科學(xué)教育與章節(jié)堂教學(xué).ppt

科學(xué)教育與課堂教學(xué),主講人 馮杰,第一講 科學(xué)課程的起源與科學(xué)課程的目標(biāo),課程的基本內(nèi)容,一、什么科學(xué)課程基本理論 1、科學(xué)、技術(shù)與科學(xué)課程 2、科學(xué)課程與科學(xué)教育 二、教學(xué)法概論基本方法 1、教學(xué)過程，教學(xué)原則，教學(xué)設(shè)計(jì) 2、教師的角色，學(xué)法指導(dǎo)，教學(xué)研究 三、課堂教學(xué)技能基本技能 1、基本教學(xué)方法 2、課堂教學(xué)的十一機(jī)能,上篇 科學(xué)課程教學(xué)概論 第一章 科學(xué)及科學(xué)教育 第一節(jié) 科學(xué)與科學(xué)教育的本質(zhì)內(nèi)涵,一、什么叫科學(xué)？ 1科學(xué)是人對(duì)自然界客觀事實(shí)和規(guī)律的理性認(rèn)識(shí) 2科學(xué)是科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法和科學(xué)精神 三個(gè)方面組成的一個(gè)不可分割的有機(jī)整體 3科學(xué)是一種文化現(xiàn)象 4科學(xué)具有局限性 二、科學(xué)的內(nèi)涵與現(xiàn)代特征 1、科學(xué)精神與人文精神的結(jié)合 2、科學(xué)世界的教育與生活世界的教育相結(jié)合 3、科學(xué)內(nèi)容與科學(xué)過程相結(jié)合 4、知識(shí)教育與能力培養(yǎng)的結(jié)合（科學(xué)素養(yǎng)）,STS：science, technology,society,第二節(jié) 科學(xué)教育的產(chǎn)生與發(fā)展現(xiàn)狀 一、西方科學(xué)課程發(fā)展,1、歐州啟蒙運(yùn)運(yùn)之前，西方的教育主要受宗教控制 2、在17世紀(jì)上半期，洛克發(fā)表了教育漫話，標(biāo)志著西方教育從古典教育向?qū)嵖平逃D(zhuǎn)變。 3、1635年英國誕生了新型的中等學(xué)?！鞍⒖ǖ旅住?； 4、18世紀(jì)初德國出現(xiàn)了實(shí)科學(xué)校。最初的科學(xué)課程是按學(xué)科進(jìn)行分類的。這一時(shí)期科學(xué)課程的出發(fā)點(diǎn)是為了培養(yǎng)大量的、合格的勞動(dòng)人員。 5、19世紀(jì)50年代，英國教育家斯賓塞開始大力倡導(dǎo)科學(xué)教育，之后，又經(jīng)赫胥黎等人的努力，古典教育才逐漸讓位于科學(xué)教育 6、直到十九世紀(jì)末期隨著現(xiàn)代教育制度的建立和發(fā)展（夸美紐斯大教學(xué)論），科學(xué)教育在中小學(xué)課程中占據(jù)了穩(wěn)固的地位，成為現(xiàn)代教育的一個(gè)重要組成部分。 7、西方20世紀(jì)30年代，中國20世紀(jì)80年代質(zhì)疑以學(xué)科為中心的傳統(tǒng)科學(xué)課程存在弊端受到諸多的批評(píng)，認(rèn)識(shí)到科學(xué)教育應(yīng)該以學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和興趣出發(fā)，而不是從科學(xué)學(xué)科的要求和特點(diǎn)出發(fā)，使學(xué)生理解、懂得一些STS的相互作用和影響，了解改變?nèi)祟惿婧臀镔|(zhì)條件的方法中國與西方的差距。,8、20世紀(jì)50年代末60年代初，由于受前蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星的發(fā)射成功的影響，美國、英國掀起了改革科學(xué)課程，強(qiáng)調(diào)認(rèn)識(shí)學(xué)科結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)課中的探索研究。前蘇聯(lián)贊可夫的“學(xué)生的一般發(fā)展” 9、20世紀(jì)60末至80年代初，一些國家政府開始注重提高公民的科學(xué)素養(yǎng)一方面擴(kuò)大教育活動(dòng)的對(duì)象，提出面向所有學(xué)生的科學(xué)教育的口號(hào)，另一方面擴(kuò)大課程的內(nèi)容，突出各學(xué)科之間的聯(lián)系，突出STS。 10、20世紀(jì)80年代初開始，由于60年代至80年代初產(chǎn)生大量的綜合科學(xué)課程和STS課程不能實(shí)現(xiàn)使每個(gè)公民具有良好的科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)（我國目前正在重蹈西方的覆轍），科學(xué)教育界開始把焦點(diǎn)從建立在分科課程基礎(chǔ)上的傳統(tǒng)的綜合科學(xué)課轉(zhuǎn)到建立在統(tǒng)一性基礎(chǔ)上的科學(xué)課程。這種建立在統(tǒng)一性基礎(chǔ)上的科學(xué)課程就是現(xiàn)代科學(xué)課程。,二、我國大陸科學(xué)課程的發(fā)展,1、中國科學(xué)教育的思想可以追朔到明末清初。代表人物是顏元，他主張以堯舜周孔所倡導(dǎo)的“三事、六府、三物、六德、六行、六藝”為內(nèi)容。這些概括起來說，是經(jīng)史及天文、地理、水學(xué)、火學(xué)、工學(xué)、農(nóng)學(xué)等。既有社會(huì)科學(xué)，又包括自然科學(xué)知識(shí)。 2、顏元教育思想反映了古典教育與實(shí)科教育的結(jié)合。顏元所處的時(shí)代是明末清初，他的教育理論與西方早期啟蒙運(yùn)動(dòng)思想家洛克并駕齊驅(qū)。然而中國的改朝換代帶來的是專制主義，它扼殺了資本主義的蔭芽。 3、鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)失敗后，少數(shù)有識(shí)之士(龔自珍、林則徐)在痛心中警醒，開始以傳統(tǒng)的價(jià)值觀和方法論試探性地進(jìn)行偏離，最終提出“師夷長技以制夷的”主張，并逐漸發(fā)展成能與國粹思潮相抗衡的強(qiáng)大社會(huì)思潮 中學(xué)為體，西學(xué)為用；“洋務(wù)運(yùn)動(dòng)”。 4、五四文化運(yùn)動(dòng)，被譽(yù)為“中國的文藝復(fù)興”。 科學(xué)教育思潮是“五四”新文化運(yùn)動(dòng)時(shí)期非學(xué)重要的一種教育思潮“科學(xué)、民主、白話文” 5、1922年，受杜威教育思想的影響，國民政府頒發(fā)的新學(xué)制壬戌學(xué)制規(guī)定初中開設(shè)合科的自然科學(xué)課程。當(dāng)時(shí)商務(wù)印書館等還出版過實(shí)用自然科學(xué)教科書,6、1929年，由于合科科學(xué)課程遇到困難，國民政府頒發(fā)中學(xué)暫行課程標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定“自然科學(xué)分科制和合科制”，既有合科制的自然課程標(biāo)準(zhǔn)，又有分科的植物動(dòng)物，理化課程標(biāo)準(zhǔn)各一種，供學(xué)校自由采用。 7、1936年，國民政府頒布發(fā)的修正中學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，初中科學(xué)教育完全分科制，開設(shè)生理衛(wèi)生、植物動(dòng)物、物理、化學(xué)五科。 8、1940年重新修正中學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，取消植物，動(dòng)物，開設(shè)博物，1948修訂中學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)又將物理和化學(xué)合并為理化。 9、新中國成立初期，教育強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)蘇聯(lián)經(jīng)驗(yàn)，注重思想教育，重視基礎(chǔ)知識(shí)的傳授和基本技能的訓(xùn)練，教材的系統(tǒng)性強(qiáng)，19531956年人民出版社編寫出版了初中物理、化學(xué)自然地理、植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)以及人體解剖生理學(xué)等教材。,10、1956年和1960年分別有兩次教育的改革，由于改革缺乏現(xiàn)代教育理論的指導(dǎo)，加上政治氣候的影響，改革以失敗告終，此后，學(xué)科中心課程進(jìn)一步強(qiáng)化，其原因是國家掌控考試資源 11、20世紀(jì)80年代初，中小學(xué)科學(xué)課程改革的呼聲日漸高漲，1985年10月，中央教科所在蘇州召開中國理科教師問題研討會(huì)，正式提出了“科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)教育在中國的實(shí)施問題。 12、1986年4月，全國人大常委中華人民共和國義務(wù)教育法義務(wù)教育的實(shí)施對(duì)課程改革提出了新的理念和要求，在改革中，出現(xiàn)了東北師大附中，上海、浙江的初中綜合理科改革試驗(yàn)學(xué)科中心課程。 13、2001年6月教育部頒發(fā)的基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)規(guī)定在39年級(jí)開設(shè)科學(xué)課程。2001年秋，已有三套初中科學(xué)教材和兩套小學(xué)科學(xué)教材在國家級(jí)課程改革實(shí)驗(yàn)區(qū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。,第三節(jié) 科學(xué)教育的地位與作用,一、科學(xué)教育、科學(xué)研究與社會(huì)生產(chǎn)的關(guān)系,勞動(dòng)者和研究者,1科學(xué)教育促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 2科學(xué)教育經(jīng)濟(jì)效益勞動(dòng)力、人力資源 3科學(xué)對(duì)精神文明建設(shè)的促進(jìn)作用,二、科學(xué)教育對(duì)社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用,1科學(xué)教育對(duì)科學(xué)發(fā)展的直接促進(jìn)？ 2科學(xué)教育對(duì)科學(xué)知識(shí)的繼承和創(chuàng)新？ 3培養(yǎng)科學(xué)人才？,三、科學(xué)教育對(duì)科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用,1科學(xué)教育促進(jìn)人的素質(zhì)的提高 2科學(xué)教育提高了人的解放程度,四、科學(xué)教育對(duì)人的發(fā)展的促進(jìn)作用,第四節(jié) 科學(xué)教育的理論與思潮,一、培根（E15611626）經(jīng)驗(yàn)論的科學(xué)教育理論,1對(duì)科學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和科學(xué)分類的提出 2改革經(jīng)驗(yàn)教育，提倡科學(xué)教育 3提出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)歸納法,二、斯賓塞（E18201903）實(shí)證主義的科學(xué)教育理論,1提出科學(xué)教育最有價(jià)值 2注重科學(xué)的課程論 3重視自然科學(xué)，倡導(dǎo)“綜合哲學(xué)”,三、貝爾鈉（E19011971）的科學(xué)教育觀,1論述科學(xué)教育“先天不足” 科學(xué)思維方法、創(chuàng)造能力 2論述科學(xué)教育的教學(xué)形式與方法 3科學(xué)課程的現(xiàn)代化、綜合化、人文化 4掌握科學(xué)的論證方法,“知識(shí)就是力量” 新工具,“什么知識(shí)最有價(jià)值”？ 什么知識(shí)最有價(jià)值,“科學(xué)方法” “人文化”,四、布魯納（A1915）的結(jié)構(gòu)主義科學(xué)教育理論,1讓學(xué)生掌握學(xué)科知識(shí)的基本結(jié)構(gòu) 2強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)學(xué)科的早期學(xué)習(xí) 3倡導(dǎo)培養(yǎng)直覺思維的科學(xué)教育 4提倡“發(fā)現(xiàn)法”教學(xué)（Learning through discovery）,“發(fā)現(xiàn)法” 結(jié)構(gòu)主義,五、弗雷澤（E）科學(xué)教育理論,1提倡面向未來的科學(xué)教育 2向所有人普及科學(xué)教育 3培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力 4提倡“發(fā)現(xiàn)法”教學(xué),“科學(xué)為大眾”,第二章 課程及科學(xué)課程 第一節(jié) 課程：內(nèi)涵及發(fā)展,一、課程(curriculum)的起源,二、課程的分類及其含義,1中國：唐代孔穎達(dá) 2西方：英國斯賓塞,1教育者的角度 計(jì)劃或方案 2學(xué)習(xí)者的角度 計(jì)劃或方案 3體現(xiàn)一定教育目的師生共同的教與學(xué)的方案 4廣義的學(xué)習(xí)內(nèi)容 課堂內(nèi)外（隱形課程） 5學(xué)生在學(xué)校里獲得的實(shí)際全部經(jīng)驗(yàn) 6教育者、學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)效果三方面時(shí)間方案,第二節(jié) 科學(xué)課程的性質(zhì)與價(jià)值,一、科學(xué)課程的性質(zhì)與特點(diǎn),1知識(shí)與技能 基本素養(yǎng) 2過程與方法 科學(xué)探究 3情感、態(tài)度、價(jià)值觀STS,二、科學(xué)的本質(zhì)與科學(xué)課程,1科學(xué)是人對(duì)自然界客觀事實(shí)和規(guī)律的理性認(rèn)識(shí) 2科學(xué)是科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法和科學(xué)精神 三個(gè)方面組成的一個(gè)不可分割的有機(jī)整體 3科學(xué)是一種文化現(xiàn)象 4科學(xué)具有局限性,1切合初中教學(xué)的實(shí)際，為多數(shù)教師所接受 2有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)展觀 3有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng) 4有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神 5有利于培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)態(tài)度 6有利于繼承優(yōu)秀的文化傳統(tǒng) 7有利于減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān),三、科學(xué)課程的獨(dú)特作用,四、綜合科學(xué)課程體現(xiàn)的價(jià)值,1有助于學(xué)生從整體上認(rèn)識(shí)自然科學(xué) 2有助于學(xué)生知識(shí)遷移 3有助于學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng) 4有助于學(xué)生關(guān)注STS,第三節(jié) 科學(xué)課程的基本理念,一、面向全體學(xué)生 二、立足學(xué)生發(fā)展 三、體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì) 四、突出科學(xué)探究 五、反映當(dāng)代科學(xué)成果,第四節(jié) 科學(xué)課程的設(shè)計(jì)思路,一、整體設(shè)計(jì)科學(xué)課程，全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),二、突出科學(xué)探究，體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)，注重學(xué)生發(fā)展,1知識(shí)與技能 基本素養(yǎng) 2過程與方法 科學(xué)探究 3情感、態(tài)度、價(jià)值觀STS,1體驗(yàn)科學(xué)探究的歷程 2發(fā)展科學(xué)探究能力 3增加對(duì)科學(xué)及科學(xué)方法的理解 4培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，終身學(xué)習(xí)的思想,三、加強(qiáng)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的教育,1打破科學(xué)與技術(shù)的人為分割 2體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的聯(lián)系 3形成人、自然與社會(huì)有機(jī)關(guān)聯(lián)的認(rèn)識(shí) 4科學(xué)精神與人文精神的結(jié)合 5初步培養(yǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的能力,第五節(jié) 科學(xué)79年級(jí)課程目標(biāo),一、總目標(biāo) 提高每個(gè)形式的科學(xué)素養(yǎng),1基本的科學(xué)知識(shí)； 2基本的科學(xué)的方法； 3科學(xué)態(tài)度； 4科學(xué)精神； 5科學(xué)道德， 6科學(xué)創(chuàng)造力以及科學(xué)技術(shù)知識(shí)的運(yùn)用等方面。,科學(xué)素養(yǎng)的構(gòu)成（內(nèi)涵）,其一是對(duì)科學(xué)術(shù)語和概念的基本了解； 其二是對(duì)科學(xué)過程和科學(xué)方法的基本了解； 其三是對(duì)科學(xué)與社會(huì)之間的關(guān)系基本了解。 公眾只有同時(shí)具備了這三個(gè)層次的基本水平，才可以認(rèn)為具備了基本的科學(xué)素養(yǎng)水平。,科學(xué)素養(yǎng)的外延,2 科學(xué)方法與科學(xué)探究的關(guān)系,二、分目標(biāo) 提高每個(gè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),1觀察與思考； 2假設(shè)與猜想； 3制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)； 4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)； 5分析與論證 ； 6評(píng)估； 7交流與合作。,（一）科學(xué)探究（過程、方法能力）,1統(tǒng)一的科學(xué)概念與原理物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用；能量；信息； 系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)與功能；演化；平衡；守恒 2生命科學(xué)領(lǐng)域 生命系統(tǒng)的層次；開放系統(tǒng) 3物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域 物質(zhì)的低級(jí)形式；物質(zhì)結(jié)構(gòu)；能量轉(zhuǎn)化與守恒； 4地球、宇宙與空間領(lǐng)域 了解,（二）科學(xué)知識(shí)與技能,科學(xué)探究七步驟,1保持對(duì)自然界的好奇和求知欲，發(fā)展對(duì)科學(xué)的探索興趣， 2學(xué)習(xí)一定的物理基礎(chǔ)知識(shí)，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，在解決問題或作決定時(shí)能嘗試運(yùn)用科學(xué)原理和科學(xué)研究方法； 3具有創(chuàng)新意識(shí)，能獨(dú)立思考，勇于有根據(jù)地懷疑，養(yǎng)成尊重事實(shí)大膽想象的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神； 4關(guān)心科學(xué)發(fā)展前沿，具有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，樹立正確的科學(xué)觀，有振興中華、將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感與責(zé)任感。,（三）科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀,1初步認(rèn)識(shí)科學(xué)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，技術(shù)又促進(jìn)科學(xué)發(fā)展的相互關(guān)系，初步認(rèn)識(shí)社會(huì)需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。 2了解科學(xué)技術(shù)在當(dāng)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中已經(jīng)成為一種決定性因素，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。 3了解技術(shù)對(duì)自然、人類生活和社會(huì)產(chǎn)生的負(fù)面影響，初步懂得實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的意義。 4了解科學(xué)技術(shù)不僅推動(dòng)物質(zhì)文明的進(jìn)步，也促進(jìn)精神文明的建設(shè)與發(fā)展，科學(xué)技術(shù)是一項(xiàng)重要的社會(huì)事業(yè)，每一個(gè)公民都應(yīng)該關(guān)心并有權(quán)利參與這項(xiàng)事業(yè)。 5初步形成關(guān)注環(huán)境、資源等社會(huì)重大問題的意識(shí)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，知道應(yīng)當(dāng)用科學(xué)的原理和方法解釋自然現(xiàn)象和解決生活中遇到的實(shí)際問題。,（四）科學(xué)、技術(shù) 與社會(huì)的關(guān)系,科學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)解讀舉例,舉例 物質(zhì)科學(xué),一、第二模塊：物質(zhì)科學(xué) 1“物質(zhì)科學(xué)”在科學(xué)(79年級(jí)) 的地位和作用 2“物質(zhì)科學(xué)”的知識(shí)點(diǎn) 二、第四模塊：地球、宇宙和空間科學(xué) 1第四模塊的教學(xué)目標(biāo) 2第四模塊的主題二“人類生存的地球”的教學(xué)目標(biāo),第二模塊：物質(zhì)科學(xué),1“物質(zhì)科學(xué)”在科學(xué)(79年級(jí)) 的地位和作用,四個(gè)主題 常見的物質(zhì)、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量與能源， 涉及物理、化學(xué)、地理，以及生物 通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生將接觸更多的物理和化學(xué)現(xiàn)象; 了解物質(zhì)的一些性質(zhì)，理解物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài)及相互作用最基本的原理 認(rèn)識(shí)能量轉(zhuǎn)化與守恒的意義，初步建立物質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的觀念 并用它們解釋物質(zhì)的有關(guān)特性。,在內(nèi)容 上劃分,“物質(zhì)科學(xué)”的知識(shí)點(diǎn),第六節(jié) 美國的2061計(jì)劃,一、什么是“美國的2061計(jì)劃”？,美國的“2061計(jì)劃”起始于1985年，該計(jì)劃 創(chuàng)建了一套文字和電子出版物，旨在幫助進(jìn)行 科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)教育改革。面向全體美國 人的科學(xué)勾畫出成年人應(yīng)該具有的文化素養(yǎng) 即所有的學(xué)生在高中畢業(yè)時(shí)，應(yīng)該知道和 可以掌握的知識(shí)內(nèi)容。,一、科學(xué)素養(yǎng)的基準(zhǔn)的結(jié)構(gòu),二、科學(xué)素養(yǎng)的基準(zhǔn)目錄示例,第五章 生存環(huán)境,1生命的多樣性,2遺傳,3細(xì)胞,4生命的互相依存,5物質(zhì)流與能量流,6生命的進(jìn)化,美國“2061計(jì)劃”的系列著作 之一科學(xué)素養(yǎng)的基準(zhǔn)一書， 全面系統(tǒng)地闡述了當(dāng)代美國文 化觀念中關(guān)于自然科學(xué)、技術(shù) 和社會(huì)科學(xué)的性質(zhì)、范疇和內(nèi) 容以及科學(xué)素養(yǎng)的含義、內(nèi)容、 培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)途徑。該書還 設(shè)計(jì)了使青少年達(dá)到一定科學(xué) 素