科學(xué)課程與教學(xué)論-8

第1節(jié)、物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)一、物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容的課程教學(xué)目標(biāo)

通過本部分內(nèi)容學(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)動形態(tài)及其相互作用最一般的原理，認(rèn)識能量轉(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。對學(xué)生形成認(rèn)識物質(zhì)世界的科學(xué)觀念和正確方法有重要作用。第一頁第二頁，共42頁。二、物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容的單元教學(xué)目標(biāo)

案例：“物質(zhì)間的循環(huán)與轉(zhuǎn)化”單元的教學(xué)目標(biāo)知道自然界中的碳循環(huán)。知道自然界中的氧循環(huán)。知道自然界中的氮循環(huán)。舉例說出金屬、金屬氧化物、堿之間的轉(zhuǎn)化。舉例說出非金屬、非金屬氧化物、酸之間的轉(zhuǎn)化。

第二頁第三頁，共42頁。三、物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容的課時(shí)教學(xué)目標(biāo)

設(shè)計(jì)的一般步驟如下：研讀科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)鉆研物質(zhì)科學(xué)教材鑒別學(xué)生的學(xué)習(xí)需求分類整理并陳述課時(shí)教學(xué)目標(biāo)第三頁第四頁，共42頁。案例１

“物體的慣性”教學(xué)目標(biāo)陳述知識目標(biāo)：了解牛頓第一定律和慣性概念，能舉例說明其含義；能用它們解釋給定的幾個典型現(xiàn)象；能舉出幾個利用和防止慣性的例子；能舉例說明物體的慣性與其質(zhì)量有關(guān)。技能目標(biāo)：能與同學(xué)合作完成小車實(shí)驗(yàn)的操作第四頁第五頁，共42頁。方法與能力目標(biāo)：對小車實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行思考，并閱讀伽利略的理想實(shí)驗(yàn)資料，體會其中的理想化方法。情感目標(biāo)：在運(yùn)用慣性知識解釋常見有關(guān)現(xiàn)象中體會科學(xué)知識的實(shí)用價(jià)值，提高學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。第五頁第六頁，共42頁。第2節(jié)物質(zhì)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)成與特征一、物質(zhì)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的體系物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域的主題（7－9年級）

常見的物質(zhì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)的運(yùn)動與相互作用能量與能源第六頁第七頁，共42頁?！冻Ｒ姷奈镔|(zhì)》的主題

物質(zhì)的性質(zhì)水空氣金屬常見化合物常見有機(jī)物第七頁第八頁，共42頁。《物質(zhì)的結(jié)構(gòu)》的主題

構(gòu)成物質(zhì)的微粒元素物質(zhì)的分類第八頁第九頁，共42頁?！段镔|(zhì)的運(yùn)動與相互作用》的主題

常見化學(xué)反應(yīng)運(yùn)動和力電和磁波物質(zhì)循環(huán)與轉(zhuǎn)化第九頁第十頁，共42頁。《能量與能源》的主題

能的轉(zhuǎn)化與守恒能源與社會第十頁第十一頁，共42頁。二、物質(zhì)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)成

1.科學(xué)知識科學(xué)事實(shí)——物理運(yùn)動與化學(xué)變化的現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)，與科學(xué)事實(shí)相關(guān)的歷史資料和相應(yīng)的基本的科學(xué)概念與規(guī)律。第十一頁第十二頁，共42頁。2.基本技能

●基本測量儀器的使用技能、典型物理實(shí)驗(yàn)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作技能；

●物理量或物理狀態(tài)與過程的圖示技能、化學(xué)儀器或化學(xué)實(shí)驗(yàn)的圖示技能；第十二頁第十三頁，共42頁?！窕瘜W(xué)元素與化學(xué)反應(yīng)過程的符號表示技能；●物理公式推演與運(yùn)算技能、物質(zhì)相對分子質(zhì)量計(jì)算技能；●元素周期表使用技能等第十三頁第十四頁，共42頁。3.科學(xué)方法調(diào)查方法、觀察與實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)學(xué)方法、假說方法、變量控制方法、模型方法等。此外，還有物理學(xué)常用的其它方法如等效方法、隔離方法、對稱方法、疊加方法等；化學(xué)常用的其它方法如物質(zhì)形成過程的化學(xué)符號表示方法等。第十四頁第十五頁，共42頁。4.科學(xué)思想與科學(xué)觀念

因果論思想、還原論思想、守恒思想、實(shí)證思想、模型思想、對稱思想，以及科學(xué)的物質(zhì)觀、運(yùn)動觀、時(shí)空觀等。第十五頁第十六頁，共42頁。5.科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度

科學(xué)批判精神、求真求美的精神、求實(shí)創(chuàng)新精神、尊重權(quán)威但不迷信權(quán)威的精神，以及實(shí)事求是、精益求精的態(tài)度、遵守科學(xué)研究道德規(guī)范和積極參與公共事務(wù)的社會責(zé)任感等。第十六頁第十七頁，共42頁。6.科學(xué)、技術(shù)、社會之間的關(guān)系（STS教育）

環(huán)境問題、污染問題、資源問題、能源問題、高新技術(shù)，以及生活中的科學(xué)等。第十七頁第十八頁，共42頁。三、物質(zhì)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的基本特征

1.實(shí)驗(yàn)特征2.方法論特征3.基礎(chǔ)性特征4.定量特征5.科學(xué)探究特征6.知識統(tǒng)整特征7.科學(xué)文化特征第十八頁第十九頁，共42頁。

案例2

在水和空氣這兩個綜合性主題中，有觀察，有調(diào)查，有實(shí)驗(yàn)，而且貫穿在相關(guān)知識的形成和應(yīng)用過程中。物質(zhì)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的這種科學(xué)探究特征，不僅能促使學(xué)生形成對科學(xué)探究的概括的、整體的認(rèn)識，也能從根本上發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、分析和解決問題的能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，還能有效地培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度與價(jià)值觀。第十九頁第二十頁，共42頁。案例3

物質(zhì)結(jié)構(gòu)主題統(tǒng)整了物質(zhì)微粒、元素、物質(zhì)分類；能量與能源主題下整合了機(jī)械能、內(nèi)能、電磁能、化學(xué)能和核能。物質(zhì)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的這種統(tǒng)整特征，有助于學(xué)生從整體上認(rèn)識自然，促使他們根據(jù)揭示自然界統(tǒng)一性的概念、原理、思想和各學(xué)科領(lǐng)域之間的內(nèi)在聯(lián)系來構(gòu)建開放型的知識結(jié)構(gòu)，既有利于克服學(xué)科學(xué)習(xí)中認(rèn)識的局限性和片面性，又有利于知識的遷移。第二十頁第二十一頁，共42頁。問題討論

從物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容中選取一個知識點(diǎn)，討論如何寫出它的課時(shí)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)特點(diǎn)。（1）教學(xué)目標(biāo)的構(gòu)成是什么？為什么有這些構(gòu)成？（2）教學(xué)的特點(diǎn)是什么？（3）怎樣在教學(xué)中突出教學(xué)的特點(diǎn)？第二十一頁第二十二頁，共42頁。第3節(jié)、物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容教學(xué)的實(shí)施與策略

一、科學(xué)探究教學(xué)策略及其實(shí)施

1.形成一個可探究的問題２.對問題做出猜想或假設(shè)，并提出相應(yīng)的檢驗(yàn)方案３.實(shí)驗(yàn)取證并進(jìn)行分析４.促進(jìn)意義建構(gòu)５.反思與評價(jià)

第二十二頁第二十三頁，共42頁。案例4

“壓強(qiáng)”概念建立中的探究設(shè)計(jì)情境資料：海灘上的幾對腳?。蝗伺c駱駝在沙漠中行走；生活中書包背帶變寬，且用雙背帶；用格尺的棱壓手臂，然后用格尺的平面壓手臂。問題生成：從以上實(shí)例，大家意識到有什么問題值得探究？建立假設(shè)：經(jīng)過討論，我們已經(jīng)確定了問題——壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)。你認(rèn)為與哪些因素有關(guān)呢？請?jiān)诮M內(nèi)討論后發(fā)表意見。制定方案與實(shí)驗(yàn)：請各組討論，說出檢驗(yàn)自己假設(shè)的方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。第二十三頁第二十四頁，共42頁。實(shí)驗(yàn)與分析：各組完成自己的實(shí)驗(yàn)；請把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來；你是如何分析數(shù)據(jù)的？結(jié)果如何？意義建構(gòu)：經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究，我們發(fā)現(xiàn)壓力作用有什么特點(diǎn)？……那么，你認(rèn)為可以怎樣衡量壓力的作用效果呢？反思：我們的探究經(jīng)歷了哪些過程？你有什么體會？還有什么問題？第二十四頁第二十五頁，共42頁。二、概念轉(zhuǎn)變教學(xué)策略及其實(shí)施

前概念物質(zhì)科學(xué)與日常生活有著十分密切的聯(lián)系，因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)之前，頭腦中就已經(jīng)形成了許多與物質(zhì)科學(xué)概念、規(guī)律有關(guān)的認(rèn)識。學(xué)生的前概念中有相當(dāng)一部分是不正確、不完善，甚至是錯誤的。將學(xué)生的前概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念，即為概念轉(zhuǎn)變（conceptualchange)第二十五頁第二十六頁，共42頁。（１）鑒別學(xué)生的前概念

通常使用的方法是通過課前調(diào)查或多次教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)積累來診斷學(xué)生的前概念。更有針對性的方法是，呈現(xiàn)與學(xué)習(xí)主題相關(guān)的一類事實(shí)及問題，讓學(xué)生發(fā)表自己的見解，暴露其前概念。第二十六頁第二十七頁，共42頁。(２)引起認(rèn)知沖突給學(xué)生呈現(xiàn)相互矛盾的事實(shí)或與學(xué)生認(rèn)識相矛盾的事實(shí)，或者揭示學(xué)生對同類事物的不同認(rèn)識間的矛盾，都可以引起其認(rèn)知沖突。第二十七頁第二十八頁，共42頁。(３)解決認(rèn)知沖突結(jié)合教材內(nèi)容及引導(dǎo)提問，組織學(xué)生展開討論，進(jìn)行質(zhì)疑、辯護(hù)、爭論、釋疑，辨明事物本質(zhì)特征或內(nèi)在關(guān)系，解決認(rèn)知沖突。解決認(rèn)知沖突的過程中，應(yīng)特別注重讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)理性精神和實(shí)證思想，使其懂得科學(xué)認(rèn)識必須與事實(shí)相符合。第二十八頁第二十九頁，共42頁。調(diào)查研究

初中生有關(guān)浮力的前概念選擇一所初中，調(diào)查學(xué)生有關(guān)浮力的前概念，并根據(jù)調(diào)查研究結(jié)果寫出分析報(bào)告調(diào)查樣本：初中2年級一個班學(xué)生調(diào)查形式：問卷第二十九頁第三十頁，共42頁。第四節(jié)、物質(zhì)科學(xué)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)與學(xué)習(xí)指導(dǎo)

一、物質(zhì)科學(xué)的實(shí)踐學(xué)習(xí)特點(diǎn)及其學(xué)法指導(dǎo)

１．讓學(xué)生體會親身實(shí)踐對其學(xué)習(xí)與發(fā)展的重要意義２．指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行課前、課后的觀察、調(diào)查及操作3．重視真實(shí)情境問題的解決4．引導(dǎo)學(xué)生從STS的角度關(guān)注一些問題

第三十頁第三十一頁，共42頁。二、物質(zhì)科學(xué)的探究學(xué)習(xí)特點(diǎn)及其學(xué)法指導(dǎo)

１．讓學(xué)生了解和體會探究學(xué)習(xí)對其學(xué)習(xí)與發(fā)展的重要意義２．以課堂教學(xué)為主渠道，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程第三十一頁第三十二頁，共42頁。注意，學(xué)生的探究學(xué)習(xí)不是簡單地按照科學(xué)探究的基本模式經(jīng)歷一個形式過程，而是將手腦真正投身于對科學(xué)問題的探究之中。為此，必須在探究環(huán)節(jié)上給學(xué)生安排明確具體的學(xué)習(xí)任務(wù)。第三十二頁第三十三頁，共42頁。

比如，明確科學(xué)問題后，要讓學(xué)生對其做出假設(shè)；實(shí)驗(yàn)觀測后，要讓學(xué)生表述看到了什么、發(fā)現(xiàn)了什么特征或因果聯(lián)系等。有些學(xué)生習(xí)慣于接受學(xué)習(xí)，面臨探究學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)會產(chǎn)生焦慮。因此要特別注意給學(xué)生創(chuàng)造一個安全的心理環(huán)境，同時(shí)要給與適當(dāng)提示和鼓勵，幫助他們克服困難，完成任務(wù)，獲得成功體驗(yàn)，逐步形成探究學(xué)習(xí)的習(xí)慣。第三十三頁第三十四頁，共42頁。３．在綜合實(shí)踐和研究性學(xué)習(xí)中深化探究學(xué)習(xí)綜合實(shí)踐及研究性學(xué)習(xí)能給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個更加開放的探究環(huán)境，這時(shí)教師要給學(xué)生以更大的自主權(quán)，不過要注意先引導(dǎo)學(xué)生形成一個與物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容相關(guān)性強(qiáng)，具有探究體驗(yàn)價(jià)值且具有可行性的課題。另外，由于物質(zhì)科學(xué)中的有些內(nèi)容，探究時(shí)具有不安全性，所以要特別注意活動的安全。第三十四頁第三十五頁，共42頁。４．指導(dǎo)學(xué)生對探究過程進(jìn)行反思

探究學(xué)習(xí)涉及多層次的策略與方法，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多方面的反思，可以有效地促進(jìn)對其策略與方法的體會和掌握。第三十五頁第三十六頁，共42頁。反思的基本程序：首先，教師要引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)探究的全過程進(jìn)行反思，讓學(xué)生對探究過程的主要環(huán)節(jié)有一個較為明確的認(rèn)識，從總體上了解探究學(xué)習(xí)的策略和步驟然后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對核心環(huán)節(jié)中的重要方法進(jìn)行反思，比如反思控制變量方法、歸納方法等，從科學(xué)探究中學(xué)習(xí)一些具體的方法和技能第三十六頁第三十七頁，共42頁。最后，還要引導(dǎo)學(xué)生對自己的得失進(jìn)行反思，讓他們既能有成功的體驗(yàn)，又有切實(shí)的教訓(xùn)。在學(xué)生有過幾次反思經(jīng)歷后，可以鼓勵學(xué)生自己進(jìn)行，然后組織相互交流。第三十七頁第三十八頁，共42頁。

三、物質(zhì)科學(xué)的建構(gòu)學(xué)習(xí)特點(diǎn)及其學(xué)法指導(dǎo)

１．指導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)實(shí)踐與探究２．指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐、探究中進(jìn)行思考第三十八頁第三十九頁，共42頁。３．鼓勵學(xué)生形成自己的獨(dú)立