台。“节能环保教育与科学探究”活动与校园科技文化活动紧密结合，成为我校科技活动的特色。2004年，学校提出创建环保绿色学校，科学教师组织学生开展节能环保课题调查活动，广大学生纷纷自立课题开展科学研究活动，有《姚江在呻吟》、《一次性筷子调查报告》等。
2、制定方案阶段。这是开展“节能环保教育与科学探究”活动的基础。在此阶段，学生根据所研究的问题与任务进行组内分工、时间安排、资料准备等工作安排，并形成书面形式，从而使活动的研究有序。指导学生做好方案的论证和设计工作，使学生对整个探究活动有一个比较完整、清晰的了解，必将为以后顺利的开展课题研究打下扎实的基础。
（1）课题小组独立制定活动方案
我们引导学生搜集、吸收相关的有用信息，进行学习借鉴、迁移运用，为自己的活动研究制定一份具体可行的实施方案。简要地说，我们要求学生在课题实施方案中写明三项内容：一是要研究什么?即研究目标和研究内容。研究目标是研究所要解决的问题。研究内容是实施研究的对象和范围，可以根据研究的目标，将研究内容分解为一个个具体的操作性很强的探究活动方案。二是怎样研究?即研究过程的设计。包括研究的工作步骤、每个阶段的目标任务和时间安排、研究的方法等。三是预计最后的研究成果是什么?是调查报告、实验报告还是科技小论文。一般在这一阶段需要完成活动方案表，如下图：
关于 的研究方案
活动名称 | |
组长 | | 小组成员 | |
研究内容 | |
组织分工及时间安排 | |
具体研究步骤 | |
预计研究成果 | |
（2）组织开展课题论证、展示活动
各小组提交课题活动方案，师生共同在课堂上讨论课题研究的可行性。因为不是每个课题都能实施研究，也不是每个课题都有研究的价值，所以要让学生阐明选题原因并展开充分讨论，一方面让学生明确自己课题的研究价值；另一方面也使学生的思维变得开阔，意识到自己的身边原来有那么多问题值得研究。在展示课题的过程中，老师要给予学生充分的肯定与尊重，学生的课题具有独创性，应该表扬；不具独创性，同样给予鼓励。通过展示和讨论，师生共同对所提交的课题进行筛选与合并。在这一过程中，学生的好奇欲望、探究欲望、创造欲望和竞争欲望得到了充分地调动，为下一步具体实施研究计划奠定了基础。
3、实践体验阶段。这是“节能环保教育与科学探究”活动研究的中心环节。在确定研究方案之后，学生进行解决问题的过程。通过实践、体验（或收集、整理资料），形成自己一定的观点，掌握一般的研究方法。这个过程是学生学习、实践的最重要过程，也是学生最容易产生创新思想的过程。根据小学生实际，我们采用的实践体验的活动主要有以下几种：
（1）文献搜集法。文献搜集法主要指围绕一个主题，通过查阅有关的图书、报刊，或通过广播、电视、网络等媒体搜集有关的资料加以分析、比较、综合，进行判断、推理，进而提出自己的看法、见解，得出符合实际的结论。资料的来源很多，有书籍的、生活中的、网络的等等。教师要引导学生如何收集资料，整理资料，应用资料。例如，学生围绕“余姚水资源调查”这个主题，他们对余姚降雨量和家庭用水情况，设计了表格，通过观察和走访等获取资料。
（2）参观访问法。参观访问法是学生围绕研究主题，进行实地参观，访问有关人员，从而搜集研究主题的相关资料，并提出自己的见解。这种方法打破课堂限制，充分利用社会资源优势，提高学生学习科学的能力，同时也提高他们的社会交往能力。例如，学习动物一课后，学生确立了“余姚养鸽业调查活动”课题，他们通过参观养鸽场，采访农技人员等，了解提高鸽肉品质及预防鸽病等科学养鸽办法，并提出自己的一些设想，与养殖员、农技人员交流。
（3）考察调查法。考察调查法就是围绕研究主题，深入实地进行调查研究，搜集有关研究对象的现实情况或历史状况的材料，在调查研究的基础上，引导进行理性的分析，然后写出调查报告。比如：学校周围小河里鱼虾减少的原因、学校周围污染环境行为的调查等。
（4）观察实验法。观察实验法是有目的、有计划、有系统地获取处于自然界中的一些动植物，由于生活环境的变化而产生的一些反映，并对这些反映借助一些资料作出准确的推理、解释。实验是为了验证自己的推理、解释而设计的一些相关的小实验。这是学生最喜欢，也是最能体现学生实践创新能力的活动，学生围绕探究主题，自己设计观察实验方法进行探究。例如，一个学生为了了解蚂蚁的生活习性，想了许多办法观察蚂蚁，有强迫法、引诱法等，多角度了解蚂蚁，并且坚持观察了半年，记录了大量的文字资料。教室内空气质量调查活动组的学生为了了解教室内空气污染的害处，采用植物对比实验法和人体体验法等获取第一手科学资料。
（5）实践操作法。实践操作法是指学生在研究活动中，提出尝试性的实践方法，并在研究过程中加以实践操作，以此提出研究结论。小学科学常见的实践活动是观察与实验，但学生尝试性操作也是实践。《姚江的污染及治理》课题，学生为了解决污水问题，提出植物治污的设想，在教师的指导下，开展养殖水葫芦治污实践活动。
（6）合理假想法。合理假想法是在主题研究的基础上，根据研究结果提出自己合理的想法、创意或金点子。如假设在人类居住的有利环境或不利环境的因素有所改变（或一成不变）的情况下，我们的生活环境在10年、20年之后将会怎样进行假想。人口剧增的隐患、20年后，纯净的淡水何处觅？……另一方面，还可以根据自己对节能环保的理解，设计自己理想中的事物。如：理想中的住宅环境等。
学生通过形式多样的探究活动，获得了许多强烈的体验和有价值的资料。教师引导学生写观察日记、实验报告记录、科学小论文、创意小点子、科幻画、科学小报等形式积累资料。
4、研讨交流阶段。这是“节能环保教育与科学探究”活动让学生提高认识的重要环节。学生通过探究解决问题，必定有许多收获，有许多新的认识。在这里，学生主要把实践所得的事实材料进行归纳整理、提炼总结，形成一定的书面表达形式。但是，这些收获和新的认识比较零碎，不够全面，有的可能是错误的。这就需要教师组织学生开展交流活动，去伪存真，去粗取精，分析归纳。学生一般采用讨论和辩论的办法，交流自己对活动研究的描述与记录的内容。根据学生共同交流情况，很多时候教师再次组织学生开展第二次的探究解决问题，然后再进行共同交流提炼。根据学生实际探究情况，如此循环研究，使这个主题研究不断深入。
5、成果展示阶段。展示课题成果能让学生充分体验“节能环保教育与科学探究”活动的成功与快乐，是培养学生爱科学，学科学，用科学的重要手段。在这一阶段，师生共同把交流所得的主要观点进行梳理，向全校或社会有关单位进行递交，加强宣传。展示课题成果的形式很多，有实物展示、版面展示、主题班队活动、撰写课题报告、课题研究报告会等。展示课题成果要与学科教学、德育活动、科技活动等有机结合。如：撰写课题报告是学生展示小课题研究成果很好的表现形式之一，并能提高学生的写作水平。学生收集的信息量很大，涉及的领域又多，要写成一篇高质量的课题报告，难度较大。更大的困难不是资料的多少，而是文体的要求。因此要与语文教师紧密合作，让学生知道课题报告的格式，指导学生撰写课题报告，逐步提高课题报告的质量。根据有关青少年科技竞赛活动情况，及时组织学生参加上级科技竞赛活动，是展示活动研究成果最好的办法之一。
这五个阶段有时也可以互相交叉推进，在实践的过程中不断调整。
三、“节能环保教育与科学探究”活动评价方法
1、 实行多元性评价。打破学科教学中教师评价为主的模式，实行教师、学生、同伴，甚至家长共同评价，尤其注重自我评价，让学生在反思中认识自我，从而更好地发展自我。
2、重视过程性评价。由于“节能环保教育与科学探究”活动的特点,我们对学生的评价从定量和定性两方面来考虑,既重视“质”,又重视“量”。
（1）评价学生对“节能环保教育与科学探究”活动的认识程度和自觉程度，评价学生的节能与环保习惯养成程度。
（2）分析学生的学习态度，如科学研究的兴趣、主动学习的品质、对问题发现和研究的关注等，以及学生的合作精神、交往能力，实践能力。
（3）评价学生的参与程度。如体验时是否专注，实验时是否投入，讨论中是否积极，汇报中是否认真等等。
（4）分析学生的劳动结果。如小制作、小论文、研究报告等等。
3、建立档案袋制度。“节能环保教育与科学探究”活动所涉及的评价范围比较广，一次性定性是不可能的，为了考核学生是否达成目标，我们采取为每一位学生建立档案袋的方法，把他平时的作品、报告等等都收录进去，展示其成长的足迹。
在实践中，我们的活动既增强了学生的节能与环保意识，养成节能与环保习惯，也在活动中使学生学会学习，学会科学地思考问题，学会类似科学的研究方法，培养了学生的创新精神、合作精神、社会交际能力和实践能力，挖掘了学生的智慧潜能，发展了他们的兴趣、爱好和特长，促进了学生个性的发展，使学生更具有主体性和自觉性，提高了学生的心理素质，促进学生综合素质的提高。与此同时，我们也清醒地看到，学生的心理、社会发展随着时空的变化，在不断地变化，何况我们做的只是一个起步工作；有很多方面尚很不完善。我们将把已有的成绩作为新研究的起点，为学校节能环保教育进一步深化、深入作出不懈的努力。
参考资料：
1、全日制义务教育《科学（3-6年级）课程标准》（实验稿）,北京师范大学出版社,2001、7
2、《点击学校课程－－走在十字路口的科学教育》刘德华著
福建教育出版社 2001.2
3、《以〈节能与环保〉校本课程为突破口，促进学生主动发展》成果报告 余姚市东风小学课题组 2002、9
4、《小学科学小课题研究的实践与思考》象山教科网
