体现科学本质科学教学

体现科学本质的科学教学【摘要】：科学本质是科学素养的核心内涵之一,如何提升学生对科学本质的理解已成为国际科学教育改革关注的焦点话题之一。伴随着科学本质的提出与研究,HPS得以提出与引以关注,并彰显于提升科学本质研究过程中。但是,尽管科学本质与HPS的提出有将近百年的历史,国内(大陆)学界对其关注与研究较少,表现为对如何提升学生科学本质系统研究的缺失,表现为对如何基于HPS视角提升科学本质理解研究的漠然。因此,本论文将研究聚焦于如何提升学生的科学本质理解之问题,通过追溯国际关于科学本质研究的脉络与方法,梳理了以HPS视角提升学生科学本质理解的研究路径与方法论基础。厘清了科学哲学与科学本质、科学史与科学本质、科学社会学与科学本质及HPS、STS、SSI与科学本质的关系,考察了各国科学教育课程标准(纲要、指引)与科学教材中呈现的科学本质与HPS,为本研究开展的可能性提供证据。继而系统地阐述了科学本质目标的表述、科学教学内容的HPS架构、科学本质教学模式、教学方法等,科学教师利用其科学本质理解与科学本质学科教学知识实现科学本质概念的教学转换。本论文共分六章展开研究：第一章为引言部分,主要介绍了“体现科学本质的科学教学——基于HPS的视角”这一课题的背景、意义与论文框架。第二章追溯了国际科学本质研究的历史,梳理了科学本质研究的四大方面,即科学本质内涵的界定与研究；促进科学本质理解的教学策略之研究；HPS促进学生科学本质理解之研究；学生科学本质理解之评价4章科学教育中的科学本质与HPS132-1614.1科学教育标准中的科学本质与HPS133-1494.1.1美国《国家科学教育标准》与2061计划中的科学本质与HPS134-1374.1.2英国国家课程标准中的科学本质与HPS137-1394.1.3澳大利CSFII与维多利亚科学核心学习标准中的科学本质与HPS139-1424.1.4台湾九年一贯”自然与生活科技”课程纲要中的科学本质与HPS142-1434.1.5香港科学教育领域中的科学本质与HPS分析143-1464.1.6大陆科学课程标准中的科学本质与HPS分析146-1494.2科学教材中的科学本质与HPS149-1614.2.1从第三届国际数学与科学研究(TIMSS)看教材中的科学本质与HPS151-1524.2.2国外学者们对科学教材中的科学本质与科学史的分析152-1564.2.3我国(大陆)科学教材中的科学本质与HPS分析156-161第5章科学本质教学内容161-1905.1科学本质教学目标的表述161-1725.1.1科学本质与科学史的不同需求161-1645.1.2当前科学本质教学目标预设中存在的问题164-1665.1.3科学本质教学目标表述——案例剖析166-1725.2科学本质教学中的HPS架构172-1905.2.1不同科学本质要义的HPS架构172-1805.2.2基于主题内容的HPS架构——以元素周期表与周期律为例180-190第6章科学本质教学过程190-2416.1科学本质教学模式190-2106.1.1”历史-探究”教学模式191-2036.1.2基于科学史实验发展的教学模式203-2106.2基于HPS的科学教学方法210-2416.2.1历史个案研究210-2236.2.2历史-探究方法223-2296.2.3以类比方法进行科学本质教学229-2386.2.4科学写作238-241第7章科学本质教学知识及其发展241-2617.1科学本质学科教学知识(PCKforNOS)241-2477.1.1学科教学知识241-2447.1.2科学本质学科教学知识244-2477.2科学教师的NOS及其提升之实证研究247-2617.2.1研究过程与方法247-2487.2.2数据与资料分析248-2597.2.3探讨与结论259-261第8章结论与反思261-2678.1研究的主要结论261-2648.1.1学生需要发展的科学本质的内涵与科学本质理解261-2628.1.2以HPS视角开展科学本质教学的可能性2628.1.3以HPS融入开展科学本质教学262-2638.1.4实现有效科学本质教学的必然因素——科学本质教学知识及教师的NOS理解与发展263-2648.2反思与展望264-267附录267-277附录1:ROSE项目中关于学生科学技术观的调查(中英文调查问卷)267-269附录2:2061计划中的科学本质相关图(科学探索中的证据与推理,科学调查)269-271附录