小学科学课堂教学系统生态化的研究与实践

1、小学科学课堂教学系统生本化的研究与实践一、课题的提出             “科教兴国”和“可持续发展的战略”，是我国面向二十一世纪社会经济发展的两项基本国策。全面实施素质教育是落实科教兴国，提高国民素质，确保国民经济可持续性发展的重要措施。从小培养学生可持续发展的思想，不仅“对于促进可持续发展和公众有效参与决策是至关重要的”，还是确保我国国民经济步入长期、持续健康发展轨道的重要保证。同时，培养学生自身可持续发展意识和能力，也是实施素质教育的核心目标。实现“科教兴国”和国家的“可持续

2、发展”战略，关键在“人”，在“人才”，“在人才的自身可持续发展”，因此，从小培养学生的可持续发展意识和学生可持续发展能力，对实现这两项基本国策具有十分明显的重要性和紧迫性。我们认为，生本化教育正好把“科教兴国”和“可持续发展战略”两大国策有机地统一起来。因为实施“生本化教育”，不但重视传授、培养学生环境知识，环境意识，环境道德，环境行为，而且更加重视培养学生自身可持续发展的能力，而这种能力培养的本身也是实施素质教育的核心，是基础教育的本质。由此可见，生本化教育，将成为我们学校在新世纪开放教育探索中关注的新视角。架构生态教育，关照儿童的可持续性发展，提升教育的整体功能是必然的趋势。 &

3、#160;    长期以来，我们都是以人、社会或文化为本位的，只重视个人与社会、个人与自我之间关系的探索，强调人对自然界的超越性，而把自然这个重要的范畴遗忘了。在人类的发展史中，原始形态的教育常偏重于自然规定性，近现代越来越偏向于社会规定性与人类自身规定性，而将来随着生态社会的来临，教育将最终实现自然回归的整体规定性。在人的发展问题上，人们的认识在全面发展、个性发展基础上又有进展，充分发挥人的潜能、培养富有创新意识与能力的自由的人已成为当代教育的重要使命。然而，这种发展观忘记了人也是自然的产物，人的发展不仅要全面、个性化，也应是可持续、终身的发展；不仅要合社会性的

4、发展，而且要合自然性，乃至“天人合一”式的发展。目前，课堂教学存在的问题之一是：学生失去了在自然常态下正常的心理、行为反应。人是自然的存在物，是自然的一部分。忘记了自然的存在，忽视了教育还应具有生态价值：即可以通过教育帮助人经历与自然、社会及自身和谐共处的关系，教育目的不应只盯着人、社会，而应关注自然、社会、个人的整体价值。而当我们用生态学思想来认识课堂教学生活，把教师、学生看作在课堂教学这个特殊环境中相互作用的因子时，就会产生一些新的思考路线，朝向更符合生态原理的方面来思考教育问题。我们认为，过分密集的枯竭性的智能开掘如同对地球资源的毁灭性利用一样是十分危险的，过分夸大人的主体性也会走向反面

5、，产生反主体性效应。因此，生本化的教育不仅要关心如何把一个自然人造就成一个社会人，更关注人类如何学会与自然、与社会乃至与自身和谐共处。教育不仅要使人学会认知、学会做事，还要学会共同生活，即学会与他人，与社会，与自身也包括与自然和谐共处，这才是真正意义上的教育。      基于以上认识，我们提出了小学科学课堂教学系统生本化的研究与实践。“小学科学课堂教学系统生本化”是指是以生态学的思想来认识课堂活动，把教师、学生看作在课堂这个特殊的环境中相互作用的要素，参照生态学的原理，建构一个以“信息传递”为纽带的人性的、和谐的、科学的新体系让课堂回归自然，让

6、个体回归自然；营造健康、自由、个性、发展的生态空间；促使学生全面的、和谐的可持续发展的循环交互程序。教学生本化的思想在其他学科已经得到了较好的尝试，而根据科学学科是一门紧密联系生活实际的生动活泼的教育，加上强调自主、探究、动手做等特点，进行课堂教学生本化的研究将具有更为广阔的天地，从而发挥其更大的教育功能。      二、本课题在国内外同一研究领域的现状分析      19世纪七十年代前后，生态文化转型的趋势已经出现，生本化这一大潮已突破了单纯的环境科学开始席卷人文、自然学科，最终将以一种文化形

7、态渗透进人们的生活，形成全新的生本化社会。这是一场深刻的革命，它将引发一系列的变革。逐步走向生本化的社会，为教育的生本化提供了背景、条件和要求。教育生本化已呼之欲出。生态教育是对整个人类历史发展模式的反思，对现代工业文明的批判性反思，对未来生存形态的憧憬。对学校教育来说，它的使命是唤起学习者对人与自然、社会发展的整体关注，理解生态的基本规律和深刻认识生命的可持续性发展的重大意义。根据我们对相关资料的研究调查：1976年，美国的哥伦比亚师范学院院长劳伦斯·克雷明（Lawrence          

8、0;    Cremim）在公共教育一书中最早提出了“教育生态学”的概念。他指出，教育生态学是应用生态学的原理，特别是运用生态系统、生态平衡等原理来研究教育的种种现象、成因，掌握教育发展的规律，揭示教育发展的趋势和方向。至现阶段，生本化教育也正受到人们越来越多的关注，从倡导环境教育开始，学者们日益认识到生本化教育应具有更丰富的内涵。如方创琳提出“生态教育”的六大内容（略）。任凯、白燕著的教育生态学则运用生态系统的观点对教育进行了系统的研究。在国内外，随着生态教育的深入，中小学生态教育研究也有了一些发展，主要表现为：在教育内容上，美、英等国注重让中小学生树立正确的生

9、态价值观，培养他们学习生态科学知识和生态保护的技能。在教育方式上，重视调查研究，加强校内外结合，倡导运用多学科知识分析问题、解决问题，积极组织各种保护环境的活动。在学生的学习方法上，提倡小组合作学习、探究式学习、研究性学习、互动式学习等自主的学习方式。总的来说生本化教育的研究已经起步了。但目前的研究多局限于环境、生态结构及功能等具体领域。对于将“生态系统的原理与现实的课堂活动如何进行有机地渗透、整合”还属一方“处女地”。      三、概念的阐释与理论支持      1、课题研究的概念阐释：&#

10、160;     我们所建构的课堂教学生本化系统：就是尝试着把“生态系统”运用到课堂活动中来，即：生产者（加工者）教师，消费者（创造者）学生，食物信息，建构一个以信息（知识）传递为纽带的人性的、开放的、科学的新运行系统，使学生在课堂活动中充满个性的、自由的、真实的、创造性的参与学习过程，充分体验学习活动的各种滋味（成败得失）；使课堂成为一个开放的、民主的、健康的综合循环体系，它的运行不仅能调整整体的课堂活动，同时对学习个体存在的差异（每一个个体活动构成一个小循环）也能做积极、健康的引导和调整（系统内部循环）；使活动的内容、方式更加的走近自然，从小增强绿色

11、自然的理念；更多的关注身边的自然环境的发展（系统外部循环）。让课堂回归自然，组织一个健康的课堂教学生态系统，不仅给人全面发展、发展个性的机会，也应该给予人可持续的、终生发展的机会。      2、课题研究的理论支撑：      一个成功的教育实验必须建立在坚实的理论基础之上，必须有经得住理性推敲的理论指导，才能保证教育实验是在理论指导下的成功实践。那么，我们开展小学科学课堂教学系统生本化实验研究的理论基础是什么呢？      （1）可持续发展理论

12、。      联合国生态与发展委员会（WECD）把可持续发展定义为：“既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。”可持续发展的基本内涵是：A、可持续发展不否定经济增长，尤其是穷国的经济增长，但需要重新审视如何推动和实现经济增长。要达到具有可持续意义的经济增长，必须将生产方式从粗放型转变为集约型，减少单位经济活动造成的生态压力，研究并解决经济上的扭曲和误区。B、可持续发展要求以自然资源为基础，同生态承载力相协调。可持续性，可以通过适当的经济手段、技术措施和政府干预得以实现。要力求降低自然资产的耗竭速率，使之低于资源的再生速率

13、或替代品的开发速率。C、可持续发展以提高生活质量为目标，同社会进步相适应。D、可持续发展承认并要求社会体现出自然资源的价值。这种价值不仅体现在对经济系统的支撑的服务价值上，也体现在对生命支撑系统的存在价值上。E、可持续发展的实施以适宜的政策和法律体系为条件，强调“综合决策”和“公众参与”。需要改变过去各个部门封闭地、单一地分别制定和实施经济、社会、生态政策的做法，提倡根据科学原则、全面的信息来制定政策并予以实施。可持续发展的原则要纳入经济、人口、生态、资源、社会等各项立法及重大决策之中。       （2）马克思主义关于人的全面发展学说。

14、60;     教育应坚持人的全面发展，坚持“全人教育”，即关注学生的身心、智慧、情感与人格。同时马克思主义还认为人的全面发展的特征是个人的、自由的、充分的发展，是认识、情意、审美、伦理等领域的发展。在马克思主义看来，教育应是一种全面发展的教育，是面向全体学生的教育，是一种个性发展的教育。      （3）现代教育理论。      现代教育确立了“以人为本”的教育思想，肯定了教育的目的在于促进人的发展。教育不仅应面向21世纪以适应未来社会的需要，还应着眼于

15、学生个性、身心的全面发展以及精神世界的完美，要为学生的人生成长打下坚实的基础。不同建构主义的共同理论主张有：学生对知识的“接受”只能靠他自己的构建来完成，以他们自己的经验、信念为背景来分析知识2学生的学习不仅是对新知识的理解，而且是对新知识的分析、检验和批判，学生的学习过程不是被动地吸取信息的过程，而是不断进行“意义建构”的过程了学生在学习过程中有自己的知识经验和思想认识，并以此作为新知识的生长点，从原有的知识经验中生长出新的知识经验。      （4）建构主义学习理论。      建构主义学习

16、理论认为，学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极地建构知识的过程。建构主义学习活动是以学习者为中心，而且是真实的，因而更能激发学习者的兴趣和动机，能够鼓励学习者进行批判型思维，能够更易于培养学习者的个性和易于发挥创造性。意义建构是学习的目的，要靠学生自觉、主动去完成。教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构。建构主义学习理论强调创设真实情景，把创设情景看作是“意义建构”的必要前提，并作为教学设计的最重要内容之一。由此，对“学习事件”、“情景意识”的反思也更广泛和深刻，使得教学情景的创设日益发展。而学习者分析的目的是了解学习者学习的准备情况及其学习风格，为教学情景的创设及教学设计

17、提供依据，从而使教学真正能促进学习者智力与能力的发展。学习者分析的成功与否直接关系到教学情境的创设及整个教学设计的成功与失败。      其他主要理论依据：人本主义理论、个性化理论、系统工程理论等。      四、理论假设与研究目标      本课题在理论上对课堂系统做整体的研究规划，以生态学的思想来认识课堂活动，把教师、学生看作在课堂这个特殊的环境中相互作用的要素，参照生态学的原理，以“信息”为传递纽带，产生新的思考路线，朝向更符合生态原理的方

18、面来思考教育教学问题让课堂回归自然、让个体回归自然，营造健康、自由、开放、发展的生态空间，促使学生全面的个性化的可持续的发展的循环交互程序。并试图通过课堂在教学环境的创设上更有特色，更具生态教育功能，常规管理更加人本化、个性化，构建适应学生发展的课堂教学模式。以及对学生的评价更趋科学性，可操作性。从而探索出切实可行的建构小学科学课堂教学生态系统的有效途径。通过研究与实践，预期达到以下目标：      1、以生本化的观念，从使教室促进学生可持续性发展出发，设计理想中的生态教室，       以儿童

19、的可持续性发展为核心的新型课堂教学生态链，使之处于尊重、民主、信任、平等的对话状态，构建具有生态教育特征的科学课堂体系。      2、学会交流与合作，培养学生社会责任感，增强探究和创新意识，学习科学研究的方法，培养科学态度和科学精神，发展学生综合运用知识、发现问题和解决问题的能力。      3、构建适应“生态教育”要求的学生评价体系。      4、探索出一些建构课堂教学系统生本化的建议，为教师教学提供有益的参考，并提高教师的教学能力和教育科

20、研的能力，培养教师勇于探索的精神。      五、研究与实践的指导思想      1、以活动为主翼      课堂是师生互动、心灵对话的舞台。在科学课堂中，活动对于成长中的儿童和学生具有更加重要的意义，活动中孕育着学生发展的所有倾向。因此，学生的教育总是与学生的活动并行着，教育不可避免地在学生的活动中展开，学生的活动经历成了教育的起点。新的科学课堂要求教师必须树立以“活动”为载体的基本理念。以“活动”为载体是指课堂教学要以活动为主，以学生的亲身实

21、践、亲身体会为主线，通过活动组织课堂教学。建构主义教学理论认为：学习是一种能动的建构过程，学习者将来自外部环境的刺激进行同化与顺应来构建知识的内部图式。对于学生的发展来讲，学生主体活动是学生认知、情感、行为发展的基础，无论学生思维、智慧的发展，还是情感、态度、价值观的形成，都是通过主体与客体相互作用实现的，而主客体相互作用的中介正是学生参与的各种活动。“听”会忘记，“看”会记住，“做”才会理解。可见，唯有活动，才提供了学生发展的最佳途径和手段；唯有活动，才能实现多种潜在发展可能性向现实发展确定性的转化，发展只有在一系列的活动中才有望实现。这正像路培琦老师所说的那样：“活动好比一条船，要让学生的

22、知识、能力、情感等方面在活动中都得到很好的发展”。      2、以学生为主体      “学生是科学学习的主体。”       在科学教学中，教师必须充分认识到学习的主体是学生，教师的“教”是为学生的“学”服务的。课堂是向未知方向挺进的愉快的旅程。课堂教学必须尊重学生的主体地位，尊重学生的个性特点。要善于创造民主、和谐、平等、愉悦的教学情境，启发学生提出探究性问题，强化学生的主体意识，促进能动性的实现。要能够通过动手、动眼、动口、动脑独立完成活

23、动，留给学生时间和空间，突出其主体作用。要注意激思设疑，让学生身临其境，寻求问题的结论，从而获得成功的体验。只有这样的课堂才是不断向未知方向挺进的愉快的旅程，随时可能发现美丽的风景。       3、以教师为主导      课堂是向每一颗心灵都敞开温情双手的怀抱。传统的课堂教学重视教师的“教”而忽视学生的“学”，重视现成结论的记忆而忽视学习过程，重视向学生灌输而忽视学生的主动参与，重视教学活动的整齐划一而忽视学生个性特长的发挥。要改变这种现状，促进学生主动发展，必须正确看待教师的主导作用。教师要

24、帮助学生主动发现真理、探索真理，使课堂真正成为向每一颗心灵都敞开温情双手的怀抱。       4、以探究为主线      课堂是师生共创奇迹、互换潜能的时空。教学现代化不仅要重视帮助学生理解知识的形成过程，更要重视学生获取知识的探究过程。探究过程是学生综合素质形成的关键。如果教师匆忙地提示结论，必然会损坏学生在思维的创造性、主动性以及对于成功和失败的内心体验等方面的获取。因此，课堂教学要充分发挥学生的主体能动作用，就必须为学生创造一种主动探究、自主学习的宽松愉悦的课堂学习氛围。  &#

25、160;    5、以发展为主题      课堂是点燃学生智慧的火把。倡导以发展为主题的课堂教学的主旋律，就是要将课堂教育的理念统一在“发展”这一主题上来，开发和发展学生的多元智慧。学生的发展是一个由“量变”到“质变”的过程，学生主体能动性的每一点滴的增加都为发展这一主题的质变储备了量的积累。因此，在教学中，教师不但要及时发现并鼓励学生的每一点滴的进步，更要引导学生自己发现自己的特长和“亮点”，从而增强自己主动发展的信心和决心。      六、课题研究的实践过程&#

26、160;     （一）构建生本化的小学科学课堂教学体系。      1、建构科学课堂教学的生态因素。      课堂教学生态系统是学生在课堂教学环境的影响下达成学习目标的动态开放系统。其主要构成因素是学生、环境和教师。学生是课堂教学生态的主体因素，在课堂教学生态中具有决定作用。课堂环境因素是影响学生身心发展的主要因素，包括课堂物质环境和精神环境因素。后者又可分为人际环境因素、信息环境、组织环境因素、情感环境因素和舆论环境因素。教师则是影响学生身心发展的主

27、导因素，是一种影响学生科学学习的特殊环境因素，在学生的科学学习中具有不可替代的主控主导作用。      这三个构成要素的相互作用决定了科学课堂教学生态的结构。其基本结构图示如下：      从与课堂教学生态主体关系的角度，课堂教学生态环境可分为三类：客体性课堂教学生态环境、派生性课堂教学生态环境和客体性课堂教学生态主体。客体性课堂教学生态环境指那些独立于课堂教学生态主体而客观存在的课堂教学生态环境因素，主要包括一些物理因素，如教室颜色和温度、课桌、教室光线和照明等。派生性课堂教学生态环境指那些由

28、课堂教学生态主体派生而形成的课堂教学生态环境因素，主要包括人际关系、班级学习风气和班级管理制度等。派生性课堂教学生态环境一旦正式形成，便具有相对独立性和稳定性，会对派生它们的课堂教学生态主体产生客观而持久的作用和影响。客体性课堂教学生态主体指作为客体性环境因素而存在的课堂教学生态主体，主要包括对学生这个课堂教学生态主体具有影响作用的教师个人因素，如专业素质、文化修养和个性倾向，以及对教师这个课堂教学生态主体具有影响作用的学生个人因素，如家庭背景、知识结构和个性倾向。根据马克思的观点，人在作为认识主体而存在的同时，也总是作为对象化的认识客体而存在。人总是从对象化的客体来认识自己的。也就是说，人总是把他人作为一面认识自己的镜子(对象化的客体)，从中了解自己的不足与长处。教师在认识学生的同时，也通过学生认识自己，而且其自身也成为学生认识活动的客体，反之亦然。在课堂教学生态中，师生之间、生生之间，是交互主客体关系。当教师或学生成为他人的认识对象时，其自身便成为相对于他人的主体性客体。从这种意义上讲，师生在作为课堂教学生态主体的同时，也是客体性课堂教学生态环境因素。      根据以上分析，课堂是一种独特的生态，课堂教