科学教学论全.doc

新编科学教学论复习资料 绪 论名词释义：1. 科学本质：德莱弗（R.Driver)等认为理解科学本质包括三个方面的内容：理解科学内容；理解科学探究的进程；理解科学为一种社会事业。2. 科学知识：面向全体美国人的科学指出科学知识具有两个层面：它可以是暂时的、可被修正的，或者是持久的。3. 科学共同体：是探索目标大体相同的某一研究领域的科学工作者。4. 科学素养：指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。段落：1. 传统科学哲学与当代科学哲学都认为科学新知识的发现须依赖事实的观察、证据的搜集、资料的分析、假说的建立、逻辑的论证。看看：1.英国 在其颁布的课程指导文件全国学校课程中提出的科学素养标准中的能力培养标准，包括：科学应用能力、科学调查能力、科学交流能力、自我教育能力和科学创造能力。 我国 全日制义务教育科学（7-9年级）课程标准（实验稿）认为科学素养包括：科学探究（过程、方法与能力）；科学知识与技能；科学态度、情感与价值观；对科学、技术与社会关系的理解。科学教育总目标：提高公民的科学素养。 第一章 科学与科学教育名词释义：1. 科学：至少包含五层含义：科学是一种建制；科学是一种方法；科学是一种积累的知识传统；科学是一种维持和发展生产的主要因素；科学是一种重要的观念来源和精神因素，是构成我们诸信仰的最强大势力之一。段落：1. 对科学的认识：科学是人类特定的社会活动的成果，它表现为发展着的知识体系，这种精神体系在本质上是一种精神产品；科学是人类特有的活动方式，是从事知识生产的人类的实践领域，它离不开独特的物质手段，但在本质上是一种精神生产；科学及其活动组成一种社会体制，是构成整个社会体制的重要组成部分。 此外，科学是人类特有的文化方式和精神尺度，是科学方法、科学思想、科学意识和科学精神的有机统一。2. 科学的特征(p12)：客观性理性可检验性可重复性增长性批判性。3. 全日制义务教育科学（7-9年级）课程标准（实验稿）将科学素养的内涵概括为以下四个方面：在科学知识与技能方面。了解或理解基本科学事实、概念、原理和规律，学会或掌握相应的基本技能；能用所学知识解释生活和生产中的有关现象，解决有关问题；了解科学在现代生活和技术中的应用及其社会发展的意义。在科学探究（过程、方法和能力）方面。发展观察现象和提出问题的能力，提出猜想和形成假设能力，实验和实践能力，收集和处理信息的能力，科学解释和评价能力，表达和交流能力。在科学态度、情感和价值观方面。热爱自然并与自然协调相处，热爱科学，反对迷信，勇于创新，独立思考，崇尚真理，严谨求实，善于与人交流与协作，增强社会责任感。在科学、技术与社会的关系方面。了解科学与技术的区别与联系，科学对社会发展的作用，了解科技对自然、人类生活和社会产生的负面影响，关注环境、资源等社会重大问题。这一阐述，针对中国的现实，也针对中国当前的科学教育，并且十分突出科学、技术和社会的相互关系。4. 对科学素养概念的认识：科学素养属于基础教育的目标范畴，它指向全体学生，是为未来公民适应与科学、技术密切相关的社会现实做准备的。在这个意义上，科学素养与科学为大众等口号主旨是一致的。科学素养不仅是一个口号，它确实具有实质性的内容。这种实质性的内容是使科学素养的理念能够贯彻到课程与教学实际中的保障。科学素养涵盖多个学科的内容，不仅包括自然科学的知识、技能和过程，还涉及相关的数学、技术和社会、人文科学知识（如科学史和科学哲学等）。科学素养的具体内容会因时代的不同和社会文化背景的差异而变化。因此，不同的人从不同的角度提出不同的科学素养内涵式可以理解的。个体的科学素养水平具有连续性和复杂性。一般而言，一个人的科学素养水平会由低级向高级，由不成熟向较为成熟或成熟逐步发展。5. 科学本质观特征(p20)：与境性。主体间性。历史性。反思性。6. 科学教育的特征（p24):提高每个学生的科学素养；科学精神与人文精神融合科学世界教育与生活世界教育统一科学内容与科学过程结合知识教育与能力培养一致。 第二章 科学课程的改革历程与发展趋势段落：1. 国际科学课程改革的三次浪潮：20世纪50年代末至60年代为第一次改革浪潮，称其为作为学科知识的科学时期，目标是培养科学家，课程改革的焦点是科学知识的现代化及其结构；70年代至80年代初期第二次改革浪潮，称其为作为相关知识的科学时期，目标是将科学作为改善个人与社会生活的工具，培养科学家，课程改革的焦点是理解科学与社会的关系；80年代至90年代初期第三次改革浪潮，称为作为不完善知识的科学时期，目标是缩小计划课程与实施课程之间的差距，焦点是个人、社会和文化对科学知识形成产生的影响。（1）第一次改革浪潮：纳菲尔德基金会的资助下，英国开发一系列在世界上具有较大影响的科学课程，即纳菲尔德课程。（2）第二次改革浪潮：提出面向所有学生的科学口号。科学教育的目的不再是培养科学家，而是培养有科学素养的公民。（3）第三次改革浪潮：变革由以下诸方面体现（p31)：概念的变化综合方式的变化主、客体关系的变化教师角色的变化精英教育与大众教育关系的变化综合课程与分科课程关系的变化。2.我国科学课程改革的发展历程： 1879年，京师同文馆正式开讲格致（自然科学），这是中国近代科学教育的起点； 1902年，钦定学堂章程规定中学学制4年，设12门课程，其中科学课程设置为博物、物理、化学三门。博物含动物、植物、生物、卫生、矿物。标志我国近代教育制度的建立，推动了科学课程的发展。1902-1948年，我国初中科学课程有时采用合科制，有时采用分科制，从总的看来，以分科课程为主。3、科学课程改革的趋势（p39)：在课程主旨上，崇尚科学为大众；在课程目标上，以科学素养为导向；在课程内容上，反映最新科技成果；在课程编制上，趋向统一性。看看：浙江省综合科学课程改革（大致看p36) 第三章 科学教程标准的解读与教科书评价l 2001年颁布的全日制义务教育科学（79年级）课程标准（实验稿）包括前言、课程目标、内容标准、实施建议、附录等各部分，见表P51“科学课程标准的基本框架”l 科学课程标准将课程目标分为总目标和分目标。（掌握-P53）总目标：提高每个学生的科学素养。分目标：1.科学探究（过程、方法与能力）。 2.科学知识与技能。 3.科学态度、情感与价值观。 4.科学、技术与社会的关系。l 全日制义务教育科学（79年级）课程标准（实验稿）的特点：1.全面提高每一个学生的科学素养。2.体现科学本质。3.面向全体学生、立足学生发展。4.从整体上认识自然和科学。5.重视基础知识和技能，强调创造性。l 浙江教育出版社版科学教科书的特点：1. 强调有机的统整。2. 突出探究，强调知识与过程的统一。3. 突出了科学方法与科学精神的教育。4. 加强联系实际，渗透STS教育。 第四章 科学课堂教学（上）l 教学过程的本质的几种观点（大致知道-P68）：1. 特殊认识说苏联凯洛夫：教学过程就是学生的特殊认识过程，是学生认识客观世界的过程。2. 认识发展说教学过程不仅仅是教师领导学生自觉能动地认识世界的一种特殊认识过程，而且也是以此为基础的促进学生身心全面发展的过程。3. 认识实践说教学过程是学生在教师指导下，进行对人类已有知识经验的认识过程和改造主观世界，形成和谐发展个性的实践活动的统一。4. 交往说基本精神在于：教学过程的本质是特定情况下教师与学生的交往活动。l 教学过程的组成：“二要素”说教师、学生。“三要素”说教师、学生、教学内容。“四要素”说教师、学生、教学内容、教学环境。“五要素”说教师、学生、教学内容、教学环境、教学方法。“六要素”说教师、学生、教学目标、课程、教法、教学环境。“七要素”说学生、目的、课程、方法、环境、反馈、教师。l 科学课堂教学过程的特点：（重点-P71）1、 突出综合。2、 强调科学探究、关注教学情境。3、 加强科学、技术与社会关系的教育。4、 重视学生已有经验，以学生为主体。5、 关注学生的思考与体验。l 科学课堂教学的原则：1、 过程原则。2、 开放原则。3、 科学与人文融合的原则。4、 师生互动的原则。l 教学模式的含义：教学模式是依据教学思想和教学规律而形成的、在教学过程中必须遵循的比较稳固的教学程序及其方法的策略体系，包括教学过程中诸要素的组合方式、教学步骤及其相关的策略。l 教学模式的要素：1、 理论基础。2、 教学目标。3、 实现条件。4、 操作程序。l 教学模式的选择依据：1、 教学目标。2、 教学内容的实质。3、 学生的年龄特点和认知水平。4、 教师的特点。5、 教学所具备的物质条件。6、 教学时间。l 运用教学模式时，需要注意一下几点：1. 要具有符合现代教学理念的正确指导思想。2. 要有所发展和创新。3. 优化组合，变通运用。 比较常用的教学模式有：“问题解决”教学模式、“基于项目”教学模式和“引导探究”教学模式等。 第五章 科学课堂教学（下） 第一节 教学组织形式l 教学组织形式是为实现一定的教学目标，围绕一定的教学内容或学习经验，在一定的时空环境中，师生相互作用的方式、结构与程序。这一概念的含义如下： 1.教学组织形式是围绕一定的教学内容而设计的。不同的教学内容必须要求与之相适应的组织形式。如在陈述性知识的教学可采用集体上课，而表现为各种技能、技巧的程序性知识则应尽可能做到教学的个别化。 2.教学组织形式直接体现为师生相互作用的方式。这种作用方式既可以是直接的，也可以是间接的，既可以在班级集体中进行，也可在小组内或个体间进行。 3.师生的活动必须在一定的时空背景中完成，且要遵循各种互动方式所要求的规范和程序。 4.以教学组织形式为纽带，把各种教学要素，如教学内容、教学方式、教学手段以一定的教学程序集结起来，方能确保教学活动的完成。l 科学课堂教学组织形式的选择与运用。选择哪一种形式，主要基于以下考虑：1.科学教学过程的目标、内容、方式、组织和条件。任何一种教学组织形式，只有当它能对教学目标的实现及教材的掌握实际地作出贡献时，才能合乎目的地加以选择。教学目标与教材不同时，往往需要改变教学方法，诸如教师声情并茂的讲述，或者生动活泼的课题讨论。教学组织形式的选择受诸多因素的制约，如教材范围与难度、学生理解教材的程度，以及教科书等教材作了何等程度的叙述，等等。2.教学组织形式必须注重每一个学生的学习实效，提高科学素质。例如，分组学习不只是追求外部活动的活跃，它只有在有助于提高学习实效时，才能发挥其真正的功能。3.使学习活动合理化。教学组织形式的交替不得过分浪费时间，否则难以完成科学教学的计划。4.实施教学中种种教育任务。诸如培养团队合作精神，乐于助人的精神，或者培养客观求实的态度、意志力和自主性。l 科学课堂教学组织形式：1.同步学习是指在教师的直接指导下，班级全员一起进行的学习。2.分组学习是指将班级分成许多小组，以组为单位进行的自主性共同学习。3.个别学习是指学生之间不交换信息，每个学生自主展开的课题解决学习。 第二节 科学学习方式l 自主学习特征：1.能动性 2.独立性 3.自控性 4.有效性自主学习必须具备一定的条件才能展开。一般认为：必须以一定的心理发展水平为基础即能学；必须以学生的内在学习动机为前提即想学；必须以学生掌握一定的学习策略做保障即会学；必须以学生的意志控制为条件即坚持学；必须有社会性物质条件作支持即可以学。齐莫曼和里森伯格提出了系统地促进自主学习的方法：1.激发学生的内在动机。2.注重学习策略教学。3.指导学生对学习进行自我监控。4.教会学生利用社会性和物质性的资源。l 合作学习定义：合作学习是一种旨在促进学生在异质小组中互助合作，达成共同的学习目标，并以小组的总体成绩为奖励依据的教学策略体系。要素：1.积极互赖。2.面对面的促进性互动。3.个体和小组责任。4.人际和小组技能。5.小组自评过程。特征：1.平等。平等是指成员带给小组知识和能力的水平的相似性。 2.互动。互动是学生的共同目标。 一般来讲，学生小组成绩分工的实施主要包括五个要素：1.课堂授课。 2.分组。 3.测验。 4.个人提高分。 5.小组表扬。l 探究学习施瓦布认为探究学习是：儿童通过自主地参与知识的获得过程，掌握研究自然所必需的探究能力，同时，形成认识自然的基础科学概念，进而培养探究世界的积极态度。特征：1.问题性。 2.建构性。 3.合作性。 4.过程性。探究学习的过程：1.提出问题。 2.形成假设。3.检验求证。 4.得出和解释结论。5.交流和应用。 第三节 科学课堂教学方法l 教学方法 定义：教学方法是为实现既定的教学目标，在教学过程中师生共同活动时所采取的手段和行为方式。这一界定体现了一下几方面的思想和内容： 1.教学方法是以教学目标为指向的。 2.教学方法是在教学过程中展开的。 3.教学方法是教法与学法的互动。 4.教学方法既是手段又是行为方式。选择教学方法时，需要考虑以下几点： 1.教学的具体目标与任务。 2.教学内容特点。 3.学生的身心发展状况。 4.教师自身的素养。 5.教学方法本身的特性。 6.教学的时间和效率。 第六章 科学教学的新视野 第一节 概念图与科学教学l 概念图： 定义：用来组织和表征知识的工具，是一种以科学命题的形式显示了概念之间的意义联系，并用具体事例加以说明，从而把所有的基本概念有机地联系起来的空间网络结构图。构成要素：节点（又称结点）、连线、连接词和实例这四个基本要素。基本特征:概念、命题、交叉链接和层级结构四个基本特征。概念图的作用： 第八章 科学专题教学l 生命科学内容的特点：1. 生命科学领域的多层次性2. 生命是一个复杂的开放系统3. 生命科学领域是一个复杂的网络系统4. 生命科学中人是研究的主题又是客体5. 生命科学研究方法的独特性研究的方法：1.观察与描述2.试验及控制条件3.生命现象的人工模拟l 生命科学的教学（一）生命科学的实践活动及教学1.生命科学领域中的实践活动类型： （1）观察活动（2）解剖观察实验（3）生理实验（4）实验探究活动（5）资料搜集与分析活动（6）参观和实地调查活动（7）种植养殖活动2.实践活动的教学方法（1）观察法 （2）实验法 （3）调查法（二）生命科学领域中的STS内容与教学学习内容主要有两大方面：一是科学史教育 二是当代重大课题（三）在教学中重视处理好以下几个方面：P202（1） 对于部分内容的教学，不要当做可有可无的事，认为它们作为知识的价值不大。（2） STS的问题涵盖面很广，需要的背景资料所涉及的领域很宽，教学处理的难度不大。因此，不宜增添过多的内容和活动，应更多地结合本地实际，结合学生生活能接触到的问题进行教学，使学生感到亲切、实在。（3） STS的活动往往要采取调查、资料收集、分析讨论等方式，需要用较多的时间。（4） 科学技术对人类社会正、负两个方面的影响，在教学中应有正确的认识和引导。（5） 生命科学及相关技术发展很快，大众传媒对这类问题很热衷，转播很快。 第二节 物质科学一 物质科学的内容（一）主题1常见的物质 （二）主题2物质的结构 （三）主题3物质的运动与相互作用 （四）主题4能与能源二 物质科学内容领域的特点（一）理解科学与探究科学相融合（二）知识统整与综合认识相结合（三）理解科学过程与学习科学方法相结合 （四）以实验为基础，通过实践理解科学的本质（五）科学中渗透人文教育、体现STS教育第三节 地球、宇宙和空间科学一 地球、宇宙和空间科学的内容和要求（一）主题1地球在宇宙中的位置（二）主题2人类生存的地球二 地球、宇宙和空间科学内容的特点（一）地球、宇宙和空间科学认识对象的特点其一，认识对象数量巨大其二，间接认识对象其三，认识对象具有局部性（二）地球、宇宙和空间科学认识过程的特点1认识过程的复杂性2认识过程的逻辑实证法（三）地球、宇宙和空间科学认识技能的特点1.图像技能 2. 图标技能 3.实践技能 第四节 科学、技术与社会的关系二 STS教育的内容与要求（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和发展，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。（一）主题1科学史（二）主题2技术设计 （三）主题3当代重大课题 三 STS教育的内容的特点（一）认识和理解科学、技术和社会互动关系为出发点（二）强调科学史教育的地位和作用，把科学史渗透在学科内容的教学之中（三）培养学生对技术设计的认识和了解（四）促进学生认识和了解现代科学技术的进展与课题，扩展认识的视野 第九章 科学课堂教学设计l 教学设计： 含义：广义指的是把课程设置计划（总体规划级各门具体课程计划）、教学过程、媒体教学材料看作教学习题的不同层次而进行的系统设计；侠义 是指对某一门课程或某一项教学单元、单课或某一项培训这样一些微观教学系统的设计。 在我国，一般集中于学校的教学技术。 教学设计主要包括学科教学设计、单元教学设计和课时教学设计等 基本特征：1. 以系统思想和方法为指导。探索解决教学问题的有效方案，最终促进学习者的学习和个性的发展。2. 教学设计是以关于教和学的科学理论为基础的。3. 教学设计是一种产生学习经验和学习环境，提高学习者获得特定知识、技能的效率和兴趣的设计过程。4. 教学设计是一种具有创造性、学科性、决策性的研究活动，它是背景范畴、经验范畴和组织化的知识范畴等三方面综合作用的产物。5. 教学设计具有非常强烈的社会交往性，它受到背景因素、社会因素、教学