4/42021小學科學教師培訓資料談學生科學能力的培養

引子

一、錢學森之問

“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才？”這就是著名的“錢學森之問”。“錢學森之問”是關于中國教育事業發展的一道艱深命題，需要整個教育界乃至社會各界共同破解。

2005年溫家寶總理在看望著名物理學家錢學森時，錢老曾發出這樣的感慨：回過頭來看，這么多年培養的學生，還沒錢學森有哪一個的學術成就能跟民國時期培養的大師相比！錢學森認為：“現在中國沒有完全發展起來，一個重要原因是沒有一所大學能夠按照培養科學技術發明創造人才的模式去辦學，沒有自己獨特的創新的東西，老是‘冒’不出杰出人才。”

2009年10月31日，錢學森在北京逝世，享年98歲。2009年11月11日，安徽高校的11位教授聯合《新安晚報》給新任教育部部長袁貴仁及全國教育界發出一封公開信：讓我們直面“錢學森之問”！

二、教什么

三、怎么教

1、教是為了不教

2、把知識得以產生的＂問題＂還給予學生問題在世界上是普遍存在的，人類社會的歷史正是在不斷發現問題，又不斷解決問題的螺旋上升的過程中發展前進的，我們必須把知識得以產生的＂問題＂還給予學生。

3、子曰：學而時習之，不亦說乎？有朋自遠方來，不亦樂乎？人不知而不慍，不亦君子乎？

如何培養學生的科學能力

科學課是以培養學生的科學素養為宗旨的，科學素養包括多種能力和素質，科學能力包括觀察能力、實驗能力、制作能力、記錄能力、創新能力、思維能力等等。本次講座主要就怎樣培養學生觀察能力、實驗能力、記錄能力進行學習。

第一個問題：觀察能力的培養

觀察是人們有目的、有計劃、比較持久地認識某種對象的知覺過程。

達爾文曾經對自己作了這樣一個評價：“我既沒有突出的理解能力，也沒有過人的機智；只是在覺察那些稍縱即逝的事物并對其進行精細觀察的能力上，我可能在眾人之上。”

魯迅曾經教導青年文學愛好者“如果要創作，第一必須觀察。”

觀察對于小學生學習是必不可少的，它不僅是增長科學知識的重要途徑，而且又是智力發展的重要基礎。沒有觀察能力，就不可能有豐富的想象和創造性的思維。培養學生的觀察能力應從以下幾點著手：

一、提高觀察興趣

1、為了提高觀察興趣，可以了解中外科學家以及學生身邊有關觀察的一些故事。

2、提出觀察的要求應該根據學生的年齡特征由易到難。

二、培養良好心理品質

1、細心

即觀察時要細致，不放過每一個細小的變化，不細就不能深入事物的精微，就不能留下深刻的記憶，就不能概括出事物的規律。所以，觀察不僅要親眼看，還要深入看，要方方面面、里里外外，周密細致，

精細觀察。

2、耐心

對復雜事物的觀察，特別是創造性的觀察，往往要付出艱苦的勞動，需要頑強的毅力，有些現象稍縱即逝，需要進行重復觀察；有些現象變化緩慢，需要長期觀察，有些現象因試驗失敗，需要再實驗重新觀察，這些都需要耐心，沒有耐心，就不可能獲得可靠、準確、理想的觀察結果。

3、多思

在觀察過程中，要邊觀察，邊思考，多問幾個為什么，觀察不動腦筋，不積極思考，即使是新奇的東西放在眼前，也會錯過捕捉的機會；而處處留心，善于思考的人，往往可以從人們習以為常的現象中獲得重要的發現。因此，觀察后要進行認真的思考、分析、比較、綜合、概括，做了合理判斷，得出正確結論。

4、求實

對觀察結果要抱以實事求是的態度，記錄要真實，不能憑主觀想象，任意修正或人為地編造數據。如果實驗觀察結果與預期的不一致，要查找原因，認真分析，改進后重新再做，直到成功為止。

5、求新

在觀察時，既要注意意料中的結果，更要注意意外的新情況、新問題、新屬性、新境界，這有可能導致意想不到的重要事實發生。

三、提高觀察力的具體方法

1、觀察要有明確的目的和計劃

2、觀察要注意客觀實際

宋朝科學家沈括在其著作《夢溪筆談》中記載了這樣一個故事：歐陽修得到一張古畫，畫面是雍容華貴的牡丹花叢，花叢下有一只貓。歐陽修看不出什么名堂來，可他的親家吳育一看，就說出了門道："其花披哆而色燥，此日中時花也。貓眼黑暗如線，此午貓眼也。"歐陽修聽了，深感嘆服。吳育若不是有著對客觀事物細心的觀察，不可能根據花的色澤、形狀及貓眼的狀態推測出古畫中畫的是正午的牡丹。

3、觀察要抓住主要特征

4、觀察要周密系統

5、觀察要講究順序

6、外在觀察要獨具慧眼

7、觀察要經常積累

8、觀察要不怕重復

9、觀察要多感官并用

現代生物學的研究也表明，當某一種器官感知某些事物時，別的感官會自動地參加進來，從而得到一個完整的感性印象，這稱之為"感官的相互支援能力"。日常我們在記生字、背單詞時，往往邊讀邊記的效果要比單純的抄寫或默記效果要好，就是這個原因造成的。

10、觀察要親自實驗

11、觀察要歸納推理

12、觀察要適當轉移目標

13、觀察要透過現象看本質

14、觀察要結合質疑

四、培養學生觀察能力應該注意的問題

1、所觀察的主題和變量要少

2、強調觀察的客觀性和準確性

第二個問題：實驗能力的培養

實驗是指科學研究中為檢驗某種理論假設而進行某種操作或從事某種活動。而實驗能力是利用科學儀器、設備，在人為控制條件下去研究自然現象的能力。實驗能力是一種綜合性的能力，包括確定實驗目的的能力，使用和操作儀器的能力，設計實驗方法的能力，正確地進行實驗操作并得出結果的能力，對實驗原理的理解和通過分析實驗結果，得出科學結論的能力。

一、培養實驗能力的意義

1、培養學生自主實驗能力有利于提高學生主體意識

讓學生根據問題自己確定實驗目的，設計實驗方法，可以充分調動學生的積極性、主動性。學生積極參與實驗活動，學習熱情高，課上積極舉手發言。自己確定實驗目的，自己設計實驗方法的意識大大提高。

2、培養學生自主實驗能力可以提高學生創造性思維能力

學生在自主實驗活動中創新意識、創新能力會有所提高。學生不再依賴老師，迷信書本，他們開動腦筋自己想辦法。學生設計出來的

實驗方法，就是他們創造性思維的體現。

3、培養學生自主實驗能力有利于提高學生動手能力

培養學生自主實驗能力就要增加學生獨立操作實驗的機會，學生有了實驗的材料，充分的時間和空間，在明確實驗目的和方法的基礎上，提高了實驗的成功率。實驗能力是一種綜合能力，在實驗設計、操作、結果的記錄與分析的過程中，培養了學生的觀察能力、思維能力、動手能力。同時也有利于培養學生科學思想、科學方法、科學態度。

二、我們先來了解科學實驗的種類

1、驗證性實驗

2、模擬實驗

3、探究性實驗

三、培養學生實驗能力的步驟

1、幫助學生理解課題

2、引導學生提出問題

第一，學生提出的問題和所教內容有關，又比較重要，教師可以將問題教給學生思考或討論，以求得問題的解決。同時，教師自己也要考慮如何組織教學來恰當解決這些問題。

第二，學生所提問題和所教內容關系不大，如果所提問題在以后學習中得到解決，教師可首先肯定問題提得好，然后作為一個懸念問題請大家先考慮，待到學習與之相關的教材時再解決。如果所提問題與所教內容和以后的學習關系都不大，教師可以將學生提的問題留在課后幫助解決。

第三，如果學生提不出問題，有可能是學生對課題不夠理解，不知從哪方面提，或從未有過提問的機會不敢提問。那么，教師就要創設情境，提供機會，鼓勵學生提問，幫助學生將所學內容進行分解，引導學生從問題的各個層面提問。

3、在理解課題提出間透的基礎上確定實驗目的

4、指導學生根據實驗目的自主設計實