科学教育与章节堂教学.ppt

科学教育与课堂教学,主讲人 冯杰,第一讲 科学课程的起源与科学课程的目标,课程的基本内容,一、什么科学课程基本理论 1、科学、技术与科学课程 2、科学课程与科学教育 二、教学法概论基本方法 1、教学过程，教学原则，教学设计 2、教师的角色，学法指导，教学研究 三、课堂教学技能基本技能 1、基本教学方法 2、课堂教学的十一机能,上篇 科学课程教学概论 第一章 科学及科学教育 第一节 科学与科学教育的本质内涵,一、什么叫科学？ 1科学是人对自然界客观事实和规律的理性认识 2科学是科学知识、科学方法和科学精神 三个方面组成的一个不可分割的有机整体 3科学是一种文化现象 4科学具有局限性 二、科学的内涵与现代特征 1、科学精神与人文精神的结合 2、科学世界的教育与生活世界的教育相结合 3、科学内容与科学过程相结合 4、知识教育与能力培养的结合（科学素养）,STS：science, technology,society,第二节 科学教育的产生与发展现状 一、西方科学课程发展,1、欧州启蒙运运之前，西方的教育主要受宗教控制 2、在17世纪上半期，洛克发表了教育漫话，标志着西方教育从古典教育向实科教育转变。 3、1635年英国诞生了新型的中等学校“阿卡德米”； 4、18世纪初德国出现了实科学校。最初的科学课程是按学科进行分类的。这一时期科学课程的出发点是为了培养大量的、合格的劳动人员。 5、19世纪50年代，英国教育家斯宾塞开始大力倡导科学教育，之后，又经赫胥黎等人的努力，古典教育才逐渐让位于科学教育 6、直到十九世纪末期随着现代教育制度的建立和发展（夸美纽斯大教学论），科学教育在中小学课程中占据了稳固的地位，成为现代教育的一个重要组成部分。 7、西方20世纪30年代，中国20世纪80年代质疑以学科为中心的传统科学课程存在弊端受到诸多的批评，认识到科学教育应该以学生的经验和兴趣出发，而不是从科学学科的要求和特点出发，使学生理解、懂得一些STS的相互作用和影响，了解改变人类生存和物质条件的方法中国与西方的差距。,8、20世纪50年代末60年代初，由于受前苏联第一颗人造卫星的发射成功的影响，美国、英国掀起了改革科学课程，强调认识学科结构的基础，强调实验课中的探索研究。前苏联赞可夫的“学生的一般发展” 9、20世纪60末至80年代初，一些国家政府开始注重提高公民的科学素养一方面扩大教育活动的对象，提出面向所有学生的科学教育的口号，另一方面扩大课程的内容，突出各学科之间的联系，突出STS。 10、20世纪80年代初开始，由于60年代至80年代初产生大量的综合科学课程和STS课程不能实现使每个公民具有良好的科学素养的目标（我国目前正在重蹈西方的覆辙），科学教育界开始把焦点从建立在分科课程基础上的传统的综合科学课转到建立在统一性基础上的科学课程。这种建立在统一性基础上的科学课程就是现代科学课程。,二、我国大陆科学课程的发展,1、中国科学教育的思想可以追朔到明末清初。代表人物是颜元，他主张以尧舜周孔所倡导的“三事、六府、三物、六德、六行、六艺”为内容。这些概括起来说，是经史及天文、地理、水学、火学、工学、农学等。既有社会科学，又包括自然科学知识。 2、颜元教育思想反映了古典教育与实科教育的结合。颜元所处的时代是明末清初，他的教育理论与西方早期启蒙运动思想家洛克并驾齐驱。然而中国的改朝换代带来的是专制主义，它扼杀了资本主义的荫芽。 3、鸦片战争失败后，少数有识之士(龚自珍、林则徐)在痛心中警醒，开始以传统的价值观和方法论试探性地进行偏离，最终提出“师夷长技以制夷的”主张，并逐渐发展成能与国粹思潮相抗衡的强大社会思潮 中学为体，西学为用；“洋务运动”。 4、五四文化运动，被誉为“中国的文艺复兴”。 科学教育思潮是“五四”新文化运动时期非学重要的一种教育思潮“科学、民主、白话文” 5、1922年，受杜威教育思想的影响，国民政府颁发的新学制壬戌学制规定初中开设合科的自然科学课程。当时商务印书馆等还出版过实用自然科学教科书,6、1929年，由于合科科学课程遇到困难，国民政府颁发中学暂行课程标准，规定“自然科学分科制和合科制”，既有合科制的自然课程标准，又有分科的植物动物，理化课程标准各一种，供学校自由采用。 7、1936年，国民政府颁布发的修正中学课程标准规定，初中科学教育完全分科制，开设生理卫生、植物动物、物理、化学五科。 8、1940年重新修正中学课程标准时，取消植物，动物，开设博物，1948修订中学课程标准又将物理和化学合并为理化。 9、新中国成立初期，教育强调学习苏联经验，注重思想教育，重视基础知识的传授和基本技能的训练，教材的系统性强，19531956年人民出版社编写出版了初中物理、化学自然地理、植物学、动物学以及人体解剖生理学等教材。,10、1956年和1960年分别有两次教育的改革，由于改革缺乏现代教育理论的指导，加上政治气候的影响，改革以失败告终，此后，学科中心课程进一步强化，其原因是国家掌控考试资源 11、20世纪80年代初，中小学科学课程改革的呼声日渐高涨，1985年10月，中央教科所在苏州召开中国理科教师问题研讨会，正式提出了“科学、技术与社会教育在中国的实施问题。 12、1986年4月，全国人大常委中华人民共和国义务教育法义务教育的实施对课程改革提出了新的理念和要求，在改革中，出现了东北师大附中，上海、浙江的初中综合理科改革试验学科中心课程。 13、2001年6月教育部颁发的基础教育课程改革纲要(试行)规定在39年级开设科学课程。2001年秋，已有三套初中科学教材和两套小学科学教材在国家级课程改革实验区进行实验。,第三节 科学教育的地位与作用,一、科学教育、科学研究与社会生产的关系,劳动者和研究者,1科学教育促进国民经济的发展 2科学教育经济效益劳动力、人力资源 3科学对精神文明建设的促进作用,二、科学教育对社会发展的促进作用,1科学教育对科学发展的直接促进？ 2科学教育对科学知识的继承和创新？ 3培养科学人才？,三、科学教育对科学发展的促进作用,1科学教育促进人的素质的提高 2科学教育提高了人的解放程度,四、科学教育对人的发展的促进作用,第四节 科学教育的理论与思潮,一、培根（E15611626）经验论的科学教育理论,1对科学知识的认识和科学分类的提出 2改革经验教育，提倡科学教育 3提出科学的实验归纳法,二、斯宾塞（E18201903）实证主义的科学教育理论,1提出科学教育最有价值 2注重科学的课程论 3重视自然科学，倡导“综合哲学”,三、贝尔钠（E19011971）的科学教育观,1论述科学教育“先天不足” 科学思维方法、创造能力 2论述科学教育的教学形式与方法 3科学课程的现代化、综合化、人文化 4掌握科学的论证方法,“知识就是力量” 新工具,“什么知识最有价值”？ 什么知识最有价值,“科学方法” “人文化”,四、布鲁纳（A1915）的结构主义科学教育理论,1让学生掌握学科知识的基本结构 2强调基础学科的早期学习 3倡导培养直觉思维的科学教育 4提倡“发现法”教学（Learning through discovery）,“发现法” 结构主义,五、弗雷泽（E）科学教育理论,1提倡面向未来的科学教育 2向所有人普及科学教育 3培养学生的创新能力 4提倡“发现法”教学,“科学为大众”,第二章 课程及科学课程 第一节 课程：内涵及发展,一、课程(curriculum)的起源,二、课程的分类及其含义,1中国：唐代孔颖达 2西方：英国斯宾塞,1教育者的角度 计划或方案 2学习者的角度 计划或方案 3体现一定教育目的师生共同的教与学的方案 4广义的学习内容 课堂内外（隐形课程） 5学生在学校里获得的实际全部经验 6教育者、学习者、学习效果三方面时间方案,第二节 科学课程的性质与价值,一、科学课程的性质与特点,1知识与技能 基本素养 2过程与方法 科学探究 3情感、态度、价值观STS,二、科学的本质与科学课程,1科学是人对自然界客观事实和规律的理性认识 2科学是科学知识、科学方法和科学精神 三个方面组成的一个不可分割的有机整体 3科学是一种文化现象 4科学具有局限性,1切合初中教学的实际，为多数教师所接受 2有利于培养学生的发展观 3有利于提高学生的科学素养 4有利于培养学生的创新精神 5有利于培养学生的人文素养和科学态度 6有利于继承优秀的文化传统 7有利于减轻学生的课业负担,三、科学课程的独特作用,四、综合科学课程体现的价值,1有助于学生从整体上认识自然科学 2有助于学生知识迁移 3有助于学生科学探究能力的培养 4有助于学生关注STS,第三节 科学课程的基本理念,一、面向全体学生 二、立足学生发展 三、体现科学本质 四、突出科学探究 五、反映当代科学成果,第四节 科学课程的设计思路,一、整体设计科学课程，全面提高学生的科学素养,二、突出科学探究，体现科学本质，注重学生发展,1知识与技能 基本素养 2过程与方法 科学探究 3情感、态度、价值观STS,1体验科学探究的历程 2发展科学探究能力 3增加对科学及科学方法的理解 4培养良好的学习习惯，终身学习的思想,三、加强科学、技术与社会的教育,1打破科学与技术的人为分割 2体现科学、技术与社会的联系 3形成人、自然与社会有机关联的认识 4科学精神与人文精神的结合 5初步培养技术设计的能力,第五节 科学79年级课程目标,一、总目标 提高每个形式的科学素养,1基本的科学知识； 2基本的科学的方法； 3科学态度； 4科学精神； 5科学道德， 6科学创造力以及科学技术知识的运用等方面。,科学素养的构成（内涵）,其一是对科学术语和概念的基本了解； 其二是对科学过程和科学方法的基本了解； 其三是对科学与社会之间的关系基本了解。 公众只有同时具备了这三个层次的基本水平，才可以认为具备了基本的科学素养水平。,科学素养的外延,2 科学方法与科学探究的关系,二、分目标 提高每个学生的科学素养,1观察与思考； 2假设与猜想； 3制定计划与设计实验； 4进行实验与收集证据； 5分析与论证 ； 6评估； 7交流与合作。,（一）科学探究（过程、方法能力）,1统一的科学概念与原理物质、运动与相互作用；能量；信息； 系统；结构与功能；演化；平衡；守恒 2生命科学领域 生命系统的层次；开放系统 3物质科学领域 物质的低级形式；物质结构；能量转化与守恒； 4地球、宇宙与空间领域 了解,（二）科学知识与技能,科学探究七步骤,1保持对自然界的好奇和求知欲，发展对科学的探索兴趣， 2学习一定的物理基础知识，养成良好的思维习惯，在解决问题或作决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法； 3具有创新意识，能独立思考，勇于有根据地怀疑，养成尊重事实大胆想象的科学态度和科学精神； 4关心科学发展前沿，具有可持续发展的意识，树立正确的科学观，有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感。,（三）科学态度、情感与价值观,1初步认识科学推动技术进步，技术又促进科学发展的相互关系，初步认识社会需求是科学技术发展的强大动力。 2了解科学技术在当代社会经济发展中已经成为一种决定性因素，科学技术是第一生产力。 3了解技术对自然、人类生活和社会产生的负面影响，初步懂得实施可持续发展战略的意义。 4了解科学技术不仅推动物质文明的进步，也促进精神文明的建设与发展，科学技术是一项重要的社会事业，每一个公民都应该关心并有权利参与这项事业。 5初步形成关注环境、资源等社会重大问题的意识，增强社会责任感，知道应当用科学的原理和方法解释自然现象和解决生活中遇到的实际问题。,（四）科学、技术 与社会的关系,科学课程的教学目标解读举例,举例 物质科学,一、第二模块：物质科学 1“物质科学”在科学(79年级) 的地位和作用 2“物质科学”的知识点 二、第四模块：地球、宇宙和空间科学 1第四模块的教学目标 2第四模块的主题二“人类生存的地球”的教学目标,第二模块：物质科学,1“物质科学”在科学(79年级) 的地位和作用,四个主题 常见的物质、物质的结构、物质的运动与相互作用、能量与能源， 涉及物理、化学、地理，以及生物 通过这些内容的学习，学生将接触更多的物理和化学现象; 了解物质的一些性质，理解物质运动形态及相互作用最基本的原理 认识能量转化与守恒的意义，初步建立物质结构模型的观念 并用它们解释物质的有关特性。,在内容 上划分,“物质科学”的知识点,第六节 美国的2061计划,一、什么是“美国的2061计划”？,美国的“2061计划”起始于1985年，该计划 创建了一套文字和电子出版物，旨在帮助进行 科学、数学和技术教育改革。面向全体美国 人的科学勾画出成年人应该具有的文化素养 即所有的学生在高中毕业时，应该知道和 可以掌握的知识内容。,一、科学素养的基准的结构,二、科学素养的基准目录示例,第五章 生存环境,1生命的多样性,2遗传,3细胞,4生命的互相依存,5物质流与能量流,6生命的进化,美国“2061计划”的系列著作 之一科学素养的基准一书， 全面系统地阐述了当代美国文 化观念中关于自然科学、技术 和社会科学的性质、范畴和内 容以及科学素养的含义、内容、 培养目标和培养途径。该书还 设计了使青少年达到一定科学 素