科學(xué)素養(yǎng)的含義和培養(yǎng)(課堂PPT)課件

1、科學(xué)素養(yǎng)的含義和培養(yǎng)1.3.1 國(guó)內(nèi)科學(xué)素養(yǎng)（素質(zhì)）理論的發(fā)展3.1.1 素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì) （1）素質(zhì)的詞典解釋： 一是指“白色質(zhì)地” 二是指“本質(zhì)” （2）素質(zhì)的心理學(xué)定義： 一般指有機(jī)體天生具有的某些解剖和生理的特性。主要是神經(jīng)系統(tǒng)、腦的特性，以及感官和運(yùn)動(dòng)器官的特性。是能力發(fā)展的前提和基礎(chǔ) 。2.對(duì)素質(zhì)的有關(guān)認(rèn)識(shí)強(qiáng)調(diào)素質(zhì)是先天的傾向于將素質(zhì)的基本特性改變?yōu)楹筇煨詧?jiān)持素質(zhì)先天性與后天性的統(tǒng)一 3.3.1.2 關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)（素質(zhì)）的含義 （1）科學(xué)素養(yǎng)就是借助普通教育的重要組成部分包括物理學(xué)、化學(xué)、生 物學(xué)在內(nèi)的理科教育所應(yīng)當(dāng)培育的公民素質(zhì)。（鐘啟泉,1997）（2）科學(xué)素質(zhì)主要指人們認(rèn)識(shí)自然

2、和應(yīng)用科學(xué)知識(shí)的過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的內(nèi)稟 心理特質(zhì)，包括人所掌握的科學(xué)知識(shí)、技能和方法，在此基礎(chǔ)上形成的 科學(xué)能力、科學(xué)觀、以及科學(xué)品質(zhì)等 。 （高凌飚,1996）（3）科學(xué)文化素質(zhì)指人們?cè)诳茖W(xué)文化方面所具有的較為穩(wěn)定的、內(nèi)在的基本 品質(zhì)，其中在自然科學(xué)方面主要體現(xiàn)在物理、化學(xué)、天文、地理、生物 學(xué)等知識(shí)教育之中，表明人們?cè)谶@些知識(shí)及與之相適應(yīng)的能力行為、情 感等綜合發(fā)展的質(zhì)量、水平和個(gè)性特點(diǎn)。 （北師大監(jiān)測(cè)課題組 ） 4.高凌飚：科學(xué)素質(zhì)教育的含義和中國(guó)科學(xué)教育改革的路向；世界教育發(fā)展趨勢(shì)與中國(guó)教育改革論文集；人民教育出版社，北京，1998 科學(xué)素質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖5.科學(xué)素養(yǎng)涵義的闡述特點(diǎn) 1. 通過(guò)

3、突出科學(xué)素養(yǎng)與理科教育的關(guān)系來(lái)規(guī)定科學(xué)素養(yǎng)， 即從科學(xué)素養(yǎng)的形成、發(fā)展的主要渠道、途徑來(lái)界定。2. 強(qiáng)調(diào)科學(xué)素養(yǎng)是較為穩(wěn)定的、內(nèi)在的心理特質(zhì)。3. 強(qiáng)調(diào)科學(xué)素養(yǎng)是對(duì)自然世界的認(rèn)識(shí)，對(duì)自然科學(xué)知識(shí)的掌握。認(rèn)為科學(xué)素養(yǎng)的核心是“人的科學(xué)觀” 。6.素養(yǎng)（literacy）的含義：一是指有學(xué)識(shí)、有教養(yǎng)二是指能夠閱讀、書(shū)寫(xiě)，有文化。3.2 國(guó)外科學(xué)素養(yǎng)理論的發(fā)展7.起源： 赫胥黎將科學(xué)素養(yǎng)作為普通或人文教育的基礎(chǔ)部分，提出：個(gè)體要成為有教養(yǎng)的社會(huì)的一員，必須擁有什么樣的科學(xué)知識(shí)？ 杜威在20世紀(jì)30年代從科學(xué)素養(yǎng)作為功能性定義的角度提出的：為了個(gè)體能夠?qū)τ诳茖W(xué)相關(guān)的素材進(jìn)行閱讀、理解、表達(dá)觀念以及參與

4、與科學(xué)相關(guān)的日?；顒?dòng)，需要哪種科學(xué)知識(shí)？ 8.兩種視角一個(gè)角度是將科學(xué)素養(yǎng)作為普通教育的基礎(chǔ)部分，顯然，這是基于素養(yǎng)的“有學(xué)識(shí)、有教養(yǎng)”的認(rèn)識(shí)；另一角度是從功能性定義的角度界定科學(xué)素養(yǎng)。把素養(yǎng)理解為“具有閱讀、寫(xiě)作的能力”。 9.3.2.1 “科學(xué)素養(yǎng)”一詞的出現(xiàn)最早正式使用“科學(xué)素養(yǎng)”一詞的是美國(guó)著名教育家、哈佛大學(xué)校長(zhǎng)科南特（Conant）。在1952年出版科學(xué)中的普通教育，將科學(xué)素養(yǎng)定位于普通教育的層面1958年美國(guó)科學(xué)教育家赫德（Hurd）在科學(xué)素養(yǎng)：對(duì)美國(guó)學(xué)校的意義，將科學(xué)素養(yǎng)解釋為“理解科學(xué)及其在社會(huì)中的應(yīng)用”。 10.3.2.2 科學(xué)素養(yǎng)的定義不斷增生 60年代中期，美國(guó)威斯康星

5、大學(xué)的Pella等人對(duì)已有文獻(xiàn)的共同性主題進(jìn)行綜合概括: （1）科學(xué)和社會(huì)的相互關(guān)系； （2）科學(xué)的倫理 （3）科學(xué)的本質(zhì) （4）科學(xué)知識(shí) （5）科學(xué)和技術(shù) （6）人文中的科學(xué)11.70年代中期，美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)的Showalter等人對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的概念進(jìn)行了又一次總結(jié)概括：（1）科學(xué)的本質(zhì)（2）科學(xué)概念（3）科學(xué)過(guò)程（4）科學(xué)的價(jià)值（5）科學(xué)和社會(huì)（6）對(duì)科學(xué)的興趣（7）與科學(xué)有關(guān)的技能12.1983年，國(guó)際科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展中心主任Miller總結(jié)已有的理論和實(shí)證研究，在科學(xué)素養(yǎng)：概念和經(jīng)驗(yàn)的回顧一文界定內(nèi)涵： （1）關(guān)于科學(xué)概念的理解 （2）關(guān)于科學(xué)過(guò)程和科學(xué)方法的認(rèn)識(shí) （3）關(guān)于科學(xué)、技術(shù)和

6、社會(huì)的相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)13.3.2.3 科學(xué)素養(yǎng)作為課程目標(biāo)在英國(guó)和美國(guó)，兩個(gè)享譽(yù)盛名的權(quán)威科學(xué)家組織：皇家社會(huì)（Royal Society）和美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)（American Association for the Advancement of Science）分別發(fā)表了兩個(gè)報(bào)告，表達(dá)了對(duì)公眾理解科學(xué)水平的關(guān)注。 每個(gè)人都需要對(duì)科學(xué)有所理解，包括它的成就和限度，不管他是不是科學(xué)家或工程師。提高這種理解并不是一種奢侈：它是一種對(duì)我們未來(lái)社會(huì)健康發(fā)展的非常重要的投資。（Royal Society， 1985）美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)則采取一種更為緊迫的語(yǔ)調(diào)： 只有公眾理解了科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)，形成科學(xué)的思維習(xí)

7、慣，科學(xué)和技術(shù)提高人類生活的潛能才能實(shí)現(xiàn)。沒(méi)有具備科學(xué)素養(yǎng)的大眾，奔赴美好世界的前景就是渺茫的。（AAAS， 1989）14.Thomas & Durant（1987）: 從經(jīng)濟(jì)角度考慮：我們需要一批科學(xué)家維持和發(fā)展工業(yè)，這是國(guó)家繁榮昌盛的基礎(chǔ)。從功利角度考慮：每個(gè)人都需要對(duì)科學(xué)有一定的理解，以處理日常生活中遇到的科技產(chǎn)品及其操作過(guò)程。從民主的角度考慮：在一個(gè)民主國(guó)家，越來(lái)越多的人能夠參與決策是我們希望的結(jié)果；很多重要的議題都涉及科學(xué)和技術(shù)；每一個(gè)人都應(yīng)該理解科學(xué)以便能夠參與討論，并作出決策從文化角度考慮：科學(xué)是一種重要的文化成就；每一個(gè)人都應(yīng)該能夠意識(shí)到它的重要性。 從道德角度考慮：科學(xué)實(shí)踐

8、體現(xiàn)了規(guī)范準(zhǔn)則和致力奉獻(xiàn)（norms and commitment）的精神，具有廣泛的價(jià)值。15.2061計(jì)劃: Science for All Americans (AAAS,1989)（1）熟悉自然世界并認(rèn)識(shí)它的多樣性和統(tǒng)一性 （2）理解科學(xué)概念和原理（3）懂得科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)的一些相互依賴方式（4）認(rèn)識(shí)到科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)是人類的事業(yè)及其局限性 （5）形成科學(xué)的思維方式（6）運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和科學(xué)思維方法解決個(gè)人和社會(huì)問(wèn)題16.Beyond 2000:Science Education for the Future（Millar & Osborne,1998）理解重要的科學(xué)思想和解釋框架 理解

9、科學(xué)探究過(guò)程認(rèn)識(shí)科學(xué)對(duì)物質(zhì)環(huán)境和人類文化的重要影響17.OECD/PISA (Programme for International Student Assessment, 2003 )理解科學(xué)知識(shí)（與日常生活相關(guān)；與未來(lái)發(fā)展相關(guān)；與科學(xué)過(guò)程相結(jié)合）理解科學(xué)過(guò)程（描述、解釋和預(yù)測(cè)科學(xué)現(xiàn)象；理解科學(xué)探究；解釋科學(xué)證據(jù)和結(jié)論）理解不同背景下的科學(xué)18.3.3 科學(xué)素養(yǎng)的定義（1）普遍：一元的科學(xué)素養(yǎng)（2）少數(shù)：多元的科學(xué)素養(yǎng) Shen（1975）認(rèn)為不同的環(huán)境中會(huì)有不同科學(xué)素養(yǎng)的需要，提出三種功能性科學(xué)素養(yǎng):實(shí)踐科學(xué)素養(yǎng)（practical scientific literacy）：使個(gè)人可以處理

10、基本的日常生活問(wèn)題；公民科學(xué)素養(yǎng)（civic scientific literacy）：使公民在一個(gè)特定的社會(huì)背景下能夠參與科學(xué)相關(guān)的問(wèn)題討論； 文化科學(xué)素養(yǎng)（cultural scientific literacy）：使公民認(rèn)識(shí)到科學(xué)作為一種重要的文化成就。19. The capacity to use scientific knowledge, to identify questions and to draw evidence-based conclusions in order to understand and help make decisions about the natura

11、l world and the changes made to it through human activity科學(xué)素養(yǎng)（OECD,1999）：能夠運(yùn)用科學(xué)知識(shí)，識(shí)別問(wèn)題并根據(jù)證據(jù)得出結(jié)論，從而理解自然界和人類活動(dòng)對(duì)自然界的改變，以及作出相應(yīng)的決策的內(nèi)稟特質(zhì)和能力。capacity: 1.Innate potential for growth, development, or accomplishment 2. The power to learn or retain knowledge20.3.3.1 科學(xué)素養(yǎng)的主要內(nèi)涵 1. 對(duì)部分科學(xué)內(nèi)容（science content）的理解，包括事

12、實(shí)、定律、概念和理論，這是公認(rèn)的關(guān)于自然界的科學(xué)知識(shí)。 2. 對(duì)科學(xué)探究方式的理解（scientific approach to enquiry）。例如，理解科學(xué)方法及其限度和威力 3. 對(duì)科學(xué)作為一項(xiàng)社會(huì)事業(yè)的理解（science as a social enterprise）。簡(jiǎn)短地說(shuō)，就是理解“社會(huì)中的科學(xué)”（science in society）和“作為社群的科學(xué)”（science as society）21.3.3.2 科學(xué)素養(yǎng)的層次水平 Bybee （1997）把科學(xué)素養(yǎng)分為五個(gè)水平：（1）科學(xué)文盲（science illiteracy）（2）語(yǔ)詞科學(xué)素養(yǎng)（nominal scie

13、ntific literacy ）（3）功能性科學(xué)素養(yǎng)（functional scientific literacy ）（4）概念和程序性科學(xué)素養(yǎng)（conceptual and procedural scientific literacy ）（5）多維的科學(xué)素養(yǎng)（multidimensional scientific literacy)22.3.4 提高科學(xué)素養(yǎng)的途徑1. 重新定位科學(xué)教育目標(biāo) 一是要面全體學(xué)生，使他們?cè)谥行W(xué)能接受基本的科學(xué)素養(yǎng)教育；二是堅(jiān)持全面的科學(xué)教育，使學(xué)生在科學(xué)知識(shí)、科學(xué)精神、科學(xué)方法等方面得到全面的教育 23.2. 調(diào)整課程結(jié)構(gòu)：由單一到多元 要有效的提高學(xué)生的科學(xué)

14、素養(yǎng)，必須打破單一的課程結(jié)構(gòu)，突破課程內(nèi)容只重知識(shí)的傾向，構(gòu)建以必修課為主，選修課、活動(dòng)課為輔的課程結(jié)構(gòu)。 24.3. 改革課程內(nèi)容：由學(xué)科知識(shí)向綜合知識(shí)第一，科學(xué)的全面性和廣泛性。科學(xué)知識(shí)的普及既要注意穩(wěn)定的知識(shí)，又要注重新興的知識(shí)，要反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的性質(zhì)、水平和最新動(dòng)向，也要尋求不同領(lǐng)域的科學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通和完美結(jié)合。第二，從強(qiáng)調(diào)科學(xué)知識(shí)本身轉(zhuǎn)向科學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程，讓學(xué)生掌握科學(xué)思維和科學(xué)研究的方法以及蘊(yùn)含與科學(xué)知識(shí)中更深層次的科學(xué)精華。第三，從純粹的書(shū)本理論知識(shí)轉(zhuǎn)向?qū)嵱眯詮?qiáng)的，與市場(chǎng)需求、祖國(guó)需要和人類未來(lái)息息相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。25.平衡的科學(xué)課程模型圖26.4. 改革教學(xué)方式（

15、1）改變過(guò)去以講授知識(shí)細(xì)節(jié)為主的教學(xué)方式，重視兒童的思維能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，實(shí)施多樣化的教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)法探究研討法研究性學(xué)習(xí)問(wèn)題解決法 （2）運(yùn)用科學(xué)教育研究成果指導(dǎo)課堂教學(xué)27.建構(gòu)主義的科學(xué)教學(xué)方式 （Driver,1986 ）1）意向階段（orientation）：設(shè)置情景激發(fā)兒童的學(xué)習(xí)興趣；2）啟發(fā)階段（elicitation）：引出兒童的原有想法；3）重建階段（restructure）：使用各種教學(xué)策略讓兒童建構(gòu)新的概念理解（如設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)擴(kuò)大兒童的經(jīng)驗(yàn)范圍）；4）審視概念變化階段（review ）：讓兒童比較原有概念與新的或修正后的概念的不同。28.“互動(dòng)發(fā)生式”教學(xué)（高凌飚 &

16、梁爽，2003） 理念設(shè)想針對(duì)學(xué)生的原有知識(shí)和先入觀念進(jìn)行教學(xué)以學(xué)生的多種形式的活動(dòng)為教學(xué)的主要形式 注意在學(xué)生原有的思維結(jié)構(gòu)與新知識(shí)之間架搭橋梁及時(shí)反饋矯正，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 讓學(xué)生有機(jī)會(huì)發(fā)揮自己的創(chuàng)造力 十個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)、設(shè)疑、思考、活動(dòng)、歸并、應(yīng)用、評(píng)價(jià)、矯正、聯(lián)網(wǎng)、擴(kuò)展29.將HPS融入科學(xué)教學(xué)模式（Monk & Osborne,1997）30.5. 改革教學(xué)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)目的：改變過(guò)去過(guò)分強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)的甄別功能的狀況，強(qiáng)化評(píng)價(jià)在促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展方面的功能。評(píng)價(jià)內(nèi)容：改變過(guò)去只關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受或認(rèn)知能力的評(píng)價(jià)的做法，全面評(píng)價(jià)學(xué)生多元智力和能力的發(fā)展，包括學(xué)生在情感態(tài)度價(jià)值觀方面的進(jìn)步。評(píng)價(jià)方法：改變過(guò)去過(guò)多地倚重定量評(píng)價(jià)方法，甚至以書(shū)面筆試為唯一方式的做法，采用包括定性評(píng)價(jià)方法在內(nèi)的多樣化的評(píng)價(jià)形式。評(píng)價(jià)主體：改變過(guò)去將被評(píng)價(jià)者放在消極的被動(dòng)地位的做法，提倡尊重被評(píng)價(jià)者的人格，發(fā)揮被評(píng)價(jià)對(duì)象的主動(dòng)性。31.6. 充分利用大眾傳播媒體國(guó)民科學(xué)素養(yǎng)的孕育、提升，除了靠系統(tǒng)的學(xué)校教育外，