STC课程实验——基于实践的课程研究 [复制链接]

③让学生了解学科的概念、理论和思维模式。
STC 课程有效地尝试设计了适合小学生的、具有学科特色的“科学实践”,包括不同领域科学家解决问题的研究方法和思维方法,认为这有助于学生达到最佳的学习效果,更好地对自己的学习过程进行监控。
STC 课程的物质科学领域是由“固体和液体”“变化”“化学实验”“电路”“食品化学”以及“磁铁和电动机”6个单元组成的。在这些能够引起小学生学习兴趣、适合他们探究的有限学习活动中,设计者仍然凸显了物质科学以实验为基础、逻辑推理和数学表达这些基本的特征。
上述6个单元共涉及了65个可在教室里进行的实验,使用的大多是非经典的实验材料。
在探究的过程中,对学生的逻辑思维也进行了很好的训练。

数学表达和运算思维的运用在物质科学的6个单元中,主要表现在用数字表示各种量及其关系方面。
与物质科学领域不同,地球与空间科学领域部分的内容显示了地质科学家进行研究工作的特有方式。
STC 课程对学科“科学实践”的重视启发我们,学生对科学的认识、学习能力的增长是与学科知识紧密结合在一起的。
学科“科学实践”是“科学实践”教育目标的具体化、精细化。对这一问题的研究,将有利于学生对学科核心思想的理解,也有利于他们对自己的学习进行监控和评价。

(3)向学生提供有组织的信息。
学习科学的又一重要发现,是知识必须置于一个概念的框架中才能得到很好的理解。
有用的知识不是事实的简单罗列,而是围绕重要概念或“大观点”联系和组织起来的,并且应该以连贯性的方式向前发展,对儿童来说也是如此。
STC课程在内容组织方面遵循了这一原则。

①观念性框架。
STC课程采取的方法是每个单元都重点指向一个特定的学科概念,但同时会渗透其他相关的学科概念。
为了使教师和学生准确地了解和把握课程的观念性框架,设计者为 STC课程的每个单元都编制了一条概念发展线,呈现在教师教学用书最开始的部分。
概念发展线包括统一概念、单元概念、分级概念和子概念四个部分。统一概念从跨学科的角度阐明了每个单元的教学目标;单元概念表述的是本单元所指向的具体学科观念;分级概念表明了这一学科观念的主要下位概念;子概念则是单元概念的一系列下位概念。
在每一个子概念下方列出的是与之相关的每课的主题及学生参与的主要活动。这样一条概念发展线,清晰地呈现出整个单元的观念性框架结构,在每部分教学内容与学科观念之间建立了联系,并展示了学科观念逐级构建的逻辑线索。这些都为教学的正确走向起到了重要的保证作用。

②课程内容点阵图。
为了让参与教学的所有教师和学生明白课程的内容与教学目标的关系以及内容之间的关系, STC课程的设计者绘制了单元与美国《国家科学教育标准》的关系图。这是一张以单元题目为横轴,以美国国家科学教育标准》内容标准的标题及其概念为纵轴的点阵图。格里的点标志着在单元每课或阅读材料中所涉及的标准内容。从图中我们可以看出, STC课程的每一个单元几平都与美国《国家科学教育标准》中的科学探究(进行科学探究必需的能力、对科学探究的理解)、科学与技术(对科学与技术的理解)、科学史与科学的本质(科学是人类的事业)、统一的概念与过程(系统、序列与组织、证据模型与解释、稳定变化与测量)相关。每个单元涉及的内容标准至少有5项。
对于一个科学主题,不是简单地从知识的维度对其分类,而是将它与众多的科学教育目标建立联系。对于一个科学概念,不是将其置于一个教学情境和一个学科背景下进行构建,而是创设了一种综合理解和连贯把握的认知框架。点阵图看起来是二维的,但实际表达的是教学内容之间十分复杂的空间结构关系。它让教师和学生一看就能明白活动如何连贯成一堂课,又如何形成单元,而单元又如何合并成总体课程。它不是将教学目标仅仅看作是对各种主题所构成的概念的集合,而是把教学日标看作是对概念理解的不断提高。点阵图还揭示了是哪些科学事实和概念构成了某一特定目标,以及如何达成这些目标,并且将这一目标的邻近线索也用理性的方式串联在一起。这种以概念间的发展和相互作用组织教学内容的方式,彻底抛弃了将科学教育目标看成是各种信息和技能简单集合的传统思维,建立起一个内容丰富、技能和观点可以相互支撑的架构,这对学生科学素养的全面提高具有重要意义。

(三)课程编制的策略
        经过6年的教学实践,我们深切地感受到,STC课程之所以能够在美国以及其他地区获得较高的评价,是与设计者采取的一系列行之有效的课程编制策略有关。设计者没有停留在课程建设的理论层面,而是下大力气将课程编制的基本思想,一项一项地物化为具体的、可操作的编写策略,一步一步地融进各个单元的活动设计。而这些策略,无一不体现出深厚的教育学、心理学研究水平。

1.单元教学模块STC课程认为,课程内容是科学教育的“血与肉”,是真正要教给学生的东西,最有效的方法是用一系列科学“模块”(单元)来设计科学课程。
STC课程为1-6年级的学生共提供了 24个单元,这些单元是课程的基本组成部分。每个单元给学生提供了一个机会去直接探索科学现象,思考他们的观察,与同学分享发现,以及将学到的知识应用于新的情境。这些单元具有一些新的特质。
(1)较长时间的连续性探索。
(2)可进行年级浮动。
(3)清晰明确的过程设计。

2.思维工具
为了培养学生科学思维的习惯,包括批判性思维、在科学背景下的推理和一系列科学探究的方法, STC 课程的设计中引人了思维工具。
(1)科学记录。
科学记录是 STC 课程采用的“工具”之一,包括班级记录单和学生的科学笔记。
班级记录单将学生关于学习主题的前概念记录贴出来,并在单元学习中不断补充。在单元学习结束时,让学生回忆整个单元的学习过程,以及现在关于学习主题知道了什么。然后对照班级记录单判断现在的想法是否更全面,该单元的什么体验可以证实自己的认识,是否需要改变原来的想法。最后要求学生在这个记录单上增添新的信息,写下还想继续研究的问题。这个记录单为学生提供了有效的载体,帮助他们对自己的学习进行反思,完成对学习的认识,是一种元认知思维工具。
学生的科学笔记发挥了另外的作用。

STC 课程采用了以下具体的方法。
①用科学笔记帮助学生形成和确定问题。
要求学生把关于科学主题的问题记录在笔记本上,然后一句一句写成小条,在全班讨论并进行分类。一类是通过实验可以回答的问题,一类是需要向专家咨询(或查阅资料、上网搜索等)的问题。如果有不能确定的问题,教师还要帮助学生重新组织语言形成另外一种形式,再添加到上面两栏里。有了这种分类的意识之后,学生往往能在接下来的学习中自觉地整理问题,并开展独立研究。

②使用网状图建立知识间的联系。
STC 课程提倡学生在科学笔记上用网状图记录自己的想法。在网状图的中心标明主题,然后对这个主题做尽可能多的联想,或者在网状图的中心标明主要概念,再标出相关概念和这个概念的关系。网状图可以帮助学生意识到自己已知的知识,并引导他们尽可能地把有关概念联系起来。根据课或单元的不同需要,网状图常常还用来连接过程、功能、性质、分类、描述或呈现一个系统。通过确定图的主题中心,学生将会对网状图所表达的思想形成建立在分析基础上的理解。