苏教科学科学探究过程技能的思考与表述.ppt

苏教版科学科学探究 过程技能的思考与表述 张 翔 心理学副教授 需要解决的问题 第一，以课程标准为上位，下位地排 列确实与儿童科学探究关联的过程技能。 第二，将它们显性化，即具体地陈述和适 当地融合在儿童的活动中，使儿童的阅读 理解尽可能准确，使儿童有关的心智技能 和动作技能习惯化、程序化。 第三，自成一体，包括过程的和结构的整 合。 讲述提纲 探究的含义 对科学过程技能有多种认识与把握的方式 课程标准关于科学探究过程及其技能的表述 本教材确定科学探究过程技能的依据 科学探究过程技能结构关系（框图） 本教材科学探究过程技能内容与安排顺序 本教材各科学探究过程技能的自定义及其说明 你是什么样的教学情境？ 探究的含义与类型 指学生构建知识、形成科学观念、领悟科 学研究方法的各种活动。 参见课程标准解读 探究的四个不同的类型：提问法；发 现法；纯粹的发现；指导下的发现； 实验法；研究法。 参见什么是科学探究郝京华 科学过程技能 多种认识与把握的方式 从简单、低级到复杂、高级的排列 基本的和综合的过程技能 从基本范畴到内涵内容的类型分析 例一： 从简单、低级向复杂、高级排列 序列为： 观察，交流，估计，测量， 搜集数据，分类，推断，预测， 制作模型，解释数据，制作图表， 假设，控制变量，下操作性定义， 探究 科学探究过程技能评价手册，DR.KAREN L.OSTLUND著, 王春华主译；高等教育出版社 例二：划分为基本科学过程技能和 综合科学过程技能两类 前者包括：观察、推断和预测、分类、测 量； 后者包括确认变量、制作图表、假设、实 验论证、分析结论。 小学科学教育概论陈华彬、梁玲编著，高等教育出版社 例三：先确定基本范畴，再分解出 内涵的类型 （一） 像科学家一样思考 观察 推理 预测 分类 交流 建立模型 动手测量 使用国际标准计量单 位 长度 液体的体积 质量 温度 第三种，先确定基本范畴，再分解 出内涵的类型 （二） 科学研究 提出问题 构想假说 实验设计 分析数据 得出结论 理性思维 对比与比较 应用概念 理解图表 因果推断 归纳 做出判断 解决问题 第三种，先确定基本范畴，再分解 出内涵的类型 （三） 信息处理 概念图 对比/比较表 维恩图 流程图 循环图 绘制图表 记录表 柱形图 折线图 扇形图 科学探索者浙江教育出版社 课程标准关于科学探究过程及 其技能的表述（一） 一、提出问题 能提出与科学有关的问题。 能清晰表达自己的问题。 能够从问题中筛选出自己能够研究的问题 。 课程标准关于科学探究过程及 其技能的表述（二） 二、收集证据 能针对问题，通过观察、实验等方法收集 证据。 尊重事实，对收集到的证据能做好原始记 录，并注意保留且不随便涂改原始数据。 能对收集到的证据用文字、图表等方式来 呈现。 能根据需要，从更多渠道查阅有关资料。 课程标准关于科学探究过程及 其技能的表述（三） 三、分析与解释 能对收集到的证据进行比较、分类。 能在总结证据的基础上，做出合理的解释 。 能对数据整理过程中发现的冲突或矛盾之 处进行分析和判断。 课程标准关于科学探究过程及 其技能的表述（四） 四、交流与质疑 能条理清晰地陈述自己的观点，并为自己 的观点辩护，阐明自己观点的合理性。 能对研究过程和结果、对证据和解释之间 的逻辑关系，提出自己的看法和评论，并 与他人交流。 能倾听和尊重其他同学的不同观点、评议 或质疑，并反思和改进自己的研究。 课程标准关于科学探究过程及 其技能的表述（五） 五、结论与拓展 能对探究的问题做出初步的结论。 能运用语言、图、表等多种方式表述研究 的过程和结论。 能把探究过程中习得的知识、过程与方法 运用于新的情境中。 课程标准中的过程技能 观察，测量， 分类，推理， 预测，猜想与假设， 识别与控制变量，建立模型。 确定科学探究过程技能的依据 关于问题的起点 关于科学的惯例 关于权威的表述 关于文化习惯、区 域状况等境遇性差 异 关于突破课标 关于自成一体 关于关联的教育价 值 关于教育心理学与 过程技能显性化 科学教育的内容与关系 科学教育的实质 方法 知识态度 知识的类型 陈述性知识（“5W”） 程序性知识（HOW） 元认知 策略性知识 关于认知任务的知识 关于自我的知识 参见中小学科学教学基于项目的方法与策略王磊等译 科学探究过程技能结构框图 提出问题收集证据分析与解释交流与质疑结论与拓展 调查实验 观察 建立模型推理排序分类比较 控制条件假设测量 本教材科学探究过程技能的内容与 安排顺序 三上-提出问题 三下-观察与测量 四上-排序与分类 四下-调查与预测 五上-解释与建立 模型 五下-交流与质疑 六上-假设与实验 六下-拓展与应用 过程技能自定义：提出问题 与科学有关的问题 通过观察、调查、实验等探究活动可以获 得答案的问题 不复杂（不需要丰富的知识、身边就能 获得探究必需的材料）的问题 道德的问题。 英威尼-哈恩对儿童“问题”的分类 表现兴趣的问题 获取信息的问题 具有复杂性和哲学性的问题 儿童可进行调查的问题，即科学教育中最 具有价值的问题。 5-12岁儿童科学的教学，学习与评估英威尼-哈恩 什么是驱动性问题 驱动性问题是在基于项目的科学教学 中事先设计好的问题，由教师和学生 共同精致、探究和回答。 驱动性问题特征 可行性 有价值 情境化 有意义 道德的 可持续性 驱动性问题的可行性 学生能够设计和实施探究回答这个问题 教师和学生容易获得资源和材料来完成回 答驱动性问题所必需的探究 问题适合于学生的发展水平 问题可以分解成学生能够提出和回答的若 干次级问题 驱动性问题可行性例释 “我们附近有什么鸟？”比较： “你怎样才能 治愈一个生病的动物。” “我们生活的地方有酸雨吗？”比较：“我们 的空气清洁程度怎样？” “我们的河流和湖泊清洁程度怎样？”。比较 ：“我们的河流和湖泊在不同的季节清洁程 度怎样？”；“我们的河流和湖泊在不同的河 段或区域清洁程度怎样？”。 驱动性问题可持续性例释 植物在阴暗处还是在阳光处长得好？” 比较：“不同的纸能吸收多少水？” “我的鸟食槽吸引什么鸟” “我们周围的树木需要什么来促进生 长？” 学生可能提出的问题的类型 描述性问题 例如：什么物质在水里溶解？ 我的心跳有多快？ 关联性问题 例如：盐比糖溶解得更快吗？ 谁具有更高的心率男孩还是女孩？ 因果问题 例如：水的温度影响盐和糖的溶解速度吗？ 人受到突然的惊吓时心率会增加吗？ 过程技能自定义：观察与测量 观察：是一种收集证据的方法，在我们想 要了解身边的物体或者现象的时候，就运 用我们自己的感官或借助仪器，来收集有 关的证据。 测量：许多证据都是数据，测量就是将收 集到的数据信息与有单位的标准进行比较 。 过程技能自定义：排序与分类 排序是科学探究者根据物体的同一种特征 （如物体的轻重、软硬、厚薄、快慢）进 行排列的活动。排序是一种整理资料（数 据，证据）的方法。 分类是科学探究者把具有相同或相似特征 的事物组合在一起。分类也是整理资料的 一种方法。 过程技能自定义：调查与预测 调查：是一种收集证据的方法，如果不是 事物正在变化或者将要变化，而是已经发 生了变化，就需要我们明确问题后制订专 门的计划，从不同的途径来收集变化了的 事实的证据。 预测：是我们根据现有证据和已有的经验 对事物的未来变化做出的推论。 过程技能自定义：解释与建立模型 解释：我们经过分析、比较等思考后，对 事实发展变化的原因、事实之间的关系等 情况做出的说明。 建立模型：是我们用来解释自己的思想和 发现的方法。模型包括图画图表模型、物 理模型、数学模型等。模型方便我们解释 那些难以直接观察到的事物、事物的变化 以及事物之间的联系。 过程技能自定义：交流与质疑 交流：是我们用文字、口头语言或者其他 方式发布自己的科学探究信息，与其他人 交换看法、分享信息的过程。 质疑：包括接受别人质疑、质疑自己和质 疑别人，在相互质疑中评判科学探究的成 果是否合理，是否准确，是否有价值，能 否改进。 过程技能自定义：假设与实验 假设：是科学探究者根据已有的经验，对 什么原因或条件产生什么样的结果和变化 的猜测。假设有待收集证据加以验证。“如 果-那么-”是假设的一般表达句式。 实验：是一种特别的收集证据的方法，它 是通过我们自己“制造”的条件，收集事物如 何变化的证据。实验通常有模拟实验和对 比实验两种基本类型。 过程技能自定义：拓展与应用 解释更多的事实：用我们掌握的科学知识 解释更多的事实，发现更多的事实之间的 关联，提出更多的问题。 在制作中运用：将我们掌握的科学知识运 用到科学产品的制作中去；把我们的科学 梦想变成现实。 你是什么样的教学情境（一）？ 情境1：阅读教学（只 看重课文的教学） “好，同学们，现在让 我们把书翻到第47页 。谁愿意为大家读第 一段？” 情境2：直接讲授（只 告诉答案或结论的教 学） “我将为大家演示：一 个装有少量热水的金 属罐子被迅速浸入冷 水盆后发生了什么外 形的变化？想一想为 什么？” 你是什么样的教学情境（二）？ 情境3：科学过程教学（