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1.科学史与科学的动态性和发展性
科学是一种动态、不断进步和持续变化的过程,而并非是一成不变的,即科学是一种动态过程,而不仅仅是一种产品.有了这些科学史内容,学生就容易理解教科书中所呈现出的科学不是静态的,而是随着社会发展不断变化的,现在所学习的科学知识只是科学发展历程中的特定阶段的成果,在将来还有可能发生变化和得到进一步发展.因此,科学史的主要作用是为学生展示一种关于科学本质的完全不同的观点,而不仅仅是让学生通过学习当前的科学理论、进行实验操作和分析实验数据来理解科学的本质.例如,学生在学习“光合作用”时,如果没有相关科学史的介绍,学生所获得的知识只是该领域当前的研究成果,至于这些成果是如何获得的,以及还有哪些有待进一步研究的问题,学生很难获取这方面的信息,这将导致学生对“光合作用”的认识只是停留在静态的层面,无法认识到科学的发展过程,进而限制其思维发展.经由科学史的学习,如果学生将来从事相关领域的研究,他们的研究视野在某种程度上会得到拓宽,而这反过来又会影响该学科的发展.因此,从这一点上讲,科学史对学生理解科学的动态和发展性本质,以及科学的长远发展都将是有益的.
2.科学史与科学研究方法
科学的发展过程总是依赖于研究方法的不断更新,根据其发展的不同阶段所依赖的技术及其相应的成果,可以将其视作是基于实证研究的发展过程.在科学教育中,学生不仅应该学习已知的科学知识,还应该经历科学探究的过程.这种探究过程既包括科学家曾经实施的实验或教师设计的类似实验,也包括教师引导学生对科学史资料的分析.不管采用何种形式的探究,其根本宗旨是训练学生的探究能力和解决问题的能力.当前的科学课程虽然强调科学过程技能的训练,学生可能有机会体验实验设计过程并学习实验操作能力,但是对于这些科学过程技能在科学知识的构建过程中扮演何种角色并未进行深入思考.因此,这种课程只是以脱离情境的方式教给学生科学过程技能,未能向他们提供认识和探讨科学本质的机会.而强调依托特定情境的教学正说明了科学史在这方面所特有的教育价值.通过展示科学史中不同研究方法的研究成果,可以使学生感受到科学方法对于科学发展的重要性.同时,学生还可以比较各种不同的研究方法,理解各自的优点及其局限性,从而为其科学思维的发展搭建平台.例如,在教授高中生物学中“DNA是主要遗传物质”时,教师可以先向学生展示艾弗里的肺炎双球菌实验,通过问题引导学生充分理解该实验的设计原理和目的,然后得出初步结论“R型和S型肺炎双球菌中存在某种转化因子”.基于这一结论,再进一步引导学生思考“这种转化因子是什么呢?”教师可以直接呈现格里菲斯的实验设计和赫尔希的噬菌体侵染实验,通过讨论和引导,确定遗传物质主要是DNA.在这一教学过程中,教师通过引导学生分析相关的科学史材料,使他们逐渐理解实验设计的基本原则.这对他们更加深刻地理解科学的本质是必不可少的.在教学中,教师还可以根据科学史设计特定的教学活动,并非将科学史内容像讲述历史故事那样直接呈现给学生.例如,在上面的教学内容中,教师引导学生分析完艾弗里的肺炎双球菌转化实验后,进一步思考“这种转化因子是什么呢?”接下来,教师不要急于展示格里菲斯和赫尔希的实验设计,而是让学生以小组为单位尝试设计实验回答这一问题,教师为他们提供必要的教学支持,例如,通过问题串引导逐步思考解决方案.通过这种基于科学史特定设计的教学活动,既可以使学生理解科学研究的设计原则,还可以训练他们设计实验和解决问题的能力.
3.科学史与科学事业
科学的发展过程是不同时代诸多科学家、社会学家等多个研究群体共同努力的过程,是一项人类事业.科学史正是反映这一科学本质的重要教学媒介之一.科学史材料一方面可以呈现众多科学家在同一研究领域的不同研究成果,例如,在细胞膜结构模型的研究过程中,至少涉及欧文顿(E.Overton)、戈特(E.Gorter)和格伦德尔(F.Grendel)、弗雷(L.D.Frye)和埃迪登(H.Edidin)、桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)等科学家的重要研究贡献.这可以使学生意识到当前的科学成果是现代科学家在前人研究的基础上的修正和完善,这将影响他们对科学的认识.作为社会中的个体,任何科学家都需要与同行及其研究成果有直接或间接的交流,只有在这种交互作用下,才有可能取得新的科学研究成果.另一方面,科学史还能使学生意识到某些科学家对于新发现的抵制,这也是科学社会学家和科学史学家所研究的重要主题.此外,将科学史恰当地整合到科学课程中还能展示在科学发展过程中所经历的困境和曾经受到的批评.科学研究、科学家的研究动机等相关内容,不仅可以用来解释科学的本质和优势,同时还应呈现其不足之处.这也是科学得以持续不断发展的原动力所在.因此,对于科学是一项人类事业这一观点的理解,将有助于学生更加充分地理解科学的本质,这是科学史无可替代的教育价值.
二、科学史能促进学生的概念转变和知识建构
人们每时每刻都在通过观察构建和重构他们对于自然界的看法,即意义建构.学生的学习也是一种类似和持续的意义建构过程.通常认为这种心理过程从本质上讲与专业人员构建新知识的认知过程是相似的.知识的建构过程是人类形成共同意义的复杂过程.如果能够很好地理解一个人是如何获取和组织知识的,那么就能够理解该学科领域的学者所构建的知识结构.在科学教育领域,许多研究者开始尝试运用各种教学材料或教学策略来帮助学生认识科学知识的建构过程.例如,皮亚杰(Piaget)提出的临床访谈研究法(clinicalinterview)、凯利(Kelly)的方格分析法(repertorygrid)和诺瓦克(Novak)的概念图法等.后来,人们又提出运用科学史教学的方法来帮助学生构建知识.
1.科学史有利于学生基于真实情境建构知识
当前的科学教育强调科学是“辩护知识”的过程,并且验证已知的内容,而对于科学知识是如何产生的则关注不够.科学知识的本质包含了两个方面,“辩护知识”是其中之一,强调我们已经知道了哪些知识;另外一个方面是“发现知识”的过程,主要突出已知的知识是如何知道的.在科学课程中融入科学史内容,能够帮助学生认识到科学发展过程中不同事件之间的相互联系,而学生往往容易忽视或意识不到这一点.例如,在化学课程中,在讲到阿尔弗雷德•维尔纳(AlfredWerner)的配位理论(co-ordinationtheory)时可以为学生提供如下科学史材料:19世纪上半叶,确定分子重量的唯一方法是测量蒸汽密度.直到后来法国化学家Raoult和荷兰化学家Van’sHoff对溶液依数性的研究,人们才发现没有一种可靠的方法可以用来测定非挥发性化合物的分子质量.因此,人们通过分析挥发性物质Fe2Cl6认为CoCl3含有Co2Cl6组分,瑞典化学家Blomstrand从而推测钴氨络合物是二聚体.直到1890年丹麦化学家S.M.Jorgensen和1892年美国化学家J.Petersen通过冰点和测量金属氨合物(Blomstrand最初将其分子式二等分)溶液的电导率,推演出单体分子量.既然根据配位数6提出的八面体构型是Werner理论的基本假定,那么如果没有Jorgensen对Blomstrand分子式的二等分(例如,将Co2Cl6•12NH3二分为Co2Cl6•6NH3),也就不会产生配位理论了.通过阅读和分析这些材料,学生可以认识到配位理论的提出并不是一蹴而就的,需要不同时代的众多科学家不断地修改和完善.融入科学史的科学课程能以更加真实的情境呈现科学的重要发现,学生不再将科学视作伟人创造的完全独立的事件,而是能够将这些事件有机地联系在一起,从科学发展的逻辑视角认识科学发展过程,有利于其理解科学知识的构建,并将其整合到自己的认知框架中.此外,在科学课程中引入科学史不仅是介绍科学家个人或他们的研究成果,而更重要的是展示科学知识的不断积累过程.这种真实的知识产生背景对于学生构建科学知识是一种有效的情境支持.
2.科学史有助于揭示学生的前科学概念,并促进概念转变
科学知识可以分为果性知识(ready-madescienceknowledge)和过程知识(science-in-the-makingknowledge).其中,果性知识是指科学事实或对客观现实的陈述,是无可争议的,也与产生这种知识的特定情境无关.而过程知识则是具有争议性和不稳定性的知识.学生学习过程知识的过程是一个主动构建的过程,需要提供具有吸引力的情境,以使他们有机会参与小组讨论和实验活动,进行口头和书面交流,解决问题,并进行持续的个人反思.学生在学习科学的过程中,他们的某些观点与前范式时期科学家的观点(pre-paradigmaticthinking)有可能是相似的.而学生持有的某些前科学概念或错误概念与历史发展过程中某个时期的认识是类似的,这就使得科学史成为预测学生在构建概念过程中可能遇到的困难的一个有用的工具.例如,在光合作用的研究历程中,科学家曾一度认为构成植物体的主要物质来源于土壤中的营养物质,这种观点在现在看来是错误的.而低年级学生在接受正式教学之前也存在类似的观点,这就是学生所持有的前科学概念.如果教师能够充分理解科学概念是如何演变和发展的,那么他们就能够预测学生在学习这些概念时可能遇到的困难,这可以帮助教师在备课时将这些因素考虑在内,设计有效的教学活动和创建有效的学习环境,以促进学生的学习.在这种情况下,这种困难不能视为学生学习真正的障碍,而应将其转化为有意义学习的有效工具.科学史可以提供恰当的素材,以展示科学知识的修正与完善、排斥与重述,及其相对性并依赖于当时的社会等研究背景.与自我评判个人所持有的前科学概念相比,学生更容易先评判科学发展史上的科学知识或模型.这也为学生继续意识到自己认知结构中存在的前科学概念,进而创造认知冲突奠定了良好的基础.例如,教师可以通过提问的方式,让学生说出自己对“构成植物体的主要物质来自于哪里?”这一问题的观点,暴露其前科学概念.然后,再通过讨论和分析科学史材料,让他们分析历史上科学家所持有的观点,通过讨论,逐渐理解自己原有认识是不科学的,而且还与科学家认识事物的过程是相似的,从而帮助其建立科学概念,实现概念转变.同时,还能让学生认识到自己的这种错误认识具有普遍性,通过材料分析,可以形成科学概念.由此看来,学生概念的发展过程与科学史中科学概念的演变过程是平行的,科学史教学可以帮助学生转变观念和构建科学概念.
三、科学史能改进学生对科学的学习兴趣和态度
科学史材料涉及科学发展和有关科学家的“故事”,能够引起学生的兴趣,为学生建构知识和思考问题提供了线索.同时,学生还能从中体会到科学与个人健康和生活的紧密联系,从而进一步认识到科学作为学校教育课程的重要意义.科学史不仅可以将抽象的科学知识通过案例的形式予以具体化,并呈现给学生;同时,融入科学史素材的教科书能以叙事的方式引导学生思考,符合学生的认知发展规律,从而创造有意义的学习情境,建立起所学内容与其前科学概念之间的联系,这将最终有利于学生构建科学知识和概念的意义,即形成科学知识.此外,这还能帮助学生形成对待科学的积极态度,并进一步激发他们的科学学习,在以科学史为背景所进行的科学家角色扮演活动中这一优势更加突出.例如,生物进化是一个抽象的生物学概念,可以通过科学史材料将其具体化.在生物进化理论的发展过程中,不同时期的不同科学家分别提出了不同的学说,按照时间顺序可以分为三个主要阶段:神创论、拉马克“用进废退”“获得性状遗传”和达尔文自然选择学说.通过展示不同观点提出的背景和不同观点互相“博弈”的过程,可以使学生认识到科学发展的过程会受到社会因素、文化因素、意识形态、科学证据等多方面因素的影响.在这种科学史材料的辅助下,学生的学习兴趣不仅受到背景材料的刺激,同时,他们还能够逐渐形成对科学发展的正确认识,即形成良好的科学态度.澄清和展示科学史的影响可将科学带到生活中去,使学生建立起二者之间的联系,这在传统的去情境化教学中是无法实现的.这种教学方法可以帮助学生学会欣赏科学是植根于特定价值观的过程,例如,客观性、好奇心、对真理的追求、诚实、谦逊和为人类福祉献身等.此外,学生还能意识到科学知识并非像教科书上所呈现的那样客观,而是人类共同努力的成果,既有成功,也充满了失败和挫折.那么,在教学中教师不仅要考虑学生的前科学概念,而且还应考虑学生的情感因素,例如,恐惧、焦虑、希望和期望等.
四、科学史能拓宽学生视野,促进科学与人文的交流
科学的发展同时还受到不同哲学、审美、宗教和政治观点,以及社会实践活动等因素的影响.从这一点上讲,科学史又被看做是一种社会和文化现象,因此,科学史学家应该在当时的空间和文化背景中研究科学的发展过程.萨顿认为在旧人文主义者同科学家之间只有一座桥梁,那就是科学史.科学史教育的目的之一在于尽可能填补二者之间的鸿沟.因为即使在科学课程中,坚实的文学艺术基础和强调历史观点也将会迫使具有更多科学头脑的人更细致地考虑人生中非科学的方面.另一方面,由熟悉科学史的人解释科学方法将会使比较有文学头脑的人认识到现代文明精神.也可以说,“向人文科学工作者说明科学发现的内在意义不仅是外在用途,向科学家说明人文科学的深刻人性,从而使他们紧密团结起来.”通过科学史内容的学习,可以帮助学生全方位地认识科学家,科学家不再是天才,而是和他们一样,都是既有优点也有缺点的普通人.由此,学生在学习中会发现有创造性的科学家与有创意的艺术家具有许多共同之处.因此,通过科学史使科学与人文之间建立关联,对于学生理解科学与人文之间的关系是至关重要的.此外,学生在学习过程中会发现直觉和逻辑都是解决问题的合理方法,而且也会发现科学家的性格多种多样,从而使得他们能够对自己的创造力有更好的认识.学生通过科学史可以了解到没有任何一个国家可以垄断科学发现,这使他们能够充分地认识到科学无国界的特征.因此,从这一点上可以看出,科学史可以在科学与人文之间搭建沟通的桥梁.例如,化学家凯库勒研究苯分子式时,从梦境中得到启发,提出了苯环的结构.这种类似于艺术中的想象力和人文因素促成了他的重要研究成果.他曾经说:“……我梦到有一条蛇咬住了自己的尾巴,在我眼前快速旋转,仿佛是被一阵灵感惊醒,就是在这个晚上,我形成了苯环结构这一假说.”当然,他成功地提出重要的结构学说并不能完全归功于梦境,这是以其科学知识为基础的,因此并不是偶然的.凯库勒在大学里学习的是建筑专业,后来因为听了化学家李比希的化学课才转而学习化学.他的建筑学修养、化学专业基础和想象力共同促成了苯环结构理论的诞生.因此,科学史在拓宽学生视野,促进科学与人文交流方面有其独特的价值,能使学生用多个角度(人文的视角)认识科学的发展,以全方位地理解科学.
五、结语
(一)教材内容重叠,缺乏有效的教学时间
相对其它学科而言,教育学的兴起时间比较晚,近几年国内的教育学才发展得比较迅速,出现了一个专业教材不断诞生的,随之也产生了一系列问题。第一、很多教育学专业教材的内容都相差不大,没有自己的观点,缺乏创新性;第二、与教育学专业的分支学科相匹配的教材出现内容大同小异的现象,如教育学和教育哲学这两门课程中很多内容都是重叠的。有些内容的重叠是因为知识的相关性,是必要的,但这就要求各学科之间要进行良好的教学沟通,杜绝课程内容的相互重叠。
(二)功利性取向对课堂教学的影响
由于当今社会就业难的问题,所以很多学生从一进入大学就在担忧毕业后的工作问题,因此,很多学生还没有开始真正接触教育学的专业知识,就已经在担忧毕业后是否能成为教师,除了当教师还有没有其他的就业机会等一系列问题。而且很多人就在思考,如果毕业后不能成为教师,那现在学的专业知识以后就排不上任何用场。学生这种功利性的心态会为其日后的学习造成非常不好的影响。学生在入学之初便为毕业后的就业问题而担忧,这是我国现阶段的国情所致,本无可厚非,但如果学生处理不好这种情绪,功利心太过严重,则会处于迷茫无助的状态,更严重的则会丧失学习的激情和热情,这必然会给课堂教学带来负面影响。如果教师也有同样的疑惑,将自己的本职工作单纯地看作是安身立命的手段,那么基于教师和学生的双重功利性,课堂教学必然不会取得良好的教学成果。
(三)专业教师的综合素质有待提高
良好的课堂教学效果离不开优秀的专业教师,教师是课堂教学改革的关键。目前,各高校教育学专业的教师都有比较高的学历,研究生学历的教师占很大的比重。但受到当前社会风气的影响,很多教师把学历水平的进一步提高、科研项目的进展等一系列与个人经济利益密切相关的问题放到了第一位,致使其不能全身心地投入到课堂教学中,影响了课堂教学的成果。
二、针对课堂教学改革的意见
(一)重新设置课堂教学内容
从社会需求而言,教育学专业需要培养具备高新知识体系的优秀人才,从教育学专业的培养目标而言,其培养出的人才应该是具有扎实的专业知识和宽广的专业面的全能型人才。学校对于专业课程的调整应该紧紧围绕教育专业的培养目标来进行,要脱离传统课程所遗留的影响,勇于突破传统课程的束缚,敢于创新。在依据本校实际教学情况的基础上,对传统课程进行适当地修订,选择有助于夯实学生专业基础,拓宽学生知识面的典型课程。学校设置课程时,不能简单地只考虑学科安排这一角度,还要结合课程目标、内容、体系等因素。学校科学的课程设置是教育学专业课堂教学能够取得良好效果的前提。
(二)精炼学科内容,增加有效课堂时间
学校应该舍弃传统的教学方式,结合本校的课程资源,把握整个教学体系,精炼每个分支学科的教学内容,从众多的教学内容中为学生选取精辟的教学课程,同时注重培养学生的自学能力。为了防止各个分支学科教学内容的相互重复,学校除了要对课程进行精炼外,还应该组织教育学专业的相关教师进行课前的集体备课,共同研究各自的课堂内容,确定各自课程的教学重点,这不仅能有效避免各学科之间的重复,增加有效的课堂时间,还能保证学生所学内容的系统性及关联性。除此之外,教育学专业应该增加实践教学环节,提高对实践教学的重视程度,这不仅能提高教师的课堂教学效率及教学质量,更重要的是,能有效调动学生的学习热情和积极性,让学生主动投入到专业课程的学习中。
(三)提高教师的综合素质
由于教育学专业的特殊性,其对教师具有较高的要求,教师的综合素质会对学生产生深厚的影响。因此,学校应该向专业教师提出更高的要求,培养具有较高人文素养的优秀教师,以便更有效地提高课堂教学的效果。
三、小结
教师在课堂中要树立服务意识,做到把“玩”的权利还给学生,把“做”的任务派给学生,把“说”的机会让给学生,把“创”的使命留给学生。从而将学生由被动接受知识的地位推向自主探索获得知识的舞台,使学生真正成为学习的主人。教师大胆放手让学生自定目标,并根据目标进行预习、尝试、操作、探索、归纳等。努力做到:凡是能让学生自己学会的,教师不教;凡是能让学生自己去做的,教师不替代;凡是能让学生自己讲的,教师不暗示。
二.培养学生的自主意识,鼓励学生质疑和创新
在课堂教学中,学生是学习的主体,教师只是学生学习的指导者,为学生提供适当的帮助和指导,对学生的学习情况进行协调,对学生遇到的个别问题进行个别解决,促进学生的学习进程。实践证明,学生的主动参与性越明显,课堂教学的有效性就越大,越表明良好学习习惯的养成。教师要鼓励学生自主学习,勤思多问,可以说,一切有成就的人都善于思考,都有好思的习惯。教师在指导学生学习时一定要注意多启发,多反问,不要包办代替,要鼓励他们想问题、提问题、钻研问题。现在有些学生不但手懒,脑子也懒,有一点难题就想问,总想依赖别人,一看题目较难尚未好好琢磨就去问老师。这时候如果老师鼓鼓劲,学生仔细一分析,可能就想出来了。如果鼓劲还不行,老师可以给学生指明思路,要根据学生所提的问题教给学生思维方法。只有在学生自己会思、会问、会学的基础上,才有可能为别人合作交流,也只有在学生个体的潜能得到发挥时,课堂教学才变得有效。
三.制定有效的教学目标
制定有效的教学目标,是实施课堂教学有效性的前提。有效的语文课堂教学就必须具备有效的教学目标,而有效的教学目标的设计首先就是准确和明确。目标的制定既要重视学生对语文知识的适度掌握,更要重视培养学生的语文运用能力以及创新思维能力。其次,目标的制定要有一定的层次。可以根据学生认知结构、学习动机等差异,制定不同层次的教学目标。如:在为《要是你在野外迷了路》第二课时设计教学目标时,可以这样定位:①通过各种方式的朗读训练,使学生能有感情地朗读课文,在读中体会大自然的奥秘和情趣。②把自己已掌握的课文中辨别方向的方法教给大家,学习课文还未掌握的辨别方向的方法,培养学生留心观察事物的意识。③学有余力的同学可以通过拓展了解更多的辨别方向的方法。目标的表达准确、清晰,对不同的学生有着不同层次的要求,更重要的是尊重学生的主体,从学生已有的基础出发。这样的教学目标设计得就比较人性化。
四.优化教学情境
优化教学情境,激发兴趣是实施课堂教学有效性的先锋。兴趣是最好的老师,要想激发学生的求知欲望,就必须建立在学生的兴趣之上。有兴趣的学习不仅能使学生全神贯注,积极思考,甚至达到废寝忘食的境地。在“智力发展最佳状态”中学习,才能使学生获取更多的有效知识。所以教学中要千方百计地调动学生强烈的求知欲望和学习热情,带着兴趣学习是教学的一个最简单的有效法则。在教学实际中,可根据教材内容选择性地组织一些活动调动学生的学习兴趣。如教学《蘑菇该奖给谁》这一课时,可在班上组织分角色表演课文,先在每个小组练习,然后全班学生参加,你喜欢哪个角色,你就演哪个角色,一次一次进行交换,使每个孩子对课文内容都有了了解,并通过自己的朗读表演理解了课文内容,无需教师在课堂上进行逐句逐段地分析课文内容了。
五.注重过程
注重过程应给予学生四大关注,这是课堂教学有效性的关键。
1.在课堂上关注学生的学习方式。在新课程改革进行中的今天,大家一致认为探究、合作的学习式是最好的方式。但我个人认为,有意义的接受性学习对于学生的有效学习也显得很重要。我们可以把有意义的接受性学习和探究性学习有机地结合起来。重点把知识的形成过程以及知识的学习与运用方法整合成新知识结构。
2.在课堂上关注学生原先的经验。课程要素的整合要有效的唤醒学生沉睡的经验,并使其兴奋和活跃起来。在教师的积极引导下,学生要按教学需求主动地进行有效经验的改组和改造,生成性的内容要有效的为落实预设目标服务。所以要造成课堂教学的有效,激活学生以前的学习经验是很关键的。
3.在课堂上关注学生的学习体验。学生的学习体验,一般来源于强烈的认知冲突,并在亲历性的认识和实践活动中解决问题,获得体验。不断的强化和拓展学习体验,有利于为后续学习积累新的经验。同时我们教师要在教学中为学生疏通必要的信息通道,使教学更加开放和对话,同时也使学生的能力在信息背景下进行思维的加工,形成新的思维的成果。学习体验和信息意识的形成也是保证课堂教学有效性完成的必要手段。
4.在课堂上关注学生的主体价值观。在新课程改革的课堂中,在我们许多的综合实践活动中,我们应该强化学生的个性化的体验。引导学生质疑,笔者在教学《凡卡》一课结尾时,引导学生讨论,提出质疑:凡卡给爷爷的信发出后,他的命运怎样?爷爷能收到凡卡的信吗?为什么?凡卡能不能跑回去呢?为什么?即使爷爷收到凡卡的信,接他到乡下去,是否就能摆脱苦难的命运?为什么?这样逐层深入地讨论,学生的思维突破常规和经验的禁锢,不断产生新的答案,从而使他们的思维向独立特性和创造性方向发展。
总之,课堂教学是一门很深的学问,具有极强的艺术性。影响课堂教学的因素也很多,如教师的因素学生的因素,教材的因素,以及课堂环境的因素等等为了提高教学的质量,我们必须以教学理论作指导,经过自己的不断实践、不断总结、不断完善和创新,熟练地运用课堂教学的有效性策略,真正提高课堂教学的质量,提高学生学习的质量。
参考文献:
[1]张大均.教学心理学.重庆:西南师范火学出版社,l997
[2]陈心五.中小学课堂教学策略.北京:人民教育出版社,l998
(一)教育目标:从“精英”到“大众”
出于政治和科技竞争的原因,“做个科学家”成为20世纪60年代科学教育的目标,尤其是在美国。为了达成这一科学教育的目标,美国科技界与教育界共同研制了一批反映当时科学发展最新水平、呈现学科知识基本结构的小学科学教材;与教材内容改革同步,引进“发现教学法”和“过程”观念,试图以此两者为核心,为社会发展培养科技精英奠定基础。然而,只适合20%的学生的精英教材,对80%的学生来说是一种资源浪费。现代科学技术在人类生存和生活中扮演着越来越重要的角色;人们更加明晰地认识到,科学课程应体现对所有学生的价值;对一个国家来说,普通民众高水平的科学文化素养,决定着一个国家的国际竞争力和现代化程度。因此,科学教育的目标逐渐由培养“精英”转移到提高“大众”的科学文化素养上。科学教育目标的转换,对小学科学教师的教育教学方式和能力构成了挑战。在“精英”模式下,教师需要传授体系完整、逻辑严谨的科学知识,教学所需的是充裕的知识储备,教师知识和教学是“一桶水和一碗水”的关系;而在“大众”模式下,教师不但要让学生在探索的过程中获得知识,同时要关注学生在学习过程中的体验、理解以及科学精神、科学价值观的形成。如果教师缺乏科学素养,缺乏探究的实践和能力,仅靠书面化的知识系统,显然难以胜任教学要求。
(二)教学方法:从“过程”到“探究”
20世纪60年代的科学课程改革,强调科学的“过程”性。与“知识”取向所秉承的静态知识观不同,基于“过程”取向的科学课程反对科学教学中静态、僵化的知识灌输,希望中小学生通过经历科学研究的过程、掌握科学研究的方法,在此基础上形成科学知识结构。然而,这一时期的科学观仍然以“静态知识”为主流,“探究”的最终目的仍然是为了掌握体系化的“知识”,体验“过程”与“探究”只是学习人类已经取得的科学成果的手段而不是目的,科学课程依然难以跳出唯“知识”的窠臼。伴随着对科学性质的重新认识和建构主义理论的兴起,“探究”将“过程”取而代之。建构主义珍视儿童对自然世界的天生的探索欲望,希望通过儿童与他人共同的学习和研究建构知识,让儿童形成对科学本质的更现实的观念。同时,建构主义强调科学、技术发展史对儿童科学知识建构的价值,把科学史、科学哲学作为中小学科学教学的重要资源,“认为研究科学知识的创造和协商问题,可以帮助学生知道科学中人性的一面”。建构主义理论和实践为中小学科学教育贯注了极大的活力与创造力,但也因过度强调儿童在知识建构过程中的主观能动性、否认客观世界的可知性,导致科学教育的形式繁荣和实际教学质量的下降。于是自20世纪90年代始,“科学的探究”成为提高小学科学教育质量的新举措。“科学的探究”与“探究”的本质区别,在于前者强调探究不仅仅是儿童自我建构的过程,这个建构的过程应该有一个基本的规范,这个基本的规范即是科学家从事科学研究的基本规范。小学科学教师如何成为儿童科学探究过程中的“科学界的代表”,如何在学生的自由活动和教师的引导、讲授与活动、动手与动脑之间形成平衡,让儿童通过探究学习知识、提高能力、培养情感、提高科学素养,是当今世界教师教育中的一个值得探究的问题。
二应对与建构:关于小学科学教师素养的思考
没有高素质的小学科学教师队伍,就谈不上小学科学教育改革目标的实现,这已被反复证明。在当代科学教育改革背景下,小学科学教师的专业素养,应该实现由“静态”到“动态”的转换,这也是小学科学教师教育面临的一个重要问题。动态的教师素养观,主要体现在以下几个方面。第一,学科知识。小学科学教师对科学学科内在的概念、原理、原则、方法等系统知识以及知识之间关系的掌握情况,决定了小学科学教师的素养层次。在学科知识方面,小学科学教师需要关注小学科学课程所涵盖的相关学科的结论性知识,更要关注对科学学科性质的理解,以及科学知识和技术与个人发展、社会生活之间的关系。为了实现对科学性质的理解,教师需要通过学习体验知识的生产过程,经历科学探究实践;通过“科学探究的学习过程,增强对科学探究的理解,掌握科学探究式教学的实质,形成一定的提出问题、观察实验、收集信息、形成猜想、技术设计、交流合作和科学思维的能力”。唯有如此,在小学科学教学中,才有可能将系统的学科知识内容贯穿于具体的科学探究任务之中。第二,引导儿童进行科学探究的能力。“探究”作为小学科学教学的核心,强调学生在学习过程中的主动性,强调他们经历过程、体验过程、在思考与探索过程中主动建构知识的思想方法;除此之外,探究式科学教学还旨在使学生利用原有的知识和生活经验,像科学家那样进行思考和探究,在智慧的积极参与中,理解现象、探究本质、交流观点、建构知识。毫无疑问,把科学探究简化成课程上的科学教学,起关键作用的是教师。正如美国著名科学教育专家阿瑟•A•卡琳所说:“虽然探究教学是模仿科学家进行研究所经历的一般过程,但由于儿童受到发展水平的限制,不可能完全像职业科学家那样进行探究,中小学的科学探究活动应该是比较简单的形式,学生在探究中能够理解自己在做什么,使科学探究适合儿童发展水平的关键是教师,教师制订教学计划、准备材料、设置情境、进行引导、提出问题、提供信息、讲解、解释———教师要为儿童在真实世界里动手做科学探究进行各项准备。这些是教师引导儿童进行科学探究所负的责任。”
在引导学生进行科学探究的过程中,教师需要具备的不仅仅是丰富的知识和对一般科学探究方法的理解与掌握,更重要的是能够将科学探究的内容、方法和过程与特定年龄段和不同能力层次孩子的现实以及特定的教学情境联系起来。引导小学生进行科学探究是小学科学教师应该加以强化的能力。对于小学科学教师来说,要想形成这种基本的探究教学能力,一方面,需要教师在职前与职后专业学习过程中形成探究习惯,把知识的系统学习融入科学研究的过程;另一方面,小学科学教师还要充分了解小学生的心理与生理发展规律、小学生的生活经验以及他们将前科学概念转化成科学概念的机制和特点。一旦具有扎实的学科基本功,同时对学科课程中不同分支学科间关系、学科知识与社会生活之间的关系、学科内容与学生发展之间关系形成了深度理解和把握,并在教学过程中不断反思,生成和积累教学经验和教学智慧,高水平的小学科学教学素养的形成也就指日可待了。第三,教育、心理学知识。丰富的教育学、心理学知识,是形成教师专业知识的基础。新的小学科学教育课程标准倡导一种课程共建的文化,需要教师改变传统的教师中心观念,形成一定的科学文化积淀,包括新的科学世界观、科学探索观、科学教育观,同时关注有关儿童发展的最新研究进展,关心自己所处地域文化的独特性,并把自己的观察、思考和学习融入专业实践之中。小学科学教师在教育学、心理学方面所需要的,并非仅仅是纯粹的系统知识。教育学、心理学学科知识,具有较强的抽象性,很难直接运用到日常的课堂教学与学校生活中。因此,如何把系统的教育学、心理学理论知识与小学科学教学的特点和性质结合起来,与小学生的学习和生活经验结合起来,并转化成教师对学生、学科教学的态度和能力,对于小学科学教师来说,是一个不小的挑战。教师职前和职后教育的核心任务,即是培养小学科学教师基于教育理论建构自己对小学科学及其性质的理解,形成恰当地处理知识的确定性与教学现实的情境性之矛盾的能力。第四,对科学哲学与科学史的学习与把握。把科学哲学和科学史纳入小学科学教师培养的必修课程体系之中,是当今国际小学科学教师培养的基本趋势。20世纪80年代之后,“如何通过科学教学使学生能够获得对科学本质的理解,从而不仅学到科学知识和基本技能,而且具有科学精神和创新能力”,一直是国际科学教育界的核心话题。科学史、科学哲学和科学社会学等课程,是有助于教师形成对科学性质理解的基础学科。正如论者所言,科学史和科学哲学,“给我们提供了科学发展的历史、科学研究范式转换的轨迹,以及科学发展过程中的经验和失误,有助于我们理解科学的本质、科学与技术发展之间的关系、科学与技术在人类发展过程中的功过得失,以及科学技术对于社会发展而言所存在的局限性和破坏性”。对科学哲学、科学史的了解和理解,有助于提升小学科学教师对科学性质的洞察力。
只有教学理念正确,教学行动才有方向。“做中学”、“做中教”的教学理念是当今职业教育的最新理念。它回归了学习的原点,学习从“做”开始,而不是从“坐”开始,它回归了学习的本意。学习主要是打造学习力,只有在“做中学”才能真正培养学习动力、能力和毅力;它回归了教学的本质。让学生在“做”中动手、动脑、动心,教师充当教学过程的引导者和辅导者的角色,只有这样才能真正达到“教是为了不教”的目的;它回归了学生本身。“学生”一词中的“生”往往被忽略,“做中学”更充分地诠释了“生存”、“生活”、“生命”的真正含义;它回归了学校教育的本质。“做中教”说明教师要在“做”中成长,因此,教师应定期到企业实践,然后把最新、最实用的知识和技能带回课堂,这样才能达到事半功倍的效果。所以,正确的教育理念是上好一堂课的基本前提。
二、充分的课前准备
(一)知识储备
教师应不断增加自己的知识储备。首先养成良好的读书习惯是储备知识的最佳途径;其次职教老师应多参加企业实践,让教学更贴近实际;再次教师应加强自身文化修养,练好内功。用自己的人格魅力吸引学生,而人格魅力的落脚点是文化。正所谓一个连“跑题”都不会的教师拿什么吸引学生的眼球。
(二)认真备课
1.备教学内容
从全局角度熟练掌握教材大纲的内容,同时大量查阅与之相关的书籍和资料,保证所授知识是最新的、最实用的。同时将这些知识重新组合,突出重点、难点,建立起更易为学生接受的知识架构,并且注意由一个知识点到另一个知识点有明显的过渡。
2.备教学对象
对所授的每一学生的学习情况都要做到了如指掌,只有这样才能做到所授知识难易适中,更具针对性,与学生沟通才没有障碍。否则,准备得再充分,也会变成“一言堂”、“独角戏”,导致教学本质缺失。
3.备教学方法
综合运用各种教学方法,如图形导示法、模拟教学法、案例教学法、角色扮演法、启发教学法、项目教学法,等等。尤其要注意,不要为使用教学方法而机械照搬,那样往往会适得其反。为此,要制订周密的教学方法设计方案。只有这样,各种教学方法才能真正融入教学过程中,没有生搬硬套的痕迹。
4.备学习方法
“授人以鱼,不如授人以渔”。将针对每一类知识使用的学习方法传授给学生,并指导其活学活用。如关系图法、主线贯穿法、联想法、对比法、实际操作法,等等。
5.备教学目标
明确教学所要实现的认知目标、能力目标和情感目标。认知目标主要从理解掌握、熟练掌握、一般了解三个层次制定;能力目标主要是培养学生的口头表达能力和作品表达能力。为此,要在相关教学环节进行必要设计;情感目标主要是对学生进行德育教育。针对职业教育的教学对象,德育教育应当放在首位。
6.备教学工具
板书设计要简明扼要、布局合理,一定要保证其完整性。对于多媒体教学设备要能熟练运用,认真制作课件,从而更好地为教学服务。二者一定要结合使用,以达到较好的教学效果。
三、完整的教学环节
(一)对上一节课的知识点做一个简要回顾(5分钟)
(二)检查学生以前学过的课程知识(5分钟)
(三)对新知识的讲述(15分钟)
1.重视对概念的讲解。概念是认识新知识点的起点,解决“是什么”的问题,对其一定要深入浅出地讲解。对基础概念要重点讲解;对具体概念,要引导学生利用已经学过的基础概念和相关的知识点自己总结归纳,并且概念之间要通过相关知识点织成网状结构,明确概念之间的相互关系,由一个概念过渡到另一个概念要自然,要做到这一点是很考验功力的。
2.重视对重点、难点的讲解。讲解过程中一定要注意语速、语调等要素,用抑扬顿挫的声音引起学生注意,结合一定教学方法进行反复讲解,再设计相关案例进行训练,加深学生对重点、难点的理解。
3.完整的板书设计。即使使用多媒体课件,也要有板书设计。这样,既有利于学生记笔记,又保证知识架构的完整性。
4.强调做笔记的重要性。让学生养成课上只记主要知识点,课下再整理笔记的好习惯。还要注意知识点不要跨节讲解,这是很不科学的。5.沟通环节的设计。沟通是一种能力,要掌握原理,更要掌握方法和技巧。沟通过程中多使用“我向信息”。即多使用“我感到”、“我觉得”这样的词汇与学生沟通,把真实的自己呈现给学生,拉近与学生之间的距离。良好的师生关系是上好一堂课的重要条件。
(四)随堂练习(15分钟)
让学生及时巩固相关知识,真正做到“做中学”、“做中教”,真正成为课堂的主人。
(五)对本节知识点的回顾及布置作业(5分钟)
对本节知识点的回顾能加深学生对知识点的理解和认知程度。适量科学的课后作业能巩固学生对知识点的掌握和熟练程度。还能及时检验学生对知识点的掌握情况。
四、课后反思
对授课过程中发现的问题要及时加以总结,找出解决办法。对一些经验要及时归纳,以便在以后授课过程中发挥更大作用。只有经常反思自己,才能不断进步。
五、结语