科學教育與章節(jié)堂教學.ppt

科學教育與課堂教學,主講人 馮杰,第一講 科學課程的起源與科學課程的目標,課程的基本內(nèi)容,一、什么科學課程基本理論 1、科學、技術(shù)與科學課程 2、科學課程與科學教育 二、教學法概論基本方法 1、教學過程，教學原則，教學設計 2、教師的角色，學法指導，教學研究 三、課堂教學技能基本技能 1、基本教學方法 2、課堂教學的十一機能,上篇 科學課程教學概論 第一章 科學及科學教育 第一節(jié) 科學與科學教育的本質(zhì)內(nèi)涵,一、什么叫科學？ 1科學是人對自然界客觀事實和規(guī)律的理性認識 2科學是科學知識、科學方法和科學精神 三個方面組成的一個不可分割的有機整體 3科學是一種文化現(xiàn)象 4科學具有局限性 二、科學的內(nèi)涵與現(xiàn)代特征 1、科學精神與人文精神的結(jié)合 2、科學世界的教育與生活世界的教育相結(jié)合 3、科學內(nèi)容與科學過程相結(jié)合 4、知識教育與能力培養(yǎng)的結(jié)合（科學素養(yǎng)）,STS：science, technology,society,第二節(jié) 科學教育的產(chǎn)生與發(fā)展現(xiàn)狀 一、西方科學課程發(fā)展,1、歐州啟蒙運運之前，西方的教育主要受宗教控制 2、在17世紀上半期，洛克發(fā)表了教育漫話，標志著西方教育從古典教育向?qū)嵖平逃D(zhuǎn)變。 3、1635年英國誕生了新型的中等學?！鞍⒖ǖ旅住?； 4、18世紀初德國出現(xiàn)了實科學校。最初的科學課程是按學科進行分類的。這一時期科學課程的出發(fā)點是為了培養(yǎng)大量的、合格的勞動人員。 5、19世紀50年代，英國教育家斯賓塞開始大力倡導科學教育，之后，又經(jīng)赫胥黎等人的努力，古典教育才逐漸讓位于科學教育 6、直到十九世紀末期隨著現(xiàn)代教育制度的建立和發(fā)展（夸美紐斯大教學論），科學教育在中小學課程中占據(jù)了穩(wěn)固的地位，成為現(xiàn)代教育的一個重要組成部分。 7、西方20世紀30年代，中國20世紀80年代質(zhì)疑以學科為中心的傳統(tǒng)科學課程存在弊端受到諸多的批評，認識到科學教育應該以學生的經(jīng)驗和興趣出發(fā)，而不是從科學學科的要求和特點出發(fā)，使學生理解、懂得一些STS的相互作用和影響，了解改變?nèi)祟惿婧臀镔|(zhì)條件的方法中國與西方的差距。,8、20世紀50年代末60年代初，由于受前蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星的發(fā)射成功的影響，美國、英國掀起了改革科學課程，強調(diào)認識學科結(jié)構(gòu)的基礎，強調(diào)實驗課中的探索研究。前蘇聯(lián)贊可夫的“學生的一般發(fā)展” 9、20世紀60末至80年代初，一些國家政府開始注重提高公民的科學素養(yǎng)一方面擴大教育活動的對象，提出面向所有學生的科學教育的口號，另一方面擴大課程的內(nèi)容，突出各學科之間的聯(lián)系，突出STS。 10、20世紀80年代初開始，由于60年代至80年代初產(chǎn)生大量的綜合科學課程和STS課程不能實現(xiàn)使每個公民具有良好的科學素養(yǎng)的目標（我國目前正在重蹈西方的覆轍），科學教育界開始把焦點從建立在分科課程基礎上的傳統(tǒng)的綜合科學課轉(zhuǎn)到建立在統(tǒng)一性基礎上的科學課程。這種建立在統(tǒng)一性基礎上的科學課程就是現(xiàn)代科學課程。,二、我國大陸科學課程的發(fā)展,1、中國科學教育的思想可以追朔到明末清初。代表人物是顏元，他主張以堯舜周孔所倡導的“三事、六府、三物、六德、六行、六藝”為內(nèi)容。這些概括起來說，是經(jīng)史及天文、地理、水學、火學、工學、農(nóng)學等。既有社會科學，又包括自然科學知識。 2、顏元教育思想反映了古典教育與實科教育的結(jié)合。顏元所處的時代是明末清初，他的教育理論與西方早期啟蒙運動思想家洛克并駕齊驅(qū)。然而中國的改朝換代帶來的是專制主義，它扼殺了資本主義的蔭芽。 3、鴉片戰(zhàn)爭失敗后，少數(shù)有識之士(龔自珍、林則徐)在痛心中警醒，開始以傳統(tǒng)的價值觀和方法論試探性地進行偏離，最終提出“師夷長技以制夷的”主張，并逐漸發(fā)展成能與國粹思潮相抗衡的強大社會思潮 中學為體，西學為用；“洋務運動”。 4、五四文化運動，被譽為“中國的文藝復興”。 科學教育思潮是“五四”新文化運動時期非學重要的一種教育思潮“科學、民主、白話文” 5、1922年，受杜威教育思想的影響，國民政府頒發(fā)的新學制壬戌學制規(guī)定初中開設合科的自然科學課程。當時商務印書館等還出版過實用自然科學教科書,6、1929年，由于合科科學課程遇到困難，國民政府頒發(fā)中學暫行課程標準，規(guī)定“自然科學分科制和合科制”，既有合科制的自然課程標準，又有分科的植物動物，理化課程標準各一種，供學校自由采用。 7、1936年，國民政府頒布發(fā)的修正中學課程標準規(guī)定，初中科學教育完全分科制，開設生理衛(wèi)生、植物動物、物理、化學五科。 8、1940年重新修正中學課程標準時，取消植物，動物，開設博物，1948修訂中學課程標準又將物理和化學合并為理化。 9、新中國成立初期，教育強調(diào)學習蘇聯(lián)經(jīng)驗，注重思想教育，重視基礎知識的傳授和基本技能的訓練，教材的系統(tǒng)性強，19531956年人民出版社編寫出版了初中物理、化學自然地理、植物學、動物學以及人體解剖生理學等教材。,10、1956年和1960年分別有兩次教育的改革，由于改革缺乏現(xiàn)代教育理論的指導，加上政治氣候的影響，改革以失敗告終，此后，學科中心課程進一步強化，其原因是國家掌控考試資源 11、20世紀80年代初，中小學科學課程改革的呼聲日漸高漲，1985年10月，中央教科所在蘇州召開中國理科教師問題研討會，正式提出了“科學、技術(shù)與社會教育在中國的實施問題。 12、1986年4月，全國人大常委中華人民共和國義務教育法義務教育的實施對課程改革提出了新的理念和要求，在改革中，出現(xiàn)了東北師大附中，上海、浙江的初中綜合理科改革試驗學科中心課程。 13、2001年6月教育部頒發(fā)的基礎教育課程改革綱要(試行)規(guī)定在39年級開設科學課程。2001年秋，已有三套初中科學教材和兩套小學科學教材在國家級課程改革實驗區(qū)進行實驗。,第三節(jié) 科學教育的地位與作用,一、科學教育、科學研究與社會生產(chǎn)的關(guān)系,勞動者和研究者,1科學教育促進國民經(jīng)濟的發(fā)展 2科學教育經(jīng)濟效益勞動力、人力資源 3科學對精神文明建設的促進作用,二、科學教育對社會發(fā)展的促進作用,1科學教育對科學發(fā)展的直接促進？ 2科學教育對科學知識的繼承和創(chuàng)新？ 3培養(yǎng)科學人才？,三、科學教育對科學發(fā)展的促進作用,1科學教育促進人的素質(zhì)的提高 2科學教育提高了人的解放程度,四、科學教育對人的發(fā)展的促進作用,第四節(jié) 科學教育的理論與思潮,一、培根（E15611626）經(jīng)驗論的科學教育理論,1對科學知識的認識和科學分類的提出 2改革經(jīng)驗教育，提倡科學教育 3提出科學的實驗歸納法,二、斯賓塞（E18201903）實證主義的科學教育理論,1提出科學教育最有價值 2注重科學的課程論 3重視自然科學，倡導“綜合哲學”,三、貝爾鈉（E19011971）的科學教育觀,1論述科學教育“先天不足” 科學思維方法、創(chuàng)造能力 2論述科學教育的教學形式與方法 3科學課程的現(xiàn)代化、綜合化、人文化 4掌握科學的論證方法,“知識就是力量” 新工具,“什么知識最有價值”？ 什么知識最有價值,“科學方法” “人文化”,四、布魯納（A1915）的結(jié)構(gòu)主義科學教育理論,1讓學生掌握學科知識的基本結(jié)構(gòu) 2強調(diào)基礎學科的早期學習 3倡導培養(yǎng)直覺思維的科學教育 4提倡“發(fā)現(xiàn)法”教學（Learning through discovery）,“發(fā)現(xiàn)法” 結(jié)構(gòu)主義,五、弗雷澤（E）科學教育理論,1提倡面向未來的科學教育 2向所有人普及科學教育 3培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力 4提倡“發(fā)現(xiàn)法”教學,“科學為大眾”,第二章 課程及科學課程 第一節(jié) 課程：內(nèi)涵及發(fā)展,一、課程(curriculum)的起源,二、課程的分類及其含義,1中國：唐代孔穎達 2西方：英國斯賓塞,1教育者的角度 計劃或方案 2學習者的角度 計劃或方案 3體現(xiàn)一定教育目的師生共同的教與學的方案 4廣義的學習內(nèi)容 課堂內(nèi)外（隱形課程） 5學生在學校里獲得的實際全部經(jīng)驗 6教育者、學習者、學習效果三方面時間方案,第二節(jié) 科學課程的性質(zhì)與價值,一、科學課程的性質(zhì)與特點,1知識與技能 基本素養(yǎng) 2過程與方法 科學探究 3情感、態(tài)度、價值觀STS,二、科學的本質(zhì)與科學課程,1科學是人對自然界客觀事實和規(guī)律的理性認識 2科學是科學知識、科學方法和科學精神 三個方面組成的一個不可分割的有機整體 3科學是一種文化現(xiàn)象 4科學具有局限性,1切合初中教學的實際，為多數(shù)教師所接受 2有利于培養(yǎng)學生的發(fā)展觀 3有利于提高學生的科學素養(yǎng) 4有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神 5有利于培養(yǎng)學生的人文素養(yǎng)和科學態(tài)度 6有利于繼承優(yōu)秀的文化傳統(tǒng) 7有利于減輕學生的課業(yè)負擔,三、科學課程的獨特作用,四、綜合科學課程體現(xiàn)的價值,1有助于學生從整體上認識自然科學 2有助于學生知識遷移 3有助于學生科學探究能力的培養(yǎng) 4有助于學生關(guān)注STS,第三節(jié) 科學課程的基本理念,一、面向全體學生 二、立足學生發(fā)展 三、體現(xiàn)科學本質(zhì) 四、突出科學探究 五、反映當代科學成果,第四節(jié) 科學課程的設計思路,一、整體設計科學課程，全面提高學生的科學素養(yǎng),二、突出科學探究，體現(xiàn)科學本質(zhì)，注重學生發(fā)展,1知識與技能 基本素養(yǎng) 2過程與方法 科學探究 3情感、態(tài)度、價值觀STS,1體驗科學探究的歷程 2發(fā)展科學探究能力 3增加對科學及科學方法的理解 4培養(yǎng)良好的學習習慣，終身學習的思想,三、加強科學、技術(shù)與社會的教育,1打破科學與技術(shù)的人為分割 2體現(xiàn)科學、技術(shù)與社會的聯(lián)系 3形成人、自然與社會有機關(guān)聯(lián)的認識 4科學精神與人文精神的結(jié)合 5初步培養(yǎng)技術(shù)設計的能力,第五節(jié) 科學79年級課程目標,一、總目標 提高每個形式的科學素養(yǎng),1基本的科學知識； 2基本的科學的方法； 3科學態(tài)度； 4科學精神； 5科學道德， 6科學創(chuàng)造力以及科學技術(shù)知識的運用等方面。,科學素養(yǎng)的構(gòu)成（內(nèi)涵）,其一是對科學術(shù)語和概念的基本了解； 其二是對科學過程和科學方法的基本了解； 其三是對科學與社會之間的關(guān)系基本了解。 公眾只有同時具備了這三個層次的基本水平，才可以認為具備了基本的科學素養(yǎng)水平。,科學素養(yǎng)的外延,2 科學方法與科學探究的關(guān)系,二、分目標 提高每個學生的科學素養(yǎng),1觀察與思考； 2假設與猜想； 3制定計劃與設計實驗； 4進行實驗與收集證據(jù)； 5分析與論證 ； 6評估； 7交流與合作。,（一）科學探究（過程、方法能力）,1統(tǒng)一的科學概念與原理物質(zhì)、運動與相互作用；能量；信息； 系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)與功能；演化；平衡；守恒 2生命科學領(lǐng)域 生命系統(tǒng)的層次；開放系統(tǒng) 3物質(zhì)科學領(lǐng)域 物質(zhì)的低級形式；物質(zhì)結(jié)構(gòu)；能量轉(zhuǎn)化與守恒； 4地球、宇宙與空間領(lǐng)域 了解,（二）科學知識與技能,科學探究七步驟,1保持對自然界的好奇和求知欲，發(fā)展對科學的探索興趣， 2學習一定的物理基礎知識，養(yǎng)成良好的思維習慣，在解決問題或作決定時能嘗試運用科學原理和科學研究方法； 3具有創(chuàng)新意識，能獨立思考，勇于有根據(jù)地懷疑，養(yǎng)成尊重事實大膽想象的科學態(tài)度和科學精神； 4關(guān)心科學發(fā)展前沿，具有可持續(xù)發(fā)展的意識，樹立正確的科學觀，有振興中華、將科學服務于人類的使命感與責任感。,（三）科學態(tài)度、情感與價值觀,1初步認識科學推動技術(shù)進步，技術(shù)又促進科學發(fā)展的相互關(guān)系，初步認識社會需求是科學技術(shù)發(fā)展的強大動力。 2了解科學技術(shù)在當代社會經(jīng)濟發(fā)展中已經(jīng)成為一種決定性因素，科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力。 3了解技術(shù)對自然、人類生活和社會產(chǎn)生的負面影響，初步懂得實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的意義。 4了解科學技術(shù)不僅推動物質(zhì)文明的進步，也促進精神文明的建設與發(fā)展，科學技術(shù)是一項重要的社會事業(yè)，每一個公民都應該關(guān)心并有權(quán)利參與這項事業(yè)。 5初步形成關(guān)注環(huán)境、資源等社會重大問題的意識，增強社會責任感，知道應當用科學的原理和方法解釋自然現(xiàn)象和解決生活中遇到的實際問題。,（四）科學、技術(shù) 與社會的關(guān)系,科學課程的教學目標解讀舉例,舉例 物質(zhì)科學,一、第二模塊：物質(zhì)科學 1“物質(zhì)科學”在科學(79年級) 的地位和作用 2“物質(zhì)科學”的知識點 二、第四模塊：地球、宇宙和空間科學 1第四模塊的教學目標 2第四模塊的主題二“人類生存的地球”的教學目標,第二模塊：物質(zhì)科學,1“物質(zhì)科學”在科學(79年級) 的地位和作用,四個主題 常見的物質(zhì)、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的運動與相互作用、能量與能源， 涉及物理、化學、地理，以及生物 通過這些內(nèi)容的學習，學生將接觸更多的物理和化學現(xiàn)象; 了解物質(zhì)的一些性質(zhì)，理解物質(zhì)運動形態(tài)及相互作用最基本的原理 認識能量轉(zhuǎn)化與守恒的意義，初步建立物質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的觀念 并用它們解釋物質(zhì)的有關(guān)特性。,在內(nèi)容 上劃分,“物質(zhì)科學”的知識點,第六節(jié) 美國的2061計劃,一、什么是“美國的2061計劃”？,美國的“2061計劃”起始于1985年，該計劃 創(chuàng)建了一套文字和電子出版物，旨在幫助進行 科學、數(shù)學和技術(shù)教育改革。面向全體美國 人的科學勾畫出成年人應該具有的文化素養(yǎng) 即所有的學生在高中畢業(yè)時，應該知道和 可以掌握的知識內(nèi)容。,一、科學素養(yǎng)的基準的結(jié)構(gòu),二、科學素養(yǎng)的基準目錄示例,第五章 生存環(huán)境,1生命的多樣性,2遺傳,3細胞,4生命的互相依存,5物質(zhì)流與能量流,6生命的進化,美國“2061計劃”的系列著作 之一科學素養(yǎng)的基準一書， 全面系統(tǒng)地闡述了當代美國文 化觀念中關(guān)于自然科學、技術(shù) 和社會科學的性質(zhì)、范疇和內(nèi) 容以及科學素養(yǎng)的含義、內(nèi)容、 培養(yǎng)目標和培養(yǎng)途徑。該書還 設計了使青少年達到一定科學 素