初中科学新课程教学设计与案例分析

1、第一章：科学课程的特点和新课程实施所带来的变化第一节：科学课程的特点从世界范围的一些发达国家和发展中国家来看，中学阶段的科学教育的最终目标都被确定为提高人的科学素养。自1985年10月在巴基斯坦伊斯兰堡召开的科学课程研制会议上，专家们对科学教育的内涵、内容、目标等作了界定，其目标一般地说是给予每个人适应改善生活质量所需的知识、技能和态度。2这个观点现在已越来越得到各国从事科学教育人士的赞同。对此英国皇家学会就曾在1985年指出“改进公众对科学的理解是对未来的投资，这种投资能够成为促进国家繁荣、提高公共和个人决策质量、充实个人生活质量的重要因素”3；又比如美国的科学教育者也认为美国的生存和发展“

2、不仅取决于受到良好教育的科学与工程人员，也取决于具有科学素养的民众”，为此美国国家科学教育标准着眼于实现“每个美国人都应熟悉基本的科学观念和基本的科学方法，因而都能生活得较为充实，工作得较为高效。”4这个目标。基础教育阶段的各门课程，都承担着提高国民素质的任务，它们只是各有所侧重，但既有分工更有合作，构成一个整体的课程结构。初中科学课程是义务教育阶段一门十分重要的课程，它的任务则更多地指向提高国民的科学素养，因此全面提高每一个学生的科学素养就成了科学课程的核心理念。我们说如果一个学生的科学素养有了很大的提高，对科学本质理解的越深刻，他就越能产生兴奋感和充实感，学生学过科学以后，觉得周围的世界仿

3、佛变了样子。就拿树来说吧，树的构成材料居然主要是空气。你把树焚烧了，树就会化作原来的空气，在火焰的光热中散发出来的是原来被束缚在里面用来把空气转化成树的太阳光热；在灰烬中的那一小部分残余物质，则本来不是来自空气，而是来自固体物质泥土。理查德.费因曼（一、科学课程的基本理念）全面提高每一个学生的科学素养这也就成了（我们）科学课程标准的基本理念。具体地讲它包括以下五个方面。第一个就是课程要面向全体学生。根据义务教育的性质，科学课程为每一个学生提供公平的学习科学的机会，使每一个学生学习科学的潜力都能得到充分发展。第二个就是课程要立足学生的发展。科学课程标准最基本的要求与出发点就是全面培养学生的科学素

4、养，为他们的终身发展奠定基础。第三个就是课程要体现科学的本质。对初中生来说要引导他们初步认识科学的本质：逐步领悟自然界的多样统一性；感受到科学是一项每一个有责任感的公民都应当关注的社会事业。对科学教育来说，要让学生能从整体上认识自然，了解科学；引导他们学会从纷繁复杂的自然现象中通过观察、分析去探索规律、应用规律，去把握基本的科学观念；把科学精神与人文精神结合起来，并与其他课程一起，共同承担起提高学生思想、道德水平与社会责任意识的重任。第四个就是课程要突出科学探究。强调这一点是立足于客观事实和下述的认识基础之上的，我们说“科学的核心应该就是探究，教育的重要目标是促进学生的发展，科学课程应当体现这

5、两者的结合，突出科学探究的学习方式。第五个就是课程要反映当代的科学成果。科学在不断发展，并且已经渗透于人们的社会生产、生活的各个方面，以致影响到人们的生活方式与思维方式。对于作为知识经济时代的公民来说，在科学课程标准中及时反映当代最新科技成果具有十分重要的意义。我们的科学教学内容一定要具有鲜明的时代。二、科学课程的培养目标它一共包括四个方面：1、在科学探究（过程、方法与能力）方面要让学生增进对科学探究的理解，初步养成科学探究的习惯，培养创新意识和实践能力；2、在科学知识与技能方面要让学生了解或理解基本的科学知识，学会或掌握一定的基本技能，并能用它们解释常见的自然现象，解决一些实际问题；初步形成

6、对自然界的整体认识和科学的世界观；3、在科学态度、情感与价值观方面要让学生保持对自然现象较强的好奇心，养成与自然和谐相处的生活态度；形成崇尚科学、反对迷信、以科学的知识和态度解决个人问题的意识；4、在科学、技术与社会的关系方面要让学生了解科学技术是第一生产力，初步形成可持续发展的观念，并能关注科学、技术与社会的相互影响。（扩展和突破）综合科学目标的这种定位与以往的理科教育目标相比有较大的扩展和突破，表现在：（综合科学）目标体现了科学教育共同趋势精英教育与大众教育的统一。无论国际还是国内，科学教育都走过同样的路，就是从精英教育，过渡到大众教育，再趋向于精英教育与大众教育的统一。也就是从强调培养科

7、学家，过渡到培养“合格”国民，再趋向于提高每个国民的科学素养。（综合科学）目标从知识本位走向科学知识、科学过程、科学文化的统一。以往的理科课程的教育目标基本定义为学科的基础知识、基本技能和思想教育。很多事实和证据表明这种对科学教育的目标界定是不能满足当代社会发展的需要的，如中国科协在1992年、1994年、1996年、2001年依据国际上较为通行的指标体系对我国公众的科学素养进行了四次调查，前三次调查的结果基本一致，我国公众具有基本科学素养的比例仅为0.3%（1996），美国为6.9%、从这里我们可以看出这个差距应该是很大的；2001年第四次调查结果是我国公众具有基本科学素养的比例为1.4。尽

8、管还比较低，但我们可以看到进步是非常显著的。所以我们现在的科学课程标准既重视基础知识和基本技能，又强调对过程和文化的理解，也就是既要加强学生的基础性学习，又要提高学生的发展性学习和创造性学习，这应该说是符合当前国际科学教育潮流的。（综合科学）目标从学科本位走向将科学本质和教育本质的统一。学科本位就是过于偏重学科知识的获得，忽视了社会和学生发展的需求。科学课程标准则强调课程应基于学生思考和学习的方式、语言发展和文化背景，重视学生已有的生活经验以及在此基础上发展学生对科学本质的理解，这样呢就将科学本质和教育本质统一在了科学探究之中。三、浙江教育出版社版科学（79年级）实验教材的特点，我们主要来看一

9、下教材的体系安排综合科学的最大特点就是综合，就是要求学生将自然界作为一个整体进行研究，在学生了解自然界运动变化规律的同时，加深学生对科学本质的理解，并关注科学与个人、社会和国家的关系。为此课程突出了“整合”与“探究”，因为这是实现上述目的的有效途径。教材从统一的科学概念与原理，科学、技术与社会的关系以及科学探究活动三条基本途径对课程内容进行整合。（1主题单元系列）依据科学课程标准提出的课程目标和学习内容，从对自然认识的角度，对其中的生命科学领域、物质科学领域和地球与空间科学领域等3个方面的学习内容进行整合，在对科学作定性介绍（科学入门）后，就是以“存在的自然演化的自然自然与人”为线索展开，从相

10、对静态地描绘自然界的总图景开始，过渡到动态地反映自然界演化途径，最后归结到根本问题人与自然的关系。这样学生能整合地认识自然界和关于人与自然的关系的基本思想，“存在的自然”回答了“自然界是什么？”的问题；“演化的自然”回答了“自然界原来是什么？将来会怎样？”的问题；“自然与人”回答了“能动作用很强的人类如何与自然和谐相处并可持续发展？”的问题。“存在的自然”、“演化的自然”和“自然与人”就构成课程的一级主题。在一级主题下，利用科学上统一的概念和原理进行精加工，为此加工确立了二级主题：物质系统的层次、运动与变化、相互作用、结构与功能、转化与平衡、自然界的演化、发展与和谐。在二级主题基础上再加工出三

11、级主题一一章，然后依次细化到每一节、课。这种精加工能确保课程紧扣目标进行编制，所形成的主题系列内在之间是紧密相关的，编排的具体情况见表1。圏1主题縮排的线索表1科学课程的主题系列（2.通过探究的整合）“科学思想上的一致性”是理科的各门学科能综合在一起的内在逻辑。这种一致性表现在科学家在解决问题时基本采用相同的过程，我们来看一下这个图。我们认为科学探究在初中科学教育中，既是教学的目标和结果，又是教师教学和学生学习的主要方式，同时还是教材内容选择和呈现课程内容的主要方式。因此有关探究的内容和技能需要在课程中进行有序地安排，并与学科内容相结合,恰当地穿插或融合，在各分册中应有所侧重。在安排探究活动时

12、，可以是完整的探究，也可以是其中的一部分，具体各册探究的侧重点见表2。需要说明的是，初中六分册中的上述安排只是侧重于探究的某些方面，通过这样循序渐进的安排使学生的探究能力逐步得到提高。第二节：科学新课程实施所带来的变化新课程、新教材为教学改革提供了一个崭新的“平台”和支撑点，也对教学改革提出了全新的要求。改革旧的教育观念,真正确立起与新课程相适应的体现素质教育精神的教育观念，推进教学方式和学习方式的转变，重建教学管理制度，成为本次教学改革的主要任务。一、学生学的方式的转变苏霍姆林斯基曾深刻地指出：“让学生们每天10至12小时坐在那里读书、听课思考、回忆、回想、再现以便能回答老师的问题这真是一种

13、无法胜任的、使人精疲力竭的劳动，它归根结底会摧毁学生的体力和智力使学生对知识产生冷漠和漠不关心的态度学方式的单一化会把学习活动变成为沉重的、枯燥的、单调乏味的事。为此，新课程强调学习方式的转变，要求学习方式由单一性转向多样性，让学生在读中学、玩中学、做中学、听中学，在思考中学习、游戏中学习、合作中学习，让学生了解和掌握更多的学习方式，让身体更多的器官参与学习，从而获得学习中的乐趣与全面和谐发展。不仅如此，新课程还积极倡导和实践学习方式的个性化，鼓励学生从自己的视角出发，用自己最喜欢的方式进行学习。这也就是说我们新一轮课程改革从以学生发展为本出发，倡导新的学习方式一一自主学习、合作学习和探究学习

14、。（在学生学习方式转变的同时，我们也看到学生在学习策略方面的几点变化，我们教师可具体参考讲义24页，同时在自己的教学中不断指导学生如何进行高效的学习。二、教师教的方式的转变新课程中教师行为的变化主要有：（1）由知识的传授者转化为学生发展的促进者教师作为促进者，其角色行为表现为这么6点，比如：帮助学生确定适当的学习目标，并确认和协调达到目标的最佳途径；指导学生形成良好的学习习惯、掌握学习策略和发展能力；创设丰富的教学情境，等激发学生的学习动机和学习兴趣，充分调动学生的学习积极性；为学生提供各种便利，为学生服务；建立一个接纳的支持性的宽容的课堂气氛；与学生一起分享他们的情感体验和成功喜悦；和学生一

15、道寻找真理；能够承认过失和错误。（2）教师由学生的管理者转化为学生发展的引导者新课程要求教师将自己的角色定位在引导者上，教师要尊重差异性，尊重多样性，尊重创造性。作为引导者，我们可以看一下教师有这么6方面的角色行为，比如：教师要记住自己的职责是教育所有的学生，因而要坚信每个学生都有学习的潜力。教师要慎重地运用学生原有的鉴定和介绍材料，对来自周围人对某一学生的评价小心地采纳，对学生不能形成先人为主的成见。在课堂教学中，要尽量地给每位学生同等的参与讨论的机会。要经常仔细地检查、反省自己是否在对待不同学生上有差别。要尽量公开地评价学生的学习过程和结果。在实施奖励时，要做到公平、公正、公开，不可有不同

16、的对待。要常常了解学生的意见，看看他们是否察觉到了教师在期望上的偏差，随时审视，随时修正。（3）由课程的执行者转化为课程的开发者教师努力把教材作为课程资源来使用，根据自身实际创造性地使用教材，用出个性化风格和特点，而不是生搬硬套地教教材积极主动地开发各种可用课程资源，使科学教学在更高的平台上展开。3、课堂教学的变化一、学生解放了在传统的课堂中，学生受到许多的限制，因而变得盲从依附。而在新课程的课堂中，学生被赋予了更多的自由和权利：例如：独立思考、自由表达、质疑、怀疑等自由和权利；等等。这些自由和权利大大释放了学生的个性和潜能，使学生的主观能动性和创造性得到充分的发挥，学生也因此变得活泼敏捷和富

17、有朝气！二、教材开放了在传统课堂教学中，教师往往把教材当成学生学习的唯一对象，教师牵着学生的鼻子去学教材、“钻”教材，甚至去背教学参考书。教材被神化了、绝对化了，教学变成了教书。新课程要求教师不是教教材，而是用教材教。教师对教材进行补充、延伸、拓宽、重组，并注重教材与社会生活和学生经验和联系和融合，同时鼓励学生对教材和质疑和超越，象：学生我对教材有个建议我对教材有个补充我对教材有个不同看法我认为教材应该的现象多了。三、“过程”开放了新课程的课堂教学不再是一个封闭系统，也不再拘泥与预先设定的固定不变的程式，而是强调预设的教案在实施过程中必须开发地接纳始料未及的体验，要鼓励师生互动中的即兴创造，超

18、越目标预设的要求。（4）“时空”开放了传统得课堂教学，学生学习的空间较为封闭、狭小，眼界限于书本，限于教室，这种封闭的空间观使学生的童年过早地打上了成人的“烙印”，那种“蓝天、白云、小鸟、青草、溪流、鱼儿、山羊、风筝”的童年印象已成为遥远的过去。新课程突破了“课堂教学就是在教室里上课”的传统概念，学生学习的活动的空间拓宽到生活和社会的各个领域，学生可以到大自然中去学习，到社会实践中去学习。学生学习活动的对象也不在只限于有字的教课书，而是延伸到自然界和社会这部“活”的无字书。学生通过这部书，观察奥妙无穷的自然，认识奇妙精彩的世界，了解广阔复杂的社会，体味丰富多彩的生活。正是新课程出现了学生学、教

19、师教等那么多的变化，现在我们发现学生的综合素质有了明显的提高。1、学生收集信息和处理信息的能力提高了2、学生交流和表达能力提高了3、学生质疑创新能力提高了4、学生动手实践能力提高了第二章：中学科学教学过程、教学策略和教学设计、/.、前言为了使中学科学新课程的实施能全面、扎实而有效地推进素质教育，中学科学课程的实施者：工作在中学教学第一线的教师必须转变传统的课堂教学过程观和传统的课堂教学设计观，坚持“以人为本，以学生发展为本”的教学和设计理念。第一节：教学过程教学过程一方面包括教师的活动（教的过程），另一方面同时也包括学生的活动（学的过程）。（一、教学过程中的基本要素）如果把教学过程看作一个整体

20、（系统），那么这个教学过程是由多种要素构成的。这些要素之间，相互都有着密切的联系，由此构成一定的结构，以发挥教学过程的整体功能。那么，当我们把教学过程看作一个整体时，教学过程中到底含有哪些要素呢？目前，大体有三种认识，即“三要素说”、“四要素说”和“五要素说”。1“三要素说”“三要素说”认为，教学过程是由学生、教师和教学内容（教材）三个基本要素构成的。其中，学生是学习的主体；教师是教学活动的设计者、组织者与促进者；教学内容是使教师教的活动与学生学的活动统一起来的纽带。2“四要素说”“四要素说”则认为，在教学过程中，除了学生、教师和教学内容这三个要素外，还有一个要素不容忽视，即教学手段和教学方法

21、。“四要素说”认为，教师和学生都须面对教学内容，但是，在教师教和学生学的过程中，都有一个手段和方法的问题。教师对课程进行二次开发（的时候）、对课堂教学内容进行设计（的时候），要有一定的手段和方法；在课堂上教师与学生进行交流，也要通过一定的手段和方法；学生在课堂上领会、理解和掌握教学内容，也需要一定的手段和方法。手段和方法是“三要素说”中三要素之间相互联系的“船”和“桥”，是同样不可忽略的一个要素。3“五要素说”“五要素说”则认为在以上四要素之外，还有一个不可忽视的客观存在，即教学过程中的“道德心理气氛”。“道德心理气氛”因为它不是一种看得见摸得着的客体，但它却象物理学中的“电场”和“磁场”一样

22、，仍然是一种客观存在，是可以被感知的。我们平时的“班风”、“校风”和“学风”等就类似这一要素。如果同样的教学过程，教师、学生、教学内容、手段与方法在不同的班级、不同的学校却可以得到差异甚大的结果，原因就在于这一要素的影响。我们平时说的“班风”、“校风”和“学风”等就类似这一要素。以上从系统论的视角初步分析了教学过程中的基本要素，不管“三要素说”、“四要素说”还是“五要素说”，其中教师和学生是教学过程中的两个生命体。这两个生命体在教学过程中扮演什么角色，处于什么位置，是值得我们最为关心的。2中学科学教学过程的特点（1）中学科学教学过程是一个交互动态的发展过程因为中学科学教学过程是一个复杂系统的交

23、互动态的发展过程。所以，教师只有结合中学科学新教材的内容不断创设有利于初中生学习的问题情境（激起感知的实验演示、启迪思维的课堂提问等等），从而使初中生在心理的平衡与不平衡之间不断实现自我调节，中学科学的教学过程才能算是到位的。（2）中学科学教学过程是一个对科学情感的体验过程科学家的全部经验都发源于他们观察、分类、测量、假设、推理、运算等一系列的活动。由此可见，如果学生不经历类似于科学家的探索过程，他们就难以获得科学经验和数理逻辑经验。而没有科学体验的中学科学的教学过程又怎么能使学生完整地形成科学的概念、掌握科学的规律呢？（3）中学科学教学过程是一个以“感性”认知为基础的建构过程根据认知心理学的

24、有关理论，在课堂教学过程中学生就是凭借自己已有的认知结构来完成对世界的知觉、理解和思考，且在对世界的知觉、理解和思考的认知活动过程中，不断丰富或重建自己的认知结构。我们作为教师平时在教学过程中一方面通过实验或在学生的日常生活中发生的、与教学内容有关的典型事例等来有效地激活学生已有的认知结构，另一方面通过提供与学生已有的认知结构相匹配的新的科学知识促使学生将它同化，从而丰富自己的认知结构，另外教师还可以通过提供认知冲突即提供与学生已有的认知结构相矛盾的新的科学知识促使学生将其顺应从而重建自己的认知结构。第二节：教学策略一、教学策略的含义与实质1教师的教学策略的含义教师的教学策略从20世纪70年代

25、末提出这一术语至今，尚无统一的说法，那么讲义上这三种说法，都从不同的角度对教学策略的范畴加以界定，我们可以发现它们都有一个主要的共同点就是教学策略重点研究“如何教”一类的问题。基于这样的认识，对教学策略的基本含义可作如下的表述：教学策略是教师在教学过程设计和实施中，针对特定的教学情境为完成教学目标和适应学生发展需要而采用的具体措施。（教学策略包括教学组织形式、教师的教法、学生的学法、教学媒体运用等。）二、中学科学教学的基本策略举例1中学科学教的基本策略在中学科学课程标准下，教师教的策略将发生深刻的变化。由以知识、技能掌握为本向以人为本、以学生发展为本转变，由重结果向重过程转变，由统一规格教育向

26、差异性教育转变。这里我们介绍三种教学基本策略。（1）创设“问题”情境的策略（2）萨奇曼探究模式下的资料收集策略（3）有效组织小组讨论与交流的策略我们先来讲第一种（1）创设“问题”情境的策略研究表明：某个问题有两个或两个以上的可能性可供选择时即形成情境，如情境与学生过去已经获得的知识不一致而发生冲突，就产生了“问题”情境，也就是矛盾是产生“问题”情境的条件。因此，“问题情境”是一种特殊的学习情境，情境中的问题既适合学生已有的知识水平、能力又需经一翻努力才能解决，从而使学生形成对未知事物进行探究的心向。目前，国际科学教育领域有观点认为：创设学生认为值得思考的“问题”情境是最符合建构主义认知过程和科

27、学推理特征的教学策略。这种策略包括以下一些观念：“问题情境”具有相对性、主观性甚至个别性。“问题”情境的这些特性不仅体现在认知水平、技能水平差异上，也与学生的生活背景、情感、态度有关。因此我们进行问题教学必须结合学生的实际经验，提高直觉观感。如城市学生对植物的经验就远不如农村学生。如果不考虑学生的实际领悟能力，创设的情境就起不到应有的作用，甚至弱化了科学规律的探究过程。在科学课程中，问题情境与科学规律之间是特殊和普遍的关系。以情境作为教学手段时，不应注重其特殊性，而要引导学生从特殊性过渡到普遍性，并在各种情境中运用科学规律，表现出知识的一致性的建构，如此才构成完整的科学教育，达到了教学的目的。

28、问题提出得越明确，认识任务表达得越清晰，对问题的探究过程也就越具有目的性和组织性。对问题的探究一般以定性研究为主。学生在教师的引导下，对问题进行科学处理，包括创造概念和形成假设。这里我们来看这么一个案例（探究式课堂教学要注意问题的提炼）案例3物质的溶解性教学片段师：溶解是我们十分熟悉的现象。豆浆太淡了，需要加点糖；菜汤太淡了，需要加点盐。这说明糖和食盐的都能溶解在水中，对于食盐的溶解，你们想弄清哪些问题？生1：食盐在别的液体中是否也会溶解？生2：怎样使食盐溶解得更快些？生3：食盐为什么能溶解在水中？师：大家提的问题都很有价值。食盐在别的液体中是否也能溶解这一问题，我想让同学们自己到课外去探究；

29、食盐为什么能够溶解在水中这一问题难度较大，我们以后再去解决。今天我们先一起来探究这样一个问题：怎样使食盐在水中溶解得更快些？师：这各问题能不能换一种方式来叙述？生1：食盐溶解得快慢跟哪些因素有关？生2：影响食盐溶解快慢的因素是什么？师：你们认为影响食盐溶解快慢有哪些因素？如果没有把握，你们可以大胆地进行猜测。（学生会有许多种猜测）生1：食盐溶解的快慢可能跟水地温度有关，水温越多，溶解可能会更快些？生2：食盐溶解的快慢可能跟水的数量有关。水的数量越多，食盐溶解可能会更快些？生3：食盐溶解的快慢可能跟食盐的粗细有关。食盐越细，溶解得可能会更快些？生4：食盐溶解的快慢可能跟是否进行搅拌有关。我们平时

30、常常用汤匙或筷子搅拌菜汤里的食盐或味精，这些做法的目的就是为了使食盐或味精在菜汤里溶解得更快些。、（1）探究式学习是已问题为出发点的。如何提出问题，是探究式教学的要素之一。探究式学习强调的是学生能自己发现问题。但是，课堂教学的空间又往往不能让学生对自己提出的问题一一进行探讨，如何将学生发现的问题转化为课堂中将要探究的问题，我们可从上述案例中得到启示。这里，教师并不是简单的代替学生提出问题，而是通过创设问题情景，引导学生进行发散性思考，提出食盐溶解的相关问题。但学生提出的问题往往不集中，而且难以切入主题，这是一个十分正常的现象，各不相同的问题正是课堂教学的一个重要资源，都应受到教师的鼓励。解决这

31、一问题需要教师的教育机智，教师在引导识别这些问题上要其关键的作用教师要帮助学生，使他们研究的问题更为集中深入。例如，对于食盐的溶解，如果学生提出的问题都为能涉及溶解的快慢，教师可以问：“你是否思考过食盐溶解快慢的问题？对食盐溶解的快慢，你关心什么问题？”通过缩小问题的外延，将学生的注意力引导到教学的主题上。有时学生常常问“为什么”的问题，（如有的教师出示神舟六号发射、挂盐水的图片，让学生提出问题，学生有的就问：为什么我国要发射神舟六号？为什么病人要输液？这些问题都太大，教师可以把其中许多问题转化为“怎么样”的问题。上述案例中通过将“怎么将食盐在水中溶解的更快些？”转化为“食盐溶解的快慢跟哪些因

32、素有关？”把现实问题向研究课题转化，进而将这一问题进行分解，提出3个子问题。并对每一个子问题，由不可操作的问题转化为可操作的问题。这种改变使探究的问题更为集中、更深入、更接近科学，从而把学生导向科学探究。下面是在科学课程中问题情境创设的一些策略和例子（1）让学生面临要加以理论解释的现象或事实。例如，在学习“力的作用效果”时，学生们从教师的实验中看到，用鸡蛋去砸石头，石头没有被砸碎，而鸡蛋却破了。于是激发了学生的问题意识：一个物体对另一个物体施力的同时，是不是本身也受到了力？（2）引导学生在完成实践性作业时产生问题情境。例如，在学习“水的密度”之前，给学生布置如下家庭作业：在家里分别称取一千克水

33、、铁块、木头、土壤等，并比较它们的体积大小，将它们按体积大小排序。次日上课时，学生公布了自己的排序结果，但不能讲清楚到底为什么会时铁块的体积最小，于是产生了问题情境以及寻找解决具有实践意义的那种问题的办法的内在需要，为学习“水的密度”设置了问题铺垫。（3）布置一些问题性作业。例如，就“影响导体电阻大小的因素”这节课布置如下作业：田野上的高压线很粗，而家里的照明线很细；大型用电器比如空调的导线很粗，而小型用电器如电视机的导线却很细，试解释这一现象。（4）激发学生分析生活中的日常观念与科学概念之间的矛盾。例如，学生已拥有这样的观念：乒乓球放在水中，它一定是漂在水面上的。而当学生学习“物体的沉浮条件

34、”时，从实验中看到一个现象：三个乒乓球在水中的沉浮情况各不相同，有漂在水面上的，有悬在水中间的，更奇怪的是还有一个乒乓球竟然会沉到水底下去了，于是引起了问题情境。（5）激发学生比较和对照事实现象。由此引起了问题情境。例如，在学习“惯性”时，让学生比较如下现象：百米赛跑，冲到终点像一下子停下来却做不到；抖动衣服，衣服还在身上，但衣服上的灰尘却不见了；锤头松了，把锤柄的一端在石头上撞击几下，锤头就紧紧地套在锤柄上了为什么会引起这些现象？（6）让学生对比已知事实与新事实，并独立做出概括。例如，学习“耳和听觉”时，教师问：为什么一只蜜蜂从你耳边飞过，你能听到“嗡嗡”的声音？学生根据小学学过的常识知识答

35、曰：因为它的翅膀在振动，而只要振动就能发出声音。但一想到蝴蝶飞过耳边时，却听不到声音，便引起了问题情境。还有通过再现科学史、讲故事等方式来创设问题情境。下面，通过几个案例来具体说明“问题”情境的创设可用在课堂的不同时段，以起到不同的教学效果。“问题”情境用于引入新课：案例1：“摩擦的利和弊”设计一个“拔河比赛”的问题情景。取一根木棒，事先一端涂上油。让一位班里公认为力气较大的男同学和一位力气较小的女同学分别用一只手握紧木棒两端后互相拉，并且涂油的一端给男同学，进行拔河比赛。结果在全班同学都认为男同学必胜的情况下，女同学赢了。学生大惑不解。这种反常现象使他们的兴趣一下子被吸引到“摩擦”上来。案例

36、2：大气压强人们生活在大气中，却从未感到大气压强。让初中生一下子接受大气压的存在，确实困难。在“大气压强”一节的教学中，教师做一个小实验，将事半功倍。取大、小两个试管，小的恰能套在大的里面，先在大试管中倒入半管水，然后把小试管插入大试管中，再把它们倒过来。当学生看到小试管不掉下来，反而不断进入大试管时，会惊讶地发出疑问：“小试管怎么不掉下来？”，“是不是水把小试管吸进去了？”，“是不是有一种什么力把试管推进去了？”。以上这些妙趣横生的游戏、新颖明了的演示等导入方法，可为学生创设出轻松有趣、新奇不解的情境。“问题”情境用于课堂中段：案例3：物质的导电性电阻首先创设这样的“问题”情境。将小灯泡分别

37、与两段不同的导线连接，通电时发光亮度不同。学生观察实验现象后，在惊奇中提出问题“为什么前后两次灯的亮度不同呢？”。教师组织学生开展小组讨论，然后各抒己见，最终达成共识。灯泡亮度不同是由于通过灯泡电流大小不同，而造成电流大小不同的原因是组成电路的导体不同。这时，教师不要马上给出电阻这个概念，而是引导学生思考如下问题：“电路中导体对电流有什么作用呢？它是如何影响电流大小呢？”。为了点拨思维，教师引入关于不同的路况对车辆的限速不同进行类比。学生通过比较发现不同导体对电流的阻碍作用有大有小。在此基础上，水到渠成，学生得到电阻的概念。同时，问题就由“问号”逐渐变成了“句号”。“句号”在使学生心理上得到满

38、足的同时，思维的发展被停滞下来。为了再次激起学生的思维，教师取下导体让学生观察，提出问题“导体的电阻大小究竟与那些因素有关呢？”。于是，教师又组织学生开展讨论，并鼓励学生大胆假设。通过学生自己动手动脑，学生得出结论“导体的电阻大小决定于导体的长度、横截面积、材料”。最后，教师又提出新问题：“怎样方便的调节电灯的亮度？”，“如果要使灯泡亮度即电灯的电流连续变化，与电灯串联的电阻在结构应有哪些特点？”。教师通过不断地创设“问题”情境，使学生的大脑始终处于思考的状态，利用已有的知识和生活经验去探索。这样，不仅学生在这节课中一直积极思维，而且把思维延续到了课后，也为下节课作了铺垫。“问题”情境也可以用

39、于课堂小结阶段，呆板乏味的小结，会扼杀学生探索的欲望，抑制其潜能的开发。从生活现象出发，设计出新颖激情、对话、开放的“问题”情境，能营造出轻松和谐的气氛，让学生对知识进行总结、巩固、扩展、延伸、迁移的过程中，感觉到智慧的力量，体验到学习的快乐。案例4：凸透镜在学习凸透镜后，教师设置以下悬念：在寒冷的北极，科考人员不幸丢失了火种，同学们知道，没有火，对大家的生命会造成多大的威胁。假如你亲临现场，能想办法救他们吗？问题的提出，刺激了学生探究的欲望，同时也达到了巩固本节知识，引出下节知识的目的。案例5：光和颜色在“光和颜色”的教学后，可以以一故事加深学生对物体颜色的理解。一位爱钻研的园林家发现那些植

40、物叶子大多是绿色的，就猜测这些植物也许喜欢绿光，不爱其它颜色的光，于是他把温室的房顶和周围都装上绿色的玻璃，只让阳光中的绿光透过。他认为这样植物就会长得更好。结果事与愿违，那些植物都慢慢枯萎了，学了这节内容后请同学讨论是什么原因导致园林家的失败。绿色植物到底喜欢什么颜色的光？如果是红花它喜欢什么颜色的光？对于透明的物体能透过的是什么颜色光？（2）萨奇曼探究模式下的资料收集策略美国伊利诺大学萨奇曼（Suchman）提出的探究训练模式突出了过程、方法和能力目标，萨奇曼探究模式率先被用于科学教育，其结构可以用下图表示：團已萨奇曼探究模式结构圏我们来看一个案例，（在讲义16页）案例8：生态系统课堂实录

41、解析创许多年前，在西南部的山里有许多鹿，他们的数量一直变萨奇曼探究教学的主要目的是提高学生把资料和设化不大。山里还有狼。从城镇来的某些人曾目睹狼群咬倒解释推理相联系的能力、批判性思维的能力。而不问了鹿群里的两只小鹿，人们非常震惊，结果发动了一场灭是教一个事实、概念或规律。强调的是情感体验，题狼运动。使人们惊奇的是，在灭狼以后的几年里，鹿的数态度、价值观的形成。因此，它所提出的问题一般情量反而明显减少了。既然狼是鹿的天敌，为什么会发生这要求学生解释某些现象为什么会发生。境种情况呢？提出师：我们能否用一些资料来回答这个问题呢？问题在课堂环境中进行探究活动时，提出假设后，由于时间、空间的限制，资料的

42、收集是一大困难。在科学课程中，通常，我们通过观察和实验来收集证据。在信息技术环境下，我们还可以通过网络来收集资料。当然，我们还可以将资料收集延伸到课外，从图书馆等处收集书面资料。但这样收集资料的过程往往既漫长又枯燥，可能使很多学生丧失信心。萨奇曼为我们设计了一种在课堂上收集信息的方法，其策略包括：学生通过提问来收集资料，教师回答这些询问，成为信息提供者的角色。学生只能提出用“是”或“不是”作答的问题来收集资料（如“在狼被消灭以后，在这个地区发现了很多鹿的尸体吗？”），这就让学生对作出最终的解释负起了责任。如果学生提出“为什么会是这样？”的问题，就把解决问题的责任推给了教师，学生的主体性就得不到

43、充分发挥，思维能力就得不到发展。学生所提的问题必须是如果在真实的情境下，能够通过独立观察过程而得到答案的问题（如“狼被消灭以后，那个地区的美洲野猫增多了吗？”）。这样做的目的是促使学生在今后解决实际问题时，能够通过观察，收集资料，进行推理解释。如果学生所提的问题不能满足上述要求，教师应鼓励学生重新组织问题。在学生做不到的情况下，可以向学生提供帮助，指明该问题可以如何重新组织（如学生问“动物与其天敌的平衡与这个问题有关吗？师：你能用一些资料证明这种看法吗？”）。教师要对学生的积极思维真诚地给予欣赏和赞许，或给学生重新组织问题的机会，防止学生丧失信心。鼓励学生共同收集资料，合作探究。在科学教育中萨

44、奇曼探究模式适用于人口、进化论、生态系统、食物链、密度、浮力等很多领域的教学，但它对教师的专业要求很高。其它如讲义上的气压对液体沸点的影响案例，还有“汽化与液化”、“浮力的应用”等案例都是日常生活中常见的现象，让学生从身边熟悉的生活现象去探究并认识科学规律，尤其是通过萨奇曼探究模式下的资料收集策略引导学生探究，更能启发学生随时注意身边的科学，激发他们去探究身边的科学。（3）有效组织小组讨论与交流的策略下面我们来看一个以小组讨论、全班交流来展开教学的案例：案例10：探究浮力的大小与哪些因素有关？实验竞赛：用一张牛皮纸折一只小船，看谁的小船承载的重量最大？小组讨论：什么情况下小船承载的重量最大？物

45、体所受浮力的大小可能与哪些因素有关，可能与哪些因素无关？全班交流：交流个小组提出的猜想，列出最有可能影响浮力大小的各种因素。小组讨论，设计并进行实验：各小组自选一个因素，并讨论如何用实验证实浮力的大小与自己提出因素有关，然后进行实验，记录实验中的现象和数据。全班交流：交流各小组实验的情况，并评价各组实验的结论。总结：浮力的大小与哪些因素有关。在此案例中如何有效地组织小组讨论和全班交流，开展小组合作学习是教学成功的关键。传统的小组讨论合作常常有形式而无实质。比如教师这方面片面追求课堂小组合作学习这一形式，对小组合作学习的目的、时机及过程没有进行认真的设计。只要有疑问，无论难易，甚至一些毫无讨论价

46、值的问题都要在小组里讨论。讨论时间又没保证，有时学生还没有进入合作学习的状态，小组合作学习就在教师的要求下结束了。教师在课堂小组合作学习中不是一个引导者而是一个仲载者，教师只是按照既定的教学计划和教学设计，把学生往事先设计好教学框架里赶。这是典型的应付式、被动式讨论。而学生方面，由于缺乏平等的沟通与交流，尤其是缺乏深层的交流和碰撞，结果往往是少数优秀者的意见和想法代替了小组其他成员的意见和想法，学习成绩差的学生成了陪衬，他们更多的时候在做听众，即使他们发表了意见也不会受到重视，在小组汇报时成绩差些学生的意见往往被忽视。总之，当前大多数课堂里小组合作学习处于一种自发阶段，随意性较大，这里我们介绍

47、一些合作学习的方法和策略来有效地组织小组讨论和交流。合作学习（cooperativelearning）是国际上近几十年来普遍采用的非常有效的教学理论与策略体系。通过借鉴合作学习的理论和策略体系，结合我国中学科学课程的特点，我们将有效组织小组讨论和交流的策略概括如下：分组策略：一般来说，分组时不允许学生相互选择，每隔一段时间应该重新分组，以求保持小组成员的异质性，但时间不宜太短，以几个月或一学期为宜。小组的规模一般46人，初期，小组的规模应小一些，讨论的问题可以简单一些。随着学生合作技能的不断提高，小组的规模、讨论的问题复杂度可以不断增大。小组成员角色分工的策略：在一定的讨论任务（如：什么情况下

48、小船承载的重量最大？物体所受浮力的大小可能与哪些因素有关，可能与哪些因素无关？）支配下，每个小组成员都担任一定的角色，既有分工，又有合作，使小组责任具体化。每一个角色拥有一定的权利，也担负一定的责任。在小组中不同的成员可以分别承担以下角色：主持人：实验人：记录人：报告人：评价人：从这些角色分工中可以看出，每一个小组成员都分担一定的责任，而且必须全程参与才能完成其任务。在初期，小组规模较小时，可以删去一些复杂的、需要较高合作技能的任务，并把一些角色进行合并。另一个非常重要的方面是角色轮换，使每一个学生都能尝试不同的角色，既锻炼了学生多方面才能，又增加了学生的角色体验，有助于形成平等、宽松的讨论氛

49、围。内容分割的策略：在前面的案例中“小组讨论，设计并进行实验：各小组自选一个因素，并讨论如何用实验证实浮力的大小与自己提出因素有关，然后进行实验，记录实验中的现象和数据。”就是一种任务分工。其目的就是加强组间任务的关联性，使组与组之间既有合作，又有竞争，使每一个小组、每一个小组成员懂得整个班级包括教师是一个“学习的共同体”、“利益的共同体”、“生命的共同体”。从而形成一种大合作的思想。组织交流的策略：在全班交流时，教师承担的是一个主持人（“管理者”和“促进者”的角色，而不是一个说教者；是一个参与者，而不是一个权威的裁决人；是一个虚心的“咨询者”，又是一个热情的“顾问”。我们认为，教师摆正自己的

50、位置，调整自己的心态是有效组织交流的核心。当然，教师对一些争执不下的问题，可以发表自己的意见，对比较分散的结论可以引导学生加以归纳。应该要求每个小组在其他小组汇报时，把讲错、没讲清楚或特别精彩的观点记录下来，待该小组汇报完毕后可以进行评价，提出修改、补充的意见，也可以进行辩论。评价的策略：科学的评价和奖惩对学生学习有着极大的激励作用，可以增加小组凝聚力，提高学生荣誉感、责任感,是讨论与交流中的一个不可缺少的环节，是后续讨论与交流的动力源泉。教师可以组织各小组根据遵守讨论与交流规则、讨论的过程、交流的质量、评价的水平等通过自评或互评对每个小组进行评价和奖惩。评价和奖惩可以是口头的，也可以是书面的

51、（用“小组评分表”的形式，该表可以张贴在墙上，奖励可以用五星、小红旗等表示，也可以用“小组档案袋”的形式，收集小组讨论的记录，进行展评活动）。特别需要提出的是所有的评价都是给予小组的，这样有助于小组的合作与交流。其他有关策略：包括课堂课桌椅的排列能够体现“面对面的促进性互动”这一要素；组牌的制作、组名的命名，（如由以科学家的名字命名的）以求得小组成员的集体认同感；以上着重介绍了几种教学策略，我们认为这些策略是新的科学课程理念下科学教育中十分需要的教学策略，也是在目前的科学教学中十分缺乏的教学策略。当然，他们本身也有一个不断完善的过程，需要我们在教学实践中不断地加以改进。第三节：教学设计在新一轮

52、基础教育课程改革的今天,我们的教师由传统教学观念向现代教学观念转变的关键,应该就是对于教学设计的重新认识以极对于现代教学设计技术的掌握程度,那么在实施新课程的今天，新课程所倡导的核心教学理念是以“学生的发展为本”，我们教师课堂教学必须去关注学生的发展，作为教师只是学生学习的组织者、支持者和促进者。教学设计决定着教师教学的行为，从某种程度上讲，有什么样的教学设计，就有什么样的课堂教学行为，那么，也就是说，只有有了以学生发展为本的教学设计，才有可能有以学生为主体的课堂教学，因此落实新课程（我们）必须从教学设计入手。为使广大教师真正去理解并掌握现代教学设计的理念和技术，首先我觉得应该明确一下传统教学

53、设计与现代教学设计的区别。尽管现在我们的教师在教学实践中或多或少已经了解到传统教学设计与现代教学设计的不同，并在这方面做了不少的努力和探索,但是对于有象这张表格所呈现的那样完整而全面地从教学设计的各个方面、各个角度去进行比较的，或许还较少。从这张表中我们可以看到（传统教学设计是以知识为中心的，而现代教学设计是以学生为中心的，）这里分别从知识观、学生观、教师观等等方面作了鲜明的对比，（比如从知识观看有什么区别，传统教学设计认为知识应该是教师灌输给学生的，而现代教学设计认为知识应该是不同的学生与外在环境的交互过程中主动建构起来的,是学生在已有知识经验的基础上建构起新的知识,这就是我们常说的建构主义

54、学习.）。又如让教师清楚在作业设计观上的区别，传统教学设计是以技能训练，知识记忆和强化作业设计为主，而现代教学设计是根据不同需要如知识、技能、方法、态度、能力的培养来设计作业的，比如我们可以让老师看这么几个作业，在上好重力、摩擦力后，教师要求学生写小论文“假如没有重力，这个世界将是什么样？”“假如没有摩擦力，那我们的学习生活将是怎样的？等等”还有些教师就某些专题要求学生进行简单研究,并书写研究报告。以下就是两个专题调查研究报告的例子。例1就我国在长江中打捞中山舰的故事写出一个综合报告，并就泰坦尼克号轮船和库尔斯克号核动力潜艇的打捞问题写出建议，总字数不少于1000字。要求从报刊、杂志、百科全书

55、光盘、网络、电视台的科学频道和时事频道收集信息，从科学书刊、科学杂志了解浮力与核能的知识、沉船打捞技术、过去的打捞案例等。例2结合影响蒸发的几个因素就植树造林与保护水资源的关系写一篇调查研究报告。字数不少于1000字，要求检索相关的地理和环保的信息源，了解我国水资源分布与植被分布之间的关系，并从影响蒸发的因素上分析开发大西北与植树造林减少水土流失、改善生态环境间的关系。（传统教学设计与现代教学设计在其他各个方面的区别我们教师自己去对比、分析，从而能贯穿在自己的教学设计中。）现代教学设计过程（也就是在新课程理念下的备课）既是系统化的过程，又是充满体现教师智慧、创造性的过程。对于广大科学教师而言，

56、我们首先应该去掌握现代教学设计的基本过程，才有可能在此基础上不拘泥于基本规范进行创新。（这就象武打小说中的习武之人，先有招，达到最高境界时，而后才能无招）。那么完整的教学设计过程我们要让教师清楚，它一般包括以下七个组成部分：学情分析、教学内容分析、教学目标、教学策略、教学媒体、教学过程、教学评价等因素。本讲义是结合浙教版科学七年级上册观察蜗牛（Helix）节教学设计方案，对新课程理念下的科学课堂教学设计各要素作了一新的审视。为了帮助教师能掌握现代教学设计过程的技术，下面我给教师在各个要素的注意点方面作一个分析。（那么我们首先来看一下,第一个是）学情分析新课程强调“面向全体学生”，学生应该是教师

57、分析教学任务首先要考虑的因素，只有做好了学情的分析，才能使我们在教学有的放矢，因材施教，使每个孩子在学习中得到满足，获得自信，不断发展。所以首先要让各位教师去重视学情分析，但从目前教师备课的现状看，主要有两种不良倾向：一是照搬现成的教案，以他人的思想代替自己的思想，不考虑班级和学生实际情况；二是有些老教师备课时过分依赖多年积累的教学经验，不注重反思自己的教学过程，凭借原有的经验设计教学，依然“穿新鞋走老路”，与目前我们所提倡的“以学生为本的思想”严重相悖。其实,出现这种现象主要在于一是老师“懒”、二是教学任务重，为了解决这个矛盾，我们可以这样去建议，现在已有很多学校坚持的集体备课、个性教案与共

58、性教案相结合的办法就很好，共性教案就是在同年级的科学教师中明确分工，每节课由一人主备，其他教师就是在共性教案的基础上，根据本班的学情对共性教案进行调整、补充、拓展，力争形成显现个人特色的教学设计。这样既可以汇集集体智慧，减少重复劳动，也有助于我们教师不断的成长。那么下面是教师在学情分析时需要注意的几个方面，（1）了解学生的知识基础，确定新授课的起点，做到承上启下，过渡自然，引入切题，新旧知识有机衔接。例如：我们可以看这么一个例子，在观察蜗牛一节教学中，我们会看到有教师这样去问学生：“这个动物叫什么？知道的同学请举手。”接着教师亦步亦趋地提问学生，蜗牛属于什么动物？适宜蜗牛的生长环境是怎样的？蜗

59、牛的外部形态特征有哪些？那么我们知道蜗牛是同学们在小学已学过的动物，学生已具备了不少有关蜗牛的感性知识，比如知道蜗牛属于软体动物，了解了蜗牛的外部形态结构，所以我们应提醒教师在教学设计时防止“零起点”。（不要以为学生都不知道，其实现在的学生通过各种媒体、或是小学的学习，他们的知识已相当丰富，在这里也要提醒我们教师去关注学生小学所学的知识，如声音的发生与传播、物质的溶解性、物体的沉与浮等，小学都有学过，教师应把学生已有的知识经验进行挖掘，做到教学与小学科学的有机衔接）。象本观察蜗牛案例中，这位教师基于学生的基础，在探究活动一中设计了学生自由探究，教师不干预学生的观察，学生充分发挥观察力、想象力、

60、创造力趣味盎然地完成了观察笔记一。（2）了解全班学生学习层次状况，选择各类学生的代表，以便在课堂上因材施教，分类指导，特别要考虑到中等生、后进生的接受情况，做到抓两头，带中间，分类推进，整体优化。这就是我们常说的分层教学,教学要面向全体学生.（3）从学生的实际出发，对学生学习心理、思维障碍的表现与成因的分析,比如说我们学生在学习浮力时，总是这么去认为，浮在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大，因为物体受到浮力大，它才会浮在水面上。还有学生在学习电的有关知识后，认为只要用一根导线把电池和电灯连接起来，灯就会亮了，你问他原因，他说把电由电池引向了电灯，所以灯就会亮；又比如两只规格一样的电灯，串