名师工作室跟岗研修学习体会

第 1 页 共 7 页 名师工作室跟岗研修学习体会名师工作室跟岗研修学习体会 继 STS 教育之后 HPS 教育成为国际科学教育改 革的新方向 HPS History Philosophy and Society of Science 教育 可译为科学史 科学哲 学和科学社会学 不仅强调立足历史 联系科学与社 会 还强调渗透一定的科学哲学内容 让学生感受科 学方法和科学思想 帮助学生理解科学本质 物理教 育的目标不单要传授物理知识 更重要的是在于理解 物理本质 提升科学素养 1 HPS 教育理念简介 在物理学科中 HPS 就分别指物理学史 物理中 的科学哲学和科学社会学 HPS 所涵盖的物理学史 科学哲学和科学社会学与新课标倡导的核心素养与关 键能力密切相关 将 HPS 教育理念融入到物理教学中 有助于落实科学本质教育的重要理念 在已有的研究成果中 物理学史的教育价值已得 到充分肯定 教学中的难点 常常是科学发展史上 难以攻克的科学难题 教学中的重点 也正是科学发 展史上关键性的突破和物理学大师们伟大贡献的精华 之点 无论从科学知识的构建 还是从科学方法的 演进以及科学精神的坚持 都能对学生产生教育意义 第 2 页 共 7 页 科学哲学就是从哲学的角度来认识科学 衡量科 学 评价科学 规范科学 批判性思维是哲学重要的 思维方法 科学哲学的学习可以帮助学生学会从多个 角度思考问题 分析问题 解决问题 科学理论被 神圣化 教条化 人们不知道这个理论从何而来 为 什么会这样 但我们还要相信它是真的 因为它是科 学 这种教条态度明显地与科学精神格格不入 但在科学教育中产生这样的态度有事相当普遍的 我们需要的正是借助科学哲学 引导学生进行一定程 度上的哲学思辨 加深对科学本质的认识 科学社会学重点研究科学与社会之间的作用关系 通过在教育中融入科学社会学知识 可以使学生了解 到物理科学在社会实践中的具体应用 还可以使学生 了解到社会对科学的反作用 理解科学与社会的相互 作用关系 尤其是通过科学与宗教间的复杂关系的探 讨 帮助学生从更宽泛的角度理解科学本质 2 HPS 理念在高中物理教学中教育模式建构 在 1997 年 孟克和奥斯本教授借鉴建构主义学 习理论 总结英国科学教育改革经验 为了把科学史 与科学哲学的理念融入科学教育 提出六段法融入模 式 该模式操作步骤包括六个阶段 呈现 启发 历 第 3 页 共 7 页 史研究 设计测试 科学观点与实证性测试 以及回 顾与评价 在呈现和启发阶段 教师根据生活中的现象 事 实 引出并纠正学生的前概念 在历史研究和设计测 试阶段 教师根据物理学史发展历程设计情境 鼓励 学生大胆猜想 设计实验验证结果 获得结论 在科 学观点与实证性测试阶段 教师引导学生将实验获得 的结论与科学观点做对比 最后对整个学习过程进行 分析 反思 回顾和评价 该教学模式充分利用物理学史情境进行教学 使 学生认识到早期的科学家在解释一些自 然现象时与他们一样有着类似的错念 从而使他 们得到一种心理上的支持 在学生错念的基础上通过 探索形成正确的科学概念 这种建构主义的学习方式 有利于学生深刻理解科学概念 3 HPS 应用于物理课堂教学的思考 国际科学教育研究者已经开发各种课程资源网站 以提供 HPS 相关的教学资源 以方便教师的教学 其中不仅包括图片 视频 动画 新闻 故事等 还 设有论坛 成熟案例等栏目 充分关注学生对科学本 质 科学探究 科学社会学等方面的理解水平 具有 很强的指导作用 根据我国高中阶段的教学实际情况 第 4 页 共 7 页 来看 以科学史为载体是将 HPS 教育理念与物理教学 相融合的一个重要方法 但并非唯一的教学方法 科 学史素材也不是 HPS 的唯一呈现方式 3 1 以科学史为载体实现 HPS 教学 科学史在物理教学中的融入应充分考虑史学内容 的选取和组织等多方面的因素 具体如下 1 以科 学史发展的顺序为线索来呈现科学知识内容 如以 光的本性之争 为例 17 世纪初笛卡尔提出 以 太 作为煤质实现光的传播而盛行波动说 胡克的 显微术 惠更斯的 论光 支持 光是一种振动 的观点 由此解释光的折射 反射 等现象 之后牛 顿的 牛顿环 光学 使得微粒说占主流地位 实现第一次变更 杨氏干涉现象又一次引起波动说和 微粒说的争论 随着电学 电磁学的发展 韦伯 麦 克斯韦的研究使波动说再一次盛行 而由于波动说无 法解释黑体辐射 光电效应等 普朗克 爱因斯坦认 为光具有波粒二象性 这是我们当前认可的理论 2 关注核心理论建立前的背景知识和不同主张 如麦克斯韦关于 光是一种电磁波的预言 提出的理 论背景 3 另外需要呈现科学理论之间的争论和 传承 以及不同理论所依据的先前条件 如原有的知 识背景 技术水平等 关注在这个过程中科学共同体 第 5 页 共 7 页 的关键作用和科学革命的推动作用 让学生能够全面 和客观的认识科学的发展特点 教学中强调波动说和 微粒说的变更和反复 深入解析每一次变更的内在原 因和进步 如无法解释的现象 技术的发展 权威的 影响 借此帮助学生对科学发展与各因素之间的关系 有清晰的认识和理解 4 在科学史和物理教学中 需要注意科学的发展的过程其实并不完全是目标趋向 的发展 科学家也并不是从一开始便为了形成今天的 科学理论范式而努力 因而在教学中应注意素材呈现 和组织所带来的暗示作用 可以选择以科学知识的发 现过程为切入角阐述科学理论的建构 这里所说的知 识的发现 指的是科学理论的历史情境 其中包括 科学家的问题起源和思考过程 5 在科学史 的选取和呈现中需要避免 准科学史 现象的存在 主要表现为表述过于简化 伪科学史 辉格史评价特 点以及忽视外史的研究 教师有责任筛选 呈现真实 的科学史实 很多由于年代久远难以考证的资料 传 记或传说中出现但存在争议的事件应避免出现在课堂 中 如牛顿的苹果树 伽利略比萨斜塔实验 磁勺版 的司南等 教师所说的故事和课堂上学习的内容会给 学生留下极为深刻且深信不疑的印象 这是教师 权 威性 暗示所带来的负面影响 教师应注意避免透支 第 6 页 共 7 页 自己的 公信力 3 2 在常规课堂中渗透 HPS 理念 常规课中将 HPS 融入日常教学是向学生渗透 HPS 理念的最为有效的途径 事实上 在物理教学中 教师的每一种教学行为的产生都暗含着教师自身所秉 持的科学观念 若是教师关于科学认识论 科学本质 的理解是错误的 静态的 这都会反映在教师日 常教学关于科学知识的处理中 由于常规物理课是学 生在日常课程中最易接触到的教学形式 教师若能够 在课堂中有效灵活的运用暗示和明示相结合的教学手 段 尝试将已经内化的 HPS 理念与物理知识教学联系 起来 关注学生的无意识心理状态 让学生在潜移默 化的影响中逐渐树立正确的科学观念 可以使得科学 知识和科学本质的教学达到最优化 皮亚杰对科学范 式给出这样的解释 这种范式不是根据社会中既定的 标准 建立 的 而是某个时期面对科学的每一个个 体在无明显外在压力的情况下考虑科学的自然方式 因而大脑的批判能力会不可抗拒地受到无意识作用的 影响 而使得群体成员不自觉的接受表达某种感情或 思想的模式 但同时需要注意的是 学生接收 暗示 信息所形成的无意识作用多呈现出零散 片面 模糊 等特点 这就需要教师在适当的时机 如该教学片段 第 7 页 共 7 页 的最后 采用明示的手段帮助学生将模糊的感觉明晰 化 系统化 在材料铺垫到明晰的整个过程中学生更 容易体会到教师所传递出的科学观 教学更加合理有 效 3 3 开展校本课程 培养正确科学观 校本课程指的是学校从自身优势出发 结合教师 和学生的供需关系 以学校为本位自行开发的课程 其内容以地方性 特色性课程为主 弥补日常课程的 不足 以关注学生需要 培养学生能力为主要目的 提倡开设科学学科 HPS 相关的校本课程 一方面是由 于学生本身对物理学史的兴趣 并且史学内容一般是 教师作为课前引导