中小学科学教育教学策略的探讨

1、中小学科学教育教学策略的探讨 董 学 云 摘要：人类正在步入一个以知识资源的占有、配置、生产、分配、使用为最重要因素的知识经济时代，当前，知识经济已成为经济发展的主流，为了迎接这个知识经济的到来，世界各国正在以空前的热忱开始各自的教育，尤其是科学教育的改革和发展。在我国各地，也正在进行对科学教育的普及。但科学教育对我国教育界毕竟还是个新生事物，无论是理论上，还是实践中都缺乏完整的认识与经验，在教学方法及过程的设计中更存在不足。本文以对科学教育对教师、学生的要求及我国科学教育的现状等方面的认识为基础，对科学教育的教学策略及其教学过程进行了探讨。关键词：科学教育 建构主义 探究 建构主义探究式教学

2、 全景式教学当前，我们正处在一个伟大变革的时代。改革开放不仅激活了中国的经济，而且大大缩短了我们与世界先进水平的差距。因此，当世界经济发展的主流正在从工业经济向知识经济形态进化的时候，中国同样出现了知识经济的端倪。各国迎接知识经济挑战的首选对策是加速人才培养，不仅是掌握高新科技的专家，而且要提高一代人的素质，满足以知识生产、传递和应用为主的新一代产业需要。中国的经济发展同样需要依靠人才，依靠教育。我国党和政府不失时机地提出了“科教兴国”的战略，坚持教育为本，把科技和教育摆在重要地位，提高全民族的科技文化素质，把经济建设转移到依靠科技进步和提高劳动者素质的轨道上来。中小学从应试教育向素质教育转变

3、，正是教育界响应这一挑战，锐意改革，提高教育质量的最重大举措。中国是一个注重传统的国家，教育中的许多地方传统还在发挥着作用。在众多的教育环节中，最有希望改革，从传统走向现代化的是科学教育。这是因为科学教育是现代科学技术迅速发展，对人类生活的影响越来越大，社会科学化、科学社会化的产物，代表了20世纪科学知识发展的最新趋势对教育的要求；同时，科学教育由目标、内容的变化提出的对教学途径、过程与方法的改革也体现了素质教育的质量观和教学观，是当前中小学在全面实施素质教育过程中所提倡与追求的。但是科学教育对我国教育界毕竟还是个新生事物。无论是理论上，还是实践中都缺乏完整的认识与经验，在教学方法及过程的设计

4、中更存在不足。为此探讨中小学科学教育教学的策略就显得尤为重要。这个问题已经引起了广大教育工作者的高度重视。近年来，世界各国都在进行这方面研究。在此，我想就自己对科学教育教学过程及科学课教学实施的现状等方面的认识，来谈谈自己在小学科学课教学策略及教学过程的设计等方面的一点探索。一科学教育教学过程的认识科学教育是新生事物，教育工作者初次接触，不免会产生疑问：科学教育与其他学科教育有何区别？教学过程是否与传统教育模式一样：仍然以对学生单向灌输知识为主，以考试分数作为衡量教育成果的唯一标准？它在课堂中采取一些什么教学策略？为了能更好的认识科学教育教学过程，下面从五个方面进行论述：（一）科学教育的定义科

5、学教育是一种通过现代科技知识及其社会价值的教学，让学生掌握科学概念，学会科学方法，培养科学态度，且懂得如何面对现实中的科学与社会有关问题作出明智选择，以培养科技专业人才，提高全民科学素养为目的的教育活动。在教学中科学教育不仅注重学生科学知识的学习，更重视学生科学方法的掌握。这完全摒弃了其他学科教育中以学生接受知识为主的传统教育模式，改革了过于整齐呆板的教育教学制度，有利于学生创新精神和创新能力的培养。（二）开设科学课程的必要性科学教育对人的生存与发展都有着极其重要的作用。具体表现在：1人的生存与科学教育一方面，科学教育通过人类已有的各学科知识学习，掌握生产和生活的知识、技能，帮助学生将来胜任某

6、一种社会工作，获取生存能力。另一方面，它又引导学生思考科学与社会的种种关系，建立科学的生态观、自然观和科学观，帮助人类开拓生存环境，维护人际以及自然界与人类之间的和谐关系，深刻认识人是自然之子，人的身躯，血肉都是自然界的一部分，学会与自然界共处，力求与自然界协调发展，共同繁荣。2人的发展与科学教育任何一个科学家，没有坚实的科学知识作后盾，没有掌握探求科学知识的严谨的科学方法，永远不可能成为一名真正的科学家。对中小学生进行基础科学教育，从小让他们接受科学知识的熏陶，养成用科学家做科学的方法研究身边事物的习惯，培养科学素养，为自己求真、求实的科学家生涯预作准备。（三）科学教育教学过程的实质科学教育

7、教学过程是以学生直接参与活动为主的教学过程，它让学生在参与的过程中获得对知识的体验和内化，从而让学生掌握科学概念。在教学中，通过教师的引导，发挥学生的主体性，让学生体验、领悟“做科学”的过程和方法，培养学生的科学素养，提高其创新能力和探究知识的能力。（四）我国中小学科学教育教学的目标由于在不同的年龄段，学生的身心发展状况不一样，认知的情况不一样，学生所能理解和接受的能力也有差别，不同的年龄段，有其不同的特点和认知能力。科学教育的目标根据这些差异，对不同年龄段的学生采取不同的目标：1小学阶段2：具有阅读、书写、表达、计算的基本知识和基本技能，了解一些生活、自然和社会常识，初步具有基本的观察、思维

8、、动手操作和自学的能力，养成良好的学习习惯。2初中阶段2：掌握必要的文化科学技术知识和基本技能，具有一定的自学能力，动手操作能力，以及运用所学知识分析和解决问题的能力，初步具有实事求是的科学方法，掌握一些简单的科学方法。（五）科学教育对教师、学生的要求科学教育和传统学科教育不同。它对教师、学生的要求可归纳为：1科学教育对教师的要求2：（1）就科学精神和态度方面要求而言，科学教育教师应当自觉培养自己的科学精神和态度。概括地说，科学精神与态度的本质包含以下内容： 怀疑。善于提出问题，在一般人看来没有问题的地方提出问题，培养自己不轻信、不盲从，凡事多提几个为什么。 进取。永不满足孜孜不倦地追求科学新

9、发现、新知识、新思想。 严谨。严格、谨慎、细致的研究作风，言必有据，不轻易下结论。 公正。尊重客观事实，一切让事实说话，不怀任何偏见、成见。科学教育教师应当以客观事实为依据去探究事物的规律，实事求是讲真话；不断发展客观世界，永不满足于已有的认识，勇于探索，敢于发现，善于重新认识，并发扬合作精神，与人合作，发现真理，把发现的真理贡献给学生，贡献给社会，贡献给人类。同时，科学教育教师应具备良好的科学态度。即面对实际问题，在科学精神支配下，能遵循客观规律，实事求是地做出反应的心理倾向和言行表现。对任何事物，都以事实为依据，通过合乎逻辑的思维，不臆断、不迎合他人，用理性分析，将零碎、孤立的信息结合成一

10、个整体，从而达到追求新知或解决问题的目的。对于科学教育教师来说，科学态度的重要性丝毫不亚于他们的知识水准与能力。因此，科学教育要求教师具有良好的科学精神和科学态度。（2）就科学知识和技能方面要求而言，要求科学教育教师： 应该具备任教科学课的系统知识和技能。常言道，给学生“一杯水”，教师自己要有“一桶水”。这“一桶水”的主要内涵，是指本学科的系统知识、技能，以及该领域最新发展的前沿。例如生物教师除了掌握本学科知识外，对最新的克隆知识与技术也应有所了解，能回答学生提出的各种问题。一个好的科学教育教师不仅对书本知识掌握的非常好，而且一定是对科学新发现、新知识和新成果非常感兴趣的人。 应具有与任教学科

11、相关的学科知识与技能，有一个比较宽的知识面。比如：生物学科的教师，需要了解和掌握与生物学科有关的化学、化学实验与操作、地理、天文观察等知识和技能。这是完善教师知识与技能结构的需要。现实中的许多科学问题，往往需要运用不同学科理论或原理综合分析判断，如STS问题。教师知识、技能结构的完善，不仅有助于讲清其中知识、概念、原理或结论“是什么”，更有助于从比较宽的知识背景讲清楚“为什么”。 要有探求科学新知识、新发现的知识与技能。科学教育不仅要引导学生学习已有的科学知识、科学方法，更要引导学生探究未知世界。要引导学生进行科学探究，教师就要有观察事物、搜集信息、把握现状、资料分类、记数、计量、解释数据、描

12、述分析、统计推断等科学研究的常用知识与技能。只有掌握了这些，才能有效地指导学生进行科学探究活动，并从中培养学生的科学研究能力。 应当具有科学、技术与生产之间关系的知识。现代科学发展的一个突出趋势就是科学、技术与生产的一体化，许多研究直接把高技术的开发作为战略主攻方向，形成科研生产联合体。科学教育应当关心科学知识在社会经济、生产中的应用，不能“为认识而认识”。因此，科学教育教师要努力了解本地区主导产业、生产技术和社会生活等方面的情况与有关知识，并把这些内容有机地融入科学教育的教育教学活动中去，让学生从与周围生活的密切联系中，体会学科学，用科学的意义，促使他们更好地为现实服务。（3）就科学方法与能

13、力方面要求而言，科学教育教师要掌握一定的科学方法和能力，这是科学教育教师进行高质量教学的需要。科学方法的掌握及能力培养，要求教师： 有扎实的辩证唯物主义认识论基础。教师要懂得实践与认识、感性认识与理性认识、绝对真理与相对真理等辨证关系；知道科学知识、概念和原理是外部世界各种现象和过程在人们头脑中的反映，只有通过实践认识再实践再认识的循环往复，才能获得对客观规律的科学认识。 需掌握科学的一般方法论，并具备相应的能力。科学一般方法论的核心是实事求是。实事求是既是认识论路线，也是方法论路线。人们对客观世界的认识，总是从具体的事物出发，运用各种手段或方法，变革事物，进行研究，实现从现象到本质，从过程到

14、规律的认识。在研究的过程中运用的各种方法，都应当全面、真实、准确、客观地反映事物的本来面貌与特征，只有这样才能获得可靠有效的结论。 要具备或掌握以下的具体科学方法与能力，即课题研究、行动研究与调查研究等。课题研究是指通过对实践中现象的观察与分析、归纳、演绎提出问题，确定问题解决的目标、内容、方法和途径，并据此开展研究。行动研究在科学教育中，具体有实验探索、作品制作、情景模拟和社会实践等方法。调查研究是通过对某一问题开展调查，在调查研究的过程中进行学习。由于这些具体方法是科学教育中需经常采用的，因此教师必须对它们有清晰的了解，熟练的掌握，只有这样才能在教学过程中自如的运用，收到良好的教学效果。（

15、4）就科学行为与习惯方面要求而言，教师应具备以下行为习惯： 要有积极参与科学探究活动，并养成善于思考，勤于探究的习惯。科学是创造知识的认识活动。科学不仅表现为静态的知识或概念，还表现为探索自然奥妙的认识活动，表现为创造知识与加工知识的过程。科学教育教师不能满足于仅有书本知识，更要积极参与创造知识和加工知识的科学探究活动，养成爱动脑、会动脑的探究习惯，为学生作表率。 要有勤于学习、善于学习的良好习惯。科学技术的迅猛发展，使得知识老化加快，新观念、新技术层出不穷。近年来，“克隆”技术的发展引起了全世界的关注。计算机的制作，从1946年以来，已经进入了第六代社会计算机的研制，它和人的大脑一样具有思考

16、、分析、研究、判断、意识等功能。信息技术的飞跃发展，深刻地改变了人类的生活方式和思维方式。人类已经进入了学习化时代，从事科学教育的教师，更要勤奋学习，善于学习，只有不断学习，才能胜任科学教育的各项任务与目标要求，跟上科学发展的步伐。 形成自觉维护社会环境保护生态的行为习惯。在21世纪的今天，环境保护、能源、人口、健康、生态等现代认识，已处处表现在人们的言行之中，成为现代人素质的重要组成部分。科学教育教师在这方面更应该成为楷模。1999年，联合国环境规划署与世界自然保护同盟等组织，提出了保护地球的呼吁，要求人类改变个人的态度和行为，采用持续生存的道德准则。这些已经成为中小学科学教育的重要内容。科

17、学教育教师要进行这方面的教育，首先自己应该具有这方面良好的行为与习惯。 要有良好的个人生活行为与习惯。教师个人的生活行为与习惯，不仅包括日常的饮食起居与业余爱好，还包括在日常生活中具有积极、乐观的态度，谦虚好学，善于与人合作，关心他人，关心学生，能与学生和睦相处。自己有良好的科学生活习惯，能科学地安排作息时间，合理地调配饮食结构，养成良好的个人卫生习惯，积极锻炼身体，保持健康情绪。所有这些，对学生都是一种无形的教育。要培养学生具有良好的科学行为和习惯，教师必须先从自身做起。2科学教育对学生学习的要求（1）要有主动性。主动性是指学生在科学教育过程中，通过主体意识的培养与确立，把课堂教学过程看作是

18、自己学习与掌握知识的过程，积极主动的参与各种教学活动，达到学习知识，发展能力，提高科学素养的目的。它要求学生在参与科学教育过程中做到： 对生活周围的事物有强烈的求知愿望，希望得到满意的答案与解释，喜欢观察，喜欢提问，并表现以持之以恒的态度。 在学习科学知识的过程中有主动参与的意识，明确自己是学习过程的主体角色，并表现为积极主动地提出问题，主动要求回答问题，积极参加各种讨论，勇于发表个人的见解，主动要求与人合作，开展各种科学探索活动。 形成主动负责的个性特征。对科学教育中面临的各种探索活动持有成功的信心。愿意与同学之间互相交流，养成容纳不同意见的习惯。在探索中碰到困难和挫折时知道自我调节，形成谦

19、虚与自信相结合，既有主动开拓精神，又能与人合作共事的风格。 学会自我评价。在科学活动中，一方面要学习评价客观事物，评价各种教育结论正确与否；另一方面要学会自我评价，能通过评价，反思自己的研究过程，评价自己成功与失败的原因，分析自己的学习动机、态度、习惯、方法及结果，不断地从中找到问题，加以改进，实现自我完善。（2）有独立性。独立性是指学生在科学教育的学习活动中能以自主学习为主，不依赖别人。在行为上表现出能独立地进行思考，独立地发现问题、分析问题和解决问题，独立地承担并完成科学调查、探究、社会实践等活动。独立思考是人们进行科技活动的必要前提。科学史上有创造性的科学家大多具有独立性精神。在科学探究

20、中常常会有一种思维的惰性力量。把已有的学说当成真理标准，简单模仿。具有独立精神的人则不愿受此束缚，他们独立思考，既继承前人的成果，又不盲目附会，敢于向科学权威提出挑战，敢于标新立异。我国杰出的科学家李四光就是善于独立思考的典范。当国内外地质学家权威判断中国第四纪无冰川时，年轻的李四光竟然提出中国存在着第四纪冰川。本世纪二三时年代美孚油行在中国钻探石油失败，“中国贫油论”在当时盛行时，李四光却指出：“美孚的失败并不能证明中国没有油田。”很多科学家都非常重视科学教育活动中独立性的培养。爱因斯坦就曾指出：发展独立思考和判断的一般能力，应当始终放在首位，而不应把获得专业知识放在首位。如果一个人掌握了他

21、的学科的基础理论，并且学会了独立性地思考和工作，他必定会找到他自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识为其培养内容的人，他一定会更适应进化与变化。学生在科学学习中坚持独立学习对其科学探索和科学知识的学习具有十分重要的意义。因此，学生应在教学中加强独立探索精神的培养。（3）有对学习的参与体验。参与体验是指学生在科学教育中，积极参与各种学习和实践活动，并在发现科学知识，解决实际问题的过程中获得体验，从中学习和掌握新知识的一种积极倾向和主动行为。在科学认识活动中，学生具备积极、主动的参与精神十分重要。具体表现在： 科学教育的内容是以学生生活中常见的事实或需要解决的问题为主。学生学习这些内容，首先需

22、要激活他们的学习兴趣与动机，产生参与体验的愿望。只有具备了这种心理准备状态，学生的学习才会以自觉性主动性为动力，产生强烈的兴趣和欲望，并在亲自参与体验的状态中，使科学认识与情感、兴趣、需要等心理因素有机的结合起来，成为一种真正有意义、有兴趣的学习。 体验学习也是使学生产生探索、追求及创新心理的源泉。在参与活动中，学生往往会碰到各种新问题，并想弄清其究竟。这样，一个问题解决了，又会出现另一个问题，促使学生不断探索，从中培养分析问题、解决问题的能力。 通过在科学认知活动中的参与体验可以使学生学会实际从事研究的能力。包括问题的分解、信息收集、资料汇总、分析判断等方法，以及如何处理这中间的人际关系，与

23、人共事，怎样与有关方面打交道等等。这些只有学生在不断的实践中亲身经历，才能真正学到。（4）要多实践。科学教育的实践即是要求学生从“读科学”变为“做科学”，通过积极地动脑、动手、动口、探索、实际操作，亲自获取知识和经验，并且运用所学到的科学知识和经验，解决周围生活中的具体问题，锻炼用科学方法解决实际问题的能力。实践活动是科学教育中不可缺少的环节，实践是科学教育要求提高学生科学素养的最有效途径。科学教育是在社会、科技高速发展对人的素质要求不断提高的前提下产生的，目的是培养学生具有与现代化社会相适应的科学观念、精神、态度以及科学探索和解决实际问题的能力。如果科学教育单纯局限于传统的课堂讲授，学生只接

24、触书本知识、间接经验，就难以深刻理解、掌握并运用所学知识，并且会因为缺乏个人的参与经验，无法形成解决实际问题的能力。因此，科学教育要求学生多实践，这不仅有助于学生掌握知识，培养能力，发展科学价值观；而且有助于他们学以致用，及时将学到的科学技术知识和方法用到生活实际中，进一步巩固深化所学的知识，加深对科学教育价值的认识。二我国科学课教学研究和实施的现状分析（一）教学硬件方面：缺少与科学课程要求相适应的配套设施、设备。存在缺少实施科学课程教学的场地、教室、备课资料、教学辅助材料、教具、学具、教辅用书等。（二）教学软件方面：由于科学课程是新生事物，社会各界初次接触，对科学课程不太了解，因此对它实施的

25、效果存在怀疑，科学课的教学暂时得不到社会的理解和支持，实施过程比较困难。（三）教师方面：1科学教育教学的教师并没有完全转变以前的教学观念和原来习以为常、驾轻就熟的教学方式、教学行为。教师受旧观念的束缚，课堂上常会产生新旧观念的碰撞。在教学过程中普遍有一种无所适从的感觉。2对科学课程的教学认识不够。他们总以为要知道自己所想象的那么多的科学内容，才能成为一名合格的科学课教师。3对科学课程的教学标准把握不准。不知该怎样讲，讲到怎样一个深度、广度，担心知识讲不到位，影响考试，总想使知识系统化。4对科学课教材了解不够全面。通常是只看到了第一册，没有通览整个教材，不能形成完整的知识体系和结构，无法驾驭教材

26、。对教材中的知识内容在后面的教材中是否出现，要求如何，心中无数，所以对课程的知识内容，不知道讲到怎样一个程度。5科学课程实施操作的自由度大，而教师创造性的实施能力小。科学课程内容和课程标准，综合性较强，弹性较大，教学过程中教师可支配的因素增多，教师一时还不太适应。教师在过去统一内容、统一考试、统一教材与教参、统一标准，过分依赖教科书、教参的状态下养成的习惯一下子改不过来，影响教师创造性的发挥。6教师驾驭科学课程的能力还有欠缺。教师的本意是想让课堂“活”起来，让学生真正“动”起来，但有的教师受过去教学模式的束缚，照本宣科，不会创造性的使用教材，或者有的教师由于备课不到位，对课堂上可能出现的情况没

27、有充分预测，致使不能自如驾驭科学课程。由此可知，要想使科学教育教出质量，我们不但要加大经费投入，建立与科学教育相适应的、能满足实际教学需要的教学设备与设施，而且要加大科学教育的宣传力度，在报纸上登有关科学教育专栏，电台、电视台播放科学教育专栏节目等，让社会各界了解科学教育。在此基础上，重点进行科学教育教学策略及教学过程的研究，使培养出来的学生能够适应新的教育形势。三中小学科学课教学策略的构建及案例分析根据以上对科学教育教学过程及其对教师、学生要求的认识，结合对当前美国、日本等国家的科学教育经验的研究，我们认为，科学教育教学比较实用的教学策略是：建构主义探究式教学策略和全景式教学策略。（一）建构

28、主义探究式教学策略建构主义是在20世纪80年代在西方兴起的。建构主义认为，在科学教育中，学生已有的观念会影响他们去理解教师或教材所呈现的信息，学校科学教育所遇到的许多困难往往来自学生对所学现象、所教科学概念和原则的已有观念（前概念）。这些前概念与科学概念常存在着一定的差距，甚至完全是两码事，学生根据这些前概念去理解教师或教材所呈现的信息，通常会造成严重的误解，从而影响教师的教和学生的学。而探究教学是20世纪60年代提出的，其核心是使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质，培养科学探究能力。1990年美国科学促进会发表的«2061计划»强调，科学教育应当符合

29、科学探究的特点。1996年公布的«美国国家科学教育标准»，将探究列为学习科学的核心方法。一位学者曾指出，如果必须选择一个词来描述20世纪50年代末以来美国科学教育成果的话，它一定是探究。由此可见，建构主义观点和探究式教学在科学教育教学中起着非常重大的作用。下面通过建构主义和探究式教学结合的内涵来了解基于建构主义的探究式教学即建构主义探究式教学，在此基础上，对其教学过程进行探讨。1建构主义探究式教学的内涵（1）什么是建构主义建构主义是指从自己的经历和思考中建立自己的知识和知识再现的观点。亚格写道：许多人采用建构主义者的教学作为改革科学教育的一种方式，这一观点的基础是“每位学习

30、者必须自己建立对知识的理解性意义。”建构主义者认为，每位学习者必须以对自己有意义的方式去学习这是唯一的可以与个体已经拥有的知识、经历或概念相联系的学习途径。孩子们所学的东西不是对环境观察的复制，而是自己思考和处理的结果。教师应抛弃知识是可以转移给学生的“物品”的观点。1987年朱迪斯拉尼尔在一次演说中说道：“有能力的教师会深入到学生的头脑里，看他们是如何构建信息的，并把丰富的知识与创造的灵活性连接起来，以各种方式构建和重新构建教材，传授知识，深入孩子们的头脑，倾听他们的解释和回答，对他们的思维方式和言语时刻保持注意。”（2）什么是探究探究在课程理念上是将科学理解为一种过程，而知识只是该过程中的

31、阶段性结果，只是不断逼近真理的结论。在定义上，是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想理念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。（3）什么是建构主义探究式教学 在科学教育中，运用建构主义观点，创设情境，了解学生的前概念，在教学过程中，考虑学生的原有观点和先有经验，将科学领域的探究引入课堂，使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质，并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。2建构主义探究式教学的特征（1）建构主义探究式教学注重了解学生的原有观点，从学生的已有经验出发。认知理论的研究表明，学生的学习不是从空白开始的，前概念及已有的经验会影响现在的学习，教学只有从学生的已

32、有知识和生活实际出发，才会调动学生的学习积极性，学生的学习才可能是主动的。否则，就很难达到预期的教学目标。（2）学生是通过探究活动获得新知和培养能力的。建构主义探究式教学不是先将结论直接告诉学生，再通过演示实验或学生实验加以验证，而是让学生通过各式各样的探究活动诸如观察、调查、制作、收集资料等，亲自得出结论，使他们参与并体验知识的获得过程，建构起新的对自然的认识，并培养科学探究的能力。这种通过多样、复杂的活动情境来获得知识的教学方法，可以使学生从多角度深入地理解知识，建立知识间的联系，从而使他们在面对实际问题时，能更容易地激活知识，灵活地运用知识解决问题。也只有这样，学生的学习才是积极主动的，

33、才能够真正激发学生学习的内在动机。（3）重视证据在探究中的作用。科学家在探究中要花费大量的精力收集证据，并以此为基础解释自然界 的运行机制。在科学课堂的探究中，证据有着同等重要的作用。例如，学生通过对月球的连续观测，获得了一组有关月球阴影的位置、大小、方向等数据，并以此基础提出月象变化的模型。可以说，证据是学生通过探究获得新知的关键所在。同时，通过证据的收集、从证据中提炼解释、将解释与已有的知识相联系等过程，可锻炼学生的推理和判断思维能力，也使他们懂得科学家是如何思考问题、如何工作以及如何通过探究发展并获得新知的。 （4）重视合作式学习在建构主义探究式教学中，常常需要分组制订工作计划、分组实验

34、和调查，需要讨论、争论和意见综合等合作学习。按照建构主义的教学论，学生是按照自己的方式来建构对事物的理解，由于已有经验、文化背景的特殊性，学生对事物的理解会各有不同。合作式学习能使学生看到问题的不同侧面，对自己和他人的观点进行反思和批判，从而建构起新的和更深层次的理解，同时，也增强了团队精神和合作意识。（5）建构主义探究式教学重视形成性评价和学生的自我评价。建构主义探究式教学对评价要求较高，如它要求评价每个学生理解了哪些概念，哪些还模糊不清或不知道，是否能灵活地运用知识解决问题，是否能提出问题，是否能设计并实施探究式计划，是否能分析处理所收集的证据，是否能判断证据是支持还是反对自己提出的假设等

35、。但要弄清楚这一切，单靠终结性评价是难以奏效的。建构主义探究式教学在重视并改进终结性评价的同时，很重视形成性评价，如学生每天的笔记、撰写的报告、绘制的图表、制作的模型等，以及与学生面对面的交流、针对某个问题所作出的解释，通过这些可以了解学生对知识的理解深度和广度，及进行科学推理的能力。重视学生对自己学习过程的评价是建构主义探究式教学评价的另一特点。学生不断地对自己的探究学习进行评价，可以提高学习的效率，利于学习目标的达成。3建构主义探究式教学的教学过程 （1）创设情境，提出科学问题。 科学探究是从问题开始，“问题”是指对教学单元进行教学目标分析，根据学习者现有的经验，对当前学习对象，具有不确定

36、性而难以理解的基本内容，即认识客观世界的矛盾。建构性学习要求学习者面对一个结构不良的问题，并在问题解决过程中扮演积极的角色。学习者进行学习时，首先要确定是否存在某一问题。问题的提出通常依赖于问题情境的创设。“问题情境”是指当前探讨的学习内容与学习者原有任知水平不和谐、不平衡而又急需通达解决的心理状态。在教学过程中，教师应建造一种宽松的探究心向，使问题呈现巧而生趣，准而能思，产生探究的内驱力。例如，在特定的情境中，引导学生提出：光遇到物体会产生什么现象？我们吸入体内的气体与呼出的气体是否一样等问题。（2）搜集资料和事实 在科学探究活动中，教师要运用与学生学习动机相一致的教学策略，创设多种情境，不

37、失时机地向学生提供符合教学要求的多种资料和信息，架设新旧知识之间联系的线索，让学生作有意义的选择。并同时引导学生从实验、实践的观察和体验中或社会调查中获得信息和资料，让学生从多角度的信息分析比较中，寻找解决问题的目标和切入点。（3）根据收集的资料或已有的知识和经验，提出假设 假设是指根据已有的资料和客观事实，对探讨的问题设想出来的一种或几种可能的答案、结论。在科学研究中，对探索的问题所涉及的知识和事实材料不够充分的条件下，人们可以凭借已有的事实和先前的经验，以假设的形式进行大胆的探索。例如，对于“光遇到物体会产生什么现象”这一问题，学生可能会根据先前的经验作出光会被物体吸收、光会被反射回来等假

38、设。（4）对提出的假设进行检验和推理假设提出后，就要想方设法去检验它，用实证性材料去推翻或支持假设。这是探究式教学完成对所学知识的意义建构的重要环节。建构性学习认为学习者要达到对知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物间联系的深刻理解，最好的办法是让学生到现实世界的真实环境中去感受，去体验，通过获取直接经验来学习，而不是仅仅聆听教师或其他人的介绍和讲解。因此在假设检验和推理阶段，教师要运用一定的教学策略或教学模式，创设条件使学习者积极参与假设检验的设计，进行实验观察、控制条件、记录现象，或作社会性调查或作资料实证性研究，教师要适时引导协作与交流、反思。增强情感体验，调控探究进程，强化成功

39、欲望。要避免在假设检验过程中把设想等同于规律的偏向，假设有时需要反复验证，没有充分的事实，不要轻易接受或推翻原假设，以培养学生求真务实的科学素养。（5）发现规律，得出结论在验证假设的过程中通过阅读资料和实验现象，对所获得的资料和事实进行选择、判断、解释和运用，用化学用语、线图和表格等形式加以系统化、简明化、概念化，是探索者思维方法的学习与思维水平的提高的表现，也是学习者对知识完全意义建构的关键。“发现规律，得出结论”是培养学生科学抽象的过程。在科学抽象过中需要运用比较、分类、归纳、概括、分析和综合等一些科学逻辑方法来进行学习与思考，才能真正完成“意义建构”，发现规律和结论。（6）整合、迁移与应

40、用 学习者获取知识、完善自己的认知结构，整和迁移环节是不可少的。教师要再创教学情境，启发学生整合知识，反思探究过程和方法；变换问题角度与方式，将结论迁移运用于不同的场合，增强知识的发散与集中，以达到知识完全的意义建构。 学生完成知识意义建构不能通过教师传授实现，而是学习者在一定的学习情境下，通过教师或同伴的帮助，人际间的协作、讨论交流等活动而建构的。在探究式教学过程中，以课堂学习中提出的问题展开，以解决问题为结束。协作、交流、表达贯穿各环节的活动之中，学生通过探究过程的讨论与交流等活动，可以形成一个有利于人际沟通与合作的良好氛围，发展乐于合作，分享信息和成果的团队精神，。在交流过程中，鼓励学生

41、发表自己的见解，明确某种看法，提出探究的结论，认真听取他人意见，积极参与辩论，理智地坚持己见，尊重客观事实，敢于修正自己的错误观点，提高自己的认识，形成气氛活跃、开放、民主的师-生、生-生间多向知识信息传递和交换的“立体式”“交互式”的教学格局。4案例及其分析（1）案例（钟摆的运动速度与什么因素有关？）师 在生活中，同学们都接触过钟，秋千等，他们都在摆动或可以摆动，老师今天也拿了一个钟来，请同学们仔细观察这个钟的运动状态。考虑一下，钟的运动速度与什么因素有关？生 先有经验认为：线的长度越长就越感到慢。好像砝码越重其速度就越快。好像砝码越轻其速度就越快。好像振动幅度越小其速度就越慢。好像振动幅度

42、越大其速度就越快。师 请同学们互相交流、讨论，持相同意见的同学请坐到一组。请第六个组的同学分别说明自己的假设。生 第一组认为：线的长度越长摆动速度越慢；第二组认为：线的长度与摆动速度没有关系；第三组认为：砝码的重量越重摆动速度就越快；第四组认为：砝码的重量越轻摆动速度就越快；第五组认为：振动幅度越小摆动就越快；第六组认为：振动幅度越小摆动就越快。 师 很好，经过观察及以往经验，同学们发现：钟摆速度可能与线的长度，砝码的重量，振动的幅度三者有关系，到底是不是这样呢？请同学们自己设计实验来验证。实验分A、B、C三组。 生 方法A：使砝码的重量和线的振动幅度保持不变，调整线的长度，检验线的长度是否与

43、摆动速度有关。 方法B：使线的长度和线的振动幅度保持不变，调整砝码的重量，检验砝码的重量是否与摆动速度有关。 方法C：使线的长度和砝码的重量保持不变，调整线的振动幅度，检验线的振动幅度是否与摆动速度有关。 师 请各组说出自己的结论。 生 结论A：线越长，往返一次的时间就越长；线越短，往返一次的时间就越短。 结论B：砝码无论多重，往返一次的时间几乎不变。 结论C：线的振幅无论大小，往返一次的时间几乎不变。 师 由此可知，钟摆速度的决定因素是什么？ 生 决定因素是：线的长短。线的长度越长，钟摆往返一次的时间越长，砝码重量和振动幅度与往返时间无关。（2）案例分析 以上是探究钟摆的速度与什么因素有关的

44、一个案例，教学过程充分体现了建构主义探究式教学的教学策略。案例是以钟摆的速度与何因素有关提出探究问题，然后首先考虑学生的原有观点，根据此前概念，通过学生实验，对学生提出的假设进行确证和反证，从而让学生在主动参与和体验的过程中得出结论，得到新知。这种教学过程，不但体现了“教为主导，学为主体”的教学原则，而且通过学生的亲自实验，培养了学生的实验探究能力。（二）全景式教学策略建构主义探究式教学策略在教学中虽然能充分调动学生积极性，培养学生学习兴趣和科学探究的能力，但是由于它过分强调做科学的过程和研究技能，在学生科学概念等系统知识的学习中存在不足，很难达到教学目标，完成教学任务。而全景式教学策略在教学

45、中既能体现建构主义探究式教学策略的优点，又能弥补它的不足。下面通过全景式教学的定义、特点等方面来了解全景式教学策略，在此基础上对其教学过程进行探讨。1全景式教学的定义全景式教学是指使用建构主义探究概念结构信息（CCI）序列将探究与直接教学相结合来进行教学的教学方法。这种教学策略保证了问题解决的探究活动与使用技术（计算机、录象等等）和传统性质的方法之间的很好的结合，它既能让学生了解科学家做科学的过程技能，培养学生探究知识的能力和科学素养，又能让学生学到较系统的科学知识。2全景式教学的特点强调教学模式和学习活动的顺序的重要性。它允许首先发展，即先给学生教授建构主义探究课，学习过程技能，培养探究能力

46、，然后再教授内容丰富课，扩展学生概念结构，通过这一方式来进行科学过程和内容的教学。全景式教学既重视科学过程的学习和技能的培养，又重视科学知识在学习中的作用。 3采用CCI程序的优点 全景式教学的核心是学习活动的序列，即CCI序列。采用这种序列的全景式教学具有如下三个优点：（1） 使探究变为可能探究科学存在很多优点，如能激发学生好奇心，发展他们的高级认知能力和对科学的积极态度，为他们提供具体的体验，发展他们解决问题和科学探究的能力等。而通过CCI顺序，就可能对课本课程使用研究教学方法。（2） 为后来的学习提供组织 通过探究来教授教科书的一个单元中的较重要的观点，为学生后来的学习活动提供了概念结构

47、。这个单元的大的观点可以充当组织者，对新的信息进行分类并容纳新信息，这些新信息是通过直接方法如阅读、听、看幻灯片和电影而获得的。新信息很有意义，因为它适合以前的经验。儿童能够达到平衡，因为新的观点与以前同化的概念相结合。（3） 帮助笨拙的读者儿童在已经经历了涉及课本各章的主要概念的探究课后，更胜任阅读原文资料。最初的探究体验特别有助于笨拙的读者，他们在阅读时主要依赖原文的线索来理解。在许多情况下，正是他们所阅读的那些词、短语和观点已在探究课期间被用在问题解决的讨论中。他们常常会发现实验室练习的图片和讨论，这些练习他们已经做过，或者已经看到别人做过。在遵循CCI程序时，笨拙的读者会从阅读教科书获

48、得更多的东西。4全景式教学的过程（1） 确定主要概念，围绕主要概念提出问题重要概念的学习，是教学中的一个主要的目标。授课前，教师应首先浏览教科书及一些参考书目，确定主要概念，然后根据主要概念，在特定的情境中如观察、实验、案例分析、研究图片等，引导学生提出科学性的问题。（2）丰富概念结构，阐明要检验的假设 对学生熟悉的概念，可通过原有观点和先有经验，学生自己设计解决问题的方案，提出假设。对学生不熟悉的概念，教师应通过使用不同的技术或媒体或直接演示等方式来丰富学生的概念结构，从而提出假设。（3）收集证据首先，要制订出较详细的探究计划，计划中应明确所要收集的证据以及收集证据的方法。然后，通过多种途径和形式如观测、实验、调查、观看影视录像等，收集有价值的证据。（4）实验，解释学生通过观察、分类、测量、沟通等过程进行实验。并对所收集的证据进行筛选、归类、统计和列表分析等综合处理，运用已有知识得出符合证据的结论，对问题作出科学的解释。（5）交流和推广 通过开展一些活动交流自己的探究结果。交流过程中，要能够解释探究计划以及自己在探究过程中形成的见解，并认真听取他人的意见，对不同的意见进行讨论。最后，将结论运用到不同的情境中。5案例及其分析（1）案例（教授有关“磁性”的某个单元的课）教师通过备课，确定了本单元的几个主要概念：A：永久磁铁具有不同的强度、形状和材料；B：大多数