前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇科学课程标准的基本理念范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
一、课程标准指导理念的比较
我国《 初中科学课标 》提出了核心理念:提高每一个学生的科学素养,并罗列了五大基本理念,分别是面向全体学生、立足学生发展、引导学生逐步认识科学的本质、体现科学探究的精神、反映当代科学成果。美国《 科学教育框架 》中提出了六大指导理念,分别是儿童是天生的调查者、专注于核心概念和实践、对科学的理解是一个逐渐积累的过程、科学和工程都需要实践、联系学生的兴趣和经验、提倡平等。
从篇幅来看,《 初中科学课标 》对这一部分的介绍仅仅占了两页,每一条理念的论述非常简短;《 科学教育框架 》在这一部分的介绍用了将近六页的篇幅。从内容上看,两者在要求科学课程要面向所有学生,以学生为本,遵循学生的“最近发展区”以及坚持学习是一个循序渐进的过程等方面同样持肯定的态度,但是《 初中科学课标 》中对每一条理念的论述仅仅是从较为宽泛、概括性的角度进行了介绍,并且每一条理念的提出没有强调证据的支持,不免给人一种笼统、空洞、类似喊口号的感觉,不利于读者对其中真正内涵的理解。《 科学教育框架 》是根据已有的研究作为证据支持而提出指导理念,这些研究包括了《 美国实验报告 》(调查了实验在高中科学教学中的作用)、《 在非正式环境中学习科学 》(研究了校外科学学习的作用)、《 国家科学评价系统 》(研究了大量的科学学习评价)、《 K-12年级教育中的工程教育 》(关注了在K-12年级要向学生介绍的有关工程的知识和技能)[1],等等。在每一条指导理念的论述中均体现了有理有据的特点。
二、课程目标和课程内容的比较
1.课程目标
(1)课程总体目标。《 初中科学课标 》中提到科学课程的宗旨是提高学生的科学素养。具体来说有三点:①培养学生对自然的整体认识和与自然界和谐相处的生活态度;②发展学生在科学探究,科学知识与技能,科学、技术、社会、环境等方面的认识和能力;③使学生逐步形成用科学的知识、方法和态度解决个人与社会问题的意识,保护自然的意识和社会可持续发展的意识。[2] 由此看来,我国所提出的总体目标中所涉及的学生将要学习的范围较宽,尽可能涵盖科学素养的所有方面,稍显得空泛,不够具体。
《 科学教育框架 》也提到了新课程的总体目标是:到12年级之后,所有的学生都能感受科学的美好与奇妙;拥有丰富的科学与工程方面的知识,能够参与有关的公共事务的讨论;针对生活中的一些有关科学与工程的信息做一个明智的消费者;在校外生活中仍有能力继续学习科学;具备从事自己的事业(包含但是不仅限于科学、工程与技术)所需的技能。总体看来美国新课程标准仅仅是围绕了科学与工程两个方面做了描述,强调了实践和技能的掌握,目标具体而明确。同时还反映了课程标准希望改善美国国家目前科学课程中的一些弊病:只重视学的“宽度”而忽略了学的“深度”,没有给学生提供参与科学与工程实践的机会,等等。
(2)具体目标。《 初中科学课标 》对科学、技术、社会、环境四个方面分别提出了不同的目标,同时针对每一学科领域的每一个主题内容设计了详细的课程内容和活动建议,但是没有指明适用于哪一个年级或哪一个年段,显得比较笼统,很难作为实际操作的指标。《 科学教育框架 》以2年级、5年级、8年级、12年级区分年段,有依据地分别对“概念”和“实践”的学习目标按年段进行了划分,详见表1。
不论是“概念”还是“实践”的学习进程,都展现了一个螺旋式上升的模型,从简单到综合,从生活化到学科化,从朴素到科学,从宏观到微观。目标之间衔接贯通,同时也更具体,可操作性更强。
2.课程内容
从《 初中科学课标 》的课程内容来看,与三维目标相对应:知识与技能(科学知识与技能),过程与方法(科学探究),情感态度与价值观(科学态度、情感与价值观和科学、技术、社会、环境)。《 科学教育框架 》所设定的课程内容可以归为两类:实践(科学与工程实践)和概念(交叉概念,学科核心概念)。
(1)“科学探究”与“实践”。在《 初中科学课标 》中将“科学探究”定义为:学生经历与科学家相似的探究过程,为获取知识、领悟科学的思想观念、学习和掌握方法而进行的各种活动。以科学探究的实践来实现“做科学”,以此真正提高学生的科学素养。《 科学教育框架 》则使用了“实践”这一概念,既包含了“科学探究的实践”,也包含了“工程设计的实践”。科学探究的实践帮助学生理解科学知识是如何发展的,提供机会让学生了解用来调查、建立模型、解释世界的多种方式;工程设计的实践让学生了解工程师的工作,以及工程和科学之间的联系。这样加深了学生对学科概念的理解,使得学生所学的科学知识更有现实意义,赋予了“做科学”更丰富的含义。[3] 除此之外,“科学探究”与“实践”在具体环节上也有所不同,详见表2。
(2)“知识技能”与“核心概念”。《 初中科学课标 》与《 科学教育框架 》中设计的学科领域有相同之处,都包含了生命科学、物质科学、地球与空间科学,《 科学教育框架 》中还增加了“工程技术和科学的应用”,这也是与“科学与工程实践”相呼应的。《 科学教育框架 》中“核心概念”的设计是基于美国科学教育研究者对于“学科核心概念”的进展研究和对于学生学习科学的认知发展研究上的。[4] 与之相比,我国《 初中科学课标 》中对学科知识与技能的内容和要求的确定似乎缺少了一些证据支持。
(3)“课程整合”与“交叉概念”。《 初中科学课标 》提出为了使学生能够从整体上认识自然和理解科学以提高科学素养,强调科学课程的整合。首先是力图超越学科界限,保留带有结构性的基本内容,注重不同学科领域知识与技能之间的融通与链接。其次是将科学知识与技能,科学态度、情感与价值观,过程、方法与能力进行结合与渗透。整合科学课程的途径有:在教学方面可以使用统一的科学概念和原理,注重不同学科领域知识与技能之间的融通,强调科学、技术、社会、环境的关系,组织科学探究活动等;在课程内容设计方面,通过专题的设计采取多种整合方式,可以从不同领域探讨同一对象,也可以保持一定的学科逻辑结构并与其他相关学科内容相联系。
《 科学教育框架 》中提出了“交叉概念”,其目的是为了帮助学生将各学科知识和实践联系整合起来,形成一致的、科学的世界观。根据在科学和工程中的重要作用罗列出了七种主要的“交叉概念”:模式,因果关系,规模、比例和数量,系统和系统模型,能量和物质,结构和功能,稳定和改变。下面用“生命科学”中的一个例子来说明交叉概念与学科核心概念及实践在课程中的体现,详见表3。
三、实施建议的比较
我国《 初中科学课标 》依次从教学、评价、教材编写和资源开发与利用几个方面提出了课程标准的实施建议。美国《 科学教育框架 》中实施建议则分为五大部分,整合三个维度(学科核心概念、交叉概念和实践),从课程、教学指导、教师发展、评价等方面实施,科学和工程教育里的平等和多样化,对课程标准完善者的指导,展望未来。两个标准在这一部分有相同的地方,例如,在教学中强调课程内容的整合,强调教学方式的多样化。不同的地方在于:第一,《 科学教育框架 》中每一部分的“实施建议”均附有大量的参考文献,有证据可循。第二,《 科学教育框架 》在“实施建议”部分再次使用了大篇幅强调了教育平等,而在《 初中科学课标 》中仅仅在“课程目标”中有所提及。第三,《 科学教育框架 》中对教师发展提出了相应的实施建议,而在《 初中科学课标 》中没有提及。第四,《 科学教育框架 》中提出,课程、教学、教师发展和评价是科学教育过程中的四大关键因素,并强调四者的连贯性,包括了横向连贯、纵向连贯和发展性连贯。横向连贯,即向课程标准看齐,拥有相同的目标,共同发挥作用;纵向连贯,即各级(课堂、学校、地区、州和国家)对科学教育的目标有共同的理解,对评价的方法和意图也一致同意;发展性连贯,即对于不同年级重点教授哪些概念以及如何提高学生对这些概念的理解力有着共同的观点。而《 初中科学课标 》中没有强调这其中的连贯性。
四、启示
1.重视相关研究证据的支持,提高科学课程标准的实证性
课程标准应当建立在大量相关研究结论和证据的基础上,这样才能经受住理论和实践的检验。[5] 从美国《科学教育框架》中的每一部分所附的参考文献的篇幅就可以看出其实证性。相比而言,我国《初中科学课标》显得缺乏实证性。
2.着力课程目标的细化和具体化
与美国《 科学教育框架 》相比,我国《 初中科学课标 》在目标的制定上显得较为笼统和宽泛,可操作性不强,同时对某一年级或某个年段没有设定具体的标准,这必然会影响到教材的编写、教师的教学、评价等过程。
3.工程、技术与科学教育相结合
科学、工程、技术本身就是相互联系的,而且国家实力竞争也越来越倚靠科学、工程、技术之间的联系。[6] 美国已经有STEM项目,科学教育中逐渐重视工程学和技术教育。《 科学教育框架 》中提到,工程和技术作为科学应用,为学生提供了一个可以检测他们所掌握的科学知识并将其应用到实际问题的环境,有助于他们对于科学知识的掌握,增强兴趣,了解科学、工程和技术之间的关联。
(作者单位:上海师范大学生命与环境科学学院,上海,200234)
参考文献:
[1][4]王磊,黄鸣春,刘恩山.对美国新一代《 科学教育标准 》的前瞻性分析――基于2011年美国《 科学教育的框架 》和1996年《 国家科学教育标准 》的对比[J].全球教育展望,2012(6).
教学目标要名符其实
美国教育学家杰罗姆・布鲁纳(Jerome Seymour Bruner)指出:“良好的教学,开始于明确的目标。”的确如此,课堂教学是一种有目的、有计划的教师组织学生进行学习的活动,明确的教学目标在课堂教学中有着激励和导向的作用。在符合学生内部需求的前提下,教学目标可以有效激发学生的学习动机,促使学生产生学习的兴趣,最终转化为学生积极学习的动力。然而,在实际课堂教学活动中,仍然有一些科学教师对目标意识忽视,总是用同一样的句式和套话去撰写和描述教学目标,从而使得科学课的教学目标制定变成了一种摆设,并且所设计出来的教学目标还存在种种误差和问题,致使教学目标失去了本身所具有的功能和意义。
教学目标细化的意义
教学活动围绕着教学目标而开展,只有确定了教学目标,才有相应的教学方向和计划。对教学目标进行细化有利于保证整个教学活动的顺利展开,制定出科学、合理以及具体的教学目标有利于保证教学内容的贯彻执行和教学的有效性。通过细化教学目标,能够让参与教学的活动主体,即教师和学生紧紧地联系在一起。此外,细化教学目标的另一个好处是达到激发学生学习兴趣和积极性的目的,能够促进学生形成正确的学习习惯和学习态度,并在教学过程中进行及时评价和反馈,有利于强化学生的学习动机。
教学目标细化的实践过程
笔者在对《汽化和液化》这一课进行教学时,将教学目标细化至教学的各个环节。
课标解读 通过对《汽化和液化》这一节的内容进行学习,使学生能够了解和掌握生活中常见的两种现象:汽化和液化。本课教学设计思路主要是调动学生参与的积极性,使学生勤于动手、乐于探究,并学会体验探究过程,从而提升收集、处理信息的能力,提升获取新知识和掌握新知识的能力,提升分析和解决问题的能力,提升课堂交流合作的能力,最终培养对科学课的学习兴趣。
学情分析 学生对日常生活中的汽化和液化现象较为熟悉,但是缺乏深层次的思考和分析以及归纳。因此,为了提高初一学生对这两种基本现象认识的深度,培养学生实验探究和思考的能力,可以尝试从教学环节设计入手,对学生加以引导。
教学目标细化 了解和掌握两种物理现象的相同点和不同点;熟悉液体沸腾的规律;能举例说明汽化和液化现象;使学生掌握实验测量的技能;培养和提升应用所学知识解决实际问题的能力;培养学生养成严谨科学、实事求是的意识和学会实验的习惯。
学法指导 《汽化和液化》这一课来源于生活,生活是课堂教学的大讲台,从生活中可以提取丰富多彩的素材。所以,在初中科学教学中,教师应该联系生活实际,让学生走近实际中的科学,接触身边的科学知识,并以此引入新课。
教学目标细化的策略
确保教学目标的细化有阶段性 初中科学教学目标的细化,首先要根据学生认知能力发展呈现阶段性的这一特征来,针对不同年级段的学生应该有不同的侧重点。例如,对初一学生的教学目标应是对其进行拥有对科学学习习惯和兴趣的培养,同时注重做好小学与初中科学教学的课堂衔接;对初二学生的教学目标是对其进行思维能力和学习态度的重点培养,同时注重对学生思维广阔性和创造性的挖掘;对初三学生的教学目标应是注重学生科学的综合素质与能力的培养,这种培养包括分析问题与应用知识解决实际问题的能力,从而全面提升学生科学素养。
做到教学目标的制定体现层次 农村与城市初中生的知识接受能力差异较大,即使是农村同一所学校的同一个班级内的学生除了大部分来自农村,但也有少数部分来自城乡结合部的地方。这些学生对科学知识的了解和认识存在着较大的差异,甚至在生活经历和实践能力上也有一定的差异,这就使得班级内的不同学生或多或少存在着对知识的认知能力的差异。因此,对科学教师来说,教学目标的制定和细化,都应顾及学生的差异性,应尽量让目标体现一定的层次性,从而实现“优生更优,中生变优,差生变良”的目标。
使教学目标更具有可操作性 教学目标制定的作用是为了引导教学,只有科学、合理的教学目标才能发挥其实际作用,而目标若是制定的不明确,则没有实际用途,还不如不制定。在进行教学目标细化时,应以教材为根据,要仔细分析和研究教材的内容设置,按照科学教学课程标准的要求以及教材的要求去制定教学目标,同时还应充分结合学生的实际情况,只有这样的教学目标才是合理的、具有可操作性的目标。除此之外,教学目标在语言的组织上应坚持简明、易懂以及具体化的原则。
[关键词]课堂探究、探究式教学、自主探究、自主实验、科学素养
新课程标准明确指出:科学学习要以探究为核心;探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式;科学探究是科学学习的中心环节等等。新课程标准下的课堂教学,不是教给学生知识而是教给孩子如何用眼睛去观察世界,怎么用科学的方法去研究自己感兴趣的东西,教孩子怎样去表达他的认识与认识的结果。因此教师应树立新的教学理念,为学生创设自主探究的良好环境。下面结合教学实践,来谈谈自己的一点认识:
一、 科学课堂探究的本质
《科学(3-6年级)课程标准》明确提出“科学学习要以探究为核心”。即科学课堂应向学生提供充分的科学探究机会,使学生在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,增长科学探究能力,获取科学知识,形成尊重事实,善于质疑的科学态度。
科学探究涉及到提出问题、猜想交流、制定计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、表达与交流等活动,是通过“动手做科学”的方式来进行的。探究式学习是学生自己在各式各样的探究活动中亲自得出结论,并能参与并体验知识的获得过程,从而构建起对科学的新认识。在这一过程中,学生们就把科学知识与观察、推理和思维的技能结合起来,从而能动的获得对科学的理解,最终形成善于发现问题、寻找规律并找到解决问题的方法的探究能力。
总之,以探究式学习为基本特征的科学探究课,是以提高学生科学素养为宗旨,以探究科学问题的过程为中心,以主动参与、亲历过程、协同合作、发展个性(自主、合作、探究)为主要特征的综合实践性、开放性的科学课程。
二、 当前科学课堂中对探究教学的偏解
在新课程标准的指导下,科学探究在学生科学素养养成中的作用越来越被人们重视,但在现实的科学课堂教学中,有些教师只是将一些简单的探究问题或素材进行机械无序的组合,探究环节缺乏联系,停留在非常肤浅的探究层面上。有人认为课堂上只要多问几个“为什么”,就能达到目的,其实大多数问题没有质量,不具备研究的价值。这种教学表面看热热闹闹,但学生却不对探究问题进行深入的理解和思考,即使是回答也是低质量的、浮于表面的。教师看起来给予了学生充分的自主探究的权利,学生说的、做的热火朝天,一节课下来,竟然让人不知道今天究竟学了什么。长此以往,学生就容易养成浮躁、浅尝辄止的不良学习习惯,更不用说培养学生的科学素养了。
同时,由于我国小学科学教育领域的理论与实践尚不成熟,一个时期以来,有人将探究性学习看成是科学教育中唯一至高无上的学习方式,不管教学内容是否适合探究,也不管学生认知水平是否适应探究,似乎一提到科学教学,就是探究式教学,以至于出现了教材中非探究不选,报告中非探究不讲,展示课中非探究不上的怪现象,好像不需要探究的东西就不能进人科学教育的殿堂。其实,这种思想是片面的、封闭式的、极端主义的,它不符合探究性教学的要求,有悖于小学科学课程是“培养小学生科学素养”的宗旨。
三、 如何在科学课堂中进行有效的探究教学
1、创设探究情境,激发探究欲望
兴趣是最好的老师。在科学教学中,教师要从学生的生活实际和心理需求出发,通过多种途径用科学的方法去激发和培养学生的参与兴趣,创设情境是激发兴趣的一种有效的方式。科学探究总是在一定的情境中进行的,要让孩子真正参与到探究活动中来,就必须善于创设一个情境,让学生真正为探究所吸引,为活动所吸引。例如讲授《马铃薯在水中的沉与浮》时,教师先通过演示实验创设情境:小马铃薯在水中下沉,大马铃薯在“水”中却上浮。让学生通过推理、实验,排除很多的无关因素(如水槽的大小、水的多少、马铃薯的大小等),推测与两个杯子里的水有关,这两杯“水”到底有什么区别呢?接着用课件出示这样一幅情境:一把盛着“水”的不锈钢勺子放在蜡烛的火焰上烧,火焰不停地跳动着,一只聪明小猴子专心致志地拿着放大镜在旁边期待着,活动的标题――水里到底藏着什么?学生在这种氛围的影响下,孩子被吸引住了,他们的探究欲望被大大地激发了,每个孩子都期待着动手试一试,解开这个迷。
2、精心设计问题
发现问题和提出问题是探究的前提,问题的确立是学生探究的动因和目标,建构有价值的问题是深入开展探究性学习活动的有效保证。因此,教师应该精心设计问题,考虑问题的价值性,不做“无意义的探究活动”之课。
问题的设计应该带有趣味性和挑战性,要在真正需要提问的地方才问,例如在教学《物体在水中时沉还是浮》一课时,根据平时的经验,学生都知道,石头在水中是沉的,如果再问学生“石头在水中是沉还是浮时”就显得太没有意义,完全是为问而问,激不起学生的探究兴趣,而且过于简单明确的问题反而会约束学生的创造性思维。
3、鼓励大胆猜测,自主实验
牛顿说:“没有大胆的猜测,就作不出伟大的发现。”教学中要抓住有关内容或有利时机,给学生充分的时间,鼓励学生大胆猜测或假设,学生猜得越多,想得就越多,思路就越开阔,思考就愈合乎逻辑,学生进行猜测后,要求学生说出自己是怎样想的或猜测的理由,这样既可以培养学生的良好思维习惯,又使学生交流了提出假设的思维方法,相互之间受到启发,并使学生明白提出的假设不是凭空乱猜的。
桂馨乡村小学科学课教师培训――乡村小学科学课教师培训项目,是基金会为支持中国乡村小学提升教学质量、完善和规范开展教学而特别设立的乡村教师支持项目。项目旨在提升乡村小学科学课教师的教学理念,增强系统知识,改进教学技能,使其成为对学生科学素养形成有决定意义的合格教师。
一、调研问题背景
二、国际科学教育历史上的“探究” (内容见本刊11月、12月)
三、当前主要国家科学课程标准中的“探究”
6. 南非
在南非2002年颁布的《R-9年级国家课程标准(Overview)》中,最初用的都是“科学调查”(Scientific Investigations)的提法,定义为:学习者依赖其对自然现象的好奇心进行活动;探察事物间的联系,从而解决科学、技术和环境领域的相关问题。
而在专门的《R-9年级国家自然科学标准》的第一章“引言”部分,才开始提到“探究(inquiry)”和“科学探究(scientific inquiry)”的说法。以下这段文字可以从一定意义上反映其对科学探究的定义:“一些探究的方法在科学领域被广泛采用,它们促进可重复性、努力追求客观性,进而发展成一套系统的科学探究方法。这套方法主要包括:提出假设、设计和操作实验来验证假设。在科学探究中,常采用多次重复的调查,并且研究方法和结果在被采纳为有效之前都要经过谨慎的检查和讨论。”通过科学探究,“科学知识的产生是一个正在发生的渐变过程,但有时新知识也能带来飞跃,作为一个新的理论取代原来占统治地位的旧理论。像其他的知识一样,随着人们不断获取新的信息,改变对世界的旧有观念,科学知识本身也逐渐变化了。”
但在后面关于各学段“学习计划”的章节表述中,仍以“科学调查(Scientific Investigations)”作为各阶段学习成果(Learning Outcome)的第一个方面。在这一学习成果上的能力包括:“学习者查找书籍和咨询他人获取信息、产生和设计调查、收集自然界和工业领域的数据、产生可测试的问题和操作公平实验,解释结论”;并且指出:“学习者要表现出主动性,将自己的构想转化成至少四类实践问题:制作问题、观察和测量、比较、确定某些因素的效应”。这里所描述的科学调查,与前文所述的“科学探究”在过程和步骤上有较大重合,但范围和要求更为宽泛,应用更广。
7. 巴西
法国“做中学”(LAMAP)项目中心先后为巴西、智利、埃及、以色列、瑞士等国家提供各类科学教育的信息,并且为他们提供“做中学”培训。因此,巴西等这些国家的科学教育思想多源于法国。在巴西当前的“ABC科学教育计划”中,探究被表述为“Mao na Massa”,即等同于“Hands-on”或“La main à la pate”的提法。在这份计划文件中,并没有对“探究”作专门的定义和阐述,只是约定俗成的沿用法国LAMAP的指导思想,将LAMAP全面引入巴西的科学教育中去。
8. 新加坡
作为亚洲的发展中国家,新加坡、日本、中国等也在西方科学教育改革理论和实践的基础上,将“探究式科学教育”引入本国,发展并落实到新的“科学课程标准”中。
在新加坡教育部课程计划开发司2005年开始实施的《新加坡小学科学课程大纲》中,虽然没有明确的文字对“探究”或“科学探究”作出定义和描述,但在“前言”部分阐述“科学应当怎样教”时说到:“科学技能的习得主要通过寻找问题的答案的过程实现。在此基础上,通过这一过程获得的知识,经过组织可以形成一些基本原理,依据这些原理,人们便能对自然现象作出合理的预测。对于那些通过有意义的学习方式学习科学的学生来说,允许他们体验获得一手资料解决问题的过程非常重要。这就要求学生在日常生活环境中或实验室里亲身体验探索、发现知识的过程。在此基础上,他们还必须能够有效地把新的概念融入原有的知识体系当中,把二者有机地联系起来。”这段文字在很大程度上反映了“科学探究”的主要特点和核心思想。
而在阐明“小学科学课程大纲的目标是什么”的文字中,第一次在文字上明确提到“科学探究”,要求小学科学课程要“为学生提供机会,培养进行科学探究所必需的技能、思维习惯和态度”。此外,其余4个课程目标为:“基于学生的兴趣为学生提供学习经验,激发他们对周围环境的好奇心;教给学生科学概念,帮助他们认识自己和周围的世界;培养学生运用科学知识和方法作出个人决定的能力;帮助学生了解科学与技术对人类生活与环境的影响”,在很大程度上也是科学探究所重视和希望达到的目的。
小学科学课程大纲有一个部分是专门关于“小学科学技能和探究过程”,文中提到:“为了有效地开展科学探究,学生需要掌握足够的过程技能。科学过程技能既包括抽象思维技能也包括操作技能。小学科学课程大纲试图培养学生的基本过程技能和运用这些技能解决复杂问题的综合过程能力。在小学科学课程中需要教给学生的基本技能和综合技能包括:A.基本技能:观察、比较、分类、测量及使用仪器、交流、分析、形成个人观点、评价;B.综合技能:创造性地解决问题、做出决定、调查”。综上可见,新加坡科学教育同样非常重视以科学探究为核心的实践(practical)操作活动,使科学实践操作与理论知识的理解与应用形成有机结合。
此外,据新加坡教育部介绍,2008年将进一步修改小学三年级与四年级科学课程,加重课程中的科学探究(Science as Inquiry),激发学生从多问多学中增进科学知识。在2008年的小学科学课程中,探究将继续是课程的中心。教师将激发学生的好奇心,增进知识和经验,培育他们成为积极发问的“探求者(inquirers)”,这也是科学探究的直接目的。
9. 日本
日本中央教育审议会1998年6月所作的《教育课程标准的改善》报告中指出,今后的理科教育应从以前以传授知识为基本的教育,转变为以培养学生自学能力、独立思考能力为基本的教育,并且应重视解决问题学习和体验学习。基于此,教育审议会最终确定了如下理科改革的基本方针:①亲近自然;②有目的、有意识地进行观察和实验;③培养科学的调查研究能力和态度;④培养科学的见解和思考方法。与以前相比,此次理科改革基本方针最突出的特点是强调了有目的、有意识地进行观察和实验,也就是说,在理科教育中,不只是让学生简单地进行观察和实验,而是让学生在进行观察和实验之前就有设想,了解观察和实验的目的、方法并预测结果,使学生能主动学习。这一新的改革基本方针的提出,充分表明日本正在将基础教育中的理科学习从记忆学习转变到探究学习上来。
在同年12月颁布的《日本中小学新学习指导要领》中,对理科课程的目标概括为:提高对自然的关心,通过观察和实验,培养科学的调查能力和态度,加深对自然事物和现象的理解,培养科学的见解和思考方法。其中在小学强调“要有计划地进行观察和实验等,突出以学生为主体”;在初中“要有目的有意识地进行观察和实验,并在各领域目标中提出通过分析观察和实验的结果,得出自己的看法,培养表达能力等,突出培养学生的创造性。”课程目标包括能力、态度、方法、技能和知识等几方面,在内容上体现了重视观察和实验、重视培养能力、态度和科学方法以及将知识与日常生活密切联系等特点。这也体现了“科学探究”的特征和目的。
10. 中国
我国教育部2001年新颁布的《科学(3~6年级)课程标准》中,明确指出:“科学学习要以探究为核心”,并将“科学探究”列为科学教育的第一目标。在新课标中,对科学探究的双重含义作了类似《美国国家标准》中的界定:一方面,指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式;科学探究也指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。在讨论科学教育的文献中,不管是使用探究还是科学探究这个词,除特别注明外都是指探究式的学习活动而非科学家的探究。并且指出,科学探究过程包括提出科学问题、进行猜想和假设、制定计划和设计实验、获得事实与证据、检验与评价、表达与交流等活动。
关于探究的目的,根据新课标总目标和分目标内容的解读分析,主要把教师指导下的科学探究的重点放在以下四个方面:①通过探究满足学生求知欲;②通过探究获得对身边世界的理解;③通过探究培养科学思维能力,锻炼问题解决能力、合作与交流能力,培养科学精神与态度,初步习得科学方法;④逐步获得对科学探究本身及科学本质的理解。
而在“探究式科学教育”(做中学)项目中,对探究的定义目前基本参考《美国国家标准》的内容。在目的上,提出了以下七点(《指导书》中原为六条):①保护孩子的好奇心和激发学习科学的主动性;②激发想象力,扩展思维;③获得重要的科学概念和科学概念之间的联系;④学习探究的技能;⑤改善合作和交往能力;⑥促进语言和表达能力的发展;⑦关心日常生活中的科学问题,关心环境和关爱生命。
此外,还将“探究能力”作为“做中学内容标准”之一:“学生通过科学课程能够做到:①对周围的物体、生物和发生的事件进行思考、提出问题;②提出可能找到问题答案的观察或实验方法;③用简单的工具和设备来收集数据;④分析数据得到结果;⑤对探究结果进行表达和交流”。
四、国际科学教育评测体系中的“探究”
随着科学探究成为国际科学教育的核心理念,对科学探究能力的评测也成为世界科学教育专家关注的焦点。目前国际上主要采用了三种测评方法,分别为TIMSS、PISA和NAEP。下面,我们就对这三种测评中科学探究能力目标分类和特点的考察,从能力评测的角度对探究的定义和目的作进一步调查。
1.TIMSS。
国际教育成就评价协会(International Association for the Evaluation of Educational Achievement,简称IEA)是美国教育测试中心的一个组织。从1995年开始,每4年一轮测量国际上学生在数学和科学成绩的状况,了解影响成绩的不同因素。2003年的TIMSS(Third International Math and Science Study,第三次国际数学与科学研究)评测框架科学包括科学内容、科学认知和科学探究三个方面。
其中“科学探究”作为一个独立的评测因素。这部分测评是通过学生完成需要在实际情况中应用所掌握的知识、技巧和思维过程的项目或任务来检测学生对科学探究的理解程度和能力,包括能有系统地描述问题以及做法,设计调查方案,收集数据资料并分析、理解,得出结论和形成解释。科学探究占整个测评时间的15%。
根据学生的行为将科学探究能力测评目标分为五个方面:
“科学探究过程Ⅰ:观察和测量。①观察物理的记录;②用简短的语言叙述观察过程;③物体或变化的测量;④选择合适的测量工具;⑤估计测量和了解精确度。
科学探究过程Ⅱ:发现问题并找出解决问题的方法。①认识问题;②提出工作想法;③选择检验的合适手段;④设计适当的实验方法。
科学探究过程Ⅲ : 解释数据和系统概括。①实际数据的加工;②用函数关系的形成来注明数据;③实际数据的注明和结果;④外推和内推;⑤根据测验中得到的数据评价假设;⑥根据发现的关系概括定型。
科学探究过程Ⅳ:建立、测试和修改理论模型。①对理论模型需求的认识;②模型的理论化;③模型满足关系的注明;④从一种理论模型推出新假设;⑤模型检验的说明和评价;⑥纠正、加工和引申模型的公式。
【关键词】科学素养 拓展性 探究
正文:
目前科学界普遍将科学素养概括为三个部分,即对于科学知识达到基本的了解程度;对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度;对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。因此提升科学素养是世界各国科学教育的最主要目标。
就小学科学而言,《课程标准》也把小学科学定位为培养小学生科学素养的启蒙课程,其基本理念之一是“科学课程应具有开放性”。我想提升小学生的核心科学素养是一项大工程,这个工程中必须有科学课的教学,当然也离不开科学拓展性课程的辅助。拓展性课程是基础性课程的拓展与延伸,它在基础知识、基本能力的深广度等方面加以拓展对思维能力、实践能力和学习方法训练等方面加以强化,同时可以满足因材施教,满足不同层次学生对本学科的真正需求。
一、小学科学拓展性课程在学校的现状
在小学课程标准的指导下,现阶段学校拓展性课程的开展主要有以下方面:
(一)、结合课程安排,拓展相关内容进行探究。
1、整合专题型探究:如四下《食物》单元教学的尾声可以安排与饮食健康或养生有关的知识,既拓展了生活经验,又把本单元的教学目标做了一个提升,让学生能学有所用,真正让科学服务于生活。
2、课外延伸型探究:有些探究活动,受课堂时间、空间的限制,不可能在课堂上全部完成,而学生又有很大兴趣,教师就可顺势布置为课外延伸探究内容。如对凤仙花的种植、养蚕等需要较长时间的动植物观察饲养活动及天象观察活动。对于这些活动只能安排在课余时间,或者集体种植养殖,摆放在班级生物角,以供师生可以实时交流。
3、科技制作类探究:教师为了鼓励学生学有所得又有所创新,五六年级每学期都有一个科学小制作、学生往往跃跃欲试,可在课堂上讲清原理要点后,作为课外作业,小发明探究活动,如五上《光》单元的制作潜望镜,除了学具中提供的材料,提倡学生其他材料如牙膏盒,PP管等做出别具一格的潜望镜。五下《沉浮》单元的制作一艘船,可以用多种材料制作帆船,气垫船,货轮甚至航母。六上《简单机械》单元制作小杆秤。
(二)、拓展学生的视野。
1、组建生物角。核心科学素养的培养是长期的过程,有限的课堂无法完成目标,因此必须要指导学生开展丰富多彩的课外实践活动。对中段学生来说,班级的“生物角”是一个很好的载体。与教材内容配套的小饲养(养一些金鱼、小乌龟、蚕等)、小种植(比如凤仙花等)活动,可以大大提高学生学习积极性,相互交流学习体会,增加学生学习科学的兴趣,从而有力地提高科学教学质量,完成课堂上不能完成的任务。
2、参观科技馆和博物馆。《标准》中建议教师在教学中“树立开放的教学观”。博物馆、科技馆应该成为学生拓展科学知识的另一个重要场所。教师要为他们营造一个宽松、和谐、民主、融洽的学习环境,引领他们到校园、家庭、社会、大自然中去学科学用科学。
核心科学素养的培养仅仅靠40分钟的课堂是远远不够的,40分钟很快过去,还有那么多的疑问,争议,针对这种情况,就让学生在课余时间或回家后继续探索。因此在科学课教学中,还要注重在真实的场景中进行教学,积极地把学生学习的场所引向生活和大自然。
二、拓展性课程开展中遇到的问题
1、课程教师专职比例低。各地学校的科学教师专职比例较低,尤其是农村小学,而城区小学虽有专职教师,但课务较多,对开展拓展性课程有时显得心有余而力不足。
2、课程设置不连续性。有些学校对拓展性课程设置安排没有连续性,时而设置,时而取消,这样不利于学生科学素养的发展和积累。
3、拓展性课程不够系统化。由于大多拓展性课程都零散,相对独立,而省教育厅出台文件要求课程化,对课程的编写和实施有一定难度和复杂性。
三、小学科学拓展性课程开展的建议
1、精心准备,有效指导拓展性课程的学习
教师对学生的学习要体现指导性,学生的拓展性活动更是如此,切记“放羊式”的随意收放。教师对学生课外活动的指导要讲究一定的策略,可采用“积分”奖励等形式,调动学生积极性,使学生的活动能坚持下去。在拓展性活动前,提供可行的方法或计划,为学生的观察、探究搭好框架,引导他们学会观察、比较,分析、整理。
2、结合各区当地的比赛项目,设置课程内容。
趣味实验,科技制作,船模航模,Diy机器人,电子科技等系统化的课程内容。趣味实验的内容符合小学生的知识结构和理解能力,可以是个人的,小组合作的,甚至是大型项目。例如《小学生神奇实验》《77*2个经典科学游戏》都可以作为参考书籍,大型项目如大型多米诺骨牌,多米诺雪糕棍等都曾在我区开展过,内容不错,很受学生欢迎。
3、学科前沿知识的传递。
教师要适合学科领域的快速发展,不学习就会落后,更不上别人的步伐,小学生也需要不断接触尖端科学领域发生着的变化,例如2015年流行的3D打印,高科技发展到了常人难以想象的程度,用意念或脑电波控制机器人等。
我们都知道,每个孩子都各有所长,其思维、智力和才能各有其独特的发展道路。只要遇到合适的土壤,每个人都能取得成功。而传统课程设置面较窄,并不能完全满足学生的个性化需求。因此,为了让每位学生都能实现个性化发展,学校必须通过个别化、多元化的拓展性课程,来培养学生肯定自我、创新思维、不断超越自我的精神,以及学生合作、动手、探究、创新等方面的能力,我们也相信通过拓展性课程的开发与实施能为学生的个性化成长开启另一扇窗。
【参考文献】
[1]《小学科学课程标准》