1、小学生科技教育与创造力培养研究课题研究开题报告doc小学生科技教育与创造力培养研究课题研究开题报告一、课题提出的背景与所要解决的主要问题（一）课题提出的背景 随着知识经济的到来，科学技术日益成为推动社会进步的强大动力，世界各 国综合国力的竞争，归根到底是科技的竞争。邓小平同志早就提出： “我们要在科 学技术上赶超世界先进水平，不但要提高高等教育质量，而且首先提高中小学教 育质量，按照中小学学生所能接受的程度，用先进的科学知识来充实中小学教育 内容。”我们不能不清醒的认识到在我国中小学的整体素质结构中，科技素质尤其 薄弱，科学素养与社会的要求存在着较大的差距，因此，加强青少年的科技教育， 强化他
2、们的科技意识，培养他们对科技在经济发展和社会进步方面重要性的认识， 培养他们的科学实践能力，具有重大的现实意义和深远的历史意义。我校近年来在科技教育方面成绩斐然，具有鲜明的教育特色。结合实际，开 展了以小学生科技教育系列为主体的综合实践活动课程。通过发明、创造、论文、 制作、种植、饲养、科学实验、环境保护、计算机操作、科学技术信息传播等科 技方面的活动，使学生了解人类科技发展的过程，以及对社会活动和发展的巨大 影响，了解我国历史上的科技成果，现代科学发展状况和发展趋势；培养学生具 有初步的创造意识，以及学科学、爱科学、用科学的精神和运用科学方法解决生 活、学习中实际问题的能力；培养学生学科学、
3、爱科学、用科学的兴趣和创造精 神，提高小学生的科学素养。（二）所要解决的主要问题 小学科技教育与创造力培养在价值取向上与其他专业教育有所不同，不是着 眼于培养科学家或某一领域的专门人才，而是把提升以科学知识、科学精神、科 学方法为内涵的科学素养作为其价值定位。基于这一定位，紧密结合多年教学实 践，我们课题组成员剖析了当前小学生科技教育和创造力培养方面存在着一些问 题。1.重知识传授，轻自主探究。新课程理念强调，科技教育应贴近学生的生 活，充分利用学生原有的认知和生活经验，使之在探究的情境中通过实践获得感 悟和发现，进而建构知识体系。但在实践中，仍有不少教师沿用传统的教学思路 和方法，总是摆脱不
4、了直接传授客观规律、原理和结论的教学套路，无法让学生 亲历科学发现的思维过程；重视知识结论的直接传授 （ 或变相传授 ），轻视学生的 自主探究及其过程中的感悟、发现和生成性知识的获得。2.重陈旧的学科体系，轻科学技术的新发展。虽然我国科技教育的培养目 标也随着国际大背景的变化而不断调整，但总不能突破过于注重科学知识教学的 怪圈。也正是因为过于重视科技教育的学科体系，我国的中小学科技教育不能及 时地反映科技发展的新成果。3.重成果，轻过程。科学研究是经历多次甚至无数次的困难和失败后才成 功的。成功地开展科学研究，不仅需要专业的科学知识，更需要科学的精神、态 度和正确的价值观。教师在教学过程中也不
5、能完整地介绍科学研究的真实背景。 小学科学素养教育只重视科学研究的实用价值，轻视科学研究的真实历程，也就 无法引导学生理解科学发现的真实过程，更不能引导学生理解科学研究中存在的 矛盾及研究的局限性、面临的挑战和未来的发展趋势等。这又怎么能激发学生进 一步学习的欲望和探究科学未知的原动力 ?4.学校重语数英，轻科学。许多学校普遍存在着优秀教师担任语数英课 的教学，年老、弱师担任科学课的教学。实验及科技活动器材配备投入少，不能 满足教学需要。再就是，诸多学校只是把科学课正常开设作为目标，很少组织学 生开展各种各样的科技实践活动，影响了学生创造力的培养。5.学校开展零碎的科技班队活动，缺少系统的挖掘
6、和整合。二、本课题在国内外同一研究领域的现状与趋势分析（一）国内外同一研究领域的现状与趋势分析 国外：当今时代是一个科学技术飞速发展的时代，一次次的科技革命广泛而 又深刻地影响着社会的文明与进步。一个国家的科技水平体现了它的综合国力、 竞争力及国际地位。然而，科技水平的提高、科技人员的培养必须扎根于教育， 尤其是科技教育。今天中、小学的科技教育将决定明天全体公民的科技素质、社 会质量和国家前途。所以，从目前来看，科技教育问题已引起许多国家的重视， 成为当今各国教育改革的重点。在西方，创造教育的研究已有近百年历史，可以 追溯到本世纪初的美国教育家杜威。自 1950 年美国著名心理学家吉尔福特将创
7、造 力的概念引入科学研究领域以来，创造力问题在全世界，尤其是西方发达国家引 起强烈反响，迅速引起了各行各业专家学者的重视和深入研究。创造力研究对教 育科学及其应用领域也产生了深刻影响。美国 80 年代的教育改革把创造性教育提 高到一个新的水平，出现了一系列创造教育和教学的模式和策略，前苏联从 6O年 代开始，就以马克思列宁主义反映论为指导提出了创造性教学体系。甚至将培养学生的创造力写入了宪法。日本从 80 年代初开始，已在各级各类学校中引入创造 教育，进行普及性实践，近年来，世界上很多国家更是把创造力当作国家兴旺发 达的关键，明确把培养创造力的创造教育作为 2 1 世纪教育的基本方向和根本目
8、标。 纵观世界各国，都在大力加强科学教育。 1985 年，当哈雷慧星飞临地球的时 候，美国开始了一项改革科学技术教育的国家计划，这就是举世瞩目的“ 2061 计 划”。 1989年，“ 2061 计划”的第一份重要报告面向全体美国人的科学正式 发表。 1995 年 12 月，美国历史上第一部科学教育标准正式出台。在英国， 1988 年教育改革法首次把科学课程作为全国学校的核心课程，并增设技术课作为中 小学生必修的基本课程，努力加强中小学的科学教育。日本在 80 年代提出新科技立国的战略，并以此作为教育改革的指导方针。 1997 年 7 月，欧洲联盟发表的2000 年议事日程 中明确提出要将知识
9、化发展放在最优先的地位； 同年底，发表了走 向知识化欧洲的研究报告，再次强调加强欧洲教育和培训，加强科技人才的培 养。国内：近年来科教兴国已成人们的共识，各地中小学普遍加强科技教育，青 少年创造力培养普遍得到重视，但是于国外发达国家相比仍存在较大差距。我国 的课程设置对科学教育重视度不够，虽然在以刘默耕先生提出的小学科学教育改 革的热潮中，有了很大的提高，但是科学素养的提高以及学生创新能力的培养和 开发还处于一个较低的层面。大部分的学校对科学课的重视程度不够，尤其是农 村小学较为突出，教师力量薄弱，专业化程度低，很多科学教师都以进行完课程 标准和课程大纲的要求为标准，学生拓展面小，学生活动只局
10、限于课堂教学和课 内活动，科技创新也就无从谈起了（二）本课题与之联系与区别、预计有哪些突破 各国对于科技教育、创造力培养的高度重视和丰厚的研究成果，给予我们创 新教育以极大的启示和借鉴，但是由于国情不同，国外的做法我们不能完全照搬。 国内许多学校科技教育与创造力培养已经开展并初见成效，但是教育方式较为单 一，各类活动的衔接有待提高，不能形成一套理论系统。所以我们有必要在继承 前人成果的基础上，对小学生科技创新能力的培养与开发这个有着极其重要的课 题进行研究。预计有如下突破： 形成一套具有我校特色的科技创新教育校本课程资源。 探索出具有学校特色的科技创造教育活动目标层次和实践模式。构建符合学校实
11、际的科技创造教育活动体系、活动方法和评价体系。三、课题研究的实践意义与理论价值（一）实践意义：实施素质教育是我国教育领域深刻的改革、 根本性的改革。 中央明确指出， 创新精神和实践能力的培养是实施素质教育的重点，科技教育则是培养学生创 新精神和实践能力最重要的教育过程、教育途径和教育方法。按照实施素质教 育的要求，适应创新精神和实践能力的需要，不仅应大力加强小学科技教育， 更要深化科技教育改革，从科技教育思想、教育内容到教学方法、教育途径、 教学技术等方面进行全面改革。本课题是山东省教育科学“十二五”规划 2011 年度课题，它具有针对现实 和面向未来的改革研究，具有较强的探索性、实践性和创新
12、性。我校是一所省 级规范化学校，在科技教育和学生创造力培养方面有一定的基础，但仅仅停留 在活动班队这个层面上，离全面提高学生的科学素养还有一定的差距，更缺少 系统性的挖掘和全面整合。因此，借课题规划，开展“小学科技教育与创造力 培养”课题研究。对提高我校办学水平和教育质量非常必要。（二）理论价值： 长期以来，我国的科技教育一直把传授掌握系统的科学知识放在首位，从 科学的本质来看，没有反映科学的全貌。进行科技教育不仅要让学生获得系统 的科学知识， 更重要的是使学生树立科学的自然观， 掌握认识世界的科学方法， 理解科学与社会的相互作用。在科技教育中，我们倡导以科学探究为主的教育 方式，反映科学探究
13、的本质，还科学的本来面目。我们要通过课题研究实践， 不仅是让学生获得知识，更主要的是使他们形成关于自然的基本观点，获得探 索自然规律的方法，同时，培养学生的创新能力和科学精神。四、完成课题的可行性分析1.课题组师资力量雄厚，师资结构合理。学校现为省级规范化学校，是省级 科普示范学校，山东省教研室科学学科实践基地。被评为市科研型骨干校长，都 曾主持省规划课题的研究工作。课题负责人老师被评为山东省十大杰出科技教师 和沂蒙名师，获春晖奖和沂蒙大众科普奖，曾主持国家级子课题研究。课题组成 员是市区级教育骨干，业务精、素质好，勤于钻研，乐于奉献，有开拓创新精神， 参与过多项课题研究工作。课题研究实施小组
14、成员对科技教育有较深入的研究， 在指导学生科技活动方面成绩突出，是一个优秀的科研团队。2.课题研究基础扎实。学校十分重视课题研究，先后承担多项国家级、省级、 市级教育科学重点规划课题，全校教师人人参与教改行动，现已有多项课题结题。 由于教育科研成果突出，学校被评为市级教科研先进单位。3.学校科技创新教育氛围浓厚。 学校以科技创新教育为特色， 全力打造创新 型校园，多名教师在国家级、省级科学科讲课比赛中获奖。我校有几十人次的教 师获国家级、省市级优秀辅导奖。我校学生先后在青少年科技大赛、劳技制作、 科技小论文、科技小制作、科技小发明、电脑作品创作中获单项奖近 500 项，团体奖 22 项。这些都
15、为本课题的研究提供了坚实的基础。4.硬件建设及研究经费满足研究需要。五、课题界定与研究依据 科技教育：科技教育是以科学、技术、社会（ STS）教育理论为依据的，包 括科学教育、社会教育、技术教育、人文教育和青少年科技活动五个因素的面向 全体学生提高其科技素质的教育活动。 本研究的 “科技教育 ”指充分利用现代科学教 学设施及传播媒介， 通过一系列以 “科技教育 ”为主题的科技活动， 在学生了解和学 习科技知识的方法和途径上，有机结合人文素质教育，训练和培养青少年创新素 质。创造能力主要指创造思维和创造技能，创造思维是创造能力的核心，它具有 非常规性和积极主动性两个根本特点。主要表现在学习活动中
16、提出创新思想的思 维活动形式。创造技能是反映创造主体行为技巧的动作能力。创造技能的形成与 其它技能一样，只有通过训练和实践才能获得。（一）研究依据： 1马克思主义关于人的全面发展学说 马克思主义关于人的全面发展学说包含着两个不可分割的内容：一是社会应 向人提出全面教育；二是要给每个人发展个性的权力，这是人类迈进解放自我航 道的标志。因此，注重个性、发展个性是开发人的创造力、落实全面发展的重要 前提。2现代脑科学研究理论 生理学家、心理学家们的大量研究，证明了人的创造能力与人脑的功能有着 极其密切的联系，而且只有大脑左右两半球的功能都得到相互协调，平衡发展， 创造潜能才能充分开发。近年来，人们对
17、于大脑两半球功能优势的研究成果，尤 其是对右脑功能的新认识，为我们实施创造教育，开发人的创造潜能提供了科学的生理学依据。3创造力理论 有关创造力的研究已有很长的历史并形成了丰富的理论成果。自美国心理学 家吉尔福特对创造力进行专门研究以来， 这种研究就未曾间断过。 特别是 80 年代， 在以往进行的创造力的理论研究的基础上，许多专家学者通过实验研究，提出了 一些关于创造力的新认识，新理论，如创造力的各种构成模式，创造力认知成份 理论，创造力投资理论，创造性思维品质的研究等，这些研究成果为创造教育奠 定了重要的理论基础。也为我们进行创新教育研究提供了借鉴模式。4 “自主建构 ”理论 指受教育者的精
18、神世界是自主地、能动地生成、建构的，而不是外部力量 塑造的。因为任何学习都是一个积极主动的建构过程，学习者不是被动地接受外 在信息，而是主动地根据先前认知结构注意和有选择性地知觉外在信息，建构当 前事物的意义。“自主建构 ”理论对于本课题的意义在于指导学生在校本课程的学习 中，改变学习方式，倡导自主学习、合作学习和探究学习，注意知识与技能，不 同课程之间的整合，同时，使科技教学、科技活动符合学生科技知识与技能的自 主建构的规律。5素质教育关于实践的观点 该观念的基本含义是：学生在学校中学到的东西，只有与丰富的社会实践相 结合，才能变得鲜活起来，只有经过自己的亲身实践，知识才能变得丰满深刻， 心
19、理学的有关研究成果表明：听和看虽然可以帮助学生获得一定的信息和学识， 但远远不如动手操作给人的印象那样深刻，不如动手操作掌握得那样牢固，不如 动手操作更能将有关知识转化为实践行为和能力。由于自身具有的实践性、操作 性、开放性等独特性，因此科技教育更应强调学生的实践。（二）理论假设 我们预定的理论假设可能很不完善，我们将在以后的课题研究中不断修正 和完善。1 学生通过系统的科技教育与创造力的培养，科学素养得到全面提升， 有利于学生的终身学习；2 教师在课题研究实施过程中， 将该笔传统的管理手段、 教学方式， 确 立新的教学行为模式， 在实践与反思过程中不断探索， 得到锻炼和提高；3 一系列的研究
20、活动深入挖掘和系统全面整合将带动教育管理水平、 学校教研水平、课堂教学水平的提高，丰富学校的文化内涵，提升学校的 办学品位。（三）研究目标：1 通过课题研究实施，探索出具有学校特色的科技创造教育活动目标层 次和实践模式；2构建符合学校实际的科技创造教育活动体系、活动方法和评价体系； 3形成一套适合学校进行科技创造教育的校本课程资源； 4培养和发展小学生的创新素质；5造就一支具有创新精神和创造能力的研究型师资队伍； 6学校成为具有鲜明的科技创造教育特色的小学。六、研究内容 （一）开发以科技教育为主体的校本课程。组织教师挖掘整理科技校本资源，编写科技校本课程资料，低年级拟定名为 科学启蒙，中年级拟
21、定名为科学探索 ，高年级拟定名为科技创新 。在全 校各个班级开设科技校本课程，普及科技教育。（二）科学创新实践活动 按照组织形式分为：全校活动、小组活动、个人活动。 1观察实验类活动。是在教师的指导下，学生利用准备好的实验材料，通过 观察实验明白一个道理，或了解一种现象，重在解决科学认识问题。如简单机械， 日食和月食。2制造类活动。是在教师的指导下，制作科技作品。如车模、船模、航模、 电子门铃、风车、热气球等。3科技文艺活动。包括智力游戏，如走迷宫，辨别误差，填空，考眼力等各 种图形游戏，以及科学猜谜、逻辑推理、智力七巧板、科技魔术、科普文艺表演。4科普创作活动。包括科幻画、科普手抄报、 科幻
22、作文以及科普摄影等。5创造发明类活动。 是在教师的指导下， 系统学习青少年常用发明创造技法， 进行创造发明活动。6撰写论文类活动。向科学家那样进行科学研究，确定研究课题，制定研究 方案，通过观察、实验、科学考察，收集资料，系统分析，撰写研究报告。7科技竞赛活动。是指以普及科学知识为主题的各种竞赛活动。如综合智力 竞赛，航空航天模型比赛，少年信息技术比赛，小发明、小制作、小论文等少儿科技成果评比。8科学实践活动。如落叶的综合处理、调查白色污染、给废旧电池找家等活 动。9组织参加各级创新大赛。10科技系列活动。围绕一个科技主题能分阶段、有步骤的开展工作，如开 展“鸟主题”、“水主题”、“环保主题”
23、、“航空航天主题”等活动。（三）社区科技实践活动 走出校门，开展社区科技实践活动。如水源质量的调查、垃圾处理、农业生 态、参观访问、科普宣传 、社会调查、生产实践等。（四）学生生活科技化，加强科技创新的培养与开发。 把现实生活作为科技教育的资源，带学生融入生活，通过观察、探究、实验、 操作、交流、调查访问等体现主题精神的方式，让学生玩中学，想中学，做中学， 用中学。（五）探索科技教育模式。（六）探索小学科技教育的评价。七、研究过程设计时间达成目标研究内容阶段成果负责人课题立项撰写立项材料研究方案、评审 书使教师明确研 究目的、意义、 方法课题培训培训资料了解学生当前 科学素养现状设计调查问卷测
24、试资料使学生掌握基 本技能开展小制作活动作品培养探究能力开展小研究活动小论文培养创新思维科幻画作品培养动手设计制作能力航模作品培养学生参与主题科技实践活动活动成果报告科技活动的积 极性培养创新能力培训讲座培训资料培养创新能力发明创新活动作品总结经验找出 不足总结阶段性工作阶段性总结制定阶段性研究计 划阶段性计划提高活动积极性举办创新作品展示 会展示会推动开展各项 活动科技竞赛竞赛作品学生创新性思维得到锻炼科学创意小学生科学创 意集锦开发课程资 料、常规活动编写校本课程系列校本课资料教师理论素养得到提升科技教育教师科技教育 论文集顺利结题整理结题材料结题报告、附件八、研究方法设计1 行动研究法。
25、 本研究是一种综合改革研究， 它不同于单科、 单项的教育研究， 并不是揭示某一个变量在某种条件下如何起作用，而是在小学校本科技教育这个 系统范围内综合考虑各方面 的因素，把各种因素或变量作最优组合，寻求最优功 能。因此，我们在本研究中，力争做到从整体着眼，局部入手，重点突破，稳步 推进，逐步调整，不断深化。2文献法。在广泛搜集国家、地方课程法规、文件、文献资料，同一研究领域 已有研究成果的基础上，对科技教育校本课程再开发的类型、形式以及如何 创造性地实施科技教育校本课程培养学生创新素质等进行适当分析，建立适 合我校的小学科技创造教育培养目标，形成适合我校的科技创造教育实践模式、 活动方法和评价
26、体系。3调查法。对研究的学生进行关于小学生创新素质的调查问卷，根据调查情况 制定培养目标，调整教育方法，确保研究顺利进行。 九、完成本课题研究任务的保证措施1建立健全组织机构。（1）专家指导小组（3）课题研究实施小组2.课题组师资力量雄厚，师资结构合理。 学校现为省级规范化学校，是省级 科普示范学校，山东省教研室科学学科实践基地。都被评为市科研型骨干校长， 都曾主持省规划课题的研究工作。课题负责人老师被评为山东省十大杰出科技教 师和沂蒙名师，获春晖奖和沂蒙大众科普奖，曾主持国家级子课题研究。课题组 成员是市区级教育骨干，业务精、素质好，勤于钻研，乐于奉献，有开拓创新精 神，参与过多项课题研究工
27、作。课题研究实施小组成员对科技教育有较深入的研 究，在指导学生科技活动方面成绩突出，是一个优秀的科研团队。3.课题研究基础扎实。 学校十分重视课题研究，先后承担多项国家级、省级、 市级教育科学重点规划课题，全校教师人人参与教改行动，现已有多项课题结题。 由于教育科研成果突出，学校被评为市级教科研先进单位。4.学校科技创新教育氛围浓厚。 学校以科技创新教育为特色，全力打造创新 型校园，多名教师在国家级、省级科学科讲课比赛中获奖。我校有几十人次的教 师获国家级、省市级优秀辅导奖。我校学生先后在青少年科技大赛、劳技制作、 科技小论文、科技小制作、科技小发明、电脑作品创作中获单项奖近 500 项，团
28、体奖 22 项。这些都为本课题的研究提供了坚实的基础与保障。5.基地的落实与建设。 学校有科技创新室两口，科技展室一口，计算机教室 两口，多媒体教学系统两套，室外训练基地两处，劳技教师两口，机器人活动室 两口，实验室两口，每个办公室都有电脑并接上了宽带互联网。校内，开辟青少 年科学活动室和工具材料室，教室建立科普角，丰富学生的课余生活；校红领巾 广播站特别开设“科技之窗”栏目；学校成立了多个研究小组，根据自己选定的 研究小课题积极开展活动；每年举办科技节，在科技节上总会涌现出一批批肯钻 研、勤创新的“科技小博士” 。校外，与多家单位挂钩，建立科技教育实践活动基 地。目前，已建立环保类科技活动基地 2 个；历史文化类科技活动基地 2 个；电 力类科技活动基地 1 个；安全自救防范类科技活动基地 1 个。基地的落实与建设， 有效拓宽科技教育领域 。十、预期研究成果预计完成时间： 2013 年 8 月成果形式：1 成果主件：结题报告2 成果附件：小学小学生科学素养现状调查报告学生获奖作品集学生科普论文集小学生科学创意集锦教师科技教育论文集小学科技校本课程资源开发小学课题组
