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良好的习惯使人受益终生。但在科学课堂上，尤其是探究活动中，学生常常是一进入实验室，注意力便被实验材料吸引，对于教师的导入环节等内容不屑一顾。活动中，学生倾听不认真，观察不细致，记录不详细，交流不用心。教师还要花大部分时间组织课堂纪律，从而导致课堂效率较低。
三、活动不能全员参与
学生的探究活动往往以小组合作的形式进行，由于学生的认知水平、性格差异以及探究能力等方面的因素，真正参与到科学探究活动中的学生少。小组活动中，只有个别学生能够全程参与探究活动，成为小组探究活动的主力，其他学生则成了旁观者，甚至不闻不问，严重影响了课堂效率。
四、探究不深入
探究活动之初，由于环境和条件的限制，学生往往准备得不充分，缺乏有根据的猜想与假设，不能认真思考并制定研究方案，组员之间也缺乏沟通与交流，不能进行思维的碰撞。在探究的过程中，学生只是机械地动手操作，却没有动脑思考，至于自己的探究目的是什么，观察到了哪些现象，这些现象说明了什么问题，学生根本说不清楚，只停留在探究的表面。我认为，导致学生在科学探究学习中低效的因素的主要有以下几方面：第一，受学生的主观因素影响。一直以来，尤其在农村，学生在主观意识里，科学是副科，学习好坏无关紧要，所以将学习的主要精力集中在语数外三个学科上，导致各学科发展不均衡。第二，科学教材成为学生科学探究学习唯一的信息源，有些课本内容远离学生的生活，单调枯燥，学生不感兴趣。第三，农村教师师资力量匮乏，缺少专职教师，大多数语、数、科由班主任一人担任，没有时间静下心来钻研教材。教师为了完成教学任务，对学生的指导缺乏策略，表现为多灌输验证，少启发探讨；多指责压抑，少宽容引导；多包办限制，少激励创新。
五、激发探究兴趣
兴趣是最好的老师。科学教师必须把激发学生学习科学、探索科学的兴趣作为首要任务，因此要从学生实际出发，抓住学生感兴趣的问题设计教学活动，激发学生的探究兴趣和探究热情。这就要求教师要准确把握教材，对教材内容进行深加工，针对不同的教学内容，采取不同的教学策略，设计各种新颖的具有可操作性的课堂活动。这样，学生才能在轻松、愉悦的氛围中去学习、去探究，从而提高科学课堂教学的有效性。
六、关注探究过程
科学探究重在过程。有效探究是要让学生在探究的过程中感到快乐，并有一定的收获。科学探究过程以小组合作的学习方式为主，因此我们必须要有明确的探究目标和精细的小组分工，责任到人，让每一个小组成员都有事可做，都有表现的机会，都能成为小组学习的主人。在探究过程中，教师要全程参与，适时引导，真正成为学习小组的一员，并通过提示、点拨、引导等形式，排除不必要的干扰因素，保证合作探究为提高课堂效率服务。
七、科学评价
科学的评价能够如实地反映学生的成长发展历程，对于课堂学习的效率起着至关重要的作用。课堂评价方式主要有以下几点：第一，口头和肢体语言的评价。对于学生的回答及课堂表现，教师要及时做出评价，一个眼神、一个手势、一句话语，都能对学生产生巨大的影响。第二，有形的精神奖励。如通过评选“小发明家”“小科学家”“创新小能手”等活动，让学生积极踊跃地参与到探究活动中来。第三，量化评价。教师可以对学生的某一方面或几方面进行量化评价，如动手操作能力、语言表达能力、倾听能力、思维能力、组织能力等，将评价贯穿于科学教学的全过程，灵活运用，以促进学生科学素养的提高。
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最后，生活化的情境脱离生活实际。脱离生活实际的生活化的情境试题是没有任何意义的，在有些科学情境性试题中常常会出现个别试题与生活实际不符合，脱离学生的生活实际，造成学生在认识上的错误，导致试题教学目的和效果无法达到，学生出现厌学的情绪。
二、小学科学情境性试题教学的改善策略
1.严格把控评价内容的设置。在教学实践中，课程目标的设置、评价目标的设定以及评价内容的选取是相辅相成的，课程目标决定评价目标，评价目标同时影响评价内容，三者形成统一的整体。为此，在小学科学情境性试题编制过程中，应严格遵守科学的内在要求，将科学的概念、科学思想、科学的方法等内容与小学生的情感态度相互结合，让评价内容服务于课程标准，对评价内容中涵盖的知识掌握、科学探究能力、情感态度与价值观培养等内容进行合理的分配，让学生在试题的作答中感受到科学的魅力和乐趣，提高学生的学习兴趣。
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科学学科的一个重要特点在于它更多地是通过各种实验来达到对自然的认识，从而获取真理。在小学科学的教学过程中，如何进行有效的实验教学成为广大教师急需解决的重要问题。在小学科学的实验教学过程中，有些实验是可以在课堂上进行直接展示，如燃烧实验等。但是，有些实验却不能很好的展示出来。如在讲授《食物链》一课时，教师就不能把自然界发生的这种现象直接搬到课堂上来展示，而传统的教学手段采用的是静态的图片展示的形式，不能生动地展示这一知识点。在实际的教学过程中，我设计了如下的教学课件，首先向学生展示一片绿油油的麦苗，害虫正在肆无忌惮地侵蚀麦苗，而害虫却不知一只青蛙正在准备向它们发起攻击，在不远处有一条青蛇吐着红芯，很快将向青蛙发起攻击。突然，一只雄鹰从天空俯冲下来，以迅雷不及掩耳之势向蛇扑去。通过这样再现自然现象、真实的自然情境，使学生更为直观地了解到各种食物之间的关系，从而加深了对食物链的认知。
三、培养学生的人文精神
科学教学的重要任务不仅仅在于培养学生的科学精神和科学素养，培养他们的创新意识和创新能力。同时，在实际的教学过程中，我们也要注意在科学教学的过程中来实现对学生人文精神的培养，实现学生情感上的升华，更好的贯彻和落实科教学目标。本人在讲授《地震》一课时，通过一些关于地震的视频资料向学生展示地震来临时所造成的惊人的破坏：房屋大量倒塌、道路严重变形错位、数目被强震连根拔起等震撼的场面，使学生心灵上受到强烈的震撼。通过学生的讨论，教师的引导，为什么会发生地震？产生地震的原因是什么？此时通过多媒体展示由于地壳的不断运动，造成了地球内部的岩层压力不断增大而承受不住的的时候，便发生了地震。了解完地震产生的原因之后，展示2008年我国发生的汶川地震所造成的巨大破坏，同时更重要的是向学生展示在大灾大难面前，全国人民“一方有难八方支援”的民族精神，使学生在情感上得到了升华。
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1.合理分组。
合理分组是我们保证学生学习积极性的必要前提，我们结合教学实际，总结出了以下几种合理的分组模式：一种是常规模式，这种模式的具体情况就是，教师要结合学生们的实际情况，将各类水平的学生进行合理的搭配，保证组内异质，但是组间同质，这种分配模式比较有利于良性的竞争，能够激发各个小组的合作动力。第二种是学习任务型的模式，这种模式要求教师要组织班级内不同能力和兴趣的学生对相同的内容进行科学化的合作学习，教师应该充分考虑到每一位学生的特质，让学生们自主尝试更适合自己的学习任务。第三种就是按学习方式划分的组合模式，这种组合里，学生们可以自由选择学习的方式和内容，可以自主选择想要探究主题，学生们会形成一种主动意识。
2.完善分工。
在小组合作的学习模式中，教师要保证每一位学生的主体求知性，每一名学生都需要全面的发展，对于每一名学生的任务安排，教师可以采取轮换制，使学生们体会到每一个环节的乐趣与艰辛，这样不仅能够提升学生们的综合能力，还能够使同学们学会换位思考，促进了小组成员之间的相互理解，提高了合作学习的效率。
3.教师指导。
教师在合作学习的模式中，要充分扮演好导师的角色，不仅要明确指导好小组学习的任务和操作的程序，还应该具体地安排小组合作的时间和形式，将小组学习的任务落实到每一个个体上面，保证小组学习的正常进行，以及学习的正确方向。三、合作学习在小学科学课堂中的运用意义1.激发学生兴趣。在科学课上实行合作学习，充分调动了学生们对于新鲜事物及信息的好奇心，激发了学生们集体合作，解决问题的热情和信心，全面应用了学生的学习兴趣。2.促进目标完成。小学科学的学习本身就是一个探究的过程，合作学习实现了一种探究式的学习，学会们可以互相取长补短，实现了共同进步，更容易实现教学目标。3.增强团队意识。团队意识是需要培养的，从小学科学课的合作学习中，学生们感受到了合作的好处和乐趣，在今后的学习生活中，学生们也会将这种团队意识继续发扬，使每个人都能得到全面的发展。
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科学知识并不是一天两天就能够得到的，它需要科学家不断地努力和探索，需要具有顽强的毅力和持之以恒的决心，为此，在科学发展的历史中有很多科学家的英雄事迹，有很多科学家为了探索科学知识发生的感人故事。作为一名小学科学教师，我们要学会运用这些科学发展过程中的历史，在科学教学课堂中以故事的形式讲述给学生，让学生在这些感人故事中得到启示和启发，从而更加产生较强的学习欲望和探索动力。有一位教育家曾经说过：“故事是儿童的第一大需要。”小学生的年龄都比较小，在他们这个阶段正是对故事感兴趣的时期，教师一定要抓住学生这个心理，在课堂教学过程中根据授课的内容，为学生准备一些动人的、有趣的历史故事或是一些科学人物的探索故事，利用多媒体技术为学生播放一些科学家的照片或是一些实验的情境，增加学生的印象和感想，从而使学生追随着科学家的脚步去体验科学探索和创造。例如，我们可以给学生讲述达尔文热爱大自然，喜欢去郊外游玩，去观看各种各样的小动物，捕捉一些小昆虫，和小松鼠一起玩耍的故事，运用故事的情节引导学生去学习和探索《生物进化》的知识。在科学发展的历史长河中有着十分丰富多彩的历史资料，有很多都能够触动学生的心弦，激励着学生不断地探索和学习，陶冶学生的情操，鼓舞学生产生勇敢的斗志，让学生勇于发现和探索。教师运用这些事迹的再现来为学生营造良好的学习情境。
三、重视新旧知识的内在联系，创设不断探究新知的学习情境
知识之间有着密不可分的联系，任何一个新问题的探索和应用都是在旧知识的基础上得出的。为此，在小学科学教学课堂中，我们教师要结合本堂课的教学内容与旧知识之间的密切联系，为学生设置一些有趣的悬念，从而帮助学生创设一种探索的学习情境，让学生根据已有的知识，经过学习经验迁移和对比能够在新的学习情境中探索到新的知识。促使学生能够在旧知识的不断运用过程中学习新的知识，运用新知识去解决问题，这样有利于学生积极主动地开展新知识的探索活动，调动学生学习的积极性。例如，在学习物体的导电性时，我们教师可以先给学生介绍一些运用电能才能工作的物体，然后利用最常见的小灯泡来让学生设计和验证一些物体的导电性能如何。这样学生就会结合自己生活中的一些经验和做法，自己动手操作，通过灯泡的亮与不亮或者是亮暗的程度来判断物体的导电性能如何，这样便让学生在解决问题的过程中学到了新的知识，提高了自己自主探索和学习的能力。
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科学优质微课程应基于小学生的特点，满足学生学习科学的个性化需求，关照学生的科学前概念，能激发学生的学习兴趣。小学生的特点很鲜明，爱动，爱玩，喜欢操作，爱做实验，喜欢新鲜刺激，富有想象力，具有很强的好奇心，爱刨根问底，但是由于探究经验的缺乏，注意力不持久，其动手破坏多，观察现象少；汇报有关和无关现象多，动脑思考少；得出结论不靠现象，更喜欢靠直觉、经验，经常有稀奇古怪的想法冒出来，且与观察实验本身没有任何联系。在微课程中，对讲授内容进行合理的教学设计，是保持有意注意的适宜方法。受时间限制，教师在教学设计时要掌握好教学的节奏，消除与课堂无关的干扰；授课过程可以采用启发式教学，贴近生活的问题会进一步激发学生的兴趣；授课过程中经常提出问题，是及时提醒学生保持有意注意的好方法。满足小学生学习特点的富有趣味的科学微课程不能是纯粹的知识讲解，而应该像动画片一样充满童真童趣，富有游戏的元素和视觉的冲击力，给学生书本上看不到的惊奇的发现。具体应该做到：综合运用讲授、解题、答疑、实验、故事、活动等多样化的教学形式，构思新颖，人机互动性强；富有挑战性，运用奖赏手段，奖励学习币换学习用品；具有故事性，增强童话色彩；恰当运用权威作用，让教师的头像出镜；运用卡通作为引导，增强趣味性；加强观察、实验、制作等内容，给予学生更多的动手机会；采取任务驱动，提高观察实验制作的目的性；增加提示成分，引导他们动手又动脑；教学内容的组织与编排，要符合学生的认知逻辑规律；教学过程深入浅出，形象生动，精彩有趣，启发引导性强，有利于提升学生学习积极主动性。唯有如此，方能真正实现为学生提供个性化成长服务。微课程设计是否符合学生的要求和水平，还需要学生来评判，让学生提出修改建议。微视频并非只讲授，不思考，而要提示学生暂停视频进行思考，写出自己的想法，然后与后面的教师讲解相对照。
三、紧扣教学重点与难点问题，解决教学中的瓶颈问题
小学科学优质微课程的内容应紧扣教学重点与难点问题，过程主线清晰、重点突出，逻辑性强，明了易懂，能够解决教学中的瓶颈问题。小学科学教学中，有很多内容是比较抽象的，这就需要借助技术手段，利用视频、动画、课件、录像、录屏等手段，将内隐变外显，将抽象变形象，将呆板变活泼，将静态变动态，将快放变慢镜，让时光停滞，让时间倒流，让科学史再现，让设想变现实。同时，应该做到教学内容的科学正确，系统严谨，不出现任何科学性错误，有效解决实际教学问题，促进学生思维的提升、能力的提高。比如，《导管和筛管的认识》微课程的设计，能让不容易观察的变得容易观察。《植物的蒸腾作用》让长期观察的结果通过微课程显性化呈现。
四、高品质的设计与制作技术，发挥技术优化教学优势
小学科学优质微课程应富有技术含量，应围绕教学或学习中的常见、典型、有代表的问题或内容进行针对性设计，要能够有效解决教与学过程中的重点、难点、疑点等问题。结构方面具有一定的独立性、完整性、针对性与层次性，包括微课视频、微课录制过程中使用到的微教案、微课件等辅助扩展资料。微课程视频时长一般不超过10分钟，视频画质清晰、图像稳定、声音清楚（无杂音）、声音与画面同步；内容方面，要突出重点，注重实效，形象直观、层次分明；简单明了，教学辅助效果好；语言方面，要声音洪亮、有节奏感，语言富有感染力。录制技术方面，录制方法与工具可以自由组合，如用手写板、电子白板、黑板、白纸、PPT、Pad、录屏软件、手机、DV摄像机、数码相机等制作。
五、任务驱动贯穿探究全过程，实现自主高效学习策略
小学科学优质微课程不仅设计精美，信息简约，同时还有个突出的特征就是任务驱动贯穿探究全过程，能实现学生自主高效学习的策略。科学课是一门实践性很强的课程，需要准备很多观察、实验和制作材料等。未雨绸缪，就等开讲，心中有数，静心听讲，那就等于提前进入了学习状态。由于看微课程是一种自主学习行为，是课前预习、课中学习、课后补习的一种学习方式，需要的是主动，重要的是坚持，弥补的是不足。因此，科学教师有必要在设计与制作科学微课程的过程中设置阶梯式问题和学生学习任务单，帮助学生带着问题进入学习状态，有的放矢地参与科学探究体验活动，避免随意性，增强针对性，引领学生观看微课程之前反思自己的学习基础、知识储备、技能水平，找到不理解的问题，做好充分的准备后观看微课程视频。基于上面的思考，设计与制作微课程应注意课前使用的以预习为主，课中使用的应体现精讲，课后使用的微课程应体现拓展与延伸。小学科学优质微课程往往有一份高质量的学习任务单。学生学习任务单成为学生与微课程之间的沟通桥梁和任务驱动按钮，可以让学生在任务驱动的过程中达成学习目标，使自主学习成为高效学习策略，不仅仅帮助学生学习与内化知识，还帮助学生发展独立思考的能力。学习者可以随时暂停播放，积极思考问题，并在不理解的时候倒回去重播，一遍乃至数遍，直到达成学习目标为止。学习任务单作为探究脚手架，具有六大功能，一是资源共享功能，在《奇妙的失重现象》微课程任务单中，教师写道：“为了帮助你顺利完成探究任务，我建议你用好下面的学习资源：①视频资源：微课程《奇妙的失重现象》视频。②网络资源：失重百科”二是学法指导功能。如在《奇妙的失重现象》任务单中，教师提示学生：“在学习本微课程的过程中，希望你做到以下几点：①有条件乘坐电梯的使用台秤测量一下电梯极速下降时候的读数，并做好记录，分析其中蕴含的科学原理。②关于重力及失重的资料，网络和科技书刊中还有很多，希望你不局限于学习微课程，而是采取多样化的方法来丰富自己的认识，可以制作资料卡。③期待着你能在课堂上大胆地采用自己喜欢的方式（如展示思维导图、介绍实验发现等）介绍你的研究成果，让大家分享你的成功与喜悦。”三是任务驱动功能，指导学生按照一定的程序完成一系列学习任务。四是后续学习准备功能，指导学生根据后续学习内容做好前期准备。五是困惑反馈功能，让学生记录下学习中的困惑，教师在查阅学生学习任务单的过程中就可以动态把握学生的学习效果。六是评价提升功能，可以在任务单中设计相关评价量表，指引学生学会自我评价学习效果。
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如何让学生的思维活跃起来，真正投入到既熟悉又陌生的树叶怀抱中，“问题”是最好的助推器。在建构主义学习理论中就有这样的强调：“学生的学习活动要与任务或问题相结合，以探索问题来引导和维持学生的学习兴趣和动机，在教学中创建真实的教学情境，让学生带着真实的任务学习，以使学生拥有积极学习的主动权。因为学生的学习不单是知识由外到内的转移和传递，更应该是学生主动建构自己知识经验的过程，通过新经验和原有知识经验的相互作用，充实和丰富自身的知识、能力。”所以在《观察树叶》一课的教学过程中笔者设计一个逐级递进的任务，即以四人小组为单位，每个小组准备4片颜色、形状、大小几乎相同的完整树叶，人手一片。第一步要求学生用1分钟的时间观察自己的树叶，然后小组内混合树叶，1分钟再重新找回自己的树叶。在这个活动中，学生通过观察基本上都能抓住树叶的局部特征，重新找回自己的树叶。渗透了学生观察发现树叶的共同特征（有叶柄和叶片）的契机，同时点燃了学生观察树叶的兴趣，为学生进一步细致观察树立了信心。第二步，难度加大要求学生用文字和图画等符号给自己那片树叶“画像”时间5分钟，然后小组间交换“画像”和树叶，小组合作根据别组的树叶“画像”找出相应的树叶。刚开始要细致记录的意识还不是很强烈，当要完成依据“画像”找树叶时，由于别人的记录不够详细，特征描述不具体等导致无法找出树叶。这时学生心中的问题油然而生“如何画像才能使别人根据画像找出自己的树叶？”再次给学生时间完善自己的“画像”时，学生在记录单的提示下，综合应用看、摸、闻、量等方法的思维火花得以绽放，深入细致观察的状态顺应产生了。活动结束后引导学生分享自己的观察发现，教师做适当的梳理和小结依次在黑板上写下看、摸、闻、叶柄、叶脉、叶肉等，作为导图的雏形，将学生的生活概念转变成科学概念。这一过程是学生的原有概念向新的科学概念过渡的过程，是引导学生概念重建的关键环节，理清知识结构，向着预期要达到的概念目标前进，完成新概念的构建。即：不同植物的叶子在颜色、形状、形态等方面都有所不同，但一片完整的叶是由叶片、叶柄两部分构成的，叶片由叶脉和叶肉组成。由此实现新旧知识的有效整合，初步完成本课的知识目标。
三、丰富导图，提升概念重建水平
新构建的概念要想完全在学生脑海中占领阵地并不是一蹴而就的，还需要通过一定的方式手段去巩固，才能真正实现教学的目的。教师可以给每个小组标有1~16号的十六片叶子，他们分别是4种植物的不同生长阶段的叶子：嫩叶、成熟叶、老叶、枯叶，组织小组竞赛，按照植物种类及树叶的成长阶段分别排列树叶。引导学生分享分类的过程和结果，用文字和符号表达所应用的观察方法、观察顺序等，并把自己的方法补充完善在自己的观察记录单中。这是对所获得的新概念的检验和应用，能有效强化新概念的记忆程度。再引导各小组将之前所做的初步思维导图进行丰富和完善，探讨其概念之间的关联是否准确，内容是否完整，修改不足之处，并发挥各自的想象力和创作力，制作出专属于自己小组的课程思维导图。例如：有的同学将导图画成了一棵树，主题是树干，每一个枝桠则代表一个次要概念，不仅很好地处理了主概念与次概念的关系，清晰地呈现了学生对观察方法的应用及所观察到树叶的特征认识。当然，学生是有差异的，教师要及时鼓励和指导思维水平相对较弱的同学，如尽量把主题放在中央,并加上彩色图案或用加大加粗字体等方式来凸显主题；用不同颜色的笔书写不同的次要概念，方便区分辨认；每一个分支只写一个关键字，并将关键字写在支干线条上面；使用线条联结不同分支的概念，合理运用箭头、括号等符号来强化导图的简洁性。以此来不断提高学生画思维导图的质量，对今后的复习效果也有一定的积极影响。二次绘图结束之后，再次组织学生交流分享展示自己的作品，在此过程中,激发同学对同伴的思维导图提问，发表自己的意见和看法，对其作品进行一定的修订。然后再根据同学和老师所给的建议对自己的导图做进一步的完善。在这个共同构建完善导图的过程中，学生的思维达到了前所未有的活跃，而且在相互讨论中加强了团队合作的形成。
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3.将信息技术与教学手段整合在信息技术环境下，教师应该利用做实验、闯关、做游戏、猜谜语、看图片、看视频、小制作等教学情境，形成多角度、多层次的信息刺激，从而强化感知、丰富想象，使科学课变得精彩纷呈。例如，在《电流》单元的学习中，电流是看不见、摸不着的。但如果利用计算机绘制生动、形象的电路图，学生就能够直观而透彻地观察，理解电路、电流等抽象的概念，并掌握电流及电路图的知识，从而突破教学难点。又如讲授《蚕》一课时，教师可以借助录像等展示蚕的生长过程，学生还可以用数码相机记录蚕一生各阶段的生长情况，然后制成PPT或电子相册，提高学习兴趣和效率。
4.将信息技术与探究性课题整合在时间跨度大的观察与实验探究活动中，信息技术对激发学生的参与热情与探究兴趣十分重要。例如，在《天气》单元的教学中，教师要求学生对天气变化进行一个月的持续观察，并记录有关风、云、雨、气温等要素的变化。这时，教师可以和学生一起，利用数码相机、摄像机等信息技术，将天气变化过程以照片或视频的形式记录下来，并利用计算机处理成图表、电子相册或图文并茂的网页，在个人网页、班级网页、学校网站等。这样既让学生展示了自己的探究发现，又让学生走进了网络，丰富的教学资源和个性化的学习方式相结合，课堂焕发了生机与活力，达到了寓教于乐的良好效果。
5.将信息技术与探究性活动作业整合依托网络环境，科学课不仅在内容上具有开放性，在作业上也具有了开放性。教师布置了探究实践活动作业，学生可以通过网络进行观察、实验、收集、整理、设计、制作等。有了网络，学生的作业情况以及课内外探索成果的展示也就从单纯的教师点评，转向全体师生之间的交流和点评。这样给学生提供了选择的机会和创新的空间，学生可以互相取长补短，分享他人取得的成功经验，激励自己的探索欲望。
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2.教师知识。
小学科学教学知识是指能够有效促进小学生学校科学课程和小学科学教师专业发展的思想、理念、认识、方法、原理、法则等教师知识，它在教学实践中具有发展性。小学科学教师知识的四大要素包括本体性知识、条件性知识、实践性知识和博雅知识。小学科学教师的本体性知识即小学科学教师应当具有的科学学科知识，是小学科学教师在开展课堂教学中所应用到的最主要的知识内容。本体性知识包括自然科学的知识、科学方法的知识、科学本质观的知识和科学史的知识。条件性知识是小学科学教师在开展教学活动中所使用的方法的依据或原理性的知识，在类别上分为教育学知识和心理学知识。实践性知识是在教育实践中生成的具有自我特点的一系列知识，包括以下五个方面：科学教师在教学中对特定年级学生的教学目的与目标的理解；科学课程独特的课程特点；学生理解科学的水平的知识即学生的学情分析；学习评价方面的知识；学科科学方法与策略等。博雅知识是指应该具备可能不直接对教学产生影响的、但属于人类发展中指挥结晶的知识。只有具备广博知识和高雅气质的教师，在科学教学中才能更加得心应手。这四种知识中，博雅知识是基础，本体性知识是内核，条件性知识是方法，它们共同转化为教师的实践性知识。
3.教学能力。
教学能力是指教师在教学过程中运用一定的专业知识、技能和经验顺利完成某种教学任务的能力。小学科学教育实践就是了解小学科学教育的目的、特征，知道进行小学科学教育教学必须掌握哪些相应的科学教学能力，并通过实践活动逐步培养这种能力。科学教师的教学能力可以概括为教学设计能力，教学实施与调控能力、教学评价能力等三个方面。教学设计是有关教学问题、教学情境、教学目标和要求、教学方法、教学过程和实施教学措施等设计的总和。教学实施与调控能力是指课堂教学组织和调控能力，在教学中随机应变、审时度势，因势利导，运用各种教学技巧和教学机智，把教学中发生的未能预见到的情况和问题变成教育教学内容，使之成为综合能力培养的机会和条件。教学评价能力是指了解学习者的学习情况，甄别和纠正误解，为改进和调整教学提供指导。评价能力包括语言鼓励性评价一指导性评价的能力、语言活动表现性评价的能力、学习历程即学习成绩的总体性评价的能力。
二、小学科学教师专业化培养存在的问题
科学课程要求教师必须具有良好的科学素养、整合的自然科学知识和能力结构，即对自然科学有关知识有整体、综合的认识和理解，对自然科学的基本规律和内在联系有所了解，同时还应掌握跨学科的专业技能，以及适应综合学科课程教学所需要的科学教育思想、教学方法与技能。但目前通过各种途径开展的小学综合科学课程的教师培训，远远不能满足小学对教师数量和质量的要求。具体表现在：
1.科学素养总体偏低，分布不平衡。
首先，科学教师的科学素养总体水平不高且存在明显的良莠不齐的现象。由于长期的“应试”教育所形成的教育观念的影响，各级教育部门、小学甚至教师对小学科学教育不够重视。对科学教育的科学教师没有较明确的要求和期望，学校也没有对科学教师进行严格挑选，老师只是抱着应付的态度上课，不注重提高自身科学素养。其次，科学教师科学素养水平具有地区不平衡性。无论从行政概念还是地理位置来看，经济、教育和文化对小学科学教师的科学素养水平都具有十分重要的影响。同时不同地区、不同学校对于小学科学教师的职业期望不同，给予的培训与激励的机会不同。最后，职前教师与职后教师的科学素养水平差异显著。职前教师的科学素养总体水平比职后教师低。职前教师对新的科学概念和科学术语的掌握较好，但在科学研究方法、科学精神与态度方面有所欠缺。表明职后科学教师经过几年的教学实践，科学素养水平可以得到一定的提高。同时也反映出了教育的弊端：偏重知识的传授，对科学方法、科学精神和态度方面的教育有所欠缺。
2.教师知识储备单一，继续获得知识渠道狭窄。
随着高中文理分科的高考方式和大学教育的专业化、独立化，小学科学教师的知识储备不全面是目前师资培养面临的最大挑战。首先，教师培养从课程设置、师资配备、教材等都只考虑到理科分科的独立严谨，但是对多学科的交叉和融合考虑不够，使得科学教师不能够联系人文学科和社会学科的相关现象进行学习，不利于科学地理解和应用。其次，多数教师职前有崇高的职业理想，但受到实践经验缺乏的限制而无法理想落到实处，而职后教师理应是知识结构完善和优化的最好时机，但由于教育部门和学校对科学课程的重视和管理不够，使得对小学科学教师的专家培训、教育科研、教学观摩等无法实现。因此，职前教师的职业理想随着工龄的增加发生磨蚀，职后教师的知识面不能得到有效拓展，造成了教师知识不能得到及时有效的更新。
3.探究教学能力不足，执行课程设置标准受限。
首先，教学能力与教师知识结构有着密不可分的关系。教师没有完善的科学知识体系，就不能形成整体的科学观，不能够对各学科的知识进行迁移和整合。其次，教师探究教学能力不足。科学课程的改革目的是打破分科的明显界限，让学生在实验过程中培养发现问题、分析问题和解决问题的能力，并使学生在体验、实验的过程中，亲自发现困难并克服困难。最后，教师没有先进的教育理念，不能深刻体会课程设置的标准，准确对科学课程进行定位，就不能很好地执行、设计、开发和创造良好的科学课堂，实施成功的科学教学。
三、小学科学教师专业化培养的对策
1.强化科学素养的理念，公平分配各类教育资源。
首先，加强素质教育理念，重视提高教师的科学素养。虽然科学课程的边缘地位短期内无法改变，但教师不应放松对自己的要求，应主动提高科学素养，为知识经济将要带来的科学课程的机遇和挑战做好准备。其次，国家应正视教育资源的不公平在小学科学课程的体现。加大对边疆和农村地区的资金和人才投入，通过科学振兴区域教育，科学振兴区域文化，科学振兴区域人才。最后，增加职前教师的实践机会，加大职后教师的培训力度。通过教学统一的原则，增加职前教师的实践、实习机会，使学生的职业理想能够在教学实践中生根发芽。通过学术培训、科研交流和思想教育等方式更加巩固科学教师的科学素养，并不断缩短职前和职后教师的素质差异。
2.树立终身学习的理念，优化教师的培养机制。
完善和优化小学科学教师知识的根本途径在于完善职前小学科学教师的培养机制，涉及课程设置、师资配备、教材、实现等诸多方面。应有意识地统整各专业课程的知识，既有各分科知识独立严谨的结构，又有其融合性。应当树立崇高的教师职业理想，并增加参与教学实践的机会。对于在职科学教师知识的完善与优化，需要专家培训、教育科研、教学观摩、网络教研等有效途径。具体的完善与优化策略，就是认清学校目的，从建构主义学习模式分析，基于学习者先前的观念和经验及环境的相互作用，并通过学习者在一定的社会环境中运用语言调和。
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1.3认真挖掘教学需要的资料小学科学教学活动多为探究型，有些材料实验室不一定有，所以教师应尽自己最大的努力发掘课堂教学过程中需要的材料，帮助学生认识更深刻，提高课堂教学的有效性。例如在讲《岩石和矿物》这一部分内容时，可以提前让学生收集一些石头，教师在课下也多收集一些不同的岩石，让学生通过对比岩石之间的不同充分了解岩石，有利于之后研究岩石的组成。在《新的生命》这一单元中，会讲到各种各样的花、种子、果实，教师可以收集多种常见的花及其果实让学生去发现其中的相同之处与不同之处，学生亲自对果实进行切、剥，就会发现果实的共同特征都有果皮和种子。学生通过亲自接触教学中涉及到的材料，将会对学习的内容掌握起来更得心应手，也可以大大提高课堂教学的有效性。
2从学生方面提高小学科学课堂教学有效性
2.1让学生对科学课产生兴趣由于小学生的年龄特点，学生对于感兴趣的事物学习能力比较强。因此，小学科学教师应该注重提高学生对科学课的兴趣。首先，科学教师应该在讲解的过程中增加趣味性，准确捕捉教材中可能出现的趣味点，从而引起学生的学习兴趣，激发学生的学习热情。当学生对未知的知识产生兴趣时，就会积极主动的学习，这样也可以明显地提高学生的学习效率。其次，科学教师应该重视导言课，从根本上调动学生的学习兴趣，在课前做好充足的准备工作。另外，教师在讲解之前还应该准备一些有趣的小实验，使学生可以更好地融入到课程之中，提高学生学习的主动性。如在讲解《沉与浮》这节课时，主要目的是让学生了解物体在水中的沉与浮，明白影响物体在水中沉浮的重要因素。教师可以在讲解之前准备好清水、水盆、橡皮泥及马铃薯等，在讲解橡皮泥的沉浮时让学生可以切身地观察到橡皮泥在水中的实际情况，然后用橡皮泥做一艘小船，使学生可以直观地看到橡皮泥在不同形态下的沉浮区别。同样，在讲解马铃薯时，可以让学生参与进来，亲自使用马铃薯进行实验，教师可引导学生对马铃薯沉浮状态进行探索。通过运用这种实验的方式进行科学教学，不仅可以使学生学习到知识，还可以激发学生的学习兴趣，提高学生的记忆效率，使学生可以进一步对科学课程产生兴趣，从而便于以后的教学。除此之外，小学生往往具有强烈的英雄崇拜主义思想，科学教师可以合理的利用学生这一特点，将教材中的知识与科学的历史相结合，对学生详细介绍在此方面有很大成就的科学家，给学生在学习中树立一个榜样，提高学生的学习积极性，对学生的学习起到一个督促作用。
2.2建立真实的教学情境建立真实的教学情境是提高小学科学课程教学的重要途径。作为小学科学课堂教学中的重要教学资源，生活情景可以帮助学生更加形象地理解教材中的学习内容。教师在课堂讲解的过程中要在学生中树立一种“教材知识与生活实际相结合”的观念，利用现有的教材建立真实的教学情境。通过建立教学情境可以提高学生对科学学科的兴趣，促进学生学习的积极主动性。而且，通过教学情境可以使学生直接接触到所学习的内容，对学生的认识和理解都有着极大的帮助。如《生物的多样性》一课中，教师可以让学生每人列举一种日常生活中见到的生物，但每个同学说的都不能重复，然后让同学们各自扮演自己说的生物，模仿生物的动作声音，把“植物”和“动物”分为两组，再把有关系的生物进行更详细的分组，如猫和狗都属于哺乳动物，而大雁和麻雀则属于鸟类。教师在讲解的过程中应让学生明白自己与其他“生物”之间的关系。通过建立教学情境，可以有效地帮助学生认识到生物的多样性，从而学习到本节课应掌握的知识。
2.3小学科学教师的指导作用随着新课标的实行，对于学生在学习中的自主性要求越来越高。相对于传统的教学方式，学生主动学习可以在一定程度上提高学生的学习积极性，激发学生的学习热情，从而达到增强学生学习效率的目的。然而单纯的自主学习往往难以达到预期的效果。这是因为小学生对于科学课程没有足够的认识和了解，缺乏教师的讲解和指导，学生很难收获重要的知识。这时候就应该体现出教师的指导作用，在学习过程中，教师要对学生进行一定的指导，为学生提高科学有效地学习方法，引导学生正确的学习思路，在学生学习的过程中不断监督指正，避免学生产生知识误区。另外，教师应该重视学生在学习过程中产生的问题反馈，并通过学生反馈的内容制定相应的教学方针，使学生明确自己的学习目的，从而提高学习效率。除了在学习过程中对学生进行一定的思维指导外，教师对于表现好的学生应该给予一定的肯定和鼓励，激励学生的学习欲望，使学生在学习过程中产生一种良性竞争，不断提高学生的学习水平。
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科学探究的有效性是指通过探究活动使学生获得具体的进步或发展。在高效的小学科学教学活动中，小学生的科学思维得到有效调动，可以明白更多的科学道理。因此，我们在教学中，要注重提高教学的有效性。
（1）用全新的教学理念设计日常的教学行为。传统的课堂，就是一本教材、一块黑板、一支粉笔，有时候教师讲得口干舌燥，学生对于教师所讲的内容和书本上的知识完全没有兴趣，整个课堂没有生气。这些都不利于新课程改革下的科学教学，不利于促进教学效率的提升，因此，在现阶段的教学中，为了体现学生的学习主体地位，每一位科学教师都要确立每一位小学生都可以学习科学；让不同阶段的学生学习不同水平的科学；允许学生以不同的速度学习科学；从解决生活中的问题着手，激发学生对本课学习内容的好奇心和积极性，同时激发学生热爱大自然的思想感情，尽显科学课的有效教学。使科学课堂教学最大限度的有效化。
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小学科学是一门综合性比较强的学科，与生活生产联系紧密，如果创设让学生主动探索的教学情境，有助于学生积极主动地建构科学知识和培养探索科学的能力，让学生在亲历实验的过程中掌握科学的研究方法，这比课堂上的死记硬背，更能让学生加深对知识的理解。以三年级上册《纸》这一课为例，对纸这种材料，学生已经有了丰富的感性认识，因此比较容易引发学生进行比较深入的科学探究活动：比较书写纸和卡纸，比较挂历纸和报纸，看看它们有什么不同？如果我们将一张纸轻轻地撕开，用放大镜观察纸边，会有什么发现？再把撕下的半张纸揉成团，再小心地把纸团展开，用放大镜观察纸面，会有什么发现？挂历纸、报纸、卡纸、卫生纸，哪一种纸吸水性更强？为什么纸的吸水性有强有弱？在上述过程中，教师通过创设问题情境，引导学生在“实验活动+问题+实验活动”的教学活动中探究，通过实验找出答案，不仅能提高学生对课堂教学的参与度，也能有效培养学生的动手实践能力。
三、小组合作，培养学生探究学习能力
小组合作探究教学是一种以设疑、常识、引导、体验、比较、探究为基本方式的富有创意的教学模式。通过师生之间、学生之间的多边互动，革新了传统班级“以教师为中心”的授课制，使学生的学习积极性、主动性空前高涨，通过自主探究、合作交流给小学科学的课堂教学注入了勃勃生机和无限活力，体现了新课程“一切为了学生的发展”这一最高宗旨和核心理念。以三年级上册动物的《蚯蚓》一课为例，我让学生以四人为一个小组然后分发工具：几条蚯蚓、一只浅水碟子、放大镜、纸、玻璃板、尺子、绳，并在小组内进行交流，说说自己看到了蚯蚓外形上的什么器官？如果用放大镜进行观察，你又看到了什么？蚯蚓有脚吗？他们是怎样运动的？水和光对它刺激时，蚯蚓会有什么反应？最后再将自己小组对蚯蚓的认识表达出来。在上述过程中，教师以合作探究引导学生发现和提出问题，有了思考和交流，更能激活学生的思维和创新意识，从而使他们体验获取科学知识的快乐。
四、学科整合，培养学生科学创新精神
课程标准提倡学科之间的融会贯通。知识是一个有机的整体，学科与学科之间也并不是那么泾渭分明的，如果教师能根据教学内容，适度地与其他学科之间进行整合，就可以打破课程局限，丰富小学科学的教学内容，实现学科间的共同促进，更好地培养学生的科学创新精神。通过有效的学科整合，打破了学科界限，推动了学科创新，更利于教师开展形式多样的学习实践活动，在整合不同学科内容的过程中培养学生的创新意识，提高学生的探究能力。
