初中科學(xué)整體學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)

臺州路橋區(qū)教育局教研室韓月紅Email:yuehonghan@163.com始于整體，直逼核心——初中科學(xué)整體學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)第一頁，共71頁。第一頁，共71頁。教育面對的是人。每個人都是過去、現(xiàn)在和未來的豐美世界。哪怕……從遠(yuǎn)古走來，奔向未來而去。他們的背后，是生命38億年的演化史（人類幾百萬年的進(jìn)化歷史）。一億零十三歲

VS

一億零三十歲第二頁，共71頁。第二頁，共71頁。問題在科學(xué)教學(xué)中，你的學(xué)生最令你頭疼的表現(xiàn)是什么？興趣不高?聽得懂，但一做就錯?年級越高越“拖不動”?分開來會，合起來卻不會了?第三頁，共71頁。第三頁，共71頁。一、重新認(rèn)識“學(xué)習(xí)”二、初中科學(xué)整體學(xué)習(xí)及其特征三、初中科學(xué)整體學(xué)習(xí)的類型與策略四、初中科學(xué)整體學(xué)習(xí)的意義和價值提綱第四頁，共71頁。第四頁，共71頁。一、重新認(rèn)識“學(xué)習(xí)”1.人是天生的學(xué)習(xí)者2.行為主義與建構(gòu)主義3.“教”如何貼近學(xué)生的“學(xué)”第五頁，共71頁。第五頁，共71頁。1.人是天生的學(xué)習(xí)者

幾個月的嬰兒會學(xué)習(xí)嗎？第六頁，共71頁。第六頁，共71頁。實(shí)驗(yàn)1（因果關(guān)系：物體需要支撐才不至于倒塌）第七頁，共71頁。第七頁，共71頁。實(shí)驗(yàn)2第八頁，共71頁。第八頁，共71頁。人是天生的學(xué)習(xí)者第九頁，共71頁。第九頁，共71頁。生物因果關(guān)系對有生命與無生命的差異，嬰兒區(qū)分得很快。他們知道無生命物體需要推拉或施以外力才能運(yùn)動。如果兩人走得很近，7個月的嬰兒并沒有顯示出驚訝的樣子；而如果兩個像人一般大的無生命物體放在一起，然后無接觸地運(yùn)動，他們會感到困惑。第十頁，共71頁。第十頁，共71頁。嬰兒對渴望探究的東西情有獨(dú)鐘

嬰、幼兒在生物和物理的因果關(guān)系、數(shù)、語言等領(lǐng)域，有極強(qiáng)的好學(xué)易學(xué)的先天素質(zhì)。他們主動地探究世界。幼兒把意義當(dāng)作語言的線索來學(xué)習(xí)語言。例：杯子

整體地學(xué)，活動和體驗(yàn)中學(xué)。第十一頁，共71頁。第十一頁，共71頁。

在自然狀態(tài)下的孩子喜愛學(xué)習(xí)，為何很多初中生卻不喜歡學(xué)習(xí)科學(xué)？

出自造物主之手的東西，都是好的，但一到了人的手里就全變壞了？！——盧棱問題：第十二頁，共71頁。第十二頁，共71頁。2.行為主義與建構(gòu)主義

人類已經(jīng)探究出了世界上的許多的謎，但是對于人的大腦本身的探究卻一直進(jìn)展不大。學(xué)習(xí)的過程及機(jī)制，一直是個暗箱。第十三頁，共71頁。第十三頁，共71頁。1+1=？第十四頁，共71頁。第十四頁，共71頁。行為主義：

S-R（刺激—反應(yīng)）到S-O-R學(xué)習(xí)不過是刺激與反應(yīng)、強(qiáng)化的過程

——與動物沒有區(qū)別“教”掌控著“學(xué)”

第十五頁，共71頁。第十五頁，共71頁。學(xué)習(xí)的本質(zhì)是什么？外加？內(nèi)發(fā)？第十六頁，共71頁。第十六頁，共71頁。education教育educe

引出（內(nèi)在）

學(xué)習(xí)是生長，不是接受灌輸，而是主動建構(gòu)。科學(xué)學(xué)習(xí)，是針對現(xiàn)象或問題，通過思考、質(zhì)疑，通過論證獲得結(jié)論。第十七頁，共71頁。第十七頁，共71頁。建構(gòu)主義關(guān)于學(xué)習(xí)的觀點(diǎn)1、學(xué)習(xí)不是被動接受而是主動建構(gòu)的

人在接受環(huán)境影響的時候是有選擇的，即接受外界的刺激是有條件的。人根據(jù)自己的需要與條件去主動“拿”的?？赡芤鹑藗儚?qiáng)烈關(guān)注(感興趣)的情況是：①與學(xué)習(xí)者現(xiàn)在的生存、生活有相當(dāng)大的利害關(guān)系，價值相近的。②與學(xué)習(xí)者他經(jīng)驗(yàn)水平、認(rèn)知能力相近的。③有新奇感和適度挑戰(zhàn)性的。

第十八頁，共71頁。第十八頁，共71頁。2、人對知識的理解依賴于個人的經(jīng)驗(yàn)大腦總是趨向于把外界的事物按照一定的程序編排成一定的意義，把所學(xué)內(nèi)容與其已有的知識和經(jīng)驗(yàn)建立聯(lián)系——理解。學(xué)習(xí)不是唯一由外部決定的，“內(nèi)部”是重要的影響因素。3、教師的教并不等同于學(xué)生的學(xué)。第十九頁，共71頁。第十九頁，共71頁。3.“教”如何貼近學(xué)生的“學(xué)”（1）問題與學(xué)生日常生活緊密關(guān)聯(lián)教育在本質(zhì)上是生活的，任何課程都源于生活。教師要根據(jù)課程內(nèi)容的來源、課程內(nèi)容在生活中的應(yīng)用等把抽象化、概念化的課程內(nèi)容與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)生活與學(xué)科的對接。位于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，最好源于學(xué)生的雛形問題（原始問題）。第二十頁，共71頁。第二十頁，共71頁。（2）為“基于問題解決學(xué)習(xí)”創(chuàng)造條件初級知識、某些技能的學(xué)習(xí)以直接告之或示范模仿方式學(xué)習(xí)。“理解科學(xué)”，將正式的知識與自己原有知識聯(lián)系起來，建構(gòu)起科學(xué)概念的意義。從實(shí)際問題入手來組織教學(xué)，將學(xué)科知識隱含在解決問題的過程中。第二十一頁，共71頁。第二十一頁，共71頁。（3）尋求和尊重學(xué)生的觀點(diǎn)學(xué)生的觀點(diǎn)是教師理解其思維的窗口，每個學(xué)生的觀點(diǎn)都可能成為教學(xué)的切入點(diǎn)。高度重視學(xué)生自己提出的問題，重視學(xué)生對問題的追求和興趣。教師盡力理解學(xué)習(xí)者的觀點(diǎn)，以預(yù)測學(xué)習(xí)者目前的概念在后續(xù)課程學(xué)習(xí)中的使用前景第二十二頁，共71頁。第二十二頁，共71頁。（4）圍繞大概念組織學(xué)生的學(xué)習(xí)“大概念”也就是某學(xué)科的核心概念、重要概念。力求讓學(xué)生掌握學(xué)科的精髓。調(diào)整課程使之適合于學(xué)生第二十三頁，共71頁。第二十三頁，共71頁。二、整體學(xué)習(xí)及其特征1.科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)2.學(xué)生學(xué)習(xí)的困難及分析3.整體學(xué)習(xí)及其特征第二十四頁，共71頁。第二十四頁，共71頁。1.科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)

理解科學(xué)上有關(guān)核心概念（大概念）

對科學(xué)概念原理不只是停留于一些字面的理解，只能應(yīng)付典型習(xí)題等，而要形成深層理解，形成自己的見解，并能運(yùn)用這些知識解決較復(fù)雜的問題。收集和運(yùn)用實(shí)證的科學(xué)能力（過程技能）科學(xué)態(tài)度、情感、價值觀第二十五頁，共71頁。第二十五頁，共71頁。要對知識形成深刻的、真正的理解，這意味著學(xué)習(xí)者所獲得的知識是結(jié)構(gòu)化的、整合的，而不是零碎的、只言片語的；是靈活的，而不是惰性、死的。學(xué)生要將新知識與原有的知識經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來。需要解決它們之間的沖突。這就需要把要學(xué)習(xí)的知識置于多種復(fù)雜的問題情境中。以問題解決的方式學(xué)習(xí)不失為一種有效途徑。第二十六頁，共71頁。第二十六頁，共71頁。2.傳統(tǒng)教學(xué)的困難及分析*傳統(tǒng)教學(xué)在實(shí)現(xiàn)課程教育目標(biāo)上的困難

第二十七頁，共71頁。第二十七頁，共71頁。案例七（上）§4.3《地球的繞日運(yùn)動》（1）地球的公轉(zhuǎn)（2）正午太陽高度變化

太陽高度

——正午太陽高度變化——為什么正午太陽高度發(fā)生變化——太陽直射點(diǎn)位置變化——正午太陽高度變化與季節(jié)的關(guān)系（3）晝夜長短的變化

教材第二十八頁，共71頁。第二十八頁，共71頁。案例七（下）第三章《運(yùn)動和力》1、機(jī)械運(yùn)動2、力的存在3、重力

4、牛頓第一定律5、二力平衡的條件6、摩擦力

7、壓強(qiáng)

第二十九頁，共71頁。第二十九頁，共71頁。*對困難的分析

（1）學(xué)科邏輯與學(xué)生心理邏輯的矛盾知識基本上被按照由淺入深、由簡單到復(fù)雜、由概念到規(guī)律的原則，線性地推進(jìn)。優(yōu)點(diǎn)：體現(xiàn)了科學(xué)學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬻w系;也為學(xué)生準(zhǔn)確地了解科學(xué)概念及其相互關(guān)系提供了有利的條件。第三十頁，共71頁。第三十頁，共71頁。人的心理（認(rèn)知）順序人的認(rèn)知常常是沿非線性路徑發(fā)展的。整體——部分———整體混沌的整體有機(jī)的整體人的好奇心往往指向于整體的問題,如什么是生命，人類是怎么來的，電從哪里來等。第三十一頁，共71頁。第三十一頁，共71頁。人在幼年時期科學(xué)概念的形成和發(fā)展嬰兒很早就形成了關(guān)于世界的基本觀點(diǎn)。如關(guān)于運(yùn)動和力關(guān)系認(rèn)識，一開始即根植于整體而模糊的理論架構(gòu)，后來逐漸地由模糊而清晰。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)前的前概念并非零散的碎片，而是一種復(fù)雜的架構(gòu)。第三十二頁，共71頁。第三十二頁，共71頁。嚴(yán)格的邏輯形式體現(xiàn)了學(xué)科專家、內(nèi)行者所取得的結(jié)論，也是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)最后要得到的重要結(jié)果。但是，把內(nèi)行專家的終點(diǎn)當(dāng)成初學(xué)者的起點(diǎn)，按專業(yè)的邏輯體系順序展開，是不合理的?！磐秲和c課程》第三十三頁，共71頁。第三十三頁，共71頁。以抽象概括了的學(xué)科知識為切入點(diǎn)組織教學(xué)?直接從實(shí)際問題入手來組織教學(xué)？（將學(xué)科知識隱含在解決問題的過程中）從學(xué)生熟悉的事物開始，從事實(shí)、現(xiàn)象開始，從整體開始。當(dāng)知識為問題解決服務(wù)時,是活的。

第三十四頁，共71頁。第三十四頁，共71頁。2.重演律給我們的啟示

人類的知識，從一開始就是為了解決生存問題而產(chǎn)生的?？茖W(xué)家的科學(xué)研究的過程與學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)過程在本質(zhì)上有著極大的自相似性。學(xué)習(xí)科學(xué)的心理順序差不多就是前人探索科學(xué)的歷史順序。理想的科學(xué)教育應(yīng)該是，以濃縮的時空和必然的形式，重演人類豐富多彩的科學(xué)活動。

第三十五頁，共71頁。第三十五頁，共71頁。把內(nèi)行專家的終點(diǎn)當(dāng)成初學(xué)者的起點(diǎn)學(xué)生失去了通過問題解決獲取新知的機(jī)會。也從學(xué)生原有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，新知與舊經(jīng)驗(yàn)不取得聯(lián)接，也不會產(chǎn)生發(fā)自內(nèi)心的自己的問題。西方國家提倡讓學(xué)生圍繞問題的解決才來尋找自己所要的知識，是非常必要的。第三十六頁，共71頁。第三十六頁，共71頁。整體學(xué)習(xí)，即始于完整事物的學(xué)習(xí)。在初中科學(xué)整體學(xué)習(xí)中，完整的事物可以是一項(xiàng)活動、一個真實(shí)情境、一個需要探究的問題或課題、一段激動人心的科學(xué)史，但它們常常荷載（隱含）著即將學(xué)習(xí)的知識的核心。學(xué)習(xí)就在此基礎(chǔ)上生機(jī)勃勃地展開。3.整體學(xué)習(xí)及其特征第三十七頁，共71頁。第三十七頁，共71頁。初中科學(xué)整體學(xué)習(xí)的基本特征：

始于整體，直逼核心及早引其入門，登高眺遠(yuǎn)，觸及核心。猶如作戰(zhàn)前俯瞰全貌，了解何處有溝壑，何處有山峰。學(xué)生及早觸及主干問題,在較長時間里探究同一個主題。第三十八頁，共71頁。第三十八頁，共71頁。例舊版七（下）第二章運(yùn)動和力1、運(yùn)動和能的形式2、機(jī)械運(yùn)動3、力的存在4、力的圖示5、物體為什么會下落6、摩擦的利和弊7、牛頓第一定律8、二力平衡的條件

“整體—部分—

整體”的過程混沌的整體認(rèn)識有機(jī)整體單元前置任務(wù)（第2節(jié)后）二力前置任務(wù)牛一前置任務(wù)第三十九頁，共71頁。第三十九頁，共71頁。例《地球繞日運(yùn)動教材》1地球的公轉(zhuǎn)

2正午太陽高度變化3晝夜長短的變化

第四十頁，共71頁。第四十頁，共71頁。七（下）四章《地球與宇宙》

1、太陽和月球2、地球的自轉(zhuǎn)3、地球的繞日運(yùn)動

節(jié)前置任務(wù)4、月相5、日食和月食6、太陽系7、探索宇宙

章前置任務(wù)小單元前置任務(wù)（測桿影）《公轉(zhuǎn)》課件《公轉(zhuǎn)》課例第四十一頁，共71頁。第四十一頁，共71頁。冬至夏至第四十二頁，共71頁。第四十二頁，共71頁。第四十三頁，共71頁。第四十三頁，共71頁。三、科學(xué)整體學(xué)習(xí)的類型和策略類型：按涉及范圍分大單元整體學(xué)習(xí)、小單元整體學(xué)習(xí)、節(jié)整體學(xué)習(xí)按采取策略分

始于例子的整體學(xué)習(xí)始于活動的整體學(xué)習(xí)始于問題的整體學(xué)習(xí)第四十四頁，共71頁。第四十四頁，共71頁。初中科學(xué)整體學(xué)習(xí)的策略1.例子入手，引發(fā)核心問題——例中學(xué)2.先做后學(xué)，體驗(yàn)中促成感悟——做中學(xué)3.大問題導(dǎo)向，知識隱含其中——問題解決中學(xué)第四十五頁，共71頁。第四十五頁，共71頁。1例子入手，引發(fā)核心問題

——例中學(xué)

例1七（下）運(yùn)動和力第四十六頁，共71頁。第四十六頁，共71頁。全息原理：具體的例子蘊(yùn)含了各種關(guān)系和問題世界是復(fù)雜的，但總能找到一種簡單而又不失整體意義的事物來表現(xiàn)它，并依托其自身的整體性，任其發(fā)展、生長。人的思維發(fā)展也不是簡單地累積，而是作胚胎式或核式的發(fā)展的。學(xué)習(xí)本質(zhì)上是一個領(lǐng)悟的過程，人的知識常常依附于某個具體的事物上面。

第四十七頁，共71頁。第四十七頁，共71頁。例2舊九（下）§2.2生態(tài)系統(tǒng)2.1種群和生物群落2.2生態(tài)系統(tǒng)

生態(tài)系統(tǒng)的多樣性生態(tài)系統(tǒng)的成分生物之間的食物聯(lián)系能量流動與物質(zhì)循環(huán)2.3生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性常規(guī)教學(xué)課件第四十八頁，共71頁。第四十八頁，共71頁。例3九（上）§3.3認(rèn)識簡單機(jī)械之

杠桿五要素：

支點(diǎn)、動力、阻力、動力臂、阻力臂尊重學(xué)生與尊重教材發(fā)生矛盾，怎么辦？例4八（下）§2.3化學(xué)方程式之

依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算第四十九頁，共71頁。第四十九頁，共71頁。2先做后會，以體驗(yàn)成就感悟

——做中學(xué)第五十頁，共71頁。第五十頁，共71頁。例1八（上）電路探秘1.電荷與電流2.電流的測量3.物質(zhì)的導(dǎo)電性與電阻4.變阻器5.電壓的測量6.電流與電壓、電阻的關(guān)系7.電路分析與應(yīng)用從“一堂好課”到“一個好的單元教學(xué)”章前置任務(wù)(提早一周布置)第五十一頁，共71頁。第五十一頁，共71頁。

做：活動、實(shí)踐（含觀察、實(shí)驗(yàn)等）會：意會、領(lǐng)會（1）全身心投入的“做”是整體的。許多信息、問題和想法會接踵而來，學(xué)生會直覺、綜合地感知事物內(nèi)部的聯(lián)系。（2）“先會后學(xué)”中的“會”，是意會、領(lǐng)會，指對事物的認(rèn)識還處于不能系統(tǒng)化、理論化、符號化的層次，但它為進(jìn)一步的理性提升、為符號化的“學(xué)”作了極佳的準(zhǔn)備。

第五十二頁，共71頁。第五十二頁，共71頁。例2七（下）§2.6透鏡和視覺例3八（上）§3.3神經(jīng)調(diào)節(jié)例4八（上）§1.3水的浮力例5八（下）第1章電與磁第五十三頁，共71頁。第五十三頁，共71頁。3大問題導(dǎo)向，知識隱含其中

——問題解決中學(xué)大問題，直指所學(xué)知識的本質(zhì)、涵蓋重難點(diǎn)，而又源于學(xué)生提出的雛形問題。某個內(nèi)容的學(xué)習(xí)常可用這個問題一以貫之，伴隨知識獲得過程的始終，將知識掛靠在這一問題之上。僅僅作為引子，一旦完成導(dǎo)入，就被扔在一旁。第五十四頁，共71頁。第五十四頁，共71頁。例1《地球繞日運(yùn)動》

例2地球表面的板塊

第五十五頁，共71頁。第五十五頁，共71頁。例2地球表面的板塊七（上）3章人類的家園—地球1地球的形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)2地球儀和地圖3組成地殼的巖石4地殼變動和火山地震5泥石流6地球表面的板塊7地形和地形圖第2單元地殼物質(zhì)組成及變化第五十六頁，共71頁。第五十六頁，共71頁。例3八（下）§3.5生物的呼吸和呼吸作用例4九（上）§4.2食物的消化與吸收

方案一方案二？例5九（上）§4.3體內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸例6八（下）

§4.3植物的根與物質(zhì)吸收例7八（下）§4.4植物的莖與物質(zhì)運(yùn)輸例8八（下）

§4.5植物的葉與蒸騰作用第五十七頁，共71頁。第五十七頁，共71頁。例9九（下）§1.5

生物的進(jìn)化例10九（下）§1.6進(jìn)化與遺傳例11九（下）§3.3身體的防衛(wèi)第五十八頁，共71頁。第五十八頁，共71頁。例12八（下）§3.2氧化和燃燒（1）氧化反應(yīng)（2）燃燒的條件（3）滅火與火災(zāi)自救例13八（下）§3.3化學(xué)方程式之質(zhì)量守恒定律例14七（下）§3.5二力平衡的條件

第五十九頁，共71頁。第五十九頁，共71頁。問題您認(rèn)為,初中科學(xué)整體學(xué)習(xí)的優(yōu)勢和局限(或操作注意點(diǎn))有哪些?請?zhí)釋氋F意見。第六十頁，共71頁。第六十頁，共71頁。四、整體學(xué)習(xí)的意義和價值

1.喚起了學(xué)生的責(zé)任意識和學(xué)習(xí)自覺

在單元伊始即被引入門，教師把意義還給學(xué)生，這是對學(xué)生內(nèi)在需求的呼應(yīng)，是對人之天性的深層次尊重。及早把整體任務(wù)和核心問題交給學(xué)生，喚起了學(xué)生的責(zé)任意識和學(xué)習(xí)自覺。第六十一頁，共71頁。第六十一頁，共71頁。2.還意義于學(xué)生，促使動機(jī)高昂

故事：兩個石匠“他們說要把這些石塊打成方的?！薄拔覀冋诮ㄔ煲蛔鶎m殿！”

自由人與奴隸的區(qū)別：奴隸只知道要做某件事，自由人知道為什么要做這件事。

人的自由與否體現(xiàn)在人對所從事活動本身意義的領(lǐng)悟和享有上。第六十二頁，共71頁。第六十二頁，共71頁。自由人與奴隸的區(qū)別：奴隸只知道要做某件事，自由人知道為什么要做這件事。報酬、待遇？（活動以外的意義）除了權(quán)利、財(cái)產(chǎn)等因素外，人的自由與否體現(xiàn)在人對所從事活動本身意義的領(lǐng)悟和享有上。第六十三頁，共71頁。第六十三頁，共71頁。3.有利于學(xué)生自我調(diào)控意識和能力的激發(fā)

真正的學(xué)習(xí)是內(nèi)在和自我驅(qū)動的，學(xué)習(xí)的過程需要自我監(jiān)督、自我調(diào)整和完善。鑒于學(xué)生頭腦中頑固的前概念的存在，科學(xué)概念的建構(gòu)，僅僅激活學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)是不夠的，而要讓學(xué)生意識到舊經(jīng)驗(yàn)與新經(jīng)驗(yàn)之間的矛盾和沖突，即發(fā)生認(rèn)知沖突。學(xué)生的認(rèn)知沖突的及早地被引發(fā)甚至激化，十分有利于激發(fā)學(xué)生自我調(diào)控學(xué)習(xí)的意識和能力。第六十四頁，共71頁。第六十四頁，共71頁。4.有利于科學(xué)概念深層理解整體化的單元學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生對單元核心概念的有效建構(gòu)。如“運(yùn)動與力的關(guān)系”，在單元之初就以活動引發(fā)學(xué)生思考、暴露前概念，并在長達(dá)近二周的時間里圍繞核心問題進(jìn)行反復(fù)提問、解釋，再經(jīng)課堂上的質(zhì)疑、辯論以及實(shí)驗(yàn)、推理，核心概念的建構(gòu)猶如五谷經(jīng)長期發(fā)酵、醞釀，甘冽的美酒自然天成。較之原來僅在一節(jié)課內(nèi)被動完成，學(xué)生對單元核心概念的理解深度則進(jìn)了一層。第六十五頁，共71頁。第六十五頁，共71頁。謝謝您的傾聽！謝謝您的傾聽!第六十六頁，共71頁。第六十六頁，共71頁。教師的工作不同于裁縫、理發(fā)師、牙醫(yī)，而是要促使其自身內(nèi)部