小學(xué)科學(xué)教育改革

小學(xué)科學(xué)教育改革

—基于思維的課程設(shè)計(jì)與教學(xué)改革胡衛(wèi)平中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測(cè)協(xié)同創(chuàng)新中心現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國家級(jí)教師教學(xué)發(fā)展示范中心改革的目標(biāo)：培養(yǎng)新時(shí)期需求的人才學(xué)生核心素養(yǎng)的國際比較研究

（二）學(xué)生核心素養(yǎng)的國際比較研究學(xué)生核心素養(yǎng)的國際比較研究

（二）學(xué)生核心素養(yǎng)的國際比較研究學(xué)生核心素養(yǎng)的國際比較研究

新時(shí)期人才需求的素質(zhì)特征6/18/20246生活與職業(yè)技能學(xué)習(xí)與創(chuàng)新技能：4Cs信息、媒體與技術(shù)技能/overview美國21世紀(jì)核心素養(yǎng)聯(lián)盟創(chuàng)造性人才應(yīng)具備的素質(zhì)結(jié)構(gòu)中國青少年創(chuàng)造性技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力的發(fā)展趨勢(shì)

3371名中小學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)和創(chuàng)造性人格的發(fā)展趨勢(shì)學(xué)生自身創(chuàng)造性人格不完善創(chuàng)造力發(fā)展不均衡缺乏自信心堅(jiān)持性不夠懷疑性欠缺靈活性獨(dú)創(chuàng)性創(chuàng)新素質(zhì)的現(xiàn)狀創(chuàng)新素質(zhì)的影響因素想象力豐富、愛思考思維發(fā)散、好奇心強(qiáng)靈活、喜歡接受挑戰(zhàn)獨(dú)立自主、意志堅(jiān)定真誠、有禮貌負(fù)責(zé)任、熱情友好、有進(jìn)取心正義感、可信賴思維清晰自信模式一模式二模式三模式四改革的基礎(chǔ)：科學(xué)課程與教學(xué)的現(xiàn)狀分析1.2小學(xué)科學(xué)教材核心知識(shí)的總體廣度圖1：小學(xué)科學(xué)全學(xué)段廣度比較美國位列第1位，中國位居第4位，處于中游水平。國際科學(xué)教材難度比較2.2小學(xué)四年級(jí)科學(xué)教材模塊總體廣度比較圖1：小學(xué)科學(xué)四年級(jí)總廣度比較2.3.1小學(xué)四年級(jí)科學(xué)教材陳述性知識(shí)廣度比較圖1：小學(xué)科學(xué)四年級(jí)陳述性知識(shí)廣度比較2.3.2小學(xué)四年級(jí)科學(xué)教材程序性知識(shí)廣度比較圖1：小學(xué)科學(xué)四年級(jí)程序性知識(shí)廣度比較圖1小學(xué)科學(xué)教材全學(xué)段難度比較2.2小學(xué)四年級(jí)科學(xué)教材知識(shí)內(nèi)容模塊總體難度比較2.3.1小學(xué)四年級(jí)科學(xué)教材知識(shí)類型難度比較1.2小學(xué)科學(xué)教材核心知識(shí)總體平均深度美國位列第1位，中國位居第8位，處于下游水平。2.2小學(xué)四年級(jí)科學(xué)教材總體深度比較德國小學(xué)科學(xué)四年級(jí)總體知識(shí)平均深度位列第1位，中國小學(xué)科學(xué)四年級(jí)總體知識(shí)平均深度位列第4位。2.3.1小學(xué)四年級(jí)科學(xué)教材知識(shí)類型比較中國美國俄國英國法國德國澳大利亞新加坡韓國日本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)每冊(cè)內(nèi)容以專題形式呈現(xiàn)冊(cè)——單元—章—課冊(cè)—章—節(jié)冊(cè)—主體—任務(wù)冊(cè)—單元—章—節(jié)兩個(gè)年級(jí)合編冊(cè)—課；每年級(jí)四本冊(cè)—主題—節(jié)冊(cè)—單元—節(jié)—課每年一冊(cè)知識(shí)特點(diǎn)基礎(chǔ)性；生活性；邏輯性先進(jìn)性知識(shí)突出遞進(jìn)性；本土性；先進(jìn)性重視程序性知識(shí)螺旋式上升經(jīng)典理論；概念事實(shí)；先進(jìn)性與課標(biāo)一致程序性知識(shí)為主體過程性知識(shí)為主體重視基礎(chǔ)知識(shí)能力特點(diǎn)探究；觀察；遷移；動(dòng)手；探究；思維探究；

思維；信息轉(zhuǎn)換

思維創(chuàng)造性意識(shí)及能力；探究；思維；動(dòng)手；設(shè)計(jì)；運(yùn)用；合作思維；調(diào)查；設(shè)計(jì)；合作探究；信息搜集；制作圖表；動(dòng)手實(shí)踐科學(xué)知識(shí)；科學(xué)素養(yǎng)思維探究；思維；STSE探究；觀察及實(shí)驗(yàn)操作；表達(dá)及展示教學(xué)活動(dòng)動(dòng)手實(shí)踐、交流合作操作參與互動(dòng)；參與；討論分組；集體探索研究；總結(jié)文化滲透本土性；STSE本土性生活科學(xué)；情感國情教育本土性國情教育本國文化本國文化附屬資源課外閱讀網(wǎng)絡(luò)資源《紅皮書》光盤生活資源網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)資源科技館習(xí)題特點(diǎn)識(shí)記；應(yīng)用；遷移識(shí)記；應(yīng)用；分析；操作集體討論分析總結(jié)識(shí)記；實(shí)踐；操作在活動(dòng)中練習(xí)識(shí)記；應(yīng)用識(shí)記；實(shí)踐編排特點(diǎn)圖文并茂；主題編排圖表圖片多，表格少漫畫

圖表；分頁圖文并茂文本；圖表多圖片；少文字圖片；卡片；貼紙圖片存在問題52341陳述性知識(shí)較少，練習(xí)性知識(shí)缺乏思維與創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)不足教學(xué)指導(dǎo)性不足，趣味性不強(qiáng)知識(shí)的層次性、遞進(jìn)性、先進(jìn)性不夠資源比較缺乏，文化滲透不夠1.加強(qiáng)課標(biāo)與教材的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，注重中學(xué)與小學(xué)的有效銜接2.重視知識(shí)編排的遞進(jìn)性，注重知識(shí)選擇的先進(jìn)性3.加強(qiáng)思維能力的培養(yǎng)，重視創(chuàng)新素質(zhì)的發(fā)展4.加強(qiáng)本土文化的滲透，重視立德樹人的宗旨5.增強(qiáng)科學(xué)教材的趣味性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)興趣6.加強(qiáng)知識(shí)類型的均衡選擇，重視科學(xué)練習(xí)的合理設(shè)計(jì)建議教材編寫建議基礎(chǔ)教育改革后課堂教學(xué)的問題注重師生互動(dòng)和生生活動(dòng)，但僅僅停留在行為互動(dòng)水平；注重學(xué)生的主體地位，而忽視教師的主導(dǎo)作用；注重課堂教學(xué)的生動(dòng)活潑，而忽視學(xué)生的積極思維；注重課堂教學(xué)的生成，而忽視課堂教學(xué)的目標(biāo)；注重學(xué)生的自學(xué)，而忽視教師的指導(dǎo)；注重探究的形式和過程，而忽視探究的內(nèi)容及其對(duì)探究過程的反思洋思“先學(xué)后教，當(dāng)堂訓(xùn)練”教學(xué)模式

出示課堂教學(xué)目標(biāo)（約1分鐘）指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)（約2分鐘）學(xué)生自學(xué)（教師巡視）（約5～8分鐘）檢查學(xué)生自學(xué)效果(5-8分鐘)學(xué)生討論、更正，教師點(diǎn)撥(8-10分鐘)當(dāng)堂訓(xùn)練(不少于15分鐘)

當(dāng)前中小學(xué)教學(xué)模式實(shí)例分析杜郎口“三三六”教學(xué)模式

課堂自主學(xué)習(xí)的三特點(diǎn)：立體式、大容量、快節(jié)奏；自主學(xué)習(xí)三大模塊：預(yù)習(xí)、展示、反饋；課堂展示六環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)交流、明確目標(biāo)、分組合作、展現(xiàn)提升、穿插鞏固、達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)；“10+35”（教師講解少于10分鐘，學(xué)生活動(dòng)大于35分鐘）

當(dāng)前中小學(xué)教學(xué)模式實(shí)例分析東廬中學(xué)講學(xué)稿模式

教師集體備課，編寫講學(xué)稿；學(xué)生課前預(yù)習(xí)，根據(jù)自身能力自主完成部分習(xí)題；師生交流，共同探究；梳理總結(jié)，形成體系；當(dāng)堂訓(xùn)練，鞏固檢測(cè)。

當(dāng)前中小學(xué)教學(xué)模式實(shí)例分析改革依據(jù)：學(xué)習(xí)理論與學(xué)習(xí)科學(xué)國內(nèi)外教育家的思維型教學(xué)思想杜威（J.Dewey）的思維型教學(xué)思想從情景中發(fā)現(xiàn)疑難；從疑難中提出問題；作出解決問題的各種假設(shè)；推斷哪一種假設(shè)能解決問題；經(jīng)過檢驗(yàn)來修正假設(shè)、獲得結(jié)論。這是一種“從做中學(xué)”的教學(xué)步驟，在“做”中思維，通過思維提出問題和解決問題，并在“做”中驗(yàn)證效果。J.S.Bruner的思維型教學(xué)思想

J.S.Bruner教學(xué)理論的中心思想有三個(gè)方面：一是學(xué)習(xí)學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)；二是早期教學(xué)；三是發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)。

Bruner的教學(xué)思想體現(xiàn)在他所提倡的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”中。他指出：講授科學(xué)概念，即使是小學(xué)水平，也不應(yīng)奴性地跟隨學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的自然過程，而應(yīng)向?qū)W生提供挑戰(zhàn)性的但是合適的機(jī)會(huì)，促使學(xué)生的思維不斷發(fā)展。

贊可夫的思維型教學(xué)思想

贊可夫在小學(xué)進(jìn)行了近20年的“教學(xué)與發(fā)展”實(shí)驗(yàn)。其實(shí)驗(yàn)的出發(fā)點(diǎn)是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)理論的批判。他的實(shí)驗(yàn)研究是緊緊圍繞著學(xué)生心理發(fā)展的問題而展開的。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的思維能力有了明顯的提高。

蘇霍姆林斯基的思維型教學(xué)思想

蘇霍姆林斯基重視發(fā)展兒童的思維和智力，提倡開設(shè)“思維課”來訓(xùn)練學(xué)生的思維能力。他指出：“人的思維有兩種基本類型：一種是邏輯——分析思維或稱數(shù)學(xué)邏輯;一種是藝術(shù)思維或稱形象思維?！薄＝處熞探o學(xué)生思考，發(fā)展他的思維，既不要給以片面發(fā)展，同時(shí)又要善于把每個(gè)學(xué)生的智力發(fā)展引導(dǎo)到最適宜于他的先天素質(zhì)的軌道上去?！?/p>

建構(gòu)主義理論的思維型教學(xué)思想學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)積極主動(dòng)的建構(gòu)過程，教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)置適當(dāng)?shù)膯栴}情境，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的積極思維。教學(xué)活動(dòng)是教師通過創(chuàng)設(shè)良好的外部學(xué)生情境，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)意義的過程，核心是促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)的思維。

主體性教學(xué)理論的思維型教學(xué)思想創(chuàng)設(shè)問題情境，精心設(shè)計(jì)問題，啟發(fā)學(xué)生思維課堂以問題為中心，圍繞問題來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。由問題開頭，由問題結(jié)束，中間是分析和解決問題。課堂教學(xué)中教師的問題設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)要求：

1.問題設(shè)計(jì)要有準(zhǔn)確性。

2.問題的設(shè)計(jì)要有層次性、條理性。

3.問題的設(shè)計(jì)思考性、挑戰(zhàn)性。

4.要有探索性、開放性中國古代教育家的思維型教學(xué)思想重視思維的作用，把握課堂教學(xué)的核心注重知識(shí)積累，奠定學(xué)生思維發(fā)展的基礎(chǔ)注重啟發(fā)誘導(dǎo)，形成學(xué)生主動(dòng)思維的習(xí)慣鼓勵(lì)大膽質(zhì)疑，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力加強(qiáng)思維方法的訓(xùn)練，確保學(xué)生思維的有效性激發(fā)非智力因素，實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維的最優(yōu)化基于思維的學(xué)習(xí)科學(xué)教學(xué)考慮學(xué)習(xí)進(jìn)階，制訂分學(xué)段目標(biāo)和要求概念轉(zhuǎn)變注重科學(xué)本質(zhì)利用核心概念組織教學(xué)突出學(xué)生積極思維和高水平思維能力培養(yǎng)，注重知識(shí)的深度理解注重跨學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)（STEM）技術(shù)與科學(xué)教學(xué)的融合非正式科學(xué)學(xué)習(xí)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式注重學(xué)思結(jié)合

注重知行統(tǒng)一注重因材施教國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要改革方向：基于思維的課程設(shè)計(jì)與教學(xué)思維能力結(jié)構(gòu)圖

思維型課堂教學(xué)的基本原理社會(huì)建構(gòu)學(xué)生之間以及學(xué)生與教師之間的對(duì)話認(rèn)知沖突激發(fā)學(xué)生積極思維

動(dòng)機(jī)激發(fā)引入問題

元認(rèn)知反思我們是如何解決問題的

應(yīng)用遷移應(yīng)用所學(xué)到的思維方法解決其它問題思維型課堂教學(xué)的基本環(huán)節(jié)教學(xué)引入：目標(biāo)：引出課題，激發(fā)學(xué)生興趣和動(dòng)機(jī)，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)生思維。方法：第一，實(shí)驗(yàn)；第二，已有知識(shí)的邏輯展開；第三，提出和分析問題。教學(xué)過程：目標(biāo)：知識(shí)、技能；能力；非智力因素等全面素質(zhì)的培養(yǎng)。方法：利用各種教學(xué)方法。要求：第一，創(chuàng)設(shè)問題情景，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生積極思維；第二，注重師生互動(dòng)和生生互動(dòng)；第三，加強(qiáng)方法教育，注重知識(shí)形成的過程，注重學(xué)生探究，培養(yǎng)學(xué)生能力。教學(xué)總結(jié)：目標(biāo)：掌握本節(jié)課的知識(shí)、方法，反思經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)。注意：第一，教師引導(dǎo)，學(xué)生自己總結(jié)；第二，總結(jié)本節(jié)課所學(xué)到的包括知識(shí)、方法等；第三，要掌握知識(shí)的來龍去脈，形成認(rèn)知的結(jié)構(gòu)；第四，注意對(duì)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)。應(yīng)用遷移：目標(biāo)：掌握知識(shí)的應(yīng)用，并能遷移到其他情景中去，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，以及創(chuàng)造力。

“學(xué)思結(jié)合，師生互動(dòng)”教學(xué)模式

理論依據(jù)：建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論；學(xué)習(xí)科學(xué)最新成果；思維型教學(xué)理論

教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)的深度理解；重視批判性思維、創(chuàng)造性思維、合作能力、交流能力的培養(yǎng)；重視學(xué)生圍繞目標(biāo)的積極思維和內(nèi)在興趣；重視師生的作用。

操作程序

教學(xué)評(píng)價(jià)

重視學(xué)生圍繞目標(biāo)的積極思維和內(nèi)在興趣；重視師生的作用；重視反思和遷移。創(chuàng)設(shè)情境提出問題自主探究合作交流總結(jié)反思應(yīng)用遷移情景創(chuàng)設(shè)教學(xué)目標(biāo)認(rèn)知建構(gòu)思維問題提出非智力因素知識(shí)經(jīng)驗(yàn)發(fā)散思維社會(huì)建構(gòu)科學(xué)探究認(rèn)知水平自我監(jiān)控應(yīng)用遷移思維型教學(xué)需要考慮的因素思維型教學(xué)的注意事項(xiàng)注意處理好教與學(xué)的關(guān)系注意處理好教師作用與學(xué)生作用的關(guān)系注意處理好知識(shí)與能力的關(guān)系注意處理好知識(shí)教學(xué)過程和學(xué)生訓(xùn)練的關(guān)系注意處理好學(xué)習(xí)優(yōu)秀學(xué)生和學(xué)習(xí)不良學(xué)生的關(guān)系注意處理好生產(chǎn)與預(yù)設(shè)的關(guān)系科學(xué)素養(yǎng)的基本結(jié)構(gòu)科學(xué)素養(yǎng)的三螺旋結(jié)構(gòu)三維目標(biāo)的細(xì)化分解為教材具體內(nèi)容的編寫提供了切實(shí)可行的依據(jù)，同時(shí)，也為教師制定每學(xué)年、每學(xué)期、每單元和每一課的教學(xué)目標(biāo)以及實(shí)施教學(xué)等提供了更為明確、清晰的參考建議科學(xué)課程的基本理念（課標(biāo)）面向全體學(xué)生倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)保護(hù)學(xué)生的好奇心突出學(xué)生的主體地位科學(xué)探究目標(biāo)提出問題作出假設(shè)制訂計(jì)劃收集證據(jù)處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流、遷移運(yùn)用、反思評(píng)價(jià)科學(xué)探究目標(biāo)1．了解科學(xué)探究是獲取科學(xué)知識(shí)的主要途徑，是科學(xué)家通過多種方法尋找證據(jù)、運(yùn)用創(chuàng)造性思維和邏輯推理解決問題，并通過評(píng)價(jià)與交流等方式形成共識(shí)的過程。2．理解科學(xué)探究需要圍繞已提出和聚焦的問題設(shè)計(jì)研究方案，通過收集和分析信息，獲取證據(jù)，經(jīng)過推理，得出結(jié)論，并通過有效表達(dá)與別人交流自己的探究結(jié)果與想法。能應(yīng)用科學(xué)探究方法解決比較簡(jiǎn)單的日常生活問題。3．了解分析、綜合、比較、分類、抽象、概括、推理、類比等思維方法，發(fā)展學(xué)習(xí)能力、思維能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，以及應(yīng)用科學(xué)語言與他人交流和溝通的能力。4．了解通過科學(xué)探究形成共識(shí)的科學(xué)知識(shí)在一定階段是正確的，但是隨著新證據(jù)的增加，會(huì)不斷完善、深入和發(fā)展。5．理解探究不是模式化的線性過程，而是循環(huán)往復(fù)、相互交叉的過程。能將科學(xué)探究的過程和方法應(yīng)用于力所能及的探究活動(dòng)?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1．探究興趣：對(duì)自然現(xiàn)象保持好奇心和探究熱情，樂于參加觀察、實(shí)驗(yàn)、制作、調(diào)查等科學(xué)活動(dòng)，并能在活動(dòng)中克服困難，完成預(yù)定的任務(wù)。2．實(shí)事求是：具有基于證據(jù)和推理發(fā)表自己見解的意識(shí)；樂于傾聽不同的意見和理解別人的想法，不迷信權(quán)威；實(shí)事求是，勇于修正與完善自己的觀點(diǎn)。3．追求創(chuàng)新：在科學(xué)學(xué)習(xí)中運(yùn)用批判性思維大膽質(zhì)疑，善于從不同角度思考問題，追求創(chuàng)新。4．合作分享：在科學(xué)探究活動(dòng)中主動(dòng)與他人合作，積極地參與交流和討論，尊重他人的情感和態(tài)度。5．熱愛自然，珍愛生命，具有保護(hù)環(huán)境的意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。八年級(jí)科學(xué)監(jiān)測(cè)框架LearningschoolThinkingschoolCreativeschoolLTC學(xué)校/

/weipinghu@163.com參考文獻(xiàn)《科學(xué)思維培育學(xué)》，科學(xué)出版社，2004年6月《學(xué)思維》活動(dòng)課程（8本），外語教學(xué)與研究出版社，2010年8月。《學(xué)思維》活動(dòng)課程教師用書（2本），外語教學(xué)與研究出版社，2012年8月《中學(xué)科學(xué)教學(xué)心理學(xué)》（專著），北京教育出版社，2001年1月版參考文獻(xiàn)思維型課堂教學(xué)的理論與實(shí)踐，北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2010年第1期思維結(jié)構(gòu)與課堂教學(xué)—聚焦思維結(jié)構(gòu)的智力理論對(duì)課堂教學(xué)的指導(dǎo).課程教材教法，2010，（6）：32-37中國古代教育家思維型課堂教學(xué)思想及其啟示，教育理論與實(shí)踐，2011，（10）：45-48.創(chuàng)造性人才的成長規(guī)律與培養(yǎng)模式，北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012，（1）：36-42.Effectsofa‘LearntoThink’interventionprogrammeonprimaryschoolstudents．BritishJournalofEducationalPsychology,2011,81(4):531-557.IncreasingStudents'ScientificCreativity:The“LearntoThink”InterventionProgram.TheJournalofCreativeBehavior,2013,47(1):3-21.TheInfluenceofPeerInteractiononStudents’CreativeProblemFindingAbility.CreativityResearchJournal,2013,25（3）：248-258。參考文獻(xiàn)Creativ