科學課程與教學論-8

第1節(jié)、物質科學內容的教學目標一、物質科學內容的課程教學目標

通過本部分內容學習，學生將接觸更多的物理和化學現(xiàn)象，了解物質的一些性質，理解物質運動形態(tài)及其相互作用最一般的原理，認識能量轉化與守恒的意義，初步建立物質結構模型的觀念，并用它們解釋物質的有關特性。對學生形成認識物質世界的科學觀念和正確方法有重要作用。第一頁第二頁，共42頁。二、物質科學內容的單元教學目標

案例：“物質間的循環(huán)與轉化”單元的教學目標知道自然界中的碳循環(huán)。知道自然界中的氧循環(huán)。知道自然界中的氮循環(huán)。舉例說出金屬、金屬氧化物、堿之間的轉化。舉例說出非金屬、非金屬氧化物、酸之間的轉化。

第二頁第三頁，共42頁。三、物質科學內容的課時教學目標

設計的一般步驟如下：研讀科學課程標準鉆研物質科學教材鑒別學生的學習需求分類整理并陳述課時教學目標第三頁第四頁，共42頁。案例１

“物體的慣性”教學目標陳述知識目標：了解牛頓第一定律和慣性概念，能舉例說明其含義；能用它們解釋給定的幾個典型現(xiàn)象；能舉出幾個利用和防止慣性的例子；能舉例說明物體的慣性與其質量有關。技能目標：能與同學合作完成小車實驗的操作第四頁第五頁，共42頁。方法與能力目標：對小車實驗結果進行思考，并閱讀伽利略的理想實驗資料，體會其中的理想化方法。情感目標：在運用慣性知識解釋常見有關現(xiàn)象中體會科學知識的實用價值，提高學習科學的興趣。第五頁第六頁，共42頁。第2節(jié)物質科學教學內容的構成與特征一、物質科學教學內容的體系物質科學領域的主題（7－9年級）

常見的物質物質的結構物質的運動與相互作用能量與能源第六頁第七頁，共42頁。《常見的物質》的主題

物質的性質水空氣金屬常見化合物常見有機物第七頁第八頁，共42頁?！段镔|的結構》的主題

構成物質的微粒元素物質的分類第八頁第九頁，共42頁?！段镔|的運動與相互作用》的主題

常見化學反應運動和力電和磁波物質循環(huán)與轉化第九頁第十頁，共42頁?！赌芰颗c能源》的主題

能的轉化與守恒能源與社會第十頁第十一頁，共42頁。二、物質科學教學內容的構成

1.科學知識科學事實——物理運動與化學變化的現(xiàn)象、實驗，與科學事實相關的歷史資料和相應的基本的科學概念與規(guī)律。第十一頁第十二頁，共42頁。2.基本技能

●基本測量儀器的使用技能、典型物理實驗與化學實驗的操作技能；

●物理量或物理狀態(tài)與過程的圖示技能、化學儀器或化學實驗的圖示技能；第十二頁第十三頁，共42頁?！窕瘜W元素與化學反應過程的符號表示技能；●物理公式推演與運算技能、物質相對分子質量計算技能；●元素周期表使用技能等第十三頁第十四頁，共42頁。3.科學方法調查方法、觀察與實驗方法、數(shù)學方法、假說方法、變量控制方法、模型方法等。此外，還有物理學常用的其它方法如等效方法、隔離方法、對稱方法、疊加方法等；化學常用的其它方法如物質形成過程的化學符號表示方法等。第十四頁第十五頁，共42頁。4.科學思想與科學觀念

因果論思想、還原論思想、守恒思想、實證思想、模型思想、對稱思想，以及科學的物質觀、運動觀、時空觀等。第十五頁第十六頁，共42頁。5.科學精神和科學態(tài)度

科學批判精神、求真求美的精神、求實創(chuàng)新精神、尊重權威但不迷信權威的精神，以及實事求是、精益求精的態(tài)度、遵守科學研究道德規(guī)范和積極參與公共事務的社會責任感等。第十六頁第十七頁，共42頁。6.科學、技術、社會之間的關系（STS教育）

環(huán)境問題、污染問題、資源問題、能源問題、高新技術，以及生活中的科學等。第十七頁第十八頁，共42頁。三、物質科學教學內容的基本特征

1.實驗特征2.方法論特征3.基礎性特征4.定量特征5.科學探究特征6.知識統(tǒng)整特征7.科學文化特征第十八頁第十九頁，共42頁。

案例2

在水和空氣這兩個綜合性主題中，有觀察，有調查，有實驗，而且貫穿在相關知識的形成和應用過程中。物質科學教學內容的這種科學探究特征，不僅能促使學生形成對科學探究的概括的、整體的認識，也能從根本上發(fā)展學生的學習能力、分析和解決問題的能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，還能有效地培養(yǎng)學生的情感態(tài)度與價值觀。第十九頁第二十頁，共42頁。案例3

物質結構主題統(tǒng)整了物質微粒、元素、物質分類；能量與能源主題下整合了機械能、內能、電磁能、化學能和核能。物質科學教學內容的這種統(tǒng)整特征，有助于學生從整體上認識自然，促使他們根據(jù)揭示自然界統(tǒng)一性的概念、原理、思想和各學科領域之間的內在聯(lián)系來構建開放型的知識結構，既有利于克服學科學習中認識的局限性和片面性，又有利于知識的遷移。第二十頁第二十一頁，共42頁。問題討論

從物質科學內容中選取一個知識點，討論如何寫出它的課時教學目標和教學特點。（1）教學目標的構成是什么？為什么有這些構成？（2）教學的特點是什么？（3）怎樣在教學中突出教學的特點？第二十一頁第二十二頁，共42頁。第3節(jié)、物質科學內容教學的實施與策略

一、科學探究教學策略及其實施

1.形成一個可探究的問題２.對問題做出猜想或假設，并提出相應的檢驗方案３.實驗取證并進行分析４.促進意義建構５.反思與評價

第二十二頁第二十三頁，共42頁。案例4

“壓強”概念建立中的探究設計情境資料：海灘上的幾對腳??；人與駱駝在沙漠中行走；生活中書包背帶變寬，且用雙背帶；用格尺的棱壓手臂，然后用格尺的平面壓手臂。問題生成：從以上實例，大家意識到有什么問題值得探究？建立假設：經(jīng)過討論，我們已經(jīng)確定了問題——壓力的作用效果與哪些因素有關。你認為與哪些因素有關呢？請在組內討論后發(fā)表意見。制定方案與實驗：請各組討論，說出檢驗自己假設的方案，設計實驗。第二十三頁第二十四頁，共42頁。實驗與分析：各組完成自己的實驗；請把實驗數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來；你是如何分析數(shù)據(jù)的？結果如何？意義建構：經(jīng)過實驗研究，我們發(fā)現(xiàn)壓力作用有什么特點？……那么，你認為可以怎樣衡量壓力的作用效果呢？反思：我們的探究經(jīng)歷了哪些過程？你有什么體會？還有什么問題？第二十四頁第二十五頁，共42頁。二、概念轉變教學策略及其實施

前概念物質科學與日常生活有著十分密切的聯(lián)系，因此，學生在學習之前，頭腦中就已經(jīng)形成了許多與物質科學概念、規(guī)律有關的認識。學生的前概念中有相當一部分是不正確、不完善，甚至是錯誤的。將學生的前概念轉化為科學概念，即為概念轉變（conceptualchange)第二十五頁第二十六頁，共42頁。（１）鑒別學生的前概念

通常使用的方法是通過課前調查或多次教學的經(jīng)驗積累來診斷學生的前概念。更有針對性的方法是，呈現(xiàn)與學習主題相關的一類事實及問題，讓學生發(fā)表自己的見解，暴露其前概念。第二十六頁第二十七頁，共42頁。(２)引起認知沖突給學生呈現(xiàn)相互矛盾的事實或與學生認識相矛盾的事實，或者揭示學生對同類事物的不同認識間的矛盾，都可以引起其認知沖突。第二十七頁第二十八頁，共42頁。(３)解決認知沖突結合教材內容及引導提問，組織學生展開討論，進行質疑、辯護、爭論、釋疑，辨明事物本質特征或內在關系，解決認知沖突。解決認知沖突的過程中，應特別注重讓學生體驗科學理性精神和實證思想，使其懂得科學認識必須與事實相符合。第二十八頁第二十九頁，共42頁。調查研究

初中生有關浮力的前概念選擇一所初中，調查學生有關浮力的前概念，并根據(jù)調查研究結果寫出分析報告調查樣本：初中2年級一個班學生調查形式：問卷第二十九頁第三十頁，共42頁。第四節(jié)、物質科學的學習特點與學習指導

一、物質科學的實踐學習特點及其學法指導

１．讓學生體會親身實踐對其學習與發(fā)展的重要意義２．指導學生結合課堂教學內容，進行課前、課后的觀察、調查及操作3．重視真實情境問題的解決4．引導學生從STS的角度關注一些問題

第三十頁第三十一頁，共42頁。二、物質科學的探究學習特點及其學法指導

１．讓學生了解和體會探究學習對其學習與發(fā)展的重要意義２．以課堂教學為主渠道，引導學生經(jīng)歷科學探究過程第三十一頁第三十二頁，共42頁。注意，學生的探究學習不是簡單地按照科學探究的基本模式經(jīng)歷一個形式過程，而是將手腦真正投身于對科學問題的探究之中。為此，必須在探究環(huán)節(jié)上給學生安排明確具體的學習任務。第三十二頁第三十三頁，共42頁。

比如，明確科學問題后，要讓學生對其做出假設；實驗觀測后，要讓學生表述看到了什么、發(fā)現(xiàn)了什么特征或因果聯(lián)系等。有些學生習慣于接受學習，面臨探究學習任務時會產(chǎn)生焦慮。因此要特別注意給學生創(chuàng)造一個安全的心理環(huán)境，同時要給與適當提示和鼓勵，幫助他們克服困難，完成任務，獲得成功體驗，逐步形成探究學習的習慣。第三十三頁第三十四頁，共42頁。３．在綜合實踐和研究性學習中深化探究學習綜合實踐及研究性學習能給學生創(chuàng)設一個更加開放的探究環(huán)境，這時教師要給學生以更大的自主權，不過要注意先引導學生形成一個與物質科學內容相關性強，具有探究體驗價值且具有可行性的課題。另外，由于物質科學中的有些內容，探究時具有不安全性，所以要特別注意活動的安全。第三十四頁第三十五頁，共42頁。４．指導學生對探究過程進行反思

探究學習涉及多層次的策略與方法，引導學生進行多方面的反思，可以有效地促進對其策略與方法的體會和掌握。第三十五頁第三十六頁，共42頁。反思的基本程序：首先，教師要引導學生對科學探究的全過程進行反思，讓學生對探究過程的主要環(huán)節(jié)有一個較為明確的認識，從總體上了解探究學習的策略和步驟然后，教師要引導學生對核心環(huán)節(jié)中的重要方法進行反思，比如反思控制變量方法、歸納方法等，從科學探究中學習一些具體的方法和技能第三十六頁第三十七頁，共42頁。最后，還要引導學生對自己的得失進行反思，讓他們既能有成功的體驗，又有切實的教訓。在學生有過幾次反思經(jīng)歷后，可以鼓勵學生自己進行，然后組織相互交流。第三十七頁第三十八頁，共42頁。

三、物質科學的建構學習特點及其學法指導

１．指導學生加強實踐與探究２．指導學生在實踐、探究中進行思考第三十八頁第三十九頁，共42頁。３．鼓勵學生形成自己的獨立