小学科学教育概论

1.科学内涵：科学是反映自然、社会、思维等的客观规律的分科的知识体系。或科学

是关于自然、社会和思维的知识体系，是社会实践经验的总结，并在社会实践中得到验证

和发展。一般包含五个方面：知识体系（科学作为知识体系，包括概念、原则（定律）和

理论。

）、创造活动（科学不仅仅是知识、事实的汇集，科学更是一个求知活动。包括探究、

解释和检验三个过程）、社会结构（科学的社会结构，由科学研究体系、科学后勤部门和科

学管理机构等共同组成。）、社会生产力（科学与物质生产密切联系，担负着解决人与自然

的矛盾的任务，它既是生产力中的一个要素，又是一种社会生产力。）和文化形态（科学作

为系统化的理论知识体系，是一种特殊的社会意识形态，它与文化密切联系，并成为文化

的一个重要组成部分，且是文化发展的基础。）。

2.科学素养：小学科学教育的目的不在于将每一个人都培养成为科学家，小学科学教

育的根本目的是提高公民的素质，培养科学素养，是为了帮助小学生更好地理解和运用科

学解决个人与社会的问题。小学科学教育围绕着的核心是培养科学素养，素养即平日说的

修养，即具有一定的知识水平和正确对待事物的能力。（培养科学素养包括：科学探究、情

感态度与价值观、科学知识三个方面。）

3.建构主义理论： 一个人只能知道或了解他/她自己建构的知识结构，换言之，每个

人总是试图从感觉器官感受到的混乱信号中寻求模式或顺序，从而建构他/她自身对世界的

认识和理解。由于个人经历、背景及其他生理结构的差异，各自建构的知识或对世界的理

解也就不同。建构主义理论认为：学习是学习者主动建构知识的过程，而不是将课本和教

师的知识简单地装入学生头脑的过程。其本质就是学生在头脑中主动地将原有经验与新信

息进行比较、分析、批判、选择并重建知识结构的过程。

4.动手动脑教学思想：学习科学是一种主动的学习过程，是学生必须在“做”中“学”。

心理学研究表明，对于儿童来说，技能的形成需要反复的模仿练习，而知识的获取主要通

过感性经验的积累。儿童常常依靠动手操作来认识和理解世界，而他们所能认识和理解的

范围也往往局限于他们自己可以感知的具体事物。小学生不能仅靠教师言语抽象地描绘来

认知，而应当有亲身的体验和具体操作才能理解科学概念及内涵。所以对待儿童就要采用

儿童思维发展所适应的方式进行教学才能贴近学生，达到教学目的。这就是重视“动手—

动脑”的根本原因。 “动手—动脑”从动手操作和思维发展来看“动手动脑”是最理想的

模式。就科学课来谈，此模式的教学方法富有儿童情趣和符合儿童的认知规律，最有利于

思维发展。教学中教师一定要言语动作应力求形象、直观、生动有趣，同时要注意引导儿

童得出自己学习的结论。

5.合作学习小组特点：⑴竞争与合作的统一。“合作学习小组”强调组内的互相帮助，

消除了个人之间的竞争，而把学习竞争转化为小组与小组之间的适当的竞赛。⑵培养学生

的独立性。传统教学中学习的主动性和独立性较差，多是依赖于教师传授和指点。⑶培养

学生的责任感。合作学习小组形成了一个统一的组织机构，组内设有组长、技术员、记录

员、质量监督员，每个职位都有职责。⑷培养团队精神。合作学习小组就要求小组内每个

成员必须善于与人合作，虚心听取别人的意见和建议，助人为乐，和谐相处。⑸形成和分

享集体智慧。合作中会互相启发、互相补充、共同形成解决问题方案和提高效率，因此产

生集体智慧，并使之分享成果和心得。

6.提问的功能：⑴评估功能。是课堂提问最基本的功能，主要是教师通过提问来了解

学生对知识、机能的掌握情况。⑵动机功能。提问的目的并不在于学生了解了多少，而是

在激发学生的兴趣。⑶教学辅助功能。转换学生思维，让学生从另外的角度思考；可以组

织课堂，达到重视教学内容；可以引起注意，增强关注力、加深记忆；可以强调重点，明

确主次等。⑷启发思维功能。其主要目的在于发展和引导学生的思维活动，也是小学科学

教育中提问的重点。

7.提问的种类：⑴认知记忆提问。主要用于帮助学生回忆已学过的内容，检验学生是

否具备进入下一步探究活动所需的基本知识。⑵归结思维型提问。就是教师期待学生通过

思维活动得到固定的、统一的结论。这类的提问主要是发展学生思维，增加学生思维活动

的过程，使学生不断利用掌握的知识和技能去分析问题、解决问题，得出科学结论，达到

发展学生科学技能的要求。⑶发散型思维提问。激发学生独立和更加深入的思考，使学生

思维活动过程不再是寻求某一答案，而是综合性、多方位有创意的思考，思维活动更扩散。

⑷评估思维型提问。使他们处于选择、评判、估价、批评、辩护及调整的位置，让学生从

更高的角度去审视学习活动。

8.提问的技巧：⑴课前充分准备。提问是否达到效果，关键在于设计，设计的依据主

要是两个方面：一是要根据教学内容及目的来准备，二是要按学生的思维水平并结合教学

来考虑。⑵提的问题要简洁。在设计课堂提问时，要注意用词简洁明了，语义正确。⑶提

问要面向全体。提问不仅是寻求同学们的正确答案，更重要的是唤起全班每一个同学的参

与思考。⑷留有足够的等待时间。提问的等待时间有两种，一是教师提问后等待学生回答

的这段时间，另一是学生回答后教师作出反应前的这段时间。

9.误解的基本特点：⑵个性化。由于每个学生的生活、社会、家庭环境和经历不同，

家长的文化修养各异，他们带进教室的“误解”也是五花八门，都带有个性色彩，这都是

受生活经验和推理能力的制约而形成自我的理解。⑵隐蔽性。误解是学生受外界影响，在

不知不觉中产生的。因此具有隐蔽性。⑶矛盾性。生活中时常会产生一些误解，他们对某

一问题的认识会产生矛盾。⑷顽固性。研究表明，小学生对自己形成的概念的改变是十分

缓慢的。因此误解有一定的顽固性。⑸普遍性。小学生有误解，同样成人也会产生误解，

误解具有普遍性，这与知识的掌握及认识的局限有关。

10.概念图：“概念图”教学法简单来说就是用图表形象地把某一单元中包括的所有概

念，用连接词及箭头把它们联结起来，使学生能较清楚地看到各概念之间的联系，促进学

习正迁移和有意义学习的发生，从而提高学习效率。 包括：⑴单独教授法。就是将某一单

元中的概念不作处理，单个讲授。⑵归类法。是将概念进行归类，然后再教学。此法概念

能联系起来，但不形象直观。⑶概念图教学法。将所有的概念，制成概念图进行教学。

11.课堂教学目标：课堂教学计划要有明确的目标，否则一堂下来，学生什么都学不到。

包括：⑴行为发生条件。指如果要期待学生行为的发生，教师要提供什么样的环境和条件，

其中包括材料、时间、气氛、情景等。⑵行为描述。学生行为描述就是用一个简单有单一

词义的动词来描述教师所预期的学生行为的发生。⑶行为评估。指出对这种表现评估的标

准。

12.观察的特点：一是依赖某一感官。人的感官主要有5种，包括视觉、触觉、味觉、

听觉、嗅觉。二是观察不仅是推断与预测的依据，更是整个科学过程技能的基础。三是它

的严格的“客观性”。观察来源于人直接的感官，不能有个人主观的意识及判断。特征四观

察需要良好的心理素质和敏锐的洞察力。观察本身就一个过程，要耐心、仔细，事物始终

在变化，观察要跟上节奏。

13.观察习惯培养：⑴观察的客观性。科学必须以客观事实为基础来探索事物客观规律。

“求实”、“客观”是培养科学过程技能的基础，更是科学精神的精髓。求实就是观察时说

真话，不伪造结果和数据。⑵观察的选择性。观察的选择性就是培养学生把注意力放在有

意义、有价值的信息上，剔除无用及无关的东西。⑶观察的全面性。观察事物不能只注重

个别的“点”，要学会以点带面，把零碎的，看上去并不关联的孤立事情放在整体中去感知。

⑷观察的持久性。要求任何科学工作者必须耐心地、长期地观察事物而不是“走马观花”。

⑸观察的敏锐性。科学的是否成功往往在于你是否把握住“稍纵即逝”的机遇，这就要求

我们对所观察的事物时刻保持“警戒”状态，不被现象所迷惑，不要放弃细小的环节。⑹

观察的艰苦性。观察是一项艰苦的劳动，要获得有价值的信息，必须付出艰辛的、单调的、

重复的工作。

14.推断与预测及其区分：推断是人们根据个人的经验和知识对观察结果的理解与解

释。预测是一种对未来事物的发展的推断。推断是人们对外界事物的反应，是人思维活动

的结果。

15.分类方法：⑴顺序排列法。就是把事物按照某一个属性，依次排列。顺序排列法最

简单的表示方法就是通过箭头来表示。⑵多级二分法。按照一定的标准每次把事物分成二

类，直到不能分为止。⑶集合法。集合法的依据是按照事物某一个或几个相类似的特点将

被分物归在一起。

16.假设的定义与特点：在开始科学研究和调查之前，往往要对结果作一个预测。这种

对实验结果的科学预测我们称之为“假设”。⑴“假设”是描述两个变量之间的一般关系，

具有普遍性、科学性与可推广性。⑵假设解释的是两个变量之间的一般关系，具有普遍推

广意义，所以需要论证。⑶假设中一般应该含有自变量、应变量的控制变量及三者之间的

关系。⑷假设一般不能被证明，只能被“支持”或“否定”。⑸假设经过论证被支持以后，

经过反复考验最后上升到科学定律或理论。

17.结果分析：正确分析数据与图表是得出科学结论的保证和基础。关键在于发现在一

定的控制变量情况下自变量与应变量之间的关系，结果可能只有一个，也可能会受控制变

量的改变而有多个结论。实验结果只有两种结果：一是实验结果否定了假设；二是实验数

据支持了假设。

18.小学科技活动的原则：⑴面向全体学生。学校是人才培养的基地，赋有培养时代的

主人的使命感和责任感。因此我们应该把培养目标定位在每一个学生身上。只有这样公民

的科学素质整体才会提高。⑵树立开放的教学观念。小学生在面对纷繁复杂的科学世界时，

会产生无比的激情和盎然兴趣。教师必须尊重学生的意愿，以开放的观念和心态，为他们

营造一个宽松、和谐、民主、融洽的学习环境，引领他们到校园、家庭、社会、大自然中

去学科学用科学。科学课程的开放性，表现在时间、空间、过程、内容、资源、结论等多

方面。⑶重在过程。小学科技活动中要把注意力主要放在每个学生的参与和探究过程上，

而不是放在科技成果上。⑷科学性。“科学性”是小学科技活动的精髓。科学性要求科技活

动从内容、形式、方法到活动目标，都必须是科学的，都必须符合科学规律。另外就是强

调培养科学精神和科学态度。⑸学生的主体性。指在活动中充分尊重学生的主体地位，使

其发挥个性和特长。⑹注重全面发展。重点是培养科学探究能力，发展思维创造能力，提

高综合素质。其中包括：科学情感和态度科学态度的培养在小学科技活动中主要对科技活

动的意识、思维活动和自觉的心理状态及其在言行中的表现。、操作技能要求学生不仅要善

于动“脑”，也要善于动手。

19.小学科学专题研究的类型：⑴是假设性专题研究，主要特点是学生以研究问题为基

础，提出假设，然后通过科学研究方法论证该假设，最后得出结论。⑵是非假设专题研究，

主要特点是研究者在研究时，并不严格遵循科学研究方法模式，实验方法多样、灵活、简

单。

20.课题的选择：小学生选择具体课题时常常无从下手，教师和家长要积极引导，他们

的选题可从以下原则上去考虑。主体性原则：就是放手让他们自主选择课题、确定研究方

案、自主动手操作、自主选择合作伙伴，充分发挥小学生的主体作用。发展性原则：就是

要使小学生在掌握所学知识技能的基础上，智力与非智力因素得到协调发展和共同提高。

实践性原则：就是要使小学生接触社会、认识社会、关注社会，体验生活，获得关于社会、

生活及科技进步的直接经验,使他们在动手、动脑、体验的同时真切体会到所学知识对科技

的作用,对社会进步的推动作用，真切体会到知识的力量。可行性原则：课题时，应充分考

虑到每个学生原有的知识水平、兴趣特长,学校、家长及社区现有的教育资源，教师或聘请

专家的指导水平,使研究性学习能真正落到实处。创新性原则：小学生选题时要有自己的特

点，有新的视角，力求对自己或对别人已有的认识有一个新突破。

21.科技成果集市的评定：一般邀请学校领导、中学理科教师及家长代表组成评委来对

学生展示的成果进行评定，选出其中的优秀课题进行奖励。评定要做到公正、公开和公平。

包括：⑴原始性。课题的产生要求是学生自己通过观察认真思索的、辛苦的结果，不能简

单照搬且与众不同。此外还要注意实验完成的可能性，家长过多参与完成的，不是好的成

果。⑵创造性。在整个研究的过程要体现学生的创造性思维。⑶科学性。科学性的精髓是

客观，评委要注意学生在整个实验过程中所体现出来的客观性精神。⑷清晰达意。学生在

分析数据、表述实验结果等的时候需要清楚的表达出自己的意思。⑸技能。实验装置的制

作要体现出学生的动手能力。（参见书本201）

22.小学科学教育评估的目的和对象：目的是了解学生实际的学习和发展状况，以利于

改进教学、促进学习，最终实现课程宗旨，即提高每个学生的科学素养。

小学科学教育的评估不是简单地在学期结束时对学生进行评分和排队。评估的也是对

教师、各种教学项目、教学理论及指导方针的一种检验。教师和学校科学教育管理机构是

评估的执行者，也是评估的对象，学生也不是被动的受测试者。狭义来看评估的对象是学

生；广义来说，评估的对象包括学生、教师和学校科学教育管理机构。

23.科学教育评估的原则：一、教育评估内容与目标的统一。教育评估的依据就是教学

大纲。而大纲又是教师教学的指针，教育评估就是要看教学是否全面达到预期的目标，这

就是内容与目标的统一。二、教育评估的全程化。评估的目的主要是为了促进学生的全面

发展，因此教育评估不只发生在学习过程中的某个环节，而贯穿于整个科学教育教学的过

程中。三、教育评估的反馈促进性。信息的反馈有两大功能：一是信息反馈的调节功能。

教育评估既可考核学生的表现，又能检查教师的教学效率，师生都可依据评估信息调整教

与学的活动。二是学习动机的功能。学习动机简单来说就是学生学习积极性的动力因素。

研究认为积极的学习动机是保证学生学习成功的非常重要因素。四、教育评估的全面性。

育评估必须与教育目标相一致，必须服从于教育目标的定向。小学科学教育评估必须检测

教育大纲所要求的每一个方面，主要是评估应有利于学生在科学探究、情感态度及科学知

识三个方面的发展，有益于科学素养的培养，这就是小学科学教育评估全面性的基本理念。

五、教育评估的公正性。教育评估公正性的前提：1．为每个学生提供公正的学习机会。2．教

师客观与公正的心态是关键。