初中《科学》与《化学》科学方法教学衔接研究.doc

初中科学与化学科学方法教学衔接研究 :论文题目初中科学与化学科学方法教学的衔接研究:学科专业 学科教学化学学位申请人: 沈冬梅: 秦浩正指导教师中文摘要年,上海市正式启动第二期课程教材改革工程。在新课改的理念指导下,自然科学学习领域注重学生的科学素养的培养,科学探究过程和科学方法教学成为自然科学领域学习的重要环节。十二年一贯、合分一体的自然科学学习课程体系在实际的实施中由于各种原因总是存在各阶段、各学科间的衔接问题。论文以当代建构主义理论为依托,结合心理学的学习理论及化学、科学教学特点,对初中科学与化学在科学方法教学上的衔接问题进行了探索与研究。试图从教育实践中获得的经验与启发,在初中化学教学中积极实践改进教学方式和策略,以望探索出一条切合实际的行之有效的化学与科学的教学衔接之路,实现素质教育的深层次目标。研究过程分六章内容进行论述。第一章通过文献法进行理论研究,阐述研究的背景,同时对科学方法教学予以界定。第二、三、四章通过文本分析法进行实证研究,分别从科学与化学的课程标准维度课程理念、课程目标、内容与要求、教材维度教材特点、教材栏目、教材具体内容、教学维度教师教学、学生学习三个方面进行比较,得出科学方法教学的衔接特点。第五章通过经验总结法提出科学与化学的衔接对策:以实验为载体设计“物质性质实验”、“定量实验操作”、“实验装置设计”、“对比实验设计”四个实施科学方法教学的案例。第六章进行了研究的总结和反思。关键词:科学方法教学衔接对策初中科学初中化学. .,?., ”.”。 .: 印. “.” , ., , .“:”, ,”,”。” ” ”.:时目录第一章引言?,?.研究背景.研究思路第二章初中科学与化学课标维度中科学方法教学的衔接分析?.课程理念中科学方法的比较.课程目标中科学方法的比较.内容与要求中科学方法的比较?.科学向化学科学方法教学的深化?.第三章初中科学与化学教材维度中科学方法教学的衔接分析.教材特点表征的科学方法内容?.教材栏目表征的科学方法内容?.教材内容表征的科学方法内容?.科学向化学科学方法教学的深化?.第四章初中科学与化学教学维度中科学方法教学的衔接分析.教师教学方面?.学生学习方面?.第五章初中科学与化学科学方法教学的衔接对策?.物质性质实验?.基本实验操作?.实验装置设计?.对比实验设计?.第六章总结与反思?.结论?.反思?致谢词?.参考文献?.附录:科学课标与化学课标对内容标准的比较学位论文独创性声明?.论文使用授权声明.?.第一章引言上海师范大学硕士学位论文第一章引言.研究背景年,上海市正式启动第二期课程教材改革工程,强调小学年、初中年、高中年三个学段的整体设计,对个年级统筹考虑。上海市普通中小学课程方案对自然科学学习领域的课程设置按照“合一分一合”的思路,由小学自然、初中科学、中学物理、中学化学、中学生命科学和高中科学六门学科组成。在初中阶段,六至七年级开设综合性的科学课程,是一门自然科学入门课程,在为学生提供各种入门性的科学学习的经历和体验的同时,着力帮助学习一些最通用、最基本的科学概念、原理和方法;帮助学生从整体上概貌性了解科学的本质,激发对自然探究的欲望;帮助学生从不同侧面、不同角度初步认识自然,初步形成科学的世界观和方法论,为以后分科学习科学课程奠定入门基础。分科的化学课程在九年级开设,这就意味着初中阶段的部分化学内容融合在科学课程中学习。虽然综合与分科相结合的模式有利于充分地发挥综合科学课程的优势和分科科学课程的特长,也能够减少推行综合科学课程时的争议和排斥,比较容易实施。然而,实际实施中还是存在以下问题:新的方案中生物的课时比分科时减少较多,大量生物教师剩余,任课教师以原来的生物教师居多,物理和化学属于中考科目,学校往往把较好的物理、化学教师留任,而让水平一般的教师去做科学教师,甚而有只为安排满工作量的“充数”教师,这就使科学任课教师的水平普遍不高。现在任职的科学教师在职前教育中接受的是单一学科教学系统培训,对综合科学教学方法缺乏系统性认知,对综合科学的知识内容不专业。大多数教师是在经过短暂的几次科学教学培训后就措手不及的上岗了,在摸索中边教边学。教师们对科学课程的教学大多还停留在自发的状态,根据自身对学科知识的学习和教学实践中的感悟而获得,缺乏依据综合科学课程特色而对教学策略加以选择和使用的主动意识。这些都制约了综合科学课程优势的发挥。这在由上海市教育委员会教学研究室召开的“上海市初中科学与化学学科衔接教学研究与实践”论坛上也得到证实。该课题组对全市的科学教师及学生进行了问卷调查,从调查结果发现:大部分教师对教学要求的把握是比较准的;学生在科学中的化学知识学习,对九年级帮助不是很明显,在九年级里化学老师有.%的需重做科学中涉及的化学实验;科学老师学科知识不够扎实,需多方面的培训。化学作为一门独立的课程始于九年级。上海教育出版社九年级化学试用本教材的编写注意了与科学课程的衔接:而六、七年级科学教学实质已经为九年级化学学习做好铺垫。然而,据抽样统计,学生对科学中学习过的化学知识的遗忘率在九年级时接近%,九年级化学教学相当于从零开始。其中,既有科学教师队伍的先天不足造成的科学教学的原因,也不乏初中阶段的“合分式”科学学习课程设置的原因。因为学生在六、七年级学习的科学学科知识在八年级进行海市教育委员会.海市中学化学课程标准试行稿.海:上海教育出版社,.潘苏东.从分科走向综合?我国初中阶段科学课程设置的研究:博士学位论文.上海:华东师范大学教育学系.葛东飞.市“科学与化学学科衔接教学研究与实践”活动报道/.:/./.,一一.倪华英.初中化学学科教学与科学课程整合启示.上海:新课程,.上海师范大学硕士学位论文第一章引言了分支,教材中生物部分的内容以生命科学得到延续;物理部分的内容在八年级物理中得到及时的更新与专题深入研究;唯有化学部分的内容在八年级是空缺,没有得到及时的应用与延续。而作为承担初中分科课程化学教学的教师们来说,对具有综合科学学习背景的学生的学习状态、学习方式及思维特征等缺乏相应经验,对科学课程及教材不甚了解,由此产生了教学理念、教学方法等方面的不衔接。这些不和谐因素的同时存在,阻碍着初中化学的正常教学和学生的全面发展。从年秋起,科学开始在上海市个区县所学校实验以来,各科教师以新课标理念为指导,在教学中做出了许多有益的尝试,教师的教学方式以及学生的学习方式正在发生可喜的变化。然而笔者查阅了近年来国内的相关文献发现至今为止,在上海模式下的初中科学与初中化学的衔接研究几乎为空白。科学教学和分科教学在实际操作中多是各个教师或教研组各自为战,缺少交流,缺乏合作:存在着化学不了解科学课程的基础,模糊衔接的问题,科学直接向化学的教学要求靠拢,没有系统的理论依据为指导,更无现成的经验去参照,多数是在摸着石头过河,遇见问题再去仓促解决问题。这种现状对于教师的教学与学生的学习造成了很大的困惑,不利于教、学的有效进行,不利于基础教育课程改革的顺利实施。如今,二期课改的第一个十年已经过去,初中科学与化学在系统上同属于上海市自然科学学习领域年一贯的合分一体的基础部分,它们密不可分,后者是在前者的基础上进行的分科研究课程,也就是它们是相互联系的。故笔者根据这些问题,以当代建构主义理论为依托,结合心理学的学习理论及化学、科学教学特点,对初中科学与化学在科学方法教学上的衔接问题进行了探索与研究。试图从教育实践中获得的经验与启发,在初中化学教学中积极实践改进教学方式和策略,以望探索出一条切合实际的行之有效的化学与科学的教学衔接之路,实现素质教育的深层次目标。.研究思路.核心观点、科学方法是重要的课程目标领域上海市中小学自然科学学习领域课程指导纲要后面简称纲要对自然科学学习领域课程的定位是培养学生基本科学素养、促进学生全面发展的基础课程,并从“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观三个维度构建提高学生科学素养的课程目标体系,其中将科学过程与方法作为科学素养的核心内容之一,强调科学探究能力与方法的培养是全面发展科学素养的关键。科学方法是获得科学知识的手段和工具,科学方法教育能使学生知道知识是怎样得来的,从而更好地理解科学知识,增加对科学和科学过程的了解;科学方法的掌握有助于转变学习方式,使学生形成收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力:科学方法的内化有助于学生领会科学思想、发展思维能力。显然,只有在课程中对学生进行科学方法教育,使他们体验、理解科学过程,并由获得科学方法的印象、形成感性的经验,逐步发展到形成有关的观念和科学方法知识等理性的认识,才能使他们进一步热爱科学、学习科学、使用科学、享受科学,并且在未来的社会中积极参与科学。因此,科学教育必须重视科学方法教育,强调科学过程,关注科学能力的培养。吴俊明.对科学方法和科学方法教育的再认识?祝贺化学教育周年刊庆.化学教育,.玉洪霞.离一物理。过程与方法。课程目标的落实研究.上海。上海师范大学,.童上海师范大学硕士学位论文 第一章引言纲要中对合分一体的课程设置思路是体现整体性,加强学习领域内课程各阶段纵向的衔接。其中,初中科学课程的设置是对学生进行科学入门教育,是科学启蒙教育向比较系统的分科科学教育过渡的中间阶段,其强调:让学生了解科学概貌,感悟科学探究过程,认识观察实验方法,了解科学、技术与社会的关系;初中分科化学课程的设置是:让学生从化学角度和层面来认识自然,形成化学知识体系,领悟科学实验和探究过程,了解科学的本质。这其中对科学过程与方法维度的文本描述是从“感悟”到“领悟”,体现了对处于不同学习阶段学生在科学方法要求上的发展性。“科学探究”是进行科学方法教学的重要途径。科学方法的多种多样,它们大多不是经过一两次教学活动就能被领悟的,需要经历多次、逐步提高。学生对科学方法的学习和掌握是一个由简到繁、循序渐进、不断深化的过程,对科学方法的认识也是经历从“经验型思维”到“理论型思维”的发展。因此,对于不同认知水平的学生、处于不同学习阶段、不同教学内容类别时,科学方法教学“注意适当的重复、变式和梯度,结合具体学科知识的形成和获得过程来进行”,直到学生能运用不同的科学方法相互渗透、密切联系的认识问题。所以,文本的“感悟”到“领悟在实际的科学方法教学中要特别重视衔接,这样才能让学生以持续发展之“渔”?科学方法,建立联系知识和能力的船和桥。基于科学与化学教学的现状,这个衔接更是全面推进二期课改中有待解决的一个重要课题。所以,本文以“初中科学与化学科学方法教学的衔接研究”作为课题,从课程标准、教材、教学三方面进行初步探索研究,希望为两者的顺利过渡提供有益的建议。、科学方法的层次和分类科学方法的层次科学方法的概念因研究领域或研究的角度不同而有相应不同的界定。本文的科学方法是指“人在认识和改造客观世界的实践活动中形成的有效的规则、方式、手段、途径或模式,是科学活动经验升华、程序化、强化的结果,是科学活动的过程规定性工具。通常人们把科学方法大致分为三个层次:基础层次?专门方法科学中的具体方法适用于解决专门科学中的具体问题,其适用对象属于专门科学范畴,甚至是专门科学中的特定范畴,在各专门科学之间一般不具有通用性。例如,组成元素分析、性质与反应研究、化学合成等是适用于化学研究;种属系统分类、形态与组织观察、生态与环境考察等方法一般只适用于生物学研究。中间层次?一般方法科学研究的一般方法包括:观察、调查、实验、科学抽象、数学方法等等。它们往往通过概括扬弃了基础层次科学方法中具体的、特殊的内容,留下普遍的、一般性的形式,不仅适用于各专自然科学,也可以在社会科学和其他领域中发挥巨大的作用。高级层次?哲学方法哲学方法是对所有方法,特别是对思想思维方法的概括和总结。它不仅适用于自然科学,也适用于技术科学、社会科学和思维科学。哲学的功能不在于,.吴俊明.对科学方法和科学方法教育的再认识?祝贺化学教育周年刊庆.化学教育吴俊明.对科学方法和科学方法教育的再认识?祝贺化学教育周年刊庆.化学教育?,.吴俊明.对科学方法和科学方法教育的再认识?祝贺化学教育周年刊庆.化学教育,.上海师范大学硕士学位论文第一章引言直接回答某一具体的科学问题,而在于指示思维方向,给予人们解决问题的正确道路。自觉地运用正确的哲学方法,能提高科学研究活动的效率,使科学研究活动取得成功。表科学方法的分类内容中心主题 土题专门方法 化学思想方法 元素论方法原予论方法通性与代表方法化学测量方法 质量测量方法能量测量方法 电化学测量方法物理性质测量方法化学性质试验方法一般方法 经验方法 观察方法实验方法模型方法 模型方法类比方法科学抽象方法概念方法理想化方法符号方法逻辑方法 分析方法综合方法 比较方法 分类方法 归纳方法演绎方法认识创新方法 假说方法哲学方法 辩证唯物主义 世界物质观 物质运动观 事物联系观 唯物辩证法整体思想系统科学方法 结构思想动态演化思想科学方法的三个层次,是根据其理论和方法概括程度和适用范围依次划分出来的关系,虽然存在着相对的区别,但在科学认识规律里却有着紧密的联系即:高层次对低层次存在着指导关系,低层次是高一层次进行概括的基础。例如:一般意义上的实验方法就是从物理实验、化学实验、生物实验等特殊的实验方法中概括得来的。科学方法的教学主要围绕以上三个层面展开。其中科学一般方法的适用范围广、可迁移性强。对于学生而言,学习和掌握科学研究的一般方法具有非常重要的意义。纲要强调的正是科学探究的一般方法。科学探究一般方法的类型观察方法观察法是通过人们的感官或仪器,有目的、有计划地对自然状态下的客观事物进行系统考察和描述的一种研究方法。在科学方法论中,观察法属于获取感性知识和材料的方法。观察法分为直接观察法和间接观察法两种。直接观察指用感官直接感知对象:间接观察则指感官通过仪器设备观测对象。提高学生间接观察能力,首要条件是会使用仪器,科学仪器大致可分为计量仪器、通用仪器和专用仪器。科学观察是发现问题、解决问题的先导,是科学发现的基础。正如门捷列夫所说的,“科学的原理起源于实验的世界和观察的领域,观察是第一步,没有观察就不会有接踵而来的前进。实验方法巴甫洛夫说:“观察是搜集自然现象所提供的东西,而实验则是从自然现象中提取它所愿望的东西。吴俊明.中学化学中的科学方法教育与课程教材改革.化学教育,.龚正元.化学课程中的科学过程技能研究:博士学位论文.上海:华东师范大学理工学院化学系,.上海市中小学课程改革委员会.上海市初中科学课程标准解读.上海:上海远东出版社,.上海师范大学硕士学位论文 第一章引言实验方法是人们依照研究目的,使用一定的仪器和设备,有意识地去控制变量,突出主要因素,在特定的条件下去探索客观规律,从而认识客观世界的科学方法。实验实际上是条件控制下的观察。随着生产的发展和科学技术的进步,科学实验无论从深度上、还是从规模上都发生了深刻的变化。今天,实验方法已经成为人们认识自然和改造自然的一种重要方法,在一定程度上可以说:没有实验,就没有现代的科学技术。科学实验的种类繁多。例如,按研究问题的质与量划分,有定量实验和定性实验。定量实验是确定研究对象的数值或各因素之间的数量关系的一种实验方法。定性实验就是研究对象某种性质或组分是否存在,是否起作用的实验方法。定量实验与定性实验有着非常密切的关系。一般来说,定性实验是定量实验的基础;定量实验是定性实验的发展,它能更精确地反映事物的特性和规律。按实验的直接目的可分为探究性实验、验证性实验。在新课程中更侧重于探究性实验,探究性实验不仅能达到验证性实验的知识目标,还能促使学生积累实验设计、预测、比较、反思、推理、归纳和概括等科学方法应用的体验,它能使学习者完完全全地体验学习的全过程,重视培养学生好奇心和探究意识,激发学生学习科学的兴趣。还有按实验手段,可分为对比实验、模拟实验等。资料和事实收集的方法资料和已有的观察结果都是科学探究过程中非常重要的数据。学生在操作技能或相关科学知识上还没有可能直接通过实验获得结果时,让学生收集或由教师提供的实验结果、经验事实,让学生对实验结果、信息和经验事实进行分析、处理,获得结论、推理和对假设的证实,这也是科学探究的一个重要过程。在这个过程中,包括了积累经验材料的方法感性,例如:观察法、实验法、调查法等;还包括进行理论思维的方法理性,例如:分析、概括、综合、归纳、演绎、类比、模型等;以及回归分析、统计分析、层次分析等数学方法。科学抽象方法大量的感性材料中,透过现象,抽取出事物本质和规律的研究方法,叫做科学抽象方法。在自然科学研究中,有些实验在现实中是不可能实现的,但是通过抽象可以造成理想的实验条件和对象,并在大脑中用思维完成“实验”的全过程,这种实验叫做“思维实验”。思维实验是抽象方法的一种表现形式,是被科学家经常采用的一种重要方法。比较和分类方法比较和分类是科学研究中的两种基本的逻辑方法。比较是分类的基础,分类是比较的结果。比较法是人们根据一定的准则,对某些现象进行比较研究,找出其相同与相异之点,力求得出符合客观实际结论的方法。比较是在观察的基础上的,并与分析、综合等活动交织在一起的。比较法主要有以下几种类型:同类比较是对两种或两种以上同类事物进行比较,找共同规律或找特殊性与异类比较是比较两个事物的不同属性,从而找出两者的不同或异中之同、纵向比较与横向比较:定性分析比较与定量分析比较;还有单向比较与综合比较等等。”陈耀亭,粱慧姝,郝雷.中学化学教学法.长春:吉林人民版社,.上海市中小学课程改草委员会.上海市初中科学课程标准解读.上海:上海远东出版社,.上海市中小学课程改革委员会.上海市初中科学课程标准解读.上海:上海远东出版社,.第一章引言 上海师范大学硕士学位论文根据实物的共同点和差异点,把实物区分为不同种类的思维方法,称为分类方法。仅仅依据事物的外部特征或外部联系所进行的分类,称为现象分类。根据事物的本质特征或内在联系所进行的分类,称为本质分类。类比方法类比推断是在两个事物之间进行比较,找出事物之间相似之处,从中产生新的设想。它以两类对象之间某些属性的相同点为依据,从而断定它们在其他属性上也可能相同。因为在进行类比推断时,即使类比推断的前提是真实的,也不能保证其结论的真实性。所以要提高类比推断结论的可靠性:一是前提中确认的相同属性越多,则结论的可靠性也就越大;二是前提中确认的相同属性越是突出本质的,相同属性与要推出的属性之间越是相关的,则结论的可靠性也就越大。在自然科学的发展中,类比在科学研究中起着重要的作用:可以启迪思维,为新的发现提供重要的科学线索。我们通过把新事物同已知事物进行类比,从而推测这种事物可能的属性,也就是把它在实践中作为科学的假说加以验证。因此,类比是发展理论和假说的重要环节。假说方法假说就是根据一定的科学事实和科学原理,对未知的自然现象及其规律性做出的假定性解释。假说是否正确,是否能上升为理论,就必须接受实践的检验。实践就是假说这件预制品的检验员,只有当检验员为假说颁发了合格证,假说才有资格进入理论的行列。然而,假说的检验并非一蹴而就。恩格斯曾说过:“只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说。?它最初仅仅以有限数量的事实和观察为基础,进一步的观察材料会使这些假说纯化,取消一些,修正一些,直到最后纯粹地构成定律”埔。.主要方法、文献分析法文献法是通过搜集、阅读、分析、整理与本课题有关的文献资料:了解已有的思想观点,使自己的研究起点更高;在获取有关材料和数据的同时,熟悉已有的同类研究,吸取研究方法上的精华:在反映自己研究成果的书面材料中引用文献资料,使自己的研究成果持之有据。本研究运用文献法查阅了部分科学教育方面的专著、同时通过在上以“课程”、“课改”、“课标”、“衔接”、“科学方法”、“教学设计”等主题词收集了与化学、科学课程衔接有关的国内论文、期刊。通过对已有研究的成果的分析和梳理。寻隙到了研究的坚实理论基础,确定了研究方向,并定位了本课题研究的价值所向。、文本分析法文本分析法是分析课标、教材的一种实证研究方法,在课程研究中普遍使用。文本分析是把质的分析和定量化地处理结合起来,对文本内容的组元比如教材中的科学方法、组织和结构进行比较研究,以描述文本内容的情况,或者推测文本潜在的意义。由于文本一旦形成,就具有不变性、稳定性,成为客观存在的.卜海市中小学课程改革委员会.上海市初中科学课程标准解读.上海:上海远东版社,.”.卜海市中小学课程改革委员会.上海市初中科学课程标准解读.上海:上海远东出版社,.。恩格斯.自然辩证法.人民出版杜.埔华国栋.教育研究方法.南京南京大学出版社。.第一章引言上海师范大学硕士学位论文物体,所以文本分析法可以做到比较客观和系统,研究结果具有可重复性,相对来说,研究的可靠性较高。本研究运用文本分析法分析上海市初中科学课程标准试行稿和上海市中学化学课程标准试行稿、牛津上海版科学和上教版化学的教材,一是系统总结两者的主要科学方法,二是确定两者在科学方法目标上的要求差异。、经验总结法基于一线十年的教学经验,结合学生认知特点和心理发展水平,根据科学方法教学的原则,选择典型内容进行教学案例的设计。.技术路线潘苏东.从分科走向综合?我国初中阶段科学课程设置的研究:博士学位论文.上海:华东师范大学教冉.学系,.第二章课标维度中科学方法教学的衔接分析 上海师范大学硕士学位论文第二章初中科学与化学课标维度中科学方法教学的衔接分析海市初中科学课程标准试行稿后面简称科学课标和上海市中学化学课程标准试行稿后面简称化学课标由上海教育出版社于年月同时出版发布第版。初中科学课程的核心理念是促进每一位学生科学素养的发展;中学化学课程的核心理念是以学生发展为本,通过提高学生的科学素质来落实以德育为核心、以创新精神和实践能力为重点的素质教育。基于纲要中对中小学年的科学教育有综合和分科的统筹安排,两科课程标准都认真思考了学科定位,这样就解决了分工和合作,力争在科学领域的教育,各自做好“牵手”和“衔接”,而不是“越位”和“重复”。但实践与理论之间往往存在着一定的差距。科学课标和化学课标在整个课程的发展中同、异共存。实践中无处“牵手”,无从“衔接”,造成“越位”有之,“重复更胜。从而要求在课改一线的教师在进行科学教学与化学教学衔接之前,要对整个初中阶段的教学要求全面掌握,要分析比较它们的联系与差异,从理念上理解清楚科学与化学衔接的根源。鉴于个人精力和专业的限制,本文仅以化学学科为例,对课程理念、课程目标和课程内容三大方面进行比较分析。.课程理念中科学方法的比较表课程标准中课程理念的比较初中科学 中学化学立足学生发展,提高每一位学生的关注学生终身发展的需要,提高学生的科学科学素养 素养面向伞体学生,提供适应每一位学 关注学生个性发展的需要,提供可选择的课生发展的学习科学的机会 程关注自然界的整体性,体现科学本 关注学生适应时代发展的需要,精选课程的质 内容突出科学探究,倡导学习方式的多 关注学生的学习过程,提倡多样的学习方式样化 关注学生的学习表现,开发多元的评价方式重视多元评价,体现评价过程与学习过程的统一“全面提高每一个学生的科学素养是两课程标准的核心理念。本着此理念,两标准将“科学探究”作为培养学生科学素养的主要途径,都倡导以科学探究为主的多样化学习方式和多元的评价方式,并都力求照顾学生的个体差异,凸显了以人为本的理念,以促进不同学生的不同发展。科学课程理念“关注自然界的整体性”,体现了科学课程的综合性特征。科学课程试图超越学科的界限,统筹设计,整体规划,强调各学科领域知识的相互渗透和联系整合。这样的课程,有助于学生整体上认识自然和科学,根据统一的科学概念、原理和各领域知识之间的联系来建立开放型的知识结构;有助于学生知识的迁移和学习能力的发展;有助于对学生探究能力培养的总体安排,使学施其康.我对二海市中学化学课程标准的认识.化学教学,.上海巾.教育委员会.上海市初中科学课程标准试行稿.上海:上海教育出版社,.上海市教育委员会.上海市中学化学课程标准试行稿.上海:上海教育出版社,.上海师范大学硕士学位论文 第二章课标维度中科学方法教学的衔接分析生得到全面的科学方法的训练:有助于学生较为全面地关注和分析与科学技术有关的社会生活问题,获得对科学、技术与社会关系的理解。化学课程则要求注意联系化学科学的发展过程,加强实践和实验环节,认识和应用科学研究的一般方法和化学专门方法获得和应用化学知识,并将培养学生的实践能力作为重点。同属于年合分一体课程体系,总体上两者在理念上保持了高度的一致性,虽然两者关注的侧重点不同,但科学方法上还是体现了综合课程和分科课程的连续性。.课程目标中科学方法的比较初中科学课程提出了“提高每一位学生基本的科学素养,有助于学生形成健康的人格”的总目标。具体目标包括科学素养的三个方面:知识与技能、科学探究过程与方法、情感态度与价值观。中学化学课程总目标是通过中学化学的学习,学生应认识到化学是一门基础性、创造性和实用性的学科,也从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面展开。多维度培养学生的科学素养是科学课标和化学课标的共同特点,而且化学是在科学的基础上进一步提高学生的科学素养。但由于采用的课程模式不同,两者在实现科学素养的途径和要求上是否存在一定差异本文根据纲要中对课程要求分类界定的“知识与技能”维度的技能性目标和“过程与方法”目标进行比较。.技能性目标表课程标准中技能性目标的比较初中科学 初中化学能初步应用科学解释自然、社会和生活中一些 认识学会用化学语言表达常见的简单的现象和问题,会初步识别科学与伪科学。 化学物质和物质的变化,初步学初步学会正确地选择实验仪器、材料及其他用 会解释简单的化学现象和事实。品,初步学会规范地使用和操作基本仪器,初 初步学会用物质的量对化学物质步学会安装和组合简单的实验仪器,学会常用 和化学变化进行量的描述和简单仪器、化学药品及标本的妥善处理与保管。学 的计算。认识常见的化学仪器,掌握简单会使用适当的方法进行观察和测量,初步学会用文字、图表等形式客观地记录与表达实验现 的化学实验操作,初步学会做实验记录并进行分析和处理,能设象和结果,能针对实验中的安全问题做出判断,计简单的化学实验。并选择适当措施做出初步处理。科学课标在技能性目标上,由低到高陈述为初步学习、初步学会、学会个层次。上表中都是、层次的要求,说明初中科学是承接小学自然课程的,保持着年一贯课程体系的要求的连续性。化学课标在技能性目标上,由低到高陈述为初步学会、学会、设计个层次。从纲要对于各层次的陈述,本文认为化学的起点要求相当于科学中的级要求,以此类推,即化学在科学最基本的技能要求的基础上对本学科技能的要求更进一步,如在表达解释现象时要求学会用“化学语言”,要求学生能在观察、实验的基础上,对记录的实验现象和结果能做进一步的“分.卜海市教育委员会.上海市中学化学课程标准试行稿.上海:上海教育出版社,.上海市教育委员会.上海市仞中科学课程标准试 :稿.上海:上海教育出版社,.上海市教育委员会.上海市中学化学课程标准试行稿.上海:上海教育出版社,.上海师范大学硕学何论文第二章课标维度中科学方法教学的衔接分析析和处理”,运用数学的方法来表达实验现象和结果;对于实验操作技能在基本操作的基础上要求“掌握”化学学科实验操作并提出了最高级的“设计”简单实验的要求。可见,在技能性目标要求上,科学与化学是保持着连续性的。.“过程与方法”目标表课程标准中“过程与方法”目标的比较初中化学初中科学初步了通过基本的科学探究活动,让学生体会科学的本质,体验探究的过程与方法,领悟科学探究的思想,培养科学探究的能力。初中科学课程中的 解科学研究的一般过程探究活动由提出问题、形成假设、制定计划、收集证据、处理信息、表及观察和实达交流等摹本要素组成的。提出问题能从特定的情境中识别问题,并通过初步查阅资料、收集 验等科学研究的一般方数据,以及与同伴间的合作与交流等活动,确定探究对象。形成假设初步学会针对所探究的问题,大胆作出猜想和假设,了解 法。假设对科学探究的作用:根据已有经验和理解能力对未来发生的现象作 初步具有收集、选出估计,并推测可能得出的结论。制定计划初步学会针对所探究的问题和提出的假设,设计简单的探 择、加工信究方案、实验过程;形成初步的实验设计能力和动手动脑的实践能力, 息及利用信并形成一定的实证意识。 息进行推理收集证据初步学会进行有目的、有系统、较全面的观察。会使用多 的能力,初种感官注意观察对象的个性特征、事件发生的顺序:会借助基本仪器深 步具有选择入了解有关细节;初步学会在观察中客观地作记录。 和运用学习初步学会借助工具查找信息,收集数据。初步学会选择与确定适当的 工具的能力。仪器、测量范围、时间和次数,并能考虑如何提高测量的准确性。初步学会选择与确定实验变量、控制条件与实验仪器,进行简单的科 能在学习过程中开学实验。认识实验是能够再现自然界的变化,实现有目的、有控制的科展师生间、学探究的重要手段。处理信息初步学会根据观察对象相同和相异的特征或性质将它们 学生间的交流与合作,分组:初步学会对所有数据进行整理、筛选和分析解释,并能进行归纳、初步具有独演绎:初步学会根据现有证据或经验,提出论据以支持自己对一些事件的预测。 立学习和合表达交流能够有条理地组织和整理资料,用口头语言、文字、符号 作学习的能与图表等形式清晰地表达科学解释及概念理解。能够通过协商进行简单 力。的分工,能愉悦、顺利地与他人合作,能就方案设计和主要探究内容进行交流讨论。科学课标非常明确地提出了“科学探究是科学的核心,科学探究能力与方法的培养是全面发展科学素养的关键”。标准还明确地提出了学生应该初步学会的科学探究的六个基本要素,并对这六个基本要素提出了具体的要求,为今后进一步进入各个学科领域的科学研究活动和实验打下过程与方法的基础。“过程与方法”目标用具体的行为动词陈述,由低到高为:级获得科学事实的能力“观察、记录、描述、收集、找出”;级初步学会处理信息的能力“选择、比较、分类、归纳;在前两个能力层次的基础上具有级设计探究活动的能力、上海市教育委员会.上海市初中科学课程标准试行稿.上海:上海教育出版社,.上海市教育委员会.上海市中学化学课程标准试行稿.上海:上海教育出版社,.上海市教育委员会.上海巾.初中科学课程标准试行稿.上海:上海教育出版社,.上海师范大学硕士学位论文 第二章课标维度中科学方法教学的衔接分析获得科学规律的能力“设计、探究、分析、解释、推断”。这三个层次由简到繁、由浅入深地逐步渗透在科学探究过程中。化学课标基于化学学科的特点,特别强调“观察和实验”,要求掌握化学探究中常用的、有效的实验方法和手段,学会观察、记录化学现象以及数据处理等。提出的“选择和运用学习工具的能力”、“独立学习的能力”等目标要求,说明学生在化学学习阶段要培养简单实验的设计能力、对化学知识和实验设计的评价能力、对学习内容和过程、方法的反思能力。在“过程与方法”目标方面,两标准都强调自主学习,因为,科学的本质就是探究,而探究能力的养成一定要以自主学习为基础的。所以,两者既保持了高度的一致性,又有一定的连续性要求。.两课标在科学方法目标上的衔接特点按照科学方法的三个层次可以看出,两课程标准中强调的科学方法主要指中间层次的科学探究的一般方法。同一科学方法的学习水平目标在不同的学习阶段是不同的。吴俊明教授对中学化学各年级科学方法教育的设想,其中对九年级化学科学探究一般方法的要求如下表:表初中化学对科学探究一般方法的基础性要求主题 内容 基础性要求体现一渗透 知道 理解 初会经验方法 观察方法实验方法模型方法 模型方法类比方法科学抽象方法 概念方法理想化方法符号方法逻辑方法 分析方法综合方法 比较方法分类方法归纳方法演绎方法认识创新方法 假说方法化学课标中对于“过程与方法”目标要求的分类界定有感受、认识、运用个层次。根据其陈述,与表中吴教授的设想是基本一致的。观察、实验、类比、比较、分类这些方法都是初中阶段的重点,所以,除了化学自身不同阶段对科学方法的发展与培养外,九年级化学中科学方法目标要求的顺利达到必须有初中六、七年级科学为其打好一定的基础。.内容与要求中科学方法的比较为了提高学生的科学探究能力,“让学生体验科学探究的过程与方法”成为科学和化学都积极倡导的学习方式。所以,科学探究是课程内容中科学方法内容的具体体现。上海学课程改革委员会.上海市初中科学课程标准解读.上海:上海远东出版社,.吴俊明.中学化学中的科学方法教育与课程教材改革.化学教育,.上海师范大学硕士学位论文第二章课标维度中科学方法教学的衔接分析.科学课标中的科学方法内容科学课标的内容与要求以个主题形式呈现,以科学探究为学习核心,通过自然界的三基元物质、能量与信息为主线组织和展开和其他统一科学概念的学习探究活动,使不同学科领域的科学知识与技术得到整合。学习水平从三个维度描述,并以一系列行为动词来表示由低到高的要求,其中“过程与方法”维度有个、个、个的要求。各主题通过“活动建议”给出教学中实施科学方法的途径。科学课标中共提供了个活动建议,其中个学生活动和个教师示范活动,体验的科学研究方法见表。表科学课标活动建议中的科学方法统计内容一级主题 主要科学方法及出现频次观察 预测 测量 分类 推论 仪器 解释 控制 表达操作 数据 变量 意思科学探究面向生物世界 细胞与生殖 物质的粒子模型能与能源水与人类空气与生命电力与电信 人体的健康 身边的溶液 感知与协调宇宙与窄问探索地球、矿物与材料 海洋与海洋开发 人与自然的协调发展总计从数据上看,初中科学阶段主要是以实验类活动为主,主要体现“观察”、“测量”、“分类”、“仪器操作”“控制变量”方法,占到次,比例为.%;调查类活动主要体现“预测、“推论”方法,占次,比例为.%;交流类活动主要体现“解释数据、“表达意思方法,占次,比例为.%。其中实验类数目超过一半,可见实验是科学课程中的组织活动的主要方式,调查类和交流类数目之和与实验类相当。科学课程中“活动建议”提供的多种多样的活动,体现了科学课程中科学方法的内容,使科学方法的学习渗透在整个课程中。.化学课标中的科学方法内容化学课标的内容通过个“一级主题、个“二级主题来表述,它们是由学科知识,科学、技术与社会,科学方法及科学实践经整合后形成的。学习水平也从三个维度描述,并以、三个层级来表示由低到高的要求,其中“过程与方法”维度有个、个、个的要求。上海师范大学硕士学位论文 第二章课标维度中科学方法教学的衔接分析科学探究是中学化学课程内容的重要组成部分,在内容标准中列有的“活动建议”体现了科学方法的实现途径。例如:在进行“身边的化学物质”的教学和化学实验教学时,着重对学生进行观察、测量、测定、实验条件控制、记录、资料和事实的处理等科学方法的教育:而在“物质构成的奥秘”等化学双基教学时,则着重于对学生进行科学抽象、假说、模型等科学方法的教育。化学课标中提供的活动建议数为个,其中实验类活动共个,占.%,主要是“探究”、“实验”、“观察”等;调查类活动共个,占.%,主要是“调查”、“查阅”、“收集”等:交流类活动共个,占.%,主要是“讨论”、“交流”。其中调查类和交流类活动之和超过了实验类活动,体现了科学、技术与社会的教育在化学课程中的进一步提升,因为它能为学生提供整体、广阔的知识背景和框架,从而获得该领域的整体认识,有助于学生发现问题并形成解决问题的新思路和新方法。.两科课标在科学方法内容上的衔接特点以上内容可以看出为了获得科学素养的发展,我们可以让学生通过独立自主地发现问题、收集与加工资料、展开实验、观察、讨论、小结与交流等探究活动,多途径、多手段的进行科学方法教学。科学与化学在知识内容的设置上有较多的重叠点见附录,科学方法教学是两标准培养学生科学素养的主要途径,两者对科学探究的认识具有一致性和连续性。两标准一方面将“科学探究”作为科学、化学课程的重要学习内容,科学中“科学探究”主题是“从分析科学家的发现、发明过程中初步体验和了解科学探究的过程”,化学中“化学实验活动”主题是要求学生“在掌握常用仪器的规范使用和基本的实验操作的基础上,动手做化学实验,了解化学实验的作用:通过观察物质及其变化,描述、记录实验现象和有关的数据,进一步通过分析得出结论;使学生了解科学探究的一般过程,同时获得科学方法的体验,加深对物质世界的认识,初步养成实事求是的科学精神和严谨的科学态度。”从中可以得出,初中化学在科学课程强调科学探究过程基本要素的基础上,进一步加强了科学方法的学习要求,更加突显了化学学科的研究特点和研究方法。另一方面强调“科学探究”是一种重要而有效的学习方式,是培养学生科学观念、创新精神与实践能力的最有效的途径。由表可以看出,科学与化学之间活动设置保持了很好的衔接。虽然两课标的课程内容中的活动形式相同,但各类活动的比例并不一样。在比较两者对活动形式的安排比重上,可以看出学生的生理、心理发展的特点与阶段性,科学比较注重感性探