素质提升工程培训材料课件

中学《科学》教学设计

与案例分析1/2/20231素质提升工程培训材料中学《科学》教学设计

与案例分析12/23/20221素质提第一节中学《科学》教学的过程1/2/20232素质提升工程培训材料第一节中学《科学》教学的过程12/23/20222素质提界定“教学”一词的语义教学的语义发展从古代到现在大致经历了四个阶段：“教学即学习、教学即教授、教学即教学生学和教学即教师的教与学生的学”。教学是教师教和学生学的统一活动。基于这样的认识，中学《科学》的教学过程可理解为教师的教和学生的学的双边活动过程。也就是说，教学过程一方面包括教师的活动（教的过程），另一方面同时也包括学生的活动（学的过程）。1/2/20233素质提升工程培训材料界定“教学”一词的语义教学的语义发展从古代到现在大致经历一、教学过程中的基本要素

如果把教学过程看作一个整体（系统），那么这个教学过程是由多种要素构成的。这些要素之间，相互都有着密切的联系，由此构成一定的结构，以发挥教学过程的整体功能。“要素——结构——功能”是我们分析一个系统的三个环节1/2/20234素质提升工程培训材料一、教学过程中的基本要素如果把教学过程看作一个整体（系统）1．“三要素说”

学生是学习的主体；教师是教学活动的设计者、组织者与促进者；教学内容是使教师教的活动与学生学的活动统一起来的纽带。1/2/20235素质提升工程培训材料1．“三要素说”学生是学习的主体；12/23/20225素2．“四要素说”教师对课程进行二次开发、对课堂教学内容进行处理（设计），要有一定的手段和方法；在课堂上教师与学生进行交流，也要通过一定的手段和方法；学生在课堂上领会、理解和掌握教学内容，也需要一定的手段和方法。1/2/20236素质提升工程培训材料2．“四要素说”教师对课程进行二次开发、对课堂教学内容进行处3．“五要素说”

我们平时说的“班风”、“校风”和“学风”等就类似这一要素。1/2/20237素质提升工程培训材料3．“五要素说”我们平时说的“班风”、“校风”和“学风”等二、教学过程面面观

教师和学生是教学过程中的两个生命体。这两个生命体在教学过程中扮演什么角色，处于什么位置，是值得我们最为关心的。文本文本文本文本文本文本1/2/20238素质提升工程培训材料二、教学过程面面观教师和学生是教学过程中的两个生命体。文本1．教学过程是一个特殊的传播过程

从传播理论的视角来看，教学过程是教师（相当于传者）在教室（相当于环境）将教学内容（相当于信息）加以设计即编码，并借助于教学媒体（相当于信道）传递到学生（相当于受者），学生通过理解即译码接受教师经过编码过的教学内容，并通过眼神、注意力等形体语言和回答问题、练习等口头语言、书面语言反馈给教师。1/2/20239素质提升工程培训材料1．教学过程是一个特殊的传播过程从传播理论的视角来看，教学1/2/202310素质提升工程培训材料12/23/202210素质提升工程培训材料2．教学过程是一个特殊的认识过程人类对客观世界的认识，一般是由感性认识发展到理性认识，实现认识上的第一次“飞跃”，然后再由理性认识发展到实践，实现认识上的第二次“飞跃”。并认为这两次“飞跃”都是人脑对客观世界能动的反映。教学过程与人类对客观世界的认识过程基本上是一致的，也需要经过从感性认识到理性认识，又从理性认识回到实践，完成两次“飞跃”才能实现对教学内容认识上的升华。1/2/202311素质提升工程培训材料2．教学过程是一个特殊的认识过程人类对客观世界的认识，一般3．教学过程是一个特殊的“刺激——反应”过程行为主义认为，教学过程是一个由不知到知，由不会到会的过程，这个过程遵从心理学中的经典条件反射法则，即刺激（Stimulate）——反应（Reflect）法则。在教学过程中，教师提供一定的刺激，学生就会对此刺激作出一定的反应。教学过程就是这样一个特殊的刺激（教）反应（学）过程。1/2/202312素质提升工程培训材料3．教学过程是一个特殊的“刺激——反应”过程行为主义认为，三、中学《科学》教学过程的特点

《基础教育课程课程改革纲要（试行）》指出：课程实施，教师要改变过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使学生获得基础知识与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。1/2/202313素质提升工程培训材料三、中学《科学》教学过程的特点《基础教育课程课程改革纲要（中学《科学》新课程对教学过程的要求第一，教师要关注学生学习《科学》的过程与方式。也就是说，教师在教学过程中不仅使学生获得科学的基础知识与基本技能，实事求是的科学方法，而且更要关注学生获得科学的基础知识、培养科学的基本技能和养成严谨求实的科学习惯的过程。第二，教师要在《科学》的教学过程中使学生获得一种积极的情感体验。即使学生体验科学的探究过程的艰辛与快乐，从而获得情感上的满足与愉悦。第三，教师在中学《科学》的教学过程中要重视科学的实验和日常生活中的事例。中学《科学》作为一门理科类的综合课程，学习的对象又是形象思维处于主导地位的初中生。通过教师的课堂演示实验和学生的边学边实验或探索性实验以及在学生的日常生活中发生的、与教学内容有关的典型事例，使学生对科学的概念和规律的形成和建立的过程有比较清晰的认识和把握。1/2/202314素质提升工程培训材料中学《科学》新课程对教学过程的要求第一，教师要关注学生学习中学《科学》教学过程的特点（1）中学《科学》教学过程是一个交互动态的发展过程;（2）中学《科学》教学过程是一个对科学情感的体验过程（3）中学《科学》教学过程是一个以“感性”认知为基础的建构过程1/2/202315素质提升工程培训材料中学《科学》教学过程的特点（1）中学《科学》教学过程是一个交（1）中学《科学》教学过程是一个交互动态的发展过程中学《科学》教学过程，从本质上讲，是教师、初中生和科学知识这三个基本要素组成的系统，它们相互作用的过程。没有学生的参与，就构不成“教学”活动；没有教师的指导，只能是一种“自学”活动；没有构成科学知识的教具、教材等教学媒体不能形成学习的环境条件，同样也产生不了“教学”活动。由此可见，中学《科学》教学过程中的基本要素之间的相互作用是复杂的，它有主体和客体的矛盾、主体与媒体的矛盾和媒体与客体的矛盾，还有主体之间、客体之间的相互矛盾。就学习的主体而言，存在着个体感官同大脑的相互作用；就教学过程中的人与人的关系而言，存在着个人与个人、个人与集体、集体与集体之间的相互作用；就参与教学过程的物与人的关系而言，存在着人与学习环境、教学手段的相互作用等等。1/2/202316素质提升工程培训材料（1）中学《科学》教学过程是一个交互动态的发展过程中学《科在教学过程的各个阶段，语言、文字、图像等会引起初中生不自觉地点头称是、跃跃欲试的低声细语、紧蹙眉头的潜心思索、愁眉苦脸的轻声叹息、嘴咬笔杆的难于下手等心理活动的表现，这是有价值的反馈信息。教师正是通过接收这些有价值的反馈信息，在课堂教学中进行反馈调节、改变教学进程，必要时调整教学流程，从而使得同一班级的教学过程朝着有利于科学知识学习的方向发展。而这种交互动态的发展贯穿于教学过程的始终。因此，中学《科学》教学过程是一个复杂系统的交互动态的发展过程。为此，只有教师结合中学《科学》新教材的内容不断创设有利于初中生学习的问题情境（激起感知的实验演示、启迪思维的课堂提问等等），从而使初中生在心理的平衡与不平衡之间不断实现自我调节，中学《科学》的教学过程才能算是到位的。

1/2/202317素质提升工程培训材料在教学过程的各个阶段，语言、文字、图像等会引（2）中学《科学》教学过程是一个对科学的情感体验过程所谓科学体验是指科学经验和数理逻辑经验。现代心理学研究表明：科学经验和数理逻辑经验是本质上完全不同的两种经验。科学经验指个体作用于物体，从而抽象出物体的特征，如颜色、大小、轻重、硬度、存在状态等。数理逻辑经验，它来源于主体的动作，是个体作用于物体得出的动作间的关系，是主体的动作经验。若无动作，则无数理逻辑经验，更不会有数理逻辑结构和运算。1/2/202318素质提升工程培训材料（2）中学《科学》教学过程是一个对科学的情感体验过程所谓科科学家通过观察、测量、运用时空关系、分类、交流、推论、预测等基本过程和解释结论、条件控制、定义操作、建立模型、提出假说、实验验证等综合过程，从而实现与客观世界的相互作用，形成科学的概念和规律，创建了科学的理论。他们的探索过程实际上是获取科学经验和数理逻辑经验的过程，即科学体验的过程。科学家的全部经验都发源于他们观察、分类、测量、假设、推理、运算等动作，思维活动是动作内化的结果。由此可见，如果学生不经历类似于科学家的探索过程，他们就难以获得科学经验和数理逻辑经验。而没有科学体验的中学《科学》的教学过程又怎么能使学生完整地形成科学的概念、掌握科学的规律呢？1/2/202319素质提升工程培训材料科学家通过观察、测量、运用时空关系、分类、（3）中学《科学》教学过程是一个以“感性”认知为基础的建构过程根据认知心理学的有关理论，在课堂教学过程中学生就是凭借自己已有的认知结构（指学生头脑中已有的知识的数量、清晰度和组织方式，是由学生在课堂教学的过程中能回想出来的事实、概念、命题或规律、理论等构成的网络结构）来完成对世界的知觉、理解和思考，且在对世界的知觉、理解和思考的认知活动过程中，不断丰富或重建自己的认知结构。1/2/202320素质提升工程培训材料（3）中学《科学》教学过程是一个以“感性”认知为基础的建构过

教师在教学过程中一方面通过实验或在学生的日常生活中发生的、与教学内容有关的典型事例等来有效地激活学生已有的认知结构，另一方面通过提供与学生已有的认知结构相配的新的科学知识促使学生将其同化（指学生对外界的刺激或信息整合进自己的认知结构中去的过程），从而丰富自己的认知结构，或通过提供认知冲突即提供与学生已有的认知结构相左的新的科学知识促使学生将其顺应（指学生开始无法对外界的刺激整合到自己的认知结构中去，通过调节自己原有的认知结构以适应特定刺激或信息的过程）。从而重建自己的认知结构。1/2/202321素质提升工程培训材料教师在教学过程中一方面通过实验或在学生的日第二节中学《科学》教学的基本策略1/2/202322素质提升工程培训材料第二节中学《科学》教学的基本策略12/23/202222教学策略教学策略是教师在教学过程设计和实施中，针对特定的教学情境为完成教学目标和适应学生发展需要而采用的具体措施。

1/2/202323素质提升工程培训材料教学策略教学策略是教师在教学过程设计和实施中，针对特定的教学中学《科学》教学的基本策略举例

（1）创设“问题”情境的策略（2）萨奇曼探究模式下的资料收集策略（3）有效组织小组讨论与交流的策略1/2/202324素质提升工程培训材料中学《科学》教学的基本策略举例（1）创设“问题”情境的策略（1）创设“问题”情境的策略

什么是“问题”情境？研究表明：某个问题有两个或两个以上的可能性可供选择时即形成情境，如情境与学生过去已经获得的知识不一致而发生冲突，就产生了“问题”情境，也就是矛盾是产生“问题”情境的条件。因此，“问题情境”是一种特殊的学习情境，情境中的问题既适合学生已有的知识水平、能力又需经一翻努力才能解决，从而使学生形成对未知事物进行探究的心向。1/2/202325素质提升工程培训材料（1）创设“问题”情境的策略

什么是“问题”情境？1问题教学的理论与实践所依托的是苏联著名心理学家鲁宾斯坦有关思维本性的研究成果。马秋斯金继承和发展了鲁宾斯坦的思想，提出问题是思维的起始；教育与教学过程的本质特征表现为——在“问题”情境中，师生合作进行探索与发现未知事物的活动。目前，国际科学教育领域有观点认为：创设学生认为值得思考的“问题”情境是最符合建构主义认知过程和科学推理特征的教学策略。这种策略包括以下一些观念：

1/2/202326素质提升工程培训材料问题教学的理论与实践所依托的是苏联著名心理学[1]“问题情境”具有相对性、主观性甚至个别性。“问题”情境的这些特性不仅体现在认知水平、技能水平差异上，也与学生的生活背景、情感、态度有关。因此问题教学必须结合学生的实际经验，提高直觉观感。如城市学生对植物的经验就远不如农村学生。如果不考虑学生的实际领悟能力，创设的情境就起不到应有的作用，甚至弱化了科学规律的探究过程。1/2/202327素质提升工程培训材料[1]“问题情境”具有相对性、主观性甚至个别性。“问题”情[2]在科学教育中，问题情境与科学规律之间是特殊和普遍的关系。以情境作为教学手段时，不应注重其特殊性，而要引导学生从特殊性过渡到普遍性，并在各种情境中运用科学规律，表现出知识的一致性的建构，如此才构成完整的科学教育，达到了教学的目的。1/2/202328素质提升工程培训材料[2]在科学教育中，问题情境与科学规律之间是特殊和普遍的关系[3]问题提出要明确，认识任务表达要清晰。问题提出得越明确，认识任务表达得越清晰，对问题的探究过程也就越具有目的性和组织性。对问题的探究一般以定性研究为主。学生在教师的引导下，对问题进行科学处理，包括创造概念和形成假设。1/2/202329素质提升工程培训材料[3]问题提出要明确，认识任务表达要清晰。问题提出得越明[4]教学环境民主、和谐。教师在教学过程中建立起师生和生生合作、信任、互尊互爱、宽松和谐的交往环境，鼓励综合活动和对探究成果的详细阐述，获得共同的情感体验。1/2/202330素质提升工程培训材料[4]教学环境民主、和谐。教师在教学过程中建立起师生和生生合构成“问题”情境的基本成分①新的、未知的知识——“问题”情境的核心成分②主体的认知需要——它以矛盾冲突为基础，反映了学生思维的动机驱动③主体认知的可能性——这种可能性越大，学生通过探究对科学概念概括程度就越高，获得科学规律的可能性就越大。1/2/202331素质提升工程培训材料构成“问题”情境的基本成分①新的、未知的知识——“问题”情在科学教育中创设“问题”情境的基本方式：①分组或演示实验的方法；②叙述或再现科学史中的事实；介绍历史上或当代伟人、学者等对同一问题的不同观点；③借助实物、图片、模型等直观手段或应用信息技术，显示与科学概念冲突的日常生活概念；④提出学生依靠现有知识难以正确完成的作业；⑤引导学生观察各种矛盾的事实；1/2/202332素质提升工程培训材料在科学教育中创设“问题”情境的基本方式：①分组或演示实验⑥利用教材内容中隐藏着的矛盾事实；⑦引导学生发现现象自身的矛盾；⑧利用学生讨论中对某一问题发表的不同观点；⑨在教学中，通过引导学生提出假设、检验假设的方法，激化矛盾；⑩对学生的典型错误进行分析，既揭示其知识中的不足，也表明学生潜在的发展可能性。1/2/202333素质提升工程培训材料⑥利用教材内容中隐藏着的矛盾事实；12/23/202233素（2）萨奇曼探究模式下的资料收集策略：美国伊利诺大学萨奇曼（Suchman）提出的探究训练模式突出了过程、方法和能力目标，学生在作出解释的过程中，学会把资料和假设联系起来，并且在资料收集的基础上对假设进行分析。萨奇曼探究模式率先被用于科学教育，其结构可以用下图表示1/2/202334素质提升工程培训材料（2）萨奇曼探究模式下的资料收集策略：美国伊利诺大学萨奇曼在科学教育中萨奇曼探究模式适用于人口、进化论、生态系统、食物链、密度、浮力等很多领域的教学，但它对教师的专业要求更高了。在实际教学中，有时我们可以引入师师合作的课堂教学模式，一个课堂中有2--3名教师，在探究的过程中进一步培养教师1/2/202335素质提升工程培训材料在科学教育中萨奇曼探究模式适用于人口、进化论、生态系统、食物课堂实录解析创设问题情境许多年前，在西南部的山里有许多鹿，他们的数量一直变化不大。山里还有狼。从城镇来的某些人曾目睹狼群咬倒了鹿群里的两只小鹿，人们非常震惊，结果发动了一场灭狼运动。使人们惊奇的是，在灭狼以后的几年里，鹿的数量反而明显减少了。既然狼是鹿的天敌，为什么会发生这种情况呢？

萨奇曼探究教学的主要目的是提高学生把资料和解释推理相联系的能力、批判性思维的能力。而不是教一个事实、概念或规律。强调的是情感体验，态度、价值观的形成。因此，它所提出的问题一般要求学生解释某些现象为什么会发生。提出问题师：我们能否用一些资料来回答这个问题呢？1/2/202336素质提升工程培训材料课堂实录解析创许多年前，在西南部的山里有许收集资料

生A：看见其它的动物在杀鹿吗？

师：是的，他们看见过。

生A：不同的动物吗？

师：是的。

生B（大声地）：我有一个想法！

师：很好，不过等生A讲完了再说。

收集资料可以在假设提出以前，也可以在假设提出以后。关键是学生参与活动，真正成为学习的主体。但从长远来看，可以引导学生逐步向先提出假设，再收集资料过渡，从而提高探究的效率。让正在提问的学生尽可能地提问，直到放弃发言为至。

1/2/202337素质提升工程培训材料生A：看见其它的动物在杀鹿吗？收集资料可以在假设提出以前，提出假设生A：动物与其天敌的平衡与这个问题有关吗？师：你能用一些资料证明这种看法吗？生A（不肯定的）：我有一个想法——在狼被消灭以后，其它的食肉动物比如美洲野猫、鹰，它们就能更有效地捕杀了，所以鹿的数目下降了。（生A说完后，师转向生B。）

生B：生C和我有另一个想法。

师：很好，说吧！

生B：在鹿的天敌被消灭后，鹿的数量增加了，以后，那个地区不能供养它们了，所以它们很容易饿死。它们的数量就下降了。

师：好！我们能用一些资料来证实这些观点吗？假设1教师鼓励学生通过合作学习，解决问题假设21/2/202338素质提升工程培训材料生A：动物与其天敌的平衡与这个问题有关吗？12/23/202

收集资料生D：狼被消灭以后，那个地区的美洲野猫增多了吗？

师：没有。

生D：狼呢？

师：也没有增多。

生E：在狼被消灭后，人们在这个地区发现了很多无皮的死树吗？

师：是的。

生A：在狼被消灭以后，在这个地区发现了很多鹿的尸体吗？

师：是的。

生A：在狼被消灭以前也是这样的吗？

师：是的。

1/2/202339素质提升工程培训材料

生D：狼被消灭以后，那个地区的美洲野猫增多了吗？12/2收集资料［续］生A：后来更多了吗？

师：是的。

生A：那些尸体很瘦吗？

师：是的。

生A（奇怪地）：那些尸体是得过病的吗？

师：有些是得过病的。

生C：那个地区的鹿是黑尾鹿吗？

师：是的。

生F：猎鹰是违法的吗？

师：是的，在1905年就宣布猎鹰是违法的。

生F：这些鹰以壮年鹿为食吗？

师：的确不是。

生G：哪个地区冬季很冷吗？

师：是的。这里收集的资料与假设无关。

这也是一个与假设无关的资料。当学生区分资料与假设有无关系的能力逐步提高后，这种现象会减少。同时，这也可以成为一项评价探究能力的指标。1/2/202340素质提升工程培训材料生A：后来更多了吗？12/23/202240素质提升工程培检

验

或

修

正

假

设

（师提议学生检查前面提出的假设是否与资料一致。）

生H：我认为可以取消第一个假设。

师：为什么呢？

生H：因为这个假设假定其它食肉动物是鹿的数目下降的原因，但是我们发现美洲野猫的数目并没有增加。只是由于禁止杀鹰，鹰的数量才有所增加。

师（开心地）：很好！

生I（激动地）：我认为我们要把第二个假设改一下。

师：说下去吧！

生I：我们发现一些鹿一定是饿死的，因为它们的尸体很瘦，一些树的皮被啃光了。同时，我们还发现一些鹿的尸体是得过病的，这也能说明疾病可能是导致一些鹿死亡的原因。我认为这个假设应该改成：在鹿的天敌被消灭以后，它们的数量增加了，以至那个地区不能供养它们，鹿变得很容易饿死，或得病而死。以前狼吃掉了鹿群中最若小的一部分，所以，鹿群从整体来说，能够保持健康。……1/2/202341素质提升工程培训材料检（师提议学生检查前面提出的假设是否与资料一致。）12/23检

验

或

修

正

假

设师（微笑着）：好！

生J（怀疑地）：我们并不知道狼吃的是什么样的鹿呀？

生K：我知道了，在狼被消灭以前，所发现的鹿的尸体，相对于壮年期的鹿来说，一般不是幼小的或衰老的吗？

师：是的。

生K（肯定地）：那就对了，那就证明了生I的观点：狼吃鹿群中较弱小者。1/2/202342素质提升工程培训材料检师（微笑着）：好！12/23/202242素质提升工程培训在课堂环境中进行探究活动时，提出假设后，由于时间、空间的限制，资料的收集是一大困难。在科学教育中，通常，我们通过观察和实验来收集证据。在信息技术环境下，我们还可以通过网络来收集资料。当然，我们还可以将资料收集延伸到课外，从图书馆等处收集书面资料。但这样收集资料的过程往往既漫长又枯燥，可能使很多学生丧失信心。萨奇曼为我们设计了一种在课堂上收集信息的方法，其策略包括：1/2/202343素质提升工程培训材料在课堂环境中进行探究活动时，提出假设后，由于时间、空间的限制[1]学生通过提问来收集资料，教师回答这些询问，成为信息提供者的角色。[2]学生只能提出用“是”或“不是”作答的问题来收集资料（如“在狼被消灭以后，在这个地区发现了很多鹿的尸体吗？”），这就让学生对作出最终的解释负起了责任。如果学生提出“为什么会是这样？”的问题，就把解决问题的责任推给了教师，学生的主体性就得不到充分发挥，思维能力就得不到发展。1/2/202344素质提升工程培训材料[1]学生通过提问来收集资料，教师回答这些询问，成为信息提供[3]学生所提的问题必须是——如果在真实的情境下，能够通过独立观察过程而得到答案的问题（如“狼被消灭以后，那个地区的美洲野猫增多了吗？”）。这样做的目的是促使学生在今后解决实际问题时，能够通过观察，收集资料，进行推理解释。[4]如果学生所提的问题不能满足上述要求，教师应鼓励学生重新组织问题。在学生做不到的情况下，可以向学生提供帮助，指明该问题可以如何重新组织（如学生问“动物与其天敌的平衡与这个问题有关吗？师：你能用一些资料证明这种看法吗？”）。

1/2/202345素质提升工程培训材料[3]学生所提的问题必须是——如果在真实的情境下，能够通过独[5]教师要对学生的积极思维真诚地给予欣赏和赞许，或给学生重新组织问题的机会，防止学生丧失信心。[6]鼓励学生共同收集资料，合作探究。

1/2/202346素质提升工程培训材料[5]教师要对学生的积极思维真诚地给予欣赏和赞许，或给学生（3）有效组织小组讨论与交流的策略在科学教育中，讨论和交流是教学活动的重要环节。教师应根据不同的教学目标、内容，创造各种条件和形式，开展学生之间的讨论与交流。尤其是以协作性小组的组织形式展开讨论与交流，进行合作学习，使每一个人都能参与小组工作，使学生认识到小组的成员在科学探究过程中各有所长，其知识和技能可以互补，通过这种活动培养学生的协作精神。在学生之间营造出一种相互尊重、相互信任的气氛，培养学生收集证据、回答质疑的能力，鼓励学生进行开放性的讨论，对彼此的科学解释提出批评和质疑，引导学生学会放弃错误的观点，接受更合理的科学解释。因此组织小组讨论与交流的策略显得尤为重要。1/2/202347素质提升工程培训材料（3）有效组织小组讨论与交流的策略在科学教育中，讨论和交流通过借鉴合作学习的理论和策略体系，结合我国中学科学课程的特点，我们将有效组织小组讨论和交流的策略概括如下：1/2/202348素质提升工程培训材料通过借鉴合作学习的理论和策略体系，结合我国中学科学课程的[1]分组策略：采取组内异质、组间同质的分组方式，按照学生的学业成绩、动手能力、认知风格、性格、性别、家庭经济文化背景等因素进行异质分组。组内异质的互补性与组间同质的公平性促进了组内的合作和组间的竞争。一般来说，分组时不允许学生相互选择，每隔一段时间应该重新分组，以求保持小组成员的异质性，但时间不宜太短，以几个月或一学期为宜。小组的规模一般4—6人，初期，小组的规模应小一些，讨论的问题可以简单一些。随着学生合作技能的不断提高，小组的规模、讨论的问题复杂度可以不断增大。1/2/202349素质提升工程培训材料[1]分组策略：采取组内异质、组间同质的分组方式，按照学生[2]小组成员角色分工的策略：在一定的讨论任务（如：什么情况下小船承载的重量最大？物体所受浮力的大小可能与哪些因素有关，可能与哪些因素无关？）支配下，每个小组成员都担任一定的角色，既有分工，又有合作，使小组责任具体化。每一个角色拥有一定的权利，也担负一定的责任。在小组中不同的成员可以分别承担以下角色：主持人、实验人、记录人、报告人、评价人从这些角色分工中可以看出，每一个小组成员都分担一定的责任，而且必须全程参与才能完成其任务。在初期，小组规模较小时，可以删去一些复杂的、需要较高合作技能的任务，并把一些角色进行合并。另一个非常重要的方面是角色轮换，使每一个学生都能尝试不同的角色，既锻炼了学生多方面才能，又增加了学生的角色体验，有助于形成平等、宽松的讨论氛围。1/2/202350素质提升工程培训材料[2]小组成员角色分工的策略：在一定的讨论任务（如：什么情[3]内容分割的策略：内容分割是另一种任务分割的方式。“在浮力大小的决定因素”案例中，各小组自选一个因素，并讨论如何用实验证实浮力的大小与自己提出因素有关，然后进行实验，记录实验中的现象和数据。这就是一种任务分工。其目的就是加强组间任务的关联性，使组与组之间既有合作，又有竞争，使每一个小组、每一个小组成员懂得整个班级包括教师是一个“学习的共同体”、“利益的共同体”、“生命的共同体”。从而形成一种大合作的思想。1/2/202351素质提升工程培训材料[3]内容分割的策略：内容分割是另一种任务分割的方式。“在[4]组织交流的策略：在全班交流时，教师承担的是一个主持人（“管理者”和“促进者”的角色，而不是一个说教者；是一个参与者，而不是一个权威的裁决人；是一个虚心的“咨询者”，又是一个热情的“顾问”。我们认为，教师摆正自己的位置，调整自己的心态是有效组织交流的核心。当然，教师对一些争执不下的问题，可以发表自己的意见，对比较分散的结论可以引导学生加以归纳。应该要求每个小组在其他小组汇报时，把讲错、没讲清楚或特别精彩的观点记录下来，待该小组汇报完毕后可以进行评价，提出修改、补充的意见，也可以进行辩论。1/2/202352素质提升工程培训材料[4]组织交流的策略：在全班交流时，教师承担的是一个主持人（[5]评价的策略：科学的评价和奖惩对学生学习有着极大的激励作用，可以增加小组凝聚力，提高学生荣誉感、责任感，是讨论与交流中的一个不可缺少的环节，是后续讨论与交流的动力源泉。教师可以组织各小组根据遵守讨论与交流规则、讨论的过程、交流的质量、评价的水平等通过自评或互评对每个小组进行评价和奖惩。评价和奖惩可以是口头的，也可以是书面的（用“小组评分表”的形式，该表可以张贴在墙上，奖励可以用五星、小红旗等表示）；可以是即时的，也可以是延时的（用“小组档案袋”的形式，收集小组讨论的记录，进行展评活动）。特别需要提出的是所有的评价都是给予小组的，这样有助于小组的合作与交流。1/2/202353素质提升工程培训材料[5]评价的策略：科学的评价和奖惩对学生学习有着极大的激励[6]其他有关策略：包括课堂课桌椅的排列能够体现“面对面的促进性互动”这一要素；组牌的制作、组名的命名，以求得小组成员的集体认同感；民主地指定讨论与交流的规则，可以采用先自下而上，再自上而下的方式，以保证每一个学生对规则的体认；对“小组讨论与交流”的讨论与交流，以熟悉规则，获得初步的讨论与交流的技能等等。1/2/202354素质提升工程培训材料[6]其他有关策略：包括课堂课桌椅的排列能够体现“面对面的第三节中学《科学》课堂教学设计

1/2/202355素质提升工程培训材料第三节中学《科学》课堂教学设计12/23/202255素一、教学设计及其分层

1．教学设计研究的简要回顾

2．教学设计的概念

3．教学设计的系统论分层

1/2/202356素质提升工程培训材料一、教学设计及其分层1．教学设计研究的简要回顾12/231．教学设计研究的简要回顾教学设计（InstructionalDesign）这一思想早在20世纪初就开始萌芽。1900年美国教育家杜威（J．Dewey）就曾提出过以下主张：应发展一门连结学习理论和教育实践的“桥梁”学科。但直到第二次世界大战期间，教学设计才进行了初步的实践尝试，并在培训美国飞行员上取得了一定的成效。第二次世界大战后，特别是20世纪60年代末到70年代初，随着系统论等科学方法在教育领域中的应用，系统的教学设计思想及研究和实践在美国教育技术领域如雨后春笋般地开始全面渗入和展开，并取得了相当可观的成果，这标志着教学设计作为一门学科正式诞生。在西方，到20世纪80年代以R．M．加涅等人提出的理论为代表的“第一代教学设计理论”已较成熟。20世纪80年代末、90年代初，以情境教学、建构主义心理学与计算机多媒体（还有知识工程、人工智能）相结合的“第二代教学设计理论”开始崛起。而在我国，对教学设计的研究起步相对较迟。大约在20世纪80年代中期，有些学者的视线才开始触及教学设计这一研究领域，并翻译和撰写了有关的学术论文。在20世纪90年代以后开始出版了有关的研究著作。但主要在电化教育（教育技术）领域，且其理论性较强，在教学实践中的可操作性相对较弱。1/2/202357素质提升工程培训材料1．教学设计研究的简要回顾教学设计（Instructiona2．教学设计的概念

教学设计是“一个分析教学问题、设计解决方法、对解决方法进行试行、评价试行结果、并在评价基础上修改方法，直至获得解决问题的最优方法的过程”1/2/202358素质提升工程培训材料2．教学设计的概念教学设计是“一个分析教学问题、设计解决方3．教学设计的系统论分层

1/2/202359素质提升工程培训材料3．教学设计的系统论分层12/23/202259素质提升工二、现代课堂教学设计的基本理念

1．以学生发展为本

2．教师应成为支持者和促进者

3．以培养创新精神、实践能力为重点

1/2/202360素质提升工程培训材料二、现代课堂教学设计的基本理念1．以学生发展为本12/21．以学生发展为本

对教师的要求：第一要面向全体学生。

第二要面向每个学生的全面发展。

第三，面向全体学生，促进学生发展的这种发展应该是具有学生自身特征的个性发展，而不应仅仅是一种统一规格的模式发展。

第四，学生的发展还应当是在其原有基础上的一种可持续发展。

1/2/202361素质提升工程培训材料1．以学生发展为本对教师的要求：12/23/202262．教师应成为支持者和促进者

对教师的要求：第一，教师要从传统的向学生传递知识的权威角色转变为学生自主学习的辅导者，成为学生自主学习的高级合作者。

第二，教师在设计抽象的教学内容的同时应该给学生提供真实世界的、真实的具体问题。

第三，教师要注意选择的教学内容应处于学生的“最近发展区”，通过提供一定的“锚位”——先行组织者和搭建一定的“脚手架”，使学生由其“现有发展区”向其“最近发展区”进步，促使学生潜能的充分发挥。

第四，教师在现代课堂教学设计中还要关注并渗透学生学习有关内容的学习策略，以帮助学生能更高效地建构知识、培养技能、形成态度等，最终促使学生实现从“学会”到“会学”的转变。

1/2/202362素质提升工程培训材料2．教师应成为支持者和促进者对教师的要求：12/23/“教师是如同学习的一位向导，如同解决问题的模范，如同一种发动学习进程的催化剂，如同学习过程中的一种助力。”

1/2/202363素质提升工程培训材料“教师是如同学习的一位向导，如同解决问题的模范，如同一种发动3．以培养创新精神、实践能力为重点对教师的要求：第一，教师设计的课堂学习内容、学习目标、教学策略、教学评价等要有创意，通过教师创造性的现代课堂教学设计和创造性的课堂教学活动来激活学生的创新意识，进而培养学生的创新能力。第二，教师要从完成“双基”至上转向重视、强调创新。第三，教师要创设共同参与、相互合作的新型师生关系；要营造勇于提问、勇于探索、勇于争论与相互讨论、相互学习、相互鼓励的良好的现代课堂学习氛围，以充分发挥学生学习的好奇性、能动性，特别是创造性。第四，教师要有创新型的人才观。

1/2/202364素质提升工程培训材料3．以培养创新精神、实践能力为重点对教师的要求：12/2三、中学《科学》课堂教学设计的一般模式

1/2/202365素质提升工程培训材料三、中学《科学》课堂教学设计的一般模式12/23/2022说明两点：第一，“教学背景的分析”这一环节作为走向“学本”的课堂教学设计的一般模式中的逻辑起点，是指任课教师在初次接受新的班级的教学任务之后和进行本学期或本学年一门课程的课堂教学设计之前要进行的一个前奏性的环节。在以后的课堂教学设计中任课教师可省去这个前奏性的环节。因此这个环节用虚框来表示。另外，“总结性评价及设计”一般是在一单元或一学期结束时进行的。因此这一环节也用虚框来表示。第二，借助于诊断性评价，通过对学习内容和学习主体进行分析后，基于对“我要去哪里？”（目标）；“我如何去那里？”（策略）；“我怎么来判断我已到达了那里？”（评价）这样三个经典问题的考虑，在学习内容的分析和学习主体的分析之后安排了学习目标的编写、教学策略的设计和教学评价（基于“进步”的形成性评价）及设计这三个环节。1/2/202366素质提升工程培训材料说明两点：第一，“教学背景的分析”这一环节作为走向“学本”的谢谢大家！1/2/202367素质提升工程培训材料谢谢大家！12/23/202267素质提升工程培训材料演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！中学《科学》教学设计

与案例分析1/2/202369素质提升工程培训材料中学《科学》教学设计

与案例分析12/23/20221素质提第一节中学《科学》教学的过程1/2/202370素质提升工程培训材料第一节中学《科学》教学的过程12/23/20222素质提界定“教学”一词的语义教学的语义发展从古代到现在大致经历了四个阶段：“教学即学习、教学即教授、教学即教学生学和教学即教师的教与学生的学”。教学是教师教和学生学的统一活动。基于这样的认识，中学《科学》的教学过程可理解为教师的教和学生的学的双边活动过程。也就是说，教学过程一方面包括教师的活动（教的过程），另一方面同时也包括学生的活动（学的过程）。1/2/202371素质提升工程培训材料界定“教学”一词的语义教学的语义发展从古代到现在大致经历一、教学过程中的基本要素

如果把教学过程看作一个整体（系统），那么这个教学过程是由多种要素构成的。这些要素之间，相互都有着密切的联系，由此构成一定的结构，以发挥教学过程的整体功能。“要素——结构——功能”是我们分析一个系统的三个环节1/2/202372素质提升工程培训材料一、教学过程中的基本要素如果把教学过程看作一个整体（系统）1．“三要素说”

学生是学习的主体；教师是教学活动的设计者、组织者与促进者；教学内容是使教师教的活动与学生学的活动统一起来的纽带。1/2/202373素质提升工程培训材料1．“三要素说”学生是学习的主体；12/23/20225素2．“四要素说”教师对课程进行二次开发、对课堂教学内容进行处理（设计），要有一定的手段和方法；在课堂上教师与学生进行交流，也要通过一定的手段和方法；学生在课堂上领会、理解和掌握教学内容，也需要一定的手段和方法。1/2/202374素质提升工程培训材料2．“四要素说”教师对课程进行二次开发、对课堂教学内容进行处3．“五要素说”

我们平时说的“班风”、“校风”和“学风”等就类似这一要素。1/2/202375素质提升工程培训材料3．“五要素说”我们平时说的“班风”、“校风”和“学风”等二、教学过程面面观

教师和学生是教学过程中的两个生命体。这两个生命体在教学过程中扮演什么角色，处于什么位置，是值得我们最为关心的。文本文本文本文本文本文本1/2/202376素质提升工程培训材料二、教学过程面面观教师和学生是教学过程中的两个生命体。文本1．教学过程是一个特殊的传播过程

从传播理论的视角来看，教学过程是教师（相当于传者）在教室（相当于环境）将教学内容（相当于信息）加以设计即编码，并借助于教学媒体（相当于信道）传递到学生（相当于受者），学生通过理解即译码接受教师经过编码过的教学内容，并通过眼神、注意力等形体语言和回答问题、练习等口头语言、书面语言反馈给教师。1/2/202377素质提升工程培训材料1．教学过程是一个特殊的传播过程从传播理论的视角来看，教学1/2/202378素质提升工程培训材料12/23/202210素质提升工程培训材料2．教学过程是一个特殊的认识过程人类对客观世界的认识，一般是由感性认识发展到理性认识，实现认识上的第一次“飞跃”，然后再由理性认识发展到实践，实现认识上的第二次“飞跃”。并认为这两次“飞跃”都是人脑对客观世界能动的反映。教学过程与人类对客观世界的认识过程基本上是一致的，也需要经过从感性认识到理性认识，又从理性认识回到实践，完成两次“飞跃”才能实现对教学内容认识上的升华。1/2/202379素质提升工程培训材料2．教学过程是一个特殊的认识过程人类对客观世界的认识，一般3．教学过程是一个特殊的“刺激——反应”过程行为主义认为，教学过程是一个由不知到知，由不会到会的过程，这个过程遵从心理学中的经典条件反射法则，即刺激（Stimulate）——反应（Reflect）法则。在教学过程中，教师提供一定的刺激，学生就会对此刺激作出一定的反应。教学过程就是这样一个特殊的刺激（教）反应（学）过程。1/2/202380素质提升工程培训材料3．教学过程是一个特殊的“刺激——反应”过程行为主义认为，三、中学《科学》教学过程的特点

《基础教育课程课程改革纲要（试行）》指出：课程实施，教师要改变过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使学生获得基础知识与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。1/2/202381素质提升工程培训材料三、中学《科学》教学过程的特点《基础教育课程课程改革纲要（中学《科学》新课程对教学过程的要求第一，教师要关注学生学习《科学》的过程与方式。也就是说，教师在教学过程中不仅使学生获得科学的基础知识与基本技能，实事求是的科学方法，而且更要关注学生获得科学的基础知识、培养科学的基本技能和养成严谨求实的科学习惯的过程。第二，教师要在《科学》的教学过程中使学生获得一种积极的情感体验。即使学生体验科学的探究过程的艰辛与快乐，从而获得情感上的满足与愉悦。第三，教师在中学《科学》的教学过程中要重视科学的实验和日常生活中的事例。中学《科学》作为一门理科类的综合课程，学习的对象又是形象思维处于主导地位的初中生。通过教师的课堂演示实验和学生的边学边实验或探索性实验以及在学生的日常生活中发生的、与教学内容有关的典型事例，使学生对科学的概念和规律的形成和建立的过程有比较清晰的认识和把握。1/2/202382素质提升工程培训材料中学《科学》新课程对教学过程的要求第一，教师要关注学生学习中学《科学》教学过程的特点（1）中学《科学》教学过程是一个交互动态的发展过程;（2）中学《科学》教学过程是一个对科学情感的体验过程（3）中学《科学》教学过程是一个以“感性”认知为基础的建构过程1/2/202383素质提升工程培训材料中学《科学》教学过程的特点（1）中学《科学》教学过程是一个交（1）中学《科学》教学过程是一个交互动态的发展过程中学《科学》教学过程，从本质上讲，是教师、初中生和科学知识这三个基本要素组成的系统，它们相互作用的过程。没有学生的参与，就构不成“教学”活动；没有教师的指导，只能是一种“自学”活动；没有构成科学知识的教具、教材等教学媒体不能形成学习的环境条件，同样也产生不了“教学”活动。由此可见，中学《科学》教学过程中的基本要素之间的相互作用是复杂的，它有主体和客体的矛盾、主体与媒体的矛盾和媒体与客体的矛盾，还有主体之间、客体之间的相互矛盾。就学习的主体而言，存在着个体感官同大脑的相互作用；就教学过程中的人与人的关系而言，存在着个人与个人、个人与集体、集体与集体之间的相互作用；就参与教学过程的物与人的关系而言，存在着人与学习环境、教学手段的相互作用等等。1/2/202384素质提升工程培训材料（1）中学《科学》教学过程是一个交互动态的发展过程中学《科在教学过程的各个阶段，语言、文字、图像等会引起初中生不自觉地点头称是、跃跃欲试的低声细语、紧蹙眉头的潜心思索、愁眉苦脸的轻声叹息、嘴咬笔杆的难于下手等心理活动的表现，这是有价值的反馈信息。教师正是通过接收这些有价值的反馈信息，在课堂教学中进行反馈调节、改变教学进程，必要时调整教学流程，从而使得同一班级的教学过程朝着有利于科学知识学习的方向发展。而这种交互动态的发展贯穿于教学过程的始终。因此，中学《科学》教学过程是一个复杂系统的交互动态的发展过程。为此，只有教师结合中学《科学》新教材的内容不断创设有利于初中生学习的问题情境（激起感知的实验演示、启迪思维的课堂提问等等），从而使初中生在心理的平衡与不平衡之间不断实现自我调节，中学《科学》的教学过程才能算是到位的。

1/2/202385素质提升工程培训材料在教学过程的各个阶段，语言、文字、图像等会引（2）中学《科学》教学过程是一个对科学的情感体验过程所谓科学体验是指科学经验和数理逻辑经验。现代心理学研究表明：科学经验和数理逻辑经验是本质上完全不同的两种经验。科学经验指个体作用于物体，从而抽象出物体的特征，如颜色、大小、轻重、硬度、存在状态等。数理逻辑经验，它来源于主体的动作，是个体作用于物体得出的动作间的关系，是主体的动作经验。若无动作，则无数理逻辑经验，更不会有数理逻辑结构和运算。1/2/202386素质提升工程培训材料（2）中学《科学》教学过程是一个对科学的情感体验过程所谓科科学家通过观察、测量、运用时空关系、分类、交流、推论、预测等基本过程和解释结论、条件控制、定义操作、建立模型、提出假说、实验验证等综合过程，从而实现与客观世界的相互作用，形成科学的概念和规律，创建了科学的理论。他们的探索过程实际上是获取科学经验和数理逻辑经验的过程，即科学体验的过程。科学家的全部经验都发源于他们观察、分类、测量、假设、推理、运算等动作，思维活动是动作内化的结果。由此可见，如果学生不经历类似于科学家的探索过程，他们就难以获得科学经验和数理逻辑经验。而没有科学体验的中学《科学》的教学过程又怎么能使学生完整地形成科学的概念、掌握科学的规律呢？1/2/202387素质提升工程培训材料科学家通过观察、测量、运用时空关系、分类、（3）中学《科学》教学过程是一个以“感性”认知为基础的建构过程根据认知心理学的有关理论，在课堂教学过程中学生就是凭借自己已有的认知结构（指学生头脑中已有的知识的数量、清晰度和组织方式，是由学生在课堂教学的过程中能回想出来的事实、概念、命题或规律、理论等构成的网络结构）来完成对世界的知觉、理解和思考，且在对世界的知觉、理解和思考的认知活动过程中，不断丰富或重建自己的认知结构。1/2/202388素质提升工程培训材料（3）中学《科学》教学过程是一个以“感性”认知为基础的建构过

教师在教学过程中一方面通过实验或在学生的日常生活中发生的、与教学内容有关的典型事例等来有效地激活学生已有的认知结构，另一方面通过提供与学生已有的认知结构相配的新的科学知识促使学生将其同化（指学生对外界的刺激或信息整合进自己的认知结构中去的过程），从而丰富自己的认知结构，或通过提供认知冲突即提供与学生已有的认知结构相左的新的科学知识促使学生将其顺应（指学生开始无法对外界的刺激整合到自己的认知结构中去，通过调节自己原有的认知结构以适应特定刺激或信息的过程）。从而重建自己的认知结构。1/2/202389素质提升工程培训材料教师在教学过程中一方面通过实验或在学生的日第二节中学《科学》教学的基本策略1/2/202390素质提升工程培训材料第二节中学《科学》教学的基本策略12/23/202222教学策略教学策略是教师在教学过程设计和实施中，针对特定的教学情境为完成教学目标和适应学生发展需要而采用的具体措施。

1/2/202391素质提升工程培训材料教学策略教学策略是教师在教学过程设计和实施中，针对特定的教学中学《科学》教学的基本策略举例

（1）创设“问题”情境的策略（2）萨奇曼探究模式下的资料收集策略（3）有效组织小组讨论与交流的策略1/2/202392素质提升工程培训材料中学《科学》教学的基本策略举例（1）创设“问题”情境的策略（1）创设“问题”情境的策略

什么是“问题”情境？研究表明：某个问题有两个或两个以上的可能性可供选择时即形成情境，如情境与学生过去已经获得的知识不一致而发生冲突，就产生了“问题”情境，也就是矛盾是产生“问题”情境的条件。因此，“问题情境”是一种特殊的学习情境，情境中的问题既适合学生已有的知识水平、能力又需经一翻努力才能解决，从而使学生形成对未知事物进行探究的心向。1/2/202393素质提升工程培训材料（1）创设“问题”情境的策略

什么是“问题”情境？1问题教学的理论与实践所依托的是苏联著名心理学家鲁宾斯坦有关思维本性的研究成果。马秋斯金继承和发展了鲁宾斯坦的思想，提出问题是思维的起始；教育与教学过程的本质特征表现为——在“问题”情境中，师生合作进行探索与发现未知事物的活动。目前，国际科学教育领域有观点认为：创设学生认为值得思考的“问题”情境是最符合建构主义认知过程和科学推理特征的教学策略。这种策略包括以下一些观念：

1/2/202394素质提升工程培训材料问题教学的理论与实践所依托的是苏联著名心理学[1]“问题情境”具有相对性、主观性甚至个别性。“问题”情境的这些特性不仅体现在认知水平、技能水平差异上，也与学生的生活背景、情感、态度有关。因此问题教学必须结合学生的实际经验，提高直觉观感。如城市学生对植物的经验就远不如农村学生。如果不考虑学生的实际领悟能力，创设的情境就起不到应有的作用，甚至弱化了科学规律的探究过程。1/2/202395素质提升工程培训材料[1]“问题情境”具有相对性、主观性甚至个别性。“问题”情[2]在科学教育中，问题情境与科学规律之间是特殊和普遍的关系。以情境作为教学手段时，不应注重其特殊性，而要引导学生从特殊性过渡到普遍性，并在各种情境中运用科学规律，表现出知识的一致性的建构，如此才构成完整的科学教育，达到了教学的目的。1/2/202396素质提升工程培训材料[2]在科学教育中，问题情境与科学规律之间是特殊和普遍的关系[3]问题提出要明确，认识任务表达要清晰。问题提出得越明确，认识任务表达得越清晰，对问题的探究过程也就越具有目的性和组织性。对问题的探究一般以定性研究为主。学生在教师的引导下，对问题进行科学处理，包括创造概念和形成假设。1/2/202397素质提升工程培训材料[3]问题提出要明确，认识任务表达要清晰。问题提出得越明[4]教学环境民主、和谐。教师在教学过程中建立起师生和生生合作、信任、互尊互爱、宽松和谐的交往环境，鼓励综合活动和对探究成果的详细阐述，获得共同的情感体验。1/2/202398素质提升工程培训材料[4]教学环境民主、和谐。教师在教学过程中建立起师生和生生合构成“问题”情境的基本成分①新的、未知的知识——“问题”情境的核心成分②主体的认知需要——它以矛盾冲突为基础，反映了学生思维的动机驱动③主体认知的可能性——这种可能性越大，学生通过探究对科学概念概括程度就越高，获得科学规律的可能性就越大。1/2/202399素质提升工程培训材料构成“问题”情境的基本成分①新的、未知的知识——“问题”情在科学教育中创设“问题”情境的基本方式：①分组或演示实验的方法；②叙述或再现科学史中的事实；介绍历史上或当代伟人、学者等对同一问题的不同观点；③借助实物、图片、模型等直观手段或应用信息技术，显示与科学概念冲突的日常生活概念；④提出学生依靠现有知识难以正确完成的作业；⑤引导学生观察各种矛盾的事实；1/2/2023100素质提升工程培训材料在科学教育中创设“问题”情境的基本方式：①分组或演示实验⑥利用教材内容中隐藏着的矛盾事实；⑦引导学生发现现象自身的矛盾；⑧利用学生讨论中对某一问题发表的不同观点；⑨在教学中，通过引导学生提出假设、检验假设的方法，激化矛盾；⑩对学生的典型错误进行分析，既揭示其知识中的不足，也表明学生潜在的发展可能性。1/2/2023101素质提升工程培训材料⑥利用教材内容中隐藏着的矛盾事实；12/23/202233素（2）萨奇曼探究模式下的资料收集策略：美国伊利诺大学萨奇曼（Suchman）提出的探究训练模式突出了过程、方法和能力目标，学生在作出解释的过程中，学会把资料和假设联系起来，并且在资料收集的基础上对假设进行分析。萨奇曼探究模式率先被用于科学教育，其结构可以用下图表示1/2/2023102素质提升工程培训材料（2）萨奇曼探究模式下的资料收集策略：美国伊利诺大学萨奇曼在科学教育中萨奇曼探究模式适用于人口、进化论、生态系统、食物链、密度、浮力等很多领域的教学，但它对教师的专业要求更高了。在实际教学中，有时我们可以引入师师合作的课堂教学模式，一个课堂中有2--3名教师，在探究的过程中进一步培养教师1/2/2023103素质提升工程培训材料在科学教育中萨奇曼探究模式适用于人口、进化论、生态系统、食物课堂实录解析创设问题情境许多年前，在西南部的山里有许多鹿，他们的数量一直变化不大。山里还有狼。从城镇来的某些人曾目睹狼群咬倒了鹿群里的两只小鹿，人们非常震惊，结果发动了一场灭狼运动。使人们惊奇的是，在灭狼以后的几年里，鹿的数量反而明显减少了。既然狼是鹿的天敌，为什么会发生这种情况呢？

萨奇曼探究教学的主要目的是提高学生把资料和解释推理相联系的能力、批判性思维的能力。而不是教一个事实、概念或规律。强调的是情感体验，态度、价值观的形成。因此，它所提出的问题一般要求学生解释某些现象为什么会发生。提出问题师：我们能否用一些资料来回答这个问题呢？1/2/2023104素质提升工程培训材料课堂实录解析创许多年前，在西南部的山里有许收集资料

生A：看见其它的动物在杀鹿吗？

师：是的，他们看见过。

生A：不同的动物吗？

师：是的。

生B（大声地）：我有一个想法！

师：很好，不过等生A讲完了再说。

收集资料可以在假设提出以前，也可以在假设提出以后。关键是学生参与活动，真正成为学习的主体。但从长远来看，可以引导学生逐步向先提出假设，再收集资料过渡，从而提高探究的效率。让正在提问的学生尽可能地提问，直到放弃发言为至。

1/2/2023105素质提升工程培训材料生A：看见其它的动物在杀鹿吗？收集资料可以在假设提出以前，提出假设生A：动物与其天敌的平衡与这个问题有关吗？师：你能用一些资料证明这种看法吗？生A（不肯定的）：我有一个想法——在狼被消灭以后，其它的食肉动物比如美洲野猫、鹰，它们就能更有效地捕杀了，所以鹿的数目下降了。（生A说完后，师转向生B。）

生B：生C和我有另一个想法。

师：很好，说吧！

生B：在鹿的天敌被消灭后，鹿的数量增加了，以后，那个地区不能供养它们了，所以它们很容易饿死。它们的数量就下降了。

师：好！我们能用一些资料来证实这些观点吗？假设1教师鼓励学生通过合作学习，解决问题假设21/2/2023106素质提升工程培训材料生A：动物与其天敌的平衡与这个问题有关吗？12/23/202

收集资料生D：狼被消灭以后，那个地区的美洲野猫增多了吗？

师：没有。

生D：狼呢？

师：也没有增多。

生E：在狼被消灭后，人们在这个地区发现了很多无皮的死树吗？

师：是的。

生A：在狼被消灭以后，在这个地区发现了很多鹿的尸体吗？

师：是的。

生A：在狼被消灭以前也是这样的吗？

师：是的。

1/2/2023107素质提升工程培训材料

生D：狼被消灭以后，那个地区的美洲野猫增多了吗？12/2收集资料［续］生A：后来更多了吗？

师：是的。

生A：那些尸体很瘦吗？

师：是的。

生A（奇怪地）：那些尸体是得过病的吗？

师：有些是得过病的。

生C：那个地区的鹿是黑尾鹿吗？

师：是的。

生F：猎鹰是违法的吗？

师：是的，在1905年就宣布猎鹰是违法的。

生F：这些鹰以壮年鹿为食吗？

师：的确不是。

生G：哪个地区冬季很冷吗？

师：是的。这里收集的资料与假设无关。

这也是一个与假设无关的资料。当学生区分资料与假设有无关系的能力逐步提高后，这种现象会减少。同时，这也可以成为一项评价探究能力的指标。1/2/2023108素质提升工程培训材料生A：后来更多了吗？12/23/202240素质提升工程培检

验

或

修

正

假

设

（师提议学生检查前面提出的假设是否与资料一致。）

生H：我认为可以取消第一个假设。

师：为什么呢？

生H：因为这个假设假定其它食肉动物是鹿的数目下降的原因，但是我们发现美洲野猫的数目并没有增加。只是由于禁止杀鹰，鹰的数量才有所增加。

师（开心地）：很好！

生I（激动地）：我认为我们要把第二个假设改一下。

师：说下去吧！

生I：我们发现一些鹿一定是饿死的，因为它们的尸体很瘦，一些树的皮被啃光了。同时，我们还发现一些鹿的尸体是得过病的，这也能说明疾病可能是导致一些鹿死亡的原因。我认为这个假设应该改成：在鹿的天敌被消灭以后，它们的数量增加了，以至那个地区不能供养它们，鹿变得很容易饿死，或得病而死。以前狼吃掉了鹿群中最若小的一部分，所以，鹿群从整体来说，能够保持健康。……1/2/2023109素质提升工程培训材料检（师提议学生检查前面提出的假设是否与资料一致。）12/23检

验

或

修

正

假

设师（微笑着）：好！

生J（怀疑地）：我们并不知道狼吃的是什么样的鹿呀？

生K：我知道了，在狼被消灭以前，所发现的鹿的尸体，相对于壮年期的鹿来说，一般不是幼小的或衰老的吗？

师：是的。

生K（肯定地）：那就对了，那就证明了生I的观点：狼吃鹿群中较弱小者。1/2/2023110素质提升工程培训材料检师（微笑着）：好！12/23/202242素质提升工程培训在课堂环境中进行探究活动时，提出假设后，由于时间、空间的限制，资料的收集是一大困难。在科学教育中，通常，我们通过观察和实验来收集证据。在信息技术环境下，我们还可以通过网络来收集资料。当然，我们还可以将资料收集延伸到课外，从图书馆等处收集书面资料。但这样收集资料的过程往往既漫长又枯燥，可能使很多学生丧失信心。萨奇曼为我们设计了一种在课堂上收集信息的方法，其策略包括：1/2/2023111素质提升工程培训材料在课堂环境中进行探究活动时，提出假设后，由于时间、空间的限制[1]学生通过提问来收集资料，教师回答这些询问，成为信息提供者的角色。[2]学生只能提出用“是”或“不是”作答的问题来收集资料（如“在狼被消灭以后，在这个地区发现了很多鹿的尸体吗？”），这就让学生对作出最终的解释负起了责任。如果学生提出“为什么会是这样？”的问题，就把解决问题的责任推给了教师，学生的主体性就得不到充分发挥，思维能力就得不到发展。1/2/2023112素质提升工程培训材料[1]学生通过提问来收集资料，教师回答这些询问，成为信息提供[3]学生所提的问题必须是——如果在真实的情境下，能够通过独立观察过程而得到答案的问题（如“狼被消灭以后，那个地区的美洲野猫增多了吗？”）。这样做的目的是促使学生在今后解决实际问题时，能够通过观察，收集资料，进行推理解释。[4]如果学生所提的问题不能满足上述要求，教师应鼓励学生重新组织问题。在学生做不到的情况下，可以向学生提供帮助，指明该问题可以如何重新组织（如学生问“动物与其天敌的平衡与这个问题有关吗？师：你能用一些资料证明这种看法吗？”）。

1/2/2023113素质提升工程培训材料[3]学生所提的问题必须是——如果在真实的情境下，能够通过独[5]教师要对学生的积极思维真诚地给予欣赏和赞许，或给学生重新组织问题的机会，防止学生丧失信心。[6]鼓励学生共同收集资料，合作探究。

1/2/2023114素质提升工程培训材料[5]教师要对学生的积极思维真诚地给予欣赏和赞许，或给学生（3）有效组织小组讨论与交流的策略在科学教育中，讨论和交流是教学活动的重要环节。教师应根据不同的教学目标、内容，创造各种条件和形式，开展学生之间的讨论与交流。尤其是以协作性小组的组织形式展开讨论与交流，进行合作学习，使每一个人都能参与小组工作，使学生认识到小组的成员在科学探究过程中各有所长，其知识和技能可以互补，通过这种活动培养学生的协作精神。在学生之间营造出一种相互尊重、相互信任的气氛，培养学生收集证据、回答质疑的能力，鼓励学生进行开放性的讨论，对彼此的科学解释提出批评和质疑，引导学生学会放弃错误的观点，接受更合理的科学解释。因此组织小组讨论与交流的策略显得尤为重要。1/2/2023115素质提升工程培训材料（3）有效组织小组讨论与交流的策略在科学教育中，讨论和交流通过借鉴合作学习的理论和策略体系，结合我国中学科学课程的特点，我们将有效组织小组讨论和交流的策略概括如下：1/2/2023116素质提升工程培训材料通过借鉴合作学习的理论和策略体系，结合我国中学科学课程的[1]分组策略：采取组内异质、组间同质的分组方式，按照学生的学业成绩、动手能力、认知风格、性格、性别、家庭经济文化背景等因素进行异质分组。组内异质的互补性与组间同质的公平性促进了组内的合作和组间的竞争。一般来说，分组时不允许学生相互选择，每隔一段时间应该重新分组，以求保持小组成员的异质性，但时间不宜太短，以几个月或一学期为宜。小组的规模一般4—6人，初期，小组的规模应小一些，讨论的问题可以简单一些。随着学生合作技能的不断提高，小组的规模、讨论的问题复杂度可以不断增大。1/2/2023117素质提升工程培训材料[1]分组策略：采取组内异质、组间同质的分组方式，按照学生[2]小组成员角色分工的策略：在一定的讨论任务（如：什么情况下小船承载的重量最大？物体所受浮力的大小可能与哪些因素有关，可能与哪些因素无关？）支配下，每个小组成员都担任一定的角色，既有分工，又有合作，使小组责任具体化。每一个角色拥有一定的权利，也担负一定的责任。在小组中不同的成员可以分别承担以下角色：主持人、实验人、记录人、报告人、评价人从这些角色分工中可以看出，每一个小组成员都分担一定的责任，而且必须全程参与才能完成其任务。在初期，小组规模较小时，可以删去一些复杂的、需要较高合作技能的任务，并把一些角色进行合并。另一个非常重要的方面是角色轮换，使每一个学生都能尝试不同的角色，既锻炼了学生多方面才能，又增加了学生的角色体验，有助于形成平等、宽松的讨论氛围。1/2/2023118素质提升工程培训材料[2]小组成员角色分工的策略：在一定的讨论任务（如：什么情[3]内容分割的策略：内容分割是另一种任务分割的方式。“在浮力大小的决定因素”案例中，各小组自选一个因素，并讨论如何用实验证实浮力的大小与自己提出因素有关，然后进行实验，记录实验中的现象和数据。这就是一种任务分工。其目的就是加强组间任务的关联性，使组与组之间既有合作，又有竞争，使每一个小组、每一个小组成员懂得整个班级包括教师是一个“学习的共同体”、“利益的共同体”、“生命的共同体”。从而形成一种大合作的思想。1/2/2023119素质提升工程培训材料[3]内容分割的策略：内容分割是另一种任务分割的方式。“在[4]组织交流的策略：在全班交流时，教师承担的是一个主持人（“管理者”和“促进者”的角色，而不是一个说教者；是一个参与者，而不是一个权威的裁决人；是一个虚心的“咨询者”，又是一个热情的“顾问”。我们认为，教师摆正自己的位置，调整自己的心态是有效组织交流的核心。当然，教师对一些争执不下的问题，可以发表自己的意见，对比较分散的结论可以引导学生加以归纳。应该要求每个小组在其他小组汇报时，把讲错、没讲清楚或特别精彩的观点记录下来，待该小组汇报完毕后可以进行评价，提出修改、补充的意见，也可以进行辩论