综合科学课程内容组织结构方式的分析.pdf综合科学课程内容组织结构方式的分析.pdf

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’比较教育研究年第期,/0123456789;56,76总第1期综合科学课程内容组织结构方式的分析潘苏东徐州师范大学教育科学学院江苏徐州摘要综合科学课程内容的组织结构方式主要有七种’科学概念方式主题方式环境科学的方式方式科学过程和科学方法的方式科学探究方式以及强调科学本质的方式本文系统分析了这七种初中综合科学课程内容组织方式的利与弊提出主题方式和科学探究方式组成的,双螺旋结构是初中综合科学课程较为理想的内容组织结构方式关键词综合科学课程课程内容组织结构方式中图分类号文献标识码A文章编号’,本文系笔者主持的B年C联校教育及社会科学医学应用研究论文奖计划D二级课题C我国初中综合科学课程内容的选择与组织研究E的成果之一F本文撰写得到导师金一鸣先生的精心指导G谨致谢忱F作者简介潘苏东H0IJKLG男G江苏省沭阳人G徐州师范大学教育科学学院副教授G教育学博士F初中综合科学课程改革实验已经在全国范围内展开G然而人们对综合科学课程内容的组织结构争议较大F关于综合科学课程内容的组织G中外研究者G如拉瑟福德5MN9O0首瓦尔特PM/5O哈德森Q9R,B和范树成S等曾提出各异的内容组织结构方式F归纳他们的观点G综合科学课程内容的组织结构方式主要有科学概念方式O主题方式O环境科学的方式OPTP方式O科学过程和科学方法的方式O科学探究方式以及强调科学本质的方式等七种F下面逐一分析F一科学概念方式科学概念方式是指综合科学课程围绕着U大概念E来组织内容GU大概念E是指概括程度较高O许多学科都能涉及到的概念F美国初中综合科学教科书V物理科学W就是按围绕着物质O能量O变化和技术四个U大概念E把物理和化学的内容组织起来FU大概念E就是奥苏伯尔的U上位概念EG具有较强的包摄性G各学科中都有它的U下位概念EG该方式应该是一种较好的综合方式F但是G理想的U大概念E较少G许多内容无法用这种方式整合F有时就出现人为制造大概念的现象G如英国学校理事会综合科学计划HP2XPYL就编造出U积木EHZ6/96,Z/;\L作为电子O细胞O行星等的U上位概念EF然而G电子作为U积木E构成原子的方式与细胞作为U积木E构成生命体的方式截然不同G它是经不起严格推敲的F普林Y6,也对U积木E和U相互作用E提出质疑G认为任何一种知识体系都包括它们G并非科学所独有的FJ大概念方式也有比较成功的案例G如概念取向的综合科学课程H2YXPL就是用宇宙结构的统一性O相互作用与变化O能量的递减和自然界中的统计观点等大概念综合的F科学概念综合科学课程可以说是七种方式中最困难的G当我们审视各学科形成的必要条件时就对此不会感到奇怪了F各学科的创建必须U形成这门学科特有的科学概念DG1U如果一门科学没有它自己专用的概念或范畴G就无法把该门科学所研究对象的本质及其发展规律反映出来G也就无法建立自己的理论体系FDI具有独特的概念体系__年第期比较教育研究总第期’,,/012345,/6710/189;161,9是一门学科有别于其它学科的关键初中科学课程的主要内容来自于近代科学的理论体系近代科学的学科分化遵从自然界事物属性的间隔性原则各学科形成的过程就是不断地抛弃与其联系较弱属性的知识的过程逐渐地使研究深入下去科学概念方式是注重于已经分化的学科间的有机联系更多地是着眼于不同参量系统间的联系而这种联系相对较弱使整合各个参量系统内部各参量的难度较大可能有一些参量根本无法整合学科分化的过程与学科整合的过程在形式上完全相反但实质上并非互为可逆学科分化相对来说比较容易学科整合则难度较大与前者相比学科整合增加了许多知识衰退转化效率绝对要远小于’虽然现代科学的发展已经揭示各学科知识体系间的内在联系可以把它们在更高层次上综合起来但是这种综合是建立在高度分化的基础上的如光合作用实际上是绿色植物吸收光能之后的电子运动可以通过电子运动把生物物理和化学的部分内容综合起来绝非初中生所能理解和接受的正是上述原因导致选择能够整合初中科学课程内容的科学概念难度很大缺乏整合科学课程的大概念使以知识为主体的综合科学课程一直进展不大难以有效地体现出自然界和自然科学的内在统一性更不要说培养学生以整合的视野看待自然界和自然科学有人甚至因此而对综合科学课程得以成立的科学哲学基础自然界和自然科学的内在统一性也进行批评这也是综合科学课程最容易遭受非议之处现代综合科学课程改革力图突破这种不利的局面根据系统科学的思想提出通用概念希望其成为整合科学课程的有力武器通用概念是指在科学和技术中反复出现的超越学科界限的概念美国在面向全体美国人的科学中提出系统模型恒定与变化规模等通用概念,美国国家科学教育标准也提出统一的概念体系秩序和组织证据和模型变化和恒定性演化与平衡形式和功能等通用概念和统一的概念在性质上是相同的都属于横断概念即横断科学领域的概念它们所体现出来的是系统科学的思想可是如何把通用概念或统一的概念与科学概念结合起来充分体现出综合科学课程的理念还有许多问题尚待研究朱清时等主编的科学就是以统一的概念方式来整合的综合科学课程用物质系统的层次运动与变化相互作用结构与功能转化与平衡发展与和谐等统一的科学概念和原理来统领每册书的各章从各统一的科学概念和原理与各章内容来看能够真正配合较好的只有第一册其它各册就显得比较勉强比如运动与变化中的代代相传的生命和不断运动的地球与自然界的演化中的演化有什么区别力为什么不能放在相互作用中常见的物质及其性质是否可以放在结构与功能中它与物质的构成与特性有何区别等等由此看来如果这种方式处理不好的话难以达到整合的效果二主题方式主题方式是先确定一个主题然后再根据背景事件发生的情况从不同学科选取相应的知识内容各种知识的综合是自然的有附着物的完全能够体现出综合科学课程的整合理念严格地讲这种方式是属于跨学科的方式是科恩/0123提出的七种类型综合科学课程之一主题方式把各学科中与主题有关的内容安置在一起所形成的是一个联合体并不涉及到对现有各学科内容进行系统性整合的问题也无需理会自然科学是否具有内在统一性的争议故主题方式成为一种为人们普遍接受的方式由于主题方式是围绕着一个主题把学习者的学习经验整合起来体现了综合的精神4故戴尔5672在比较了一些用主题方式来整合的综合科学课程与早期开发的用其它方式整合的综合科学课程后发现主题方式在消除学科界限方面是非常成功的8可以说主题方式是整合科学课程比较理想的方式但是主题方式综合课程内容也会存在着一些问题比如这种方式中科学知识不是按照自身的逻辑关系联系起来可能造成知识间新的断裂知识的系统性较差按照主题方式综合科学课程必须注意选择主题及其相关的内容时一定要有一个基本组织原则而这往往为人们所忽视,9’比较教育研究年第期,/0123456789;56,76总第1期选择主题和内容时必须考虑到科学知识的前后联系避免失配A香港的B最新综合科学C就处理得较好它把物质D能量和生命之间的相互作用作为个主题的组织原则在物质和能量的相互作用中根据涉及知识内容的范围分为三条清晰的线索E运动F力G重力D化学变化H物质的性质H原子与分子D不同形式的能量H能量转换A0三环境科学的方式以环境问题为研究对象的环境科学是一门涉及生物D地球科学D化学D物理等学科内容的综合性学科通过环境科学的方式可以从多学科的角度审视自然环境A环境科学方式显然是跨学科的方式它像主题方式一样在整合初中科学课程内容上有明显的优势A布卢姆I/3甚至建议把环境问题作为综合科学课程综合尺度的第三个尺度J另外两个为范围和结合程度KA0L可见环境问题的重要性D环境方式在整合科学课程内容上的优越性A塞鲁维斯基27MNO研究如何通过环境教育来整合科学课程他把环境教育分为P通过环境来教学QRP关于环境的教学Q和P为了环境的教学Q三种形式或者说是三个阶段A0SP通过环境来教学Q主要强调环境调查D环境探索活动通过这些活动使学生获得第一手经验并且学会进行调查工作D得出一些简单的结论TP关于环境的教学Q是为了通过学术学习使学生获取环境方面的知识和对环境有所了解既可以在环境中也可以在教室里进行TP为了环境的教学Q主要是使学生面对有关环境的问题能够分清对与错D人类对环境的干预是必要的还是不必要的A迈尔UO认为许多综合科学课程在内容组织上缺乏概念上的聚焦点J;,;45/V;MK01即缺乏整合的情境脉络W由于环境科学是一门自成体系的学科可以作为P概念聚焦点Q来整合课程内容以此为整合的情境因此学生可以在与其密切相关的环境中学习各学科的知识D技能D方法等这些知识D技能D方法又通过真实的情境按照一定的脉络有机地结合在一起知识之间具有一定的系统性A这样学生既学到了知识D技能和方法又提高了解决现实问题的能力掌握了综合性思维方式还可以减少知识上的P断点QA环境科学的方式也存在一些不足之处主要是在知识方面A环境科学涉及到的生物D化学和地学知识较多物理内容则相对较少各学科知识内容不均衡的状况使这种方式难以成为组织综合科学课程内容结构的主流方式A四方式XYX是通过科学D技术D社会三者间相互作用对长期存在的一些重大社会问题进行研究A在工业革命前科学与技术完全是按照不同的路线发展的A工业革命后两者的联系开始越来越密切现代社会中两者的联系更为紧密而且许多社会问题单靠一门学科已经难以解决需要包括技术在内的各学科综合性地应用才能解决人类进入P大科学Q时代这就使XYX应运而生AXYX教育是从多学科的视角审视与科学技术有关的社会问题及与社会有关的科学技术问题不但可以加深学生对科学本质的理解而且可以通过了解各因素间的相互作用培养学生的综合性思维D批判性思维D做出决断的技能A许多学者都积极倡导采用XYX方式来整合科学课程把它作为综合科学课程的一条新路A拜比IOZ等进行过一次与科学和技术有关的全球问题的调查调查了来自0个国家的L位科学教育家A根据调查的数据把重要的问题按照排名列表见表00\鉴于这些问题对人类的重要性拜比认为应该是学校教育的重点AXYX方式是综合科学课程内容组织的一种较理想的方式表中的问题都可以作为很好的素材A但是由于科学与技术的研究对象和研究方式的差别所以有人认为PXYX本身就缺乏连贯性D内在一致性是充满疑问的课程目标AQ’为了使像油与水一样不相溶的科学与技术能够结合成XYX的方式来整合科学课程必须首先要使学生了解两者的区别和联系然后才能更好地联系起来A五科学过程和科学方法的方式与上面四种方式不同科学过程和科学方法的方式是可以独立于科学内容的这种整合方式得以成立的一个基本前提就是自然科学中存在着HH年第期比较教育研究总第期’,,/012345,/6710/189;161,9公认的科学过程和科学方法有些学者对这一前提提出质疑认为自然科学中并不存在公认的科学过程和科学方法不同学科的不同科学家在研究不同的问题时采用不同的研究方法其研究过程也各不相同在历史上自然科学发展遵循着两种不同的传统一种是数理科学传统采用还原方式展开研究注重定量描述强调实在的空间性另一种是博物学传统采用非还原方式对物质和现象进行自然状态下的观察和考察注重定性描述’分类把握强调实在的时间性属于前一种传统的物理学和化学都普遍地采用实验法尤其是理想实验属于后一种传统的生物学和地学’天文学经常采用自然考察或自然观察的方法有时也具有实验的形式被称为准实验可是在科学的发展过程中特别是世纪后期以来各学科之间相互借鉴研究方法许多研究方法已经变得独立于学科日趋综合性和统一性比如生物学中的实验生理学就是借鉴了物理和化学中的还原方法现代地学也是在大量采用物质科学的研究方法和手段的基础上发展起来的尽管如此各学科仍然有自己独特的研究方法可是各学科总是存在着一些共同的基本研究方法拉瑟福德等认为在科学家共同体中公认的研究方法有用适当的语言表述科学问题如何收集和分析数据正确地运用逻辑,理论和模型的运用证实的需要需要同行进行批判性的评价尽管各学科中针对不同事物的研究过程细节各不相同但是这些过程也有一些共同的特征按照波普尔的观点科学研究遵循着这样的过程问题//试探性理论//批判性检验以排出错误//新的问题科学研究的过程在各学科间也具有共通性存在着一些基本的过程另外即便是每个科学家在研究不同问题时有不同的研究过程而初中科学课程的学习与科学家的科学研究毕竟是有较大区别的所以采用一些基本的科学过程来整合课程内容完全是合理的由美国科学促进协会开发供小学生使用的0科学//一种过程方式1就是围绕着种过程技能展开的它们分别为观察’空间2时间关系的使用’数字的使用’测量’分类’传达’预测’推论’下操作性定义’控制变量’数据解释’提出假说和实验英国坎贝尔34567899等编著的0科学基本技能1;8;884A;B99A也是按照技能过程的方式编写的内容包括实验室安全’安全操作’观察’仔细观察小物体’分类’检索表的使用’描述’记录’取样等,该书类似于我国的学生实验教科书主要训练学生的科学技能涉及到的科学知识内容较少是作为理论教科书的补充任何科学方法和过程技能都不可能完全独立于内容必须与具体内容结合起来单纯的方法和技能训练可能会落入形式训练的泥潭由于小学科学课程对知识的要求较低所以科学过程和科学方法的整合方式一般只适合于小学阶段或者只能作为科学概念和理论教科书的补充六科学探究方式科学探究是学生像科学家那样思考问题’解//’比较教育研究年第期,/0123456789;56,76总第1期决问题的过程需要对各种科学方法和技能综合运用A强调科学探究是国际现代综合科学课程改革和新世纪我国科学课程改革的重点是这次改革与历次课程改革的本质性区别之一A谈到科学探究必然要涉及到探究的过程施瓦布B;CD曾经对自然科学中具有一致的探究过程提出过反驳他借用库恩的科学哲学理论认为在E常规科学时期F的确存在着公认的探究过程并称之为G稳态的科学探究程序F包括H明确问题IJ收集数据以提出可能的解决方案IK使包括解决方案的问题再明确化IL确定解决问题所必须的数据I设计出能够得出所需数据的实验IM进行实验收集所需数据IN在现有知识体系的指导下解释数据O而在G科学革命时期F所对应的是G流变的科学探究程序F没有一种系统的程序模式AJ假设施瓦布的观点是正确的在G科学革命时期F的探究只有流变的程序可是能够进入初中科学课程的内容主要是形成定论的知识体系相当于库恩G常规科学时期F的知识体系那么就应该有公认的科学探究程序A许多国家科学课程标准都认为存在着确定的科学探究过程在我国这次科学课程改革中各学科分别给出了各自的科学探究过程它们大致相同仅有细微的差别A由此看来科学探究是独立于各学科的也是各学科共有的而且科学探究是以问题为取向的当学生面对问题时各学科间的界限自动地消失了科学探究充分地体现出自然科学的统一性A学生的科学探究可以分为G科学探究的学习F和G通过科学探究来学习F两种用科学探究来整合内容则属于后种是把科学探究贯穿于整个课程之中通过探究把知识P技能P方法和过程整合起来O科学探究是以建构主义为认识论基础的科学探究方式能够使学生建构性地学习科学知识并且给学生大量的情境性体验和过程经验O科学探究给学生提供的大量学习经验不但能够加深他们对科学概念和原理的理解P在认知结构中形成概念而且有利于科学方法P技能的掌握和各种能力的培养还有利于学生综合性科学思维观念的养成O科学探究方式实际上是把科学内容通过学生的学习经验整合起来的所以通过科学探究来整合各学科也是一种较理想的方式OQ最新综合科学R中的个主题就是通过科学探究最终把它们串接起来O通过科学探究方式综合科学课程也必须要避免两个可能出现的问题H相对主义的陷阱把学生得到的任何结论都认为是可以接受的I确保探究活动把学生引向目前公认的科学知识上而不要认为知识是绝对的或者E在那儿等待被发现FOM科学探究过程中既要消除科学知识是绝对真理的偏见又要避免相对主义的错误课程内容和教师的引导作用是绝对不可忽视的O七强调科学本质的方式科学本质同样也是独立于学科的是以E自然科学是一个统一体F为基础的O科学作为一种知识体系与其它的知识体系有着本质性的差异这是毫无疑义的所以并未见到对E通过科学本质方式来整合科学课程F的疑义O赫尔顿S/5,著的Q物理科学的概念和理论导论R是以强调科学本质的方式并且结合科学史把物理学T涉及部分天文学P化学和地球科学的内容U的内容综合起来把重点放在科学中的发现P推理及概念形成的本质上ON以科学本质的方式整合科学课程要涉及到结合科学发展史和社会中的科学来理解科学本质这种理解对抽象性思维P辩证思维能力要求较高这种方式比较适合于年龄较大的学习者O对于初中生来说科学本质的方式难度较大并不太适合于他们O从综合科学课程内容的七种组织结构方式的分析可知科学概念方式难以达到整合的效果单纯的科学本质方式和科学过程P方法方式也不太适合于初中阶段而其他的四种方式都能够为初中综合科学课程采用O初中综合科学课程的内容科学知识占较大比例知识的整合非常重要综合方式应该从主题方式P环境科学方式PBVB方式中选择O实际上这三种方式之间也没有绝对的界限环境科学与BVB有较大的相似性而BVB的问题也可以看作是一个个主题可以用主题方式来把这三种方式合在一起O这样主题的选择范围更广阔了既可以是自然现象P常见的事物也可以是BVB问题P环境问题还可以是重要的科学专题OWW年第期比较教育研究总第期’,,/012345,/6710/189;161,9科学可以看作是结果性知识和过程性知识的统一体科学课程不但要重视科学知识也要重视获知过程而注重获知过程的科学探究则是整合科学技能方法科学本质学生的现实生活与科学知识的有力武器如果说用主题方式来贯穿科学知识的知识线索上可能会存在一些小断点的话那么科学探究方式就可以通过学生的学习经验把这些断点焊接起来同样主题方式也可以克服科学探究方式的可能不足两种方式相辅相成从目前来看主题方式和科学探究方式组成的双螺旋结构是综合科学课程较为理想的内容组织结构方式参考文献’,/012345617839761;76,73977A03BC71A79761;76,73DE3F0G3HIJ’KJ3’;,0C6GF383;LMN0AMO6LA0976;7K,P;QRNN06,3,;76,DEF0G3ST’’I’JK’E3’T’’’UV01A07W397;6,0/68677/GG607A,NR7QXNG06070/;0M9AAAG670976077;7671;7Q160739776076G2076G0/;7Q1607DD’SJIJSKJU’3S范树成3综合理科课程的新探索23外国教育研究DDYI’JK’Y3JW0GM6Z83;34O07V3\,LA6G;73Q7GC001G//AI\7KV6GG973DEU3UES0C7;3R3R_C0/,8677A0/671RM7A/09761;73;1A7;7Q1607DEEF0G3S‘AIKU’3Y徐纪敏3科学的边缘83上海I学林出版社DYE3DE3D王维3地学哲学对谈录83北京I地质出版社DDU3DD3T化学方法论编委会3化学方法论83杭州I浙江教育出版社DYD3U’KU3浙教版B科学C教材编委会3浙教版B科学C教材的体系与特点B3中国教育报3’TT’KK’J‘YA3’R17LQ3D3GMW_G0NM7671,07N0/976077;7K;0M9MNG607A/0576GQ16073;7Q1607DYEESIJ’KJ3W6GE3539761;776LQ16073977A03BC71A79761;76,73DE3F0G3FIT3J最新综合科学GG迈进’世纪83香港I雅集出版社有限公司3’TTT3UGMR30C61A66076G/09761;76,73977A03BC71A79761;76,73DE3F0G3FIS3E0_AHL23Q7_07M76GQ16076A67976707N7;76,73977A03BC71A79761;76,73DE3F0G3FI’EKD3Y86LF323A7,Q6,;LAM/09767;7GM3;7Q1607DDJEDSIEJKD3DLI3O3/0M7;7Q1607;06G\AN_A671\A076G/G07A30GMI6I6,A0GG0GMI67_AL3DD3SKJ3’’J;,C6I223,6,70/;76AQ7JL397;,C6I223671671C7\3P3,6,70/;736MI186AA3IV6_617_AL\AA3DU’3T3’S6MNIGGE32346G07323;7I,6A;HGGA3E07107I0G1467\6G3DEY3’E53V0G07;353A,3物理科学的概念与理论导论‘上册A‘下册A83张大卫等译戴念祖等译3北京高等教育出版社DYDYE3R76GLAA0/801A0/077;0/9761;70A\RB;K107RIA6,6A_7M01A0/077067Z6077,AIK0/761A77G17M010/A7/07NA,60/,MA7_07M76GA7;;A7N0AA671M,01671A7/7JL3,A6G676GLZA,61_676A6711A61_676A0/,A_7M01A70MNG7761A7AIK/0K70,,A,00G396A,6610IG,GX07AA10/,M010/,M671M010/7JLA6716GC6L/00MNG7761A7AIK/0K70,,A,00G3LC01A9761A7AIK0770/GMM010/077A676GLZ本文责编晓洁GG
编号:201311212214451581    类型:共享资源    大小:313.80KB    格式:PDF    上传时间:2013-11-21
  
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