科学探究与教学内容的选择

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1、科学探究与教学内容的选择摘 要培养学生的科学探险究能力，已经成为当代课程与教学改革的核心。围绕科学探究进行教学内容的选择，创设一个利于时行科学探险究的情景是当前迫切需要解决的问题。教学内容选择的四个原则是：要增强学生对学科内容的理解能力；要有助于理解科学是如何研究自然界的；培养学生的调查能力和科学思维。 关键词 科学探究；教学内容；选择 如何分培养学生的科学探究能力，已经成为当代理科课程与教学改革的核心理念。围绕科学探究进行教学内容的选择是当前迫切需要解决的问题。本文讨论了与科学探险究相匹配的教学内容的选择。一、 科学探究概述 探究是科学家在证据的基础上建造对自然界的理解所使用的过程。学生在学

2、习阶段也可以利用探来学习自然界，尽管他们很少能发现对人类来说是新的知识，但当学生从事探究时，可以建造对他们自己来说是新的知识。 学生的探究是一个复杂的活动，它包括观察、提出问题、检查信息的多种来源、明确什么是已知、实施调查、利用工具收集和分析以及解释资料、获得答案、进行解释、提出假设以及交流结果等一系列过程。在这个过程中，探究需要使用批判性思维和逻辑思维以及对可变解释的思考。1二、 科学探究概述 学生通过参与探究：（1）可增加他们对所研究的理科学科内容的理解能力；（2）理解科学家是如何研究自然界的；（3）培养他们实施科学调查的能力；（4）使他们养成具有科学思维方式的习惯。2 如果教学法内容准备

3、支持学生获得上述所描述结果的话，那么在下面四部分中有一系列的教学内容应该遵循规则，这些描述放在表中的第一列，后面是教学内容地规则满意程度的四种变化（详见表1至表8）。 尽管本文中每个遵循的规则后有一系列教学内容可能的变化，但是每部分之间的解释在某种程度上有所不同。例如，下面的第一部分叙述是针对学科内容而言的，教学资料应与给定的标准相匹配并为学生提供充足的机会获得这些内容。在第二和第三部分主要是会对培养学生的穿梭究能力和对探究的理解而言的，教学内容应该根据学生的探究技能和理解能力的发展水平来先取，所使用的教学方法和教学内容应转化为具体的活动，这样学生才可依据以前的经验和理解能力提出他们自己的问题

4、，设计调查和发展他们自己的解释。 科学思维习惯的培养导致学生一组价值观和态度的变化。在科学素质的基准中的这些特性包括好奇、诚实、公开和怀疑等3。在下面第四部分描述了这些内容，尽管这些价值观可以通过直接的教学表现出来，但是如果以理科教育的全部要素表现出来的话，它们将应以更持久的和变化的方式发展下去。当学生经历了调查的角色和发燕尾服他们探究技能的时候（像第三部分描述的那样），他们就应得到鼓励去实践科学思维习惯。当他们学习科学家工作的方式时，将会更好地理解探究在科学中的地位（像第二部分描述的那样），他们将明确科学家是如何示范科学需要价值观和科学思维的。因为这些价值观是学生通过探究学习的重要内容，所以

5、他们被作为一组（第四部分）。 以探究为基础的理科教育的最终目标将是使学生达到下面各表中教学内容满意程度的第四栏所描述的内容。但是学生通常不能从这个水平开始，他们需要经过一段时间才能过到。所以对学生来说，教学内容需要有不同的变化程度。 （一） 增强学生对学科内容的理解能力与教学内容的选择 培养学生透彻地对学科内容的理解能力是理科教和学的主要目标。当考虑教学内容时，第一个要做的评价是考虑教学内容是否与标准相一致。如果教学内容不能与标准相匹配，则没有必要再做进一步的分析了。 探究既是学习内容又是完成学习内容的手段。以探究为中心环节的教学内容在培养学生从事科学的能力的同时应加强其对学科的理解能力。这个

6、理解能力的培养需要经历发现问题、收集和分析资料、在事实基础上进行解释、交流结果等过程。 表1 “学科内容的选择”应遵循的原则及满意程度的变化 （二）获得科学家是如何研究自然界的理解与教学内容的选择 使用人物传记、案例研究的理科教学内容对于学生获得科学家是如何研究自然界的理解将会有很大帮助。学生通过参与适当水平的真实科学探究工作，可以把他们的探究经历和科学家的探险究进行比较。学生的工作和科学家的工作相比而言会有所有同，但仅仅是工作的复杂程度不同而已。表2 “理解科学家是如何工作”应遵循的原则及教学内容满意程度的变化 （二） 培养学生的调查能力与教学内容的选择教师应变化地选择教学内容和事便来与学生

7、的能力和兴趣相匹配，或与教学计划及标准相一致。学校长期使用的教学内容中探险究的变化应该表现出由简到繁的递进过程。这部分内容中的变化要以探究水平的增长为基础。此部分包括：提出科学方面的问题、设计和进行科学调查、寻求答案、利用当前的科学知识对解释进行比较、交流和评价结果等过程。表3 “提出科学方面的问题”应遵循的原则及教学内容满意程度的变化表4 “设计和进行科学调查”应遵循的原则及教学内容满意程度的变化 表5 “寻求答案”应遵循的原则及教学内容满意程度的变化 表6 “利用当前的科学知识对解释进行比较”应遵循的原则及教学内容满意程度的变化 表7 “交流和评价结果”应遵循的原则及教学内容满意程度的变化

8、 （四）科学思维习惯的培养与教学内容的选择 思维习惯对教学来说是一个难题，但是，如果它作为理科教学的要素并通过课堂实践表现出来的话，则它应发展成为一个持久的形式。学学生经历了调查的角色并发展他们探究技以的过程时，应该鼓励他们实践科学思维习惯。当他们研究科学家工作的方式以便更好地理解科学中探究的角色时，他们将会清楚认识到科学家是如何演示科学家是如何演示科学价值观和科学思维的。这些价值观作为探究的结果是相互作用的而不是互相排斥。 在使用这个教学内容选择的原则时，要明确以下几个问题： 第一，这个探究下的教学内容的选择的原则可用来评价理科教学内容所有年级水平的多方面特征。 第二，因为这个探究下的教学内

9、容选择原则包括的范围比较广，所以许多内容需要使用者根据实际情况进行细化。 第三，包含多个活动的测试每次可能只评价一个活动或者只考虑整体的内容。 表8 “培养思维习惯”应遵循的原则及教学内容满意程度的变化参考文献： 1 National Research Council.“National Education Standards”.Washington.D.C.:National Academy preess,1996.23 2 The Council of State Science Supervisors.Rubric for Evaluating Essential Features of Classroom Enquiry in Instruction Materlials.http:/csss.ene.org/NLIST website.4/19/013 美国科学促进会科学素养的基准M中国科学技术协会北京：科学普及出版社，2001209214