《科学》课程体系与科学探究式教学

1、科学科学课程体系与课程体系与科学探究式教学科学探究式教学方红峰方红峰浙江省教育厅教研室浙江省教育厅教研室2022-2-15第第部分部分科学科学课程课程科学科学是一门综合理科是一门综合理科科学科学课程的理念课程的理念科学科学课程的编制课程的编制科学科学课程的实施课程的实施12022-2-15科学科学是一门综合理科是一门综合理科2 2 自然界的本体自然界的本体系统系统 科学技术的双刃剑科学技术的双刃剑社会价值观的调适社会价值观的调适 心理逻辑和内在逻辑心理逻辑和内在逻辑课程的柔韧性问课程的柔韧性问题题2022-2-15科学科学课程的理念课程的理念 学习的发生过程学习的发生过程认知建构的观点认知建构

2、的观点3 3 学生学生主动的消费者主动的消费者 物体落地问题和电流做功的解释物体落地问题和电流做功的解释 科学学习的结果科学学习的结果个人化的理论和模型个人化的理论和模型 面向全体、主动学习、强调探究、促进发面向全体、主动学习、强调探究、促进发展展2022-2-15科学科学课程的编制课程的编制 将自然界做一个整体将自然界做一个整体由现代自然观出发由现代自然观出发4 4 统一的科学概念统一的科学概念 科学探究过程科学探究过程科学思想的一致性科学思想的一致性 探究活动的系统安排探究活动的系统安排 知识观和科学发生观知识观和科学发生观创新的保证创新的保证 学生的经验学生的经验构建阶梯状问题构建阶梯状

3、问题2022-2-15科学科学课程的实施课程的实施 课程实施的三种价值取向课程实施的三种价值取向5 5 教师面临的主要困难教师面临的主要困难 应对的策略应对的策略综合理科的概念综合理科的概念 凡科学概念和原理的陈述都是为了表明凡科学概念和原理的陈述都是为了表明科学思想的根本上的一致，而避免过早科学思想的根本上的一致，而避免过早地或不适当地强调各个学科领域的区别地或不适当地强调各个学科领域的区别的教学方式，都可以认为是综合理科教的教学方式，都可以认为是综合理科教学学。综合理科的类型综合理科的类型 以概念体系为中心的综合理科以概念体系为中心的综合理科 以探究过程为中心的综合理科课程以探究过程为中心

4、的综合理科课程 以环境科学为中心的综合理科课程以环境科学为中心的综合理科课程 以应用科学为中心的综合理科课程以应用科学为中心的综合理科课程 主题中心综合理科课程主题中心综合理科课程整合的途径之一整合的途径之一现代自然现代自然观观 自然界物质系统自然界物质系统 动态观动态观 动态的平衡动态的平衡 尺度与空间尺度与空间 变化是有方向的变化是有方向的 系统与结构系统与结构 表观的运动与变化表观的运动与变化 演化发生在各个尺度演化发生在各个尺度 非线性非线性 相互作用相互作用 演化是多种原因的结果演化是多种原因的结果 结构与功能结构与功能 转化与平衡转化与平衡存在的自然存在的自然演化的自然演化的自然自

5、然与人自然与人贯穿始终的概念：物质、能量和信息贯穿始终的概念：物质、能量和信息阶梯状问题的结构阶梯状问题的结构 生命科学生命科学物质科学物质科学 统一的概念统一的概念 科学的探究科学的探究地球空间科学地球空间科学科学、技术和社会的关系科学、技术和社会的关系生活和科技问题生活和科技问题探究式教学探究式教学什么是科什么是科学探究？学探究？能做到吗？能做到吗？课内还是课内还是课外进行？课外进行？与发现学习与发现学习有什么关系？有什么关系？与研究性与研究性学习的关系？学习的关系？第第部分部分 科学探究式教学科学探究式教学 什么是探究式学习？什么是探究式学习？ 为什么要进行探究式教学？为什么要进行探究式

6、教学？ 怎样进行探究式教学？怎样进行探究式教学？ 探究式教学与发现法有什么关系？探究式教学与发现法有什么关系？ 探究式学习与研究性学习有什么关系？探究式学习与研究性学习有什么关系？一、什么是探究式学习？一、什么是探究式学习？ 1.定义：科学探究定义：科学探究指的是科学家们用于研指的是科学家们用于研究自然并基于此种研究获得的证据提出解究自然并基于此种研究获得的证据提出解释的多种不同的途径。（科学研究方面）释的多种不同的途径。（科学研究方面）科学探究的基本过程科学探究的基本过程1提出问题提出问题2作出假设作出假设3制定研究计划制定研究计划4实行研究实行研究5收集事实证据收集事实证据6分析和解释证据

7、分析和解释证据7推出结论和评价推出结论和评价8交流和合作交流和合作修改假设修改假设重新设计重新设计 重复重复 施瓦布：施瓦布：儿童自主地参与获得知识的过程，儿童自主地参与获得知识的过程，掌握研究自然所必需的探究能力；同时，掌握研究自然所必需的探究能力；同时，形成认识自然基础形成认识自然基础科学概念；继而培科学概念；继而培养探索未知世界的积极态度。（养探索未知世界的积极态度。（19611961年）年） 美美国家科学教育标准国家科学教育标准：指学生用以获指学生用以获取知识、领悟科学家研究自然界所用的方取知识、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的种种活动。（法而进行的种种活动。（19951995年

8、）年） 在教学中的探究：在教学中的探究：指的是学生对科学探究指的是学生对科学探究的探究。的探究。2.2.教学中科学探究的定义教学中科学探究的定义二、为什么要进行探究式教学？二、为什么要进行探究式教学？ 1.讲授式教学的假设讲授式教学的假设1 1）将科学假设为一种可以直接灌输让学）将科学假设为一种可以直接灌输让学生学到的一堆知识生学到的一堆知识2） 将学生假设为一种品质良好的容器，将学生假设为一种品质良好的容器，学习的过程就是学生吸纳这些真理的过程学习的过程就是学生吸纳这些真理的过程3） 教师更多地只是将这些知识理清头绪，教师更多地只是将这些知识理清头绪， 尽可能清楚地告诉给学生并使他们能重现尽

9、可能清楚地告诉给学生并使他们能重现 2.讲授式教学优点和问题讲授式教学优点和问题 知识是静态的知识是静态的 知识容易被遗忘知识容易被遗忘 科学思维能力较低科学思维能力较低 知识是分裂的知识是分裂的 对科学缺乏兴趣对科学缺乏兴趣 优点：省时、获得大量的知识和理论优点：省时、获得大量的知识和理论3.3.多元智力理论与平衡的课程多元智力理论与平衡的课程 传统智力传统智力：语言和数理逻辑位核心，以整合方：语言和数理逻辑位核心，以整合方式存在的一种能力式存在的一种能力 多元智力多元智力：存在多种智力，并以相对独立的形：存在多种智力，并以相对独立的形式存在。分式存在。分7种：种：1言语言语语言智力；语言智

10、力；2音乐音乐节奏智力；节奏智力；3逻辑逻辑数理智力；数理智力；4视觉视觉空空间智力；间智力；5身体身体动觉智力；动觉智力；6自知自知反省反省智力；智力；7交际交际交流智力。交流智力。 多元智力衡量的标准多元智力衡量的标准：能否解决现实生活中实：能否解决现实生活中实际问题或生产及创造出社会需要的有效产品的际问题或生产及创造出社会需要的有效产品的能力为核心。能力为核心。 多元智力的观点多元智力的观点 11每一个体的智力都具有自己的特每一个体的智力都具有自己的特点和独特的表现形式；点和独特的表现形式； 22强调解决问题的创造产品的能力；强调解决问题的创造产品的能力； 33个体智力发展方向和程度受到

11、环个体智力发展方向和程度受到环境和教育制度的制约；境和教育制度的制约； 44多角度地看待智力问题。多角度地看待智力问题。 多元智力理论的启示多元智力理论的启示 1积极乐观的学生观积极乐观的学生观不存在不存在“差差生生”，应该是有各具智力特点和表现形，应该是有各具智力特点和表现形式的学生；式的学生； 2注重学生的解决问题能力；注重学生的解决问题能力； 3保证学生全面发展；保证学生全面发展； 4促进学生特殊才能的充分展示；促进学生特殊才能的充分展示； 5帮助学生将优势智力领域的特点迁移帮助学生将优势智力领域的特点迁移到弱势智力领域。到弱势智力领域。 平衡的课程平衡的课程 2单科性知识与跨学科性知识

12、的平衡；单科性知识与跨学科性知识的平衡； 3内容性知识与方法性知识的平衡内容性知识与方法性知识的平衡 1学问性知识与体验性知识的平衡；学问性知识与体验性知识的平衡；4.4.探究式学习的隐喻探究式学习的隐喻 科学是概念的结构，并可能因发现新的科学是概念的结构，并可能因发现新的证据而被修改的证据而被修改的 科学还是一种思想方法，并且是充满乐科学还是一种思想方法，并且是充满乐趣的过程趣的过程 学习是学生对概念建构的过程（学习是学生对概念建构的过程（“情情境境”、“协作协作”、“会话会话”和和“意义建意义建构构”） 学习还是一个团体协商的过程学习还是一个团体协商的过程 学习的结果是个性化的理论和模型学

13、习的结果是个性化的理论和模型学习的认知加工过程学习的认知加工过程三、探究教学的过程和技术三、探究教学的过程和技术 1.1.探究教学的基本想法探究教学的基本想法1 1 学生是主动的学生是主动的“消费者消费者”22科学知识是复杂的科学知识是复杂的33个人关于自然界的理论影响科学学习个人关于自然界的理论影响科学学习的程度和质量的程度和质量44教师主要的工作是营造学习环境、提教师主要的工作是营造学习环境、提供指导、进行评价供指导、进行评价55学生的概念建构应当是个性化的过程学生的概念建构应当是个性化的过程2.2.探究教学的探究教学的V V字模型字模型思考思考理论理论概念概念事件事件问题问题操作操作应用

14、应用结论结论解释解释转化转化事实事实记录记录3.3.探究教学的类型探究教学的类型 按过程分按过程分：11完整的探究；完整的探究；22部分的探究；部分的探究； 按水平分按水平分：有：有3 3种水平的探究；种水平的探究； 按组织形式分按组织形式分：11实验探究；实验探究；22调查探究；调查探究；33理论探究。理论探究。 按情景分按情景分：11现实情景的探究；现实情景的探究；22科学史科学史情景的探究；情景的探究；33假设情景的探究。假设情景的探究。 按场地分按场地分：11课内的探究；课内的探究；22课外的探究课外的探究。4.4.探究教学中的学习环探究教学中的学习环执行执行阐述阐述评价评价5.5.探

15、究教学中的教学环探究教学中的教学环布置布置学术学术任务任务监督学生间监督学生间的相互作用的相互作用评价学生的评价学生的进步进步6.6.探究教学的教学技术探究教学的教学技术 选择正反两方面例子选择正反两方面例子 有步骤地变化因素有步骤地变化因素 选择反例选择反例 提出假设案例提出假设案例 构建假设构建假设 验证假设验证假设 考虑不同的可能性考虑不同的可能性 诱陷诱陷 推导错误结果推导错误结果 质疑权威质疑权威四、探究、发现和研究性学习四、探究、发现和研究性学习 共同点：共同点：都是以解决问题为中心；都涉都是以解决问题为中心；都涉及过程技能及过程技能 共同点：共同点：都是以解决问题为中心；都涉都是以解决问题为中心；都涉及过程技能及过程技能 不同点：不同点：在于在于 由谁来确定问题由谁来确定问题 由谁来决定问题解决的程序由谁来决定问题解决的程序 由谁来做结论由谁来做结论探究活动学生参与的水平探究活动学生参与的水平 发现学习属于水平发现学习属于水平2 2的探究；研究性学习为的探究；研究性学习为水平水平3 3的探究的探究 水平水平1 1 水平水