世纪科学课程改革的背景与理念.ppt

1,科学教育学 第一章 新世纪科学课程改革的背景与理念 第一节 新世纪科学课程改革的背景 第二节 新世纪科学课程改革的基本理念,2,第一节 新世纪科学课程改革的背景 一、新世纪我国科学课程改革的外部动因 八十年代中期以来，面对现代科学技术迅猛发展、国际竞争日趋激烈，特别是知识经济（knowledge-based economy, knowledge economy ）加速到来的强劲态势，世界各国无不把基础教育课程改革作为增强国力和国际竞争实力的国家战略措施。 案例：1985年, 美国发起“2061”计划美国国家科学课程改革规划,3,背景：知识社会与知识经济： 20世纪60年代以来，现代社会和现代化大生产进入了新的发展阶段，美国著名社会学家和未来学家丹尼尔贝尔将其命名为“后工业社会”或“知识社会”。 20世纪90年代中期以来，“知识社会”概念逐渐得到认可。 在这个时代，知识越来越代替能源、权力、资源、资本等要素成为决定一个国家经济社会发展的关键因素，也成为影响个人命运最重要的因素（“知识决定命运”） 。,4,背景：知识社会与知识经济： 这种认识反映在1996年经济合作与发展组织（OECD）以知识为基础的经济（Knowledge-based Economy）年度报告中，指出“知识已经被认为是提高生产力和实现经济增长的驱动器，信息、技术和学习在经济活动中的作用引起人们新的关注。” 该报告提出了“新增长理论”，认为“知识”不仅是影响生产的外部因素，更直接地是一种新的“标准生产函数”。与传统的劳动力、资本、原材料和能源等生产函数不同，“知识”可以提高资本的相对边际生产率，提高投资的回报率，可以增加经济持续增长的可能性。 正是由于这样， OECD又把“以知识为基础的经济”称之为“学习经济”，认为学习是挖掘新技术的生产力和保持长期经济增长的关键，甚至认为“学习”“可以决定个人、企业乃至国家经济的命运。”,5,背景：知识社会与知识经济： 1997年美国总统克林顿上台后立即做出反应，并把“以知识为基础的经济”（Knowledge-based Economy）称之为“知识经济” （Knowledge Economy）。 中国最早做出反应的是几位中科院院士。如周光召院士发表讲话，认为我国必须迅速做出反应，迎接知识经济的挑战；时任复旦大学校长的杨家福院士，提出教育工作者如何应对知识经济挑战的问题。,6,二、新世纪我国科学课程改革的内部动因（一） 面对国际潮流，基于国家社会经济发展对人才素质要求，我国作出实施科教兴国战略，加强教育与经济、科技的结合，全面推进素质教育，大力提高全民族思想道德素质、科学文化素质以及知识创新和技术创新能力的明智抉择。 1999年1月，国务院批转教育部面向21世纪教育振兴行动计划 1999年6月，召开第三次全国教育工作会议 1999年6月，中共中央国务院做出了关于深化教育改革全面推进素质教育的决定。,7,关于深化教育改革全面推进素质教育的决定指出： 基础教育的课程改革是实施素质教育的核心环节，课程集中反映了社会发展对教育的需求，体现着教育价值的取向，制约着教育活动的方式，直接影响着学生身心成长和整体教育质量的提高。 改变课程过分强调学科体系、脱离时代和社会发展以及学生实际的状况。抓紧建立更新教育内容的机制，加强课程的综合性和实践性，重视实验课教学，培养学生实际操作能力。,8,二、新世纪我国科学课程改革的内部动因（二） 建国以来所形成、几十年基本未变的基础教育课程教材体系已无法适应全面推进素质教育和时代发展要求，已经到了非改不可的地步。 基础教育科学课程自19世纪六七十年代我国近代科学教育的诞生以来，一直到20世纪末，设计模式基本继承沿袭着西方文艺复兴以来所形成的、基于近代科学逻辑体系的分科主义课程设计模式。,9,三、新世纪基础教育课程改革纲要颁布（2001.6） 理念之1倡导全面和谐发展的教育 改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识和基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。,10,三、新世纪基础教育课程改革纲要颁布（2001.6） 理念之2重建基础教育课程结构 改变课程结构过于强调学科本位、科目过多和缺乏整和的现状，整体设置九年一贯的课程门类和课时比例，并设置综合课程，以适应不同地区和学生发展的需求，体现课程结构的均衡性、综合性和选择性。 在义务教育阶段，小学以综合课程为主，初中阶段设置分科与综合相结合的课程，并积极倡导各地选择综合课程；高中以分科课程为主。 综合课程（综合文科、综合理科、综合实践活动）从此正式成为国家基础教育课程体系的重要组成部分，从而彻底打破了建国以来分科主义课程一统天下的沉闷局面。,11,三、新世纪基础教育课程改革纲要颁布（2001.6） 理念之3实现课程内容的现代化 改变课程内容“繁、难、偏、旧”和过于注重书本知识的现状，加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系，关注学生学习兴趣和学习经验，精选终身学习必备的基础知识和技能。,12,三、新世纪基础教育课程改革纲要颁布（2001.6） 理念之4倡导探究性、建构性学习 改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生收集信息和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作能力。,13,三、新世纪基础教育课程改革纲要颁布（2001.6） 理念之5建立发展性评价体系 改变课程评价过于强调甄别与选拔的功能，发挥评价促进学生发展、教师提高和改进教学实践的功能。,14,三、新世纪基础教育课程改革纲要颁布（2001.6） 理念之6加强课程管理的民主化 改变课程管理过于集中的状况，实行国家、地方、学校三级课程管理，增强课程对地方、学校及学生的适应性。,15,第二节 新世纪科学课程改革的基本理念 一、新世纪科学课程的价值取向 二、新世纪科学课程的统整设计观 三、新世纪科学课程的功能优势观 四、新世纪科学课程统整的三个基本维度,16,第二节 新世纪科学课程改革的基本理念 一、新世纪科学课程的价值取向 20世纪以来，人类在科学探索和技术设计领域取得了无与伦比的辉煌业绩： 新科学革命相对论、量子论、DNA双螺旋结构、地球构造板块理论 高新技术体系信息技术、现代生物技术、新材料技术、新能源技术、航天技术、海洋技术,17,第二节 新世纪科学课程改革的基本理念 一、新世纪科学课程的价值取向 在现代科学技术迅猛发展的同时，生态环境恶化、资源枯竭等一系列负面效应也向人类袭来，严重地阻碍了社会的可持续发展。 中国工业生产的高能耗与环境污染 电视“天气预报”：空气质量状况,18,第二节 新世纪科学课程改革的基本理念 一、新世纪科学课程的价值取向 所有这一切都向生活在这个日益被现代科技改变的世界中的未来公民科学素养提出了严峻挑战。,19,义务教育科学（79年级）课程标准明确指出 科学课程是学生学习科学的入门课程，应全面培养学生的科学素养，为他们的终身发展奠定基础； 无论学生存在着怎样的地区、民族、经济条件、文化背景的差异和性别、天资、兴趣等差别，科学课程均为每一个学生提供公平的学习科学的机会，并且照顾学生个体差异，使每一个学生学习科学的潜能都得到充分发挥 。 因此，面向全体学生，尊重个体差异，全面培养学生科学素养是我国新世纪科学课程改革的基本价值取向。,20,我国义务教育科学课程既以全面培养和提高全体学生科学素养为宗旨，那么，科学素养是什么？我国未来合格公民科学素养应该包括哪些内容呢？,21,科学素养(scientific literacy)的基本含义 科学素养是指在先天遗传素质的基础上，经过后天的教育和实践而不断发展起来的，认识探究自然以及应用自然规律解决日常生活和社会发展中实际问题的内在人格素质结构。,22,科学素养的四个维度 我国新世纪科学课程改革专家组于2000年8月对科学素养内涵进行了讨论，结合我国实际情况并且参鉴国际科学教育界关于科学素养的界定，提出科学素养架构应该包括如下四个基本维度： 科学探究（过程、方法与能力） 科学知识与技能 科学态度、情感与价值观 科学、技术与社会的关系,23,科学素养四个维度之间的关系（！） 在每一个“具有科学素养的人”身上，科学素养概念的四个维度是一个统整联系的整体，而非孤立的四个侧面，每个侧面必须与其他三个侧面相互联系和相互融合，这对于科学教育教学教学实践具有极为重要的意义。 我们必须要克服教育实践中长期存在的只注重基础知识掌握和基本技能训练的“狭隘双基观”，切实树立起全面培养和提升学生科学素养的现代科学教育理念。,24,科学素养的具体内涵（科学（79年级）课程标准）： 对自然现象保持较强的好奇心和求知欲，养成与自然界和谐相处的生活态度。 了解或理解基本科学知识，学会或掌握一定基本技能，并能用它们解释常见自然现象和解决一些实际问题。 初步形成对自然界的整体认识和科学的世界观。 增进对科学探究的理解，初步养成科学探究的习惯，培养创新意识和实践能力。 形成崇尚科学、反对迷信、以科学的知识和态度解决个人问题的意识。 了解科学技术是第一生产力，初步形成可持续发展的观念，并能关注科学、技术与社会的相互影响。,25,第二节 新世纪科学课程改革的基本理念 二、新世纪科学课程的统整设计观 1、坚持整体性科学哲学观，反映现代科学本质侧面和深层次内涵 2、倡导科学探究学习方式，谋求科学本质与教育本质的统一 3、反映科学-技术-社会密切联系，谋求科学课程与社会发展的统一,26,二、新世纪科学课程的统整设计观 1、坚持整体性科学哲学观，反映现代科学本质侧面和深层次内涵 （1）坚持统一的科学自然观 自然科学所探究的客观世界，本身就是一个多样统一的整体。 自然界不同物质形态之间、不同运动形式之间以及各种系统之间通过物质、能量与信息的交换而发生相互作用、相互交织和相互渗透，从而不断地运动、变化和发展着。,27,二、新世纪科学课程的统整设计观 1、坚持整体性科学哲学观，反映现代科学本质侧面和深层次内涵 （2）反映科学的探究本质和社会文化本质 科学是以具有多样统一性的自然界为研究对象的探究活动，科学探究体现了科学的真正本质 ； 科学是一项社会事业，应当促进社会的进步，并受到科学道德和社会一般道德的约束，科学态度、情感与价值观是科学探究主体应具备的素养； 科学知识作为科学探究成果，既具有相对稳定性，又随着探究过程而不断发展和进步，不是绝对真理，只能在一定条件与范围内适用，也不能解决所有问题。,28,二、新世纪科学课程的统整设计观 2、倡导探究性学习方式，谋求科学本质与教育本质的统一 科学教育的本质是全面培养学生的科学素养，而科学素养作为学生内在个性素质的形成与内化，唯有通过学生主体性、建构性科学学习活动才能实现。 科学的本质特征和内涵是科学探究活动，而科学探究活动从本质上说是一种在社会文化环境中所进行的、建构对世界解释的、含有人类活动所有构成成分的建构性活动。 基于科学探究活动的探究性科学学习方式，是真正能够促进学生发展、全面培养学生科学素养的学习方式。因此，科学探究学习方式实现了科学本质与教育本质的统一。,29,二、新世纪科学课程的统整设计观 3、反映科学-技术-社会密切联系，谋求科学课程与社会发展的统一 现代科学技术发展越来越呈现出一体化趋势科学与技术紧密结合，相互作用、相互转化、相互推动，逐渐形成了一体化的、有机的科学技术体系。 而且，现代科学技术与社会发展之间的联系也愈加密切科学技术一方面极大地促进了现代社会迅速发展，同时产生了诸多与人类美好预期相反的恶果。 科学课程必须充分反映科学、技术、社会三者之间的互动关系，必须打破科学、技术、社会和个体发展之间的人为分割界限，使科学探究能力、科学技术知识技能与我国经济建设、社会各方面的发展及日常生活自然而密切地联系在一起。,30,三、新世纪科学课程的功能优势观 有助于从整体上认识自然和科学，根据统一的科学概念、原理和各领域之间的联系来建立全息型、开放型的知识结构； 有助于学生知识的迁移和学习能力的发展； 有助于对学生科学探究能力培养进行总体安排，使学生得到科学方法全面训练； 有助于学生较为全面地关注和分析与科学技术有关的社会生活问题，获得对科学、技术与社会关系的理解。,31,四、新世纪科学课程统整设计与实施的三个基本维度 问题：科学课程的统整设计与实施需要沿着哪些基本方向展开呢？ 或者说，我们在具体设计科学课程教学方案时，在科学课堂上与学生一道展开科学课程学习、开展科学探究活动时，需要具体考虑哪些方面呢？ 这就是新世纪科学课程设计与实施中的一个最为关键的问题科学课程统整的基本方向或维度。,32,四、新世纪科学课程统整设计与实施的三个基本维度 统整维度之一社会统整 统整维度之二知识统整 统整维度之三经验统整,33,（一）新世纪科学课程统整的基本维度之一：社会统整 社会统整的涵义 统整地把握特定时代社会、经济、科技发展的现实水准与发展趋势对未来国民素养或人格素质知性、情意、行动素质发展的要求，据此确定科学课程的价值功能。 我国新世纪科学课程以全面培养学生的科学素养为目标，从而明确定位了科学课程的价值功能。,34,（一）新世纪科学课程统整的基本维度之一：社会统整 社会统整的涵义 新世纪科学课程标准无论学生存在着怎样的地区、民族、经济条件、文化背景的差异和性别、天资、兴趣等差别，均为每一个学生提供公平的学习科学的机会，并且照顾学生个体差异，使每一个学生学习科学的潜能都得到充分发挥，全面培养学生的科学素养，为他们的终身发展奠定基础。,35,（一）新世纪科学课程统整的基本维度之一：社会统整 社会统整的涵义 科学素养同时包括如下几个侧面或维度，即统整的科学知识技能，科学过程与方法，科学态度情感与价值观，以及科学技术与社会的互动关系。 这些维度是一个统整联系的整体，其中每个侧面必须与其他三个侧面相互联系和相互融合。如果科学教学目标失去了其中任何一个侧面，必然会扭曲科学教学过程，影响科学课程教学的有效性。,36,科学课程中谋求社会统整的策略（一） 课程应当围绕着涵盖了学生个人和社会兴趣的社会议题加以组织，并通过师生协同合作计划、共同参与的方式展开教与学的过程，共同投入知识的逻辑统整与价值统整统整地运用学科知识，明智地解决人类共同面对的社会议题。 科学课程探究课题例1：“母亲河在召唤”宁波市“三江”水质调查 科学课程探究课题例2：“调查大气压强在生活中的应用”,37,科学课程中谋求社会统整的策略（二） 在科学课堂里建立起民主和谐的师生关系氛围，从而营造一种能使学生从事积极能动的建构反思学习、负责任的合作学习的“科学课堂社区文化”。 这种“科学课堂社区文化”理念体现了当前我国建设“和谐社会”的构想。,38,“科学课堂社区”的特征 在这样的“科学课堂社区”里，科学教师与学生一道展开对科学知识经验的探求与建构过程，每个人的个性及其富有创造性的独立见解都受到宽容和尊重，并成为交流碰撞的火花和资源，因而每个人都可以自由发表自己的声音同时与他人共享智识，体验成功的兴奋喜悦和探索的复杂艰辛。,39,“科学课堂社区”的特征 在这样的“科学课堂社区”里，课堂上的偶发事件，例如磷在封闭试管中燃烧导致塞子蹦出而引发哄堂大笑，不再被视为必须尽快排除的正常课堂秩序的干扰因素，而是被视为探讨科学知识统整问题的契机化学的质变与物理的量变在一个过程中同时发生，并且成为影响生态环境的重要因素。,40,“科学课堂社区”的特征 在这样的“课堂社区”里，每个人都是对集体负有责的一员，每个人都在探究科学知识、解决问题以及负责任的合作与交流中做出有利于集体和个人生存与发展的决策和贡献。 因此，这样的课堂社区文化环境不仅有利于学生能动地探究科学知识、建构经验和意义，而且有利于学生实践和体验一名合格公民提出共同关注的问题并做出民主决策的过程。 这不正是我们所追求的未来公民形象和未来和谐社会的雏形吗！,41,（二）新世纪科学课程统整的基本维度之二：知识统整 知识统整的涵义 知识统整包括两个方面的基本含义，既包括知识的逻辑统整，也包括知识的价值统整。,42,所谓知识的逻辑统整，就是指科学知识之间的逻辑联系，这种逻辑联系既包括一门学科知识之间的逻辑联系，也包括不同学科知识之间的逻辑联系。 所谓知识的价值统整，就是在运用科学知识认识和解决实际问题时，根据问题解决的现实需要价值标准，把逻辑上具有相互联系的科学知识统一地组织起来，使知识的逻辑效能转变为问题解决的价值效能，从而形成解决问题的最佳方案。 因此，知识的逻辑统整可以服务于知识的价值统整，但是，知识的价值统整必须以知识的逻辑统整为基础价值决不能超越逻辑。,43,“知识逻辑统整与价值统整”示例 热开水具有自身生化性能，能杀死细菌，健康肠胃。 水必须要在1个大气压下才能达到100度成为开水。 登山运动员需要喝热开水。然而青藏高原气压不足一个大气压，当地的水在常压下虽沸腾却不足100度。怎样才能喝到热开水呢？ 知识的逻辑统整水：物理知识、化学知识、生物知识、地理知识的统一,44,问题解决方案 携带高压锅，使锅内气压至少提升至一个大气压。 水在1个大气压下达到100度，从而在青藏高原上同样可以获得100度的热开水。 现在登山运动员可以喝上热开水了。 知识的逻辑统整可以服务于知识的价值统整，但是，知识的价值统整必须以知识的逻辑统整为基础价值决不能超越逻辑。 反例：20世纪的科技大丑闻“永动机”与“低温核聚变”,45,启示（一）：正确定位科学知识技能在科学素养中的地位 统整的科学知识技能作为公民科学素养的重要构成侧面，其在素养整体中的价值地位是学生用来解释探讨自身周围的与科学技术有关的自然现象、社会现象、文化现象或重要议题，并做出明智行为策略的手段或工具资源无论对于学生将来进入哪一个职业领域、成为何种类型层次的人才，还是对于个人完美的生活而言莫不如此。 因而，应当重视科学知识的应用，而不能把科学知识技能的掌握视为终极目的科学知识的逻辑统整应当服务于科学知识的价值统整。,46,启示（二）在科学课程设计和实施中实现知识统整的策略： 根据自然界和自然科学研究的整体统一性要求，在课程统整设计中实现知识“逻辑统整”的策略在于寻找一门学科内部以及不同学科之间知识的交互作用。 根据科学的社会文化本质和科学、技术和社会之间的一体化联系，在课程统整设计中实现知识“价值统整”的策略，就是把各种知识统整地组织和运用在真实的问题解决脉络之中。,47,（三）新世纪科学课程统整的基本维度之三：经验统整 经验统整的涵义 所谓经验统整，就是谋求外在的课程知识经验与学生自身人格经验-意义系统的统整，亦即“如何组织课程经验和知识，以协助学生能将这些经验和知识很容易地统整于他们原有的意义系统中，然后再加以应用。” 通俗地讲，经验统整就是课程教材知识经验内化为学生自己的人格经验或者“自己的课程”。,48,“经验统整”的心理机制