2、转载:2007,1,30,三亚会议--张红霞.ppt<p><font face="Verdana"></font> <font face="Verdana" size="5">2007,1,30,三亚会议--张红霞.ppt</font></p>
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<p><font face="Verdana" size="4">老师们好!<br/>科学究竟是什么 ——兼谈科学教育国际进展<br/>科学学习的“三层含义”<br/>learning science – 学习科学知识</font></p>
<p><font face="Verdana" size="4">doing science – 参与科学发现过程( inquiry探究),发展科学探究能力</font></p>
<p><font face="Verdana" size="4">learning about science – 理解科学性质,了解科学史,科学社会学,科学技术与社会的关系</font></p><font face="Verdana">
<p><br/><font size="4">一、科学与其他学科的比较<br/>二、科学的性质<br/>三、小学科学教学常见问题<br/>四、美国的进展<br/>五、一点建议 <br/></font></p>
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<p><font size="4">一、科学与其他学科的比较<br/>诗人: “看啊!苏格兰的奶牛都是综色的!”<br/>科学家: “我想不是这样。应该说苏格兰的奶牛至少有一头是综色的。”<br/>数学家: “我想你们都错了。应该是苏格兰的奶牛至少有一头的半身是综色的。”<br/>不同的目标<br/>科学家:令人信服地发现和解释世界。探讨事物之间的因果关系,寻找普遍规律。<br/>数学家:探讨事物的数字上的特点和相互关系(数学是科学家的语言)。<br/>文学家:表达对事物的情感、意愿、价值,并以此感染他人。</font></p>
<p><font size="4">以情动人与以理服人<br/> 父亲<br/>农民问题调查研究<br/>您的家庭人均年收入 : 元。<br/>您几点钟起床? 点钟。<br/>您每天休闲时间多少? (小时)<br/>您参加了医疗保险吗? [1]是,[2]否<br/>您对今天的生活满意吗? [1]是,[2]否<br/>(形象?肤色?)<br/> 发现:满意度与自变量的关系</font></p>
<p><font size="4">“父亲” ——农民在默默地支撑着我们这个国家;累断了脊梁也无冤无悔!!!<br/> —— 发展经济是头等大事!!!<br/>典型形象——科学理论<br/>罗中立的《父亲》<br/>张籍的《秋思》:<br/> 洛阳城里见秋风,欲作家书意万重。<br/> 复恐匆匆说不尽,行人来时又开封。</font></p>
<p><font size="4">——“形象”没有转化为心理学“理论” :强迫症、性格理论。<br/>不同的手段<br/>归纳推理<br/>演绎推理<br/>科学探究:发现和解释世界的过程<br/> 提出问题(假说)<br/> <br/> <br/>提出新的假说 收集数据资料 <br/> (修正) (观察、实验…)</font></p>
<p><br/><font size="4"> 得出理论 分析数据资料<br/> (证明)<br/></font></p>
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<p><font size="4">二、科学的性质<br/>1. 独特的科学思维方式</font></p>
<p><font size="4">2. 科学是一种价值观</font></p>
<p><font size="4">1. 独特的科学思维方式<br/>客观观察<br/>可重复<br/>可证伪<br/>可积累</font></p>
<p><br/><font size="4"><font color="#ff0000">霍桑实验<br/>尊重数据<br/></font>提出了“社会人”的概念<br/>开创“人本主义”管理学<br/>斯肯纳箱 :可重复<br/>顿悟实验(接杆实验):不可重复</font></p>
<p><font size="4">什么东西可积累?<br/>观察数据可积累<br/>假说和理论可证伪</font></p>
<p><font size="4">站在前人肩膀上的巨人</font></p>
<p><font size="4"> <br/> 科学知识是逐步积累的。<br/>可证伪的科学陈述(理论)<br/>陈述A:“素质教育就是要德、智、体、美、劳全面发展”。——不可证伪</font></p>
<p><font size="4">陈述B:“我国在现阶段,素质教育就是要加强学生的科学素养”。<br/>2. 科学是一种价值观<br/>求真<br/> 严谨<br/>民主<br/> 平等<br/>杜威<br/>问题出在哪里?<br/> (小学三年级)</font></p>
<p><font size="4"> 对五种不同品牌(洁云、清风、五月花等,全部是白色)卫生纸的白度进行排序 。</font></p>
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<p><font size="4">科学是一种文化</font></p>
<p><font size="4">65个国家的文化与发展关系地图<br/>65个国家的GDP分布图<br/>对科学概念理解的国际对比(2003)<br/>科学素养<br/>了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程;<br/>对日常所见所历的各种事物能够发现、提出、回答因好奇心而引发出来的一些问题;<br/>能够描述、解释甚至预言一些自然现象;<br/>能够读懂通俗报刊上的科学文章;能够就有关结论是否有充分根据的问题进行社交谈话;<br/>能够识别国家和地方决定所依据的科学原理,并能够提出有科学技术根据的见解来;<br/>能够对一种观点的根据进行评价,从而恰当地运用从这些观点得出的结论。 <br/></font></p>
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<p><font size="4"><font color="#ff0000">三、小学科学教学常见问题 <br/>1. 忽视求真的本质<br/>2.混淆科学与人文等的关系<br/>3.不清楚“科学问题”的特点<br/>4.对科学探究的误解<br/></font>1. 忽视求真的本质<br/>卫生纸排序<br/>教师: 将回形针逐颗、缓慢放入一装满水的透明玻璃杯中。<br/> 学生:观察最多能够放入多少回形针而不使水溢出。真在哪里?回形针颗数?<br/><font color="#ff0000">发现过程中错误的意义(兰本达)<br/></font><font color="#ff0000">对“重复性”的不够重视<br/></font>魔术课:不让学生重复;不解释为什么要“逐颗、缓慢”地放。<br/>卫生纸课:对重复实验的结果不感兴趣</font></p>
<p><font size="4">霍桑实验却大不一样!!!<br/>2. 混淆科学与人文的关系<br/>“科学探究就是孩子们心目中的童话世界”。<br/> “未来的教育是充满激情的”。体验什么样的情感?<br/>为了吸引孩子们的注意力,或降低噪音,放一段音乐。</font></p>
<p><font size="4">教学是一门艺术;我们要用这个艺术的手段传播科学精神。但不能传播伪科学或反科学。刘默耕说:我们是科学教师……。<br/>成功的例子:相对运动 <br/> “假设一个昆虫和一只蜘蛛落在小溪中一片顺流而下的百合花瓣上,蜘蛛正围绕着花瓣的边缘走动,而昆虫蹬在中央瞧着蜘蛛。那么昆虫如何描述它自己的运动呢?如何描述蜘蛛的运动呢?一只站在小溪边上的小鸟又如何描述昆虫和蜘蛛的运动呢?”——文学类比手法的运用<br/>3. 不清楚“科学问题”的特点<br/> <br/>探究性问题与教学中的程式化提问<br/>科学问题的特点及其开放程度</font></p>
<p><font size="4">探究性问题与程式化问题<br/> </font></p>
<p><font size="4">探究性问题与程式化问题<br/> authentic / procedural questions <br/><font color="#ff0000">1.知道学生的回答,“明知故问”(Nystrand & Gamoran, 1991)<br/>2.考学生的知识量</font></font></p>
<p><font size="4"><font color="#ff0000">其他方面<br/>1.置不期的学生的回答不理或逃避<br/>2.对学生回答没有反馈<br/></font> <br/> 比较两个课例.课例1里面是什么.doc<br/> 课例6一杯水的观察.doc<br/> <br/>科学问题的开放程度<br/> 怎样控制 “开放性”<br/> 课例《蚯蚓》中有三个层次的问题:</font></p>
<p><font size="4"> A:蚯蚓的生活习性是什么? B: 在教室里“怎样才能为蚯蚓营造出一种与它们 的天然环境极为近似的生存场所来?” C: 蚯蚓真的喜欢黑暗吗? <br/> 教师没有将问题A直接丢给学生。问题B的提出也是在进行了“户外实地考察”之后,并且不是要求马上回答,而是在进行两周的对蚯蚓的观察活动后。问题C才是孩子们自己可以探究的问题,这里只涉及两个变量:环境的亮度与蚯蚓的反应。<br/>问题的开放性与年龄<br/> 课例《化石》:<br/> 高中。两粒看似相同、实际并不相同的腕足类化石:<br/> “它们之间是否代表着一种进化关系?”</font></p>
<p><font size="4"> “它们是从不同的岩层里挖出来的吗?”(岩层与化石) “如果是不同的岩层,它们的地质时代相差多大?”(岩层与地质时代。) “它们之间的差异代表着进化还是正常的变异?”(形态差异与进化特征。) “它们作为个体是否有群体上的代表性?” (个体与群体) <br/> 老师端出了两大盘的化石,让学生们开始测量和统计。<br/> <font color="#ff0000">4. 对科学探究的误解 <br/>a.只要动手(hands-on)就是科学探究<br/> 将卫生纸排序<br/>b.科学探究必须要动手<br/> 科学教学要以孩子们的已有经验为基础,“动手”是为了弥补经验的却失或不足。因此动脑也是一种探究。如“里面是什么?”课例中的前半部分。“仓鼠威利”<br/>c.一节探究活动课一定要覆盖所有过程环节<br/> “一杯水的观察”<br/>d.探究是唯一可行的科学教学法(inquiry-centered)<br/> “科学学习三层含义”。简单、有经验基础的知识,讲解教学是可行的,或借助于模拟游戏,如太阳系中的地-月-日系统;细胞-染色体-基因-DNA的关系。还有概括性知识与具体领域的知识的区别。<br/></font>Hands-On 的三种理解<br/>激进的建构主义哲学意义上<br/> 科学知识没有客观标准,因此,只有通过动手孩子们才可以建构自己的知识。不告知答案也有两种意义。<br/>正统科学意义上<br/> 科学知识是以经验为基础的,是发现的过程(客观),因此,学习科学必须要包含学习动手的环节和通过动手产生知识的过程的环节。<br/>认知心理学意义上<br/> 儿童的认知过程是从具体到抽象;感官接触可以使孩子们的学习兴趣、学习动力增大(Flick,1993) 。更利于知识的记忆与迁移。<br/>Hands-On 的时间分配?<br/>NSTA <br/>(National Science Teacher Association, 1990):</font></p>
<p><font size="4">小学阶段 60% (大多数综合课)<br/>中学阶段 80% (大多数综合课)<br/>高中阶段 40% (全部分科,概括性知识为主)<br/> <br/>虚拟动手(virtual hands-on)<br/> David Klahr (2007, 1).不经济、费精力。而且:<br/> (1)有时实验条件难以控制,使得孩子们动手的结果与理论之间产生不一致;<br/> (2)孩子们会离题活动;<br/> 通过四组(一定时间完成鼠车的制作数量;一定数量车的任务需要的时间;实物的和虚拟的)对比实验研究发现,实物的和虚拟的两类学生学习效果没有显著差异。<br/> 在许多情况下虚拟动手可以更方便、省力,达到同样效果。而且可以限制或部分限制上述两个问题。<br/>不可完全替代实际动手<br/></font></p>
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<p><font size="4">四、美国的进展<br/>Journal of Research in Science Teaching 2006(12)-2007(1) <br/>在探究的环境下,学生概念形成研究,通过分析学生的对话、写作、图画、手势等。 <br/>在探究的环境下,教师对学生的形成性评价方法<br/>科学史材料的运用,促进对某概念的理解 。<br/>教育技术的运用。Hands on what? <br/>教师培训方法:参加权威性(authentic)的探究过程。<br/><font color="#0000ff">正在美国学习的学生来信<br/>美国学校的科学教育注重探究和实验。和国内比起来,这里的学生在提出科学问题和分析科学实验上花了更多的时间;他们课本的内容比较浅,但是更加丰富。<br/></font><font color="#ff0000">关于教材<br/>美国的科学教材有的注重探究,有的则倾向于直接给出结论。我所遇到的那位科学老师,她则倾向于选择不会直接给出答案的那种。不过在我看来,问题的关键不在于课本是否直接给出了结论,而在于学生是否经过一个思考的过程而到达结论。<br/>……好的教材和教学是应该能够帮助学生在得到结论之前建立一个完整而独立的思考过程的。从我的观察看,美国的科学教育在这一点做得相当好。</font></font></p>
<p><font size="4"><font color="#0000ff">科学的负面作用<br/>关于科学课中对科学的负面作用的介绍,我询问了一位这里的科学老师,她在IDS工作了将近二十年,参与撰写了一套科学教材。她说:美国的科学教材基本没有涉及科学的负面影响的内容,尤其是在Primary school and middle school。<br/>她有时会给学生听一些简单的关于科学负面影响的内容,但都是从正面的角度讲:例如号召大家爱护环境。她在学生的野外实习中特别强调爱护环境。 <br/>另外,我的观察是,美国老师对科学负面作用的反思并没有达到你说的层次。美国人非常信仰科学,他们中的很多人认为科学可以解释一切。<br/></font><font color="#ff0000">中国模式适应少数精英学生</font></font></p>
<p><font color="#ff0000" size="4">我觉得中国的科学教育也有它独特的优势,它强调基础,同时,也能在少数比较适应这种教育方法的学生身上建立起良好的科学思维和素养。但是我觉得,中国的问题在于它没有促进每一个学生的成功,适应中国这种模式的学生毕竟是少数。从这一点上讲,我们应该向美国学习。</font></p>
<p><font size="4">动手以外的补充和连接<br/>大量优秀的科普杂志,例如Popular Science,News Weekly -Science,都有儿童版和学校版。这些读物上面的文章通俗易懂,富有启发,能够很好地满足和不断激发孩子们的好奇心。<br/>70年代,以佛朗克.奥本海默为代表的一批科学家和教育家创办了以Hands on Science为办馆思想的现代科技博物馆(有人又称之为科学中心),其代表就是旧金山探索馆和伯克利大学的劳伦斯科学宫。 </font></p>
<p><font size="4"><font color="#ff0000">文化与发展问题<br/>我觉得美国的这种科学教育和他们的评价方式是分不开的,这里的学校非常不注重学生的排名,给我的感觉是学生之间的竞争压力非常小,他们可以把所有的精力都放在自己感兴趣的问题上。升入自己理想的高中是他们唯一的压力。不过我现在还没有完全弄清楚他们的升学方式,但我知道有些学生是要参加一些统一的考试的,让我纳闷的是他们并没有向中国的学生那样提前一两年就开始着手准备考试。<br/></font><font color="#0000ff">中美比较小结<br/>美国<br/> 教育哲学:从知识—方法—素养<br/> 教学:从动手—分层次、分内容、全方位、虚拟动手<br/> 全社会参与:国家科学资源中心(NSRC)下设三个分中心:</font> <br/>Curriculum Development Center (CDC)<br/>Professional Development Center (PDC) <br/>Leadership and Assistance for Science Education Reform (LASER) Center Laser Program.doc<br/><font color="#ff0000">中国<br/> 徘徊不定。外国的东西我们常常用不上:文化基础<br/></font></font></p>
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<p><font size="4">五、一点建议</font></p>
<p><font size="4">素质:增强求真意识<br/>活动:以观察为核心<br/>内容:少而精;一滴水见太阳<br/>备课:重视学具结构和课堂提问设计<br/>以观察为核心<br/> 结论的正确与否要以观察为标准(《搭一个电路》),错误或不全面的结论要通过重复观察去纠正。<br/>分类(有比较的观察)<br/>测量(精确的观察)<br/>实验(精心设计的观察)<br/>分析(对观察结果的关系的认识)<br/>解释(对观察现象的解释;产生理论)</font></p>
<p><font size="4">一滴水见太阳</font></p>
<p><font color="#ff0000" size="4">一学期重点上好几节课。集体备课。<br/>先模仿,后创造。体验一下探究的情境。<br/>重视学具结构</font></p>
<p><font size="4"> <font color="#0000ff">学具的种类和组合以及交给孩子们的次序就是学具的结构;<br/> 学具的结构要严密:即各个学具之间、学具与教学内容和教学目标之间具有紧密的联系。结构严密的学具可以自然引领孩子们走向教学目标(兰本达)。<br/></font> 学具图<br/>重视课堂提问设计<br/> 集体备课共同设计课堂提问。 <br/> 从分析教师的课堂提问人手:<br/>帮助教师提高探究性科学教学方法<br/>帮助教师从学生的回答中评价学生</font></p>
<p><br/><font size="4">我国小学阶段目标</font></p>
<p><font size="4">小学阶段概念与过程目标不宜多,“一滴水见太阳”。<br/><font color="#ff0000">我国目前的小学科学教育目标的重点:<br/> 勤于观察、善于观察的能力;初步学会根据观察事实来解释不同现象之间的关系,从而养成尊重事实、严谨求实的品质。在这基础上,根据学生的具体情况,进行创造性地提出问题、分析实验数据的能力和素质的发展</font>(《里面是什么》)。</font></p>
<p><font size="4">谢谢<br/></font></font></p>
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