科學(xué)探究：永無止境.ppt

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科學(xué)探究：永無止境,北京師范大學(xué)物理系郭玉英yyguo@,主要內(nèi)容,介紹一項(xiàng)關(guān)于教師科學(xué)探究觀念的國際比較研究本次大賽的簡要總結(jié)幾點(diǎn)建議,科學(xué)探究是新世紀(jì)國際科學(xué)教育領(lǐng)域關(guān)注的重要課題之一,我們常說：“教師的觀念影響教學(xué)行為”首先介紹一項(xiàng)關(guān)于中學(xué)物理教師科學(xué)探究觀念的國際比較研究,香港、大陸和美國三地物理教師探究教學(xué)觀念比較研究,香港大學(xué)黃小玲容顯懷,郭玉英,NormanLEDERMANJudithLEDERMAN,研究背景,美國,采用探究進(jìn)行科學(xué)教學(xué)的思想由來已久，大約起于19世紀(jì)末(Bybee,2000)《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)(NRC,1996)》強(qiáng)調(diào)了基于探究的教與學(xué)的重要性?！短骄颗c國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)(NRC,2000,p.29)》更加詳細(xì)地描述了課堂探究教學(xué)的重要特征與變量。,作為內(nèi)容的探究–美國國家科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)(NRC1996,p.111),,,,香港,科學(xué)教育受到英國教育制度與政策的影響。在60-70年代，有著20年以上教齡的教師，在O和A水平納菲爾德課程中懂得發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的方法。[科學(xué)為精英]“發(fā)現(xiàn)法”在香港成為教師演示實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的主要方法。[旨在鞏固知識(shí)而非探究技能]在80-90年代，香港經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了一次從制造業(yè)到服務(wù)業(yè)劇烈的結(jié)構(gòu)性變化，促使了對中學(xué)畢業(yè)生和大學(xué)生在諸如問題解決和探究技能等良好技能的需求。1994年，香港地區(qū)由2所大學(xué)擴(kuò)大到8所大學(xué)。課程目標(biāo)已經(jīng)從幫助學(xué)生了解經(jīng)典科學(xué)知識(shí)以應(yīng)付競爭激烈的大學(xué)入學(xué)考試。擴(kuò)展到將技能與態(tài)度納入其中。,科學(xué)教育(P1–S3)2000年起物理/化學(xué)/生物(S4-S5)2003年起http://www.edb.gov.hk/index.aspx?nodeID=2824學(xué)生有動(dòng)手活動(dòng)（圓周運(yùn)動(dòng)）,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)老師的計(jì)劃設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（洛倫茲定律）,學(xué)生設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行解釋，然后全班同學(xué)用同樣的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（氣體定律）,用問題來引導(dǎo)課堂學(xué)習(xí)的方向和流程。時(shí)間用于動(dòng)手活動(dòng)，類似于提出結(jié)構(gòu)良好的指導(dǎo)性問題（小燈泡的伏安特性）,,......您認(rèn)為剛才看到的這節(jié)課是否為一個(gè)很好的探究課堂實(shí)例？請?jiān)谙旅嬖敱M敘述您的理由。,觀看每個(gè)錄像，并在5點(diǎn)量表中指出各項(xiàng)目在該節(jié)課中出現(xiàn)的頻率。,研究結(jié)果,定量結(jié)果,ANOVA檢驗(yàn)表明美國和北京物理教師關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)一課的看法存在顯著性差異。[這是一節(jié)關(guān)注知識(shí)的課，但是較少學(xué)生參與的探究活動(dòng)],較低的分值并不意味著對探究理解得較少。但是它暗示了教師期望能看到更大的比例。,,定性資料分析結(jié)果:不同類別中的差異比較,,,,,,差異與原因,科學(xué)探究作為學(xué)習(xí)內(nèi)容,一些美國和北京教師知道將科學(xué)探究作為學(xué)習(xí)內(nèi)容的課程目標(biāo)，而香港教師沒有提到這一點(diǎn)。在香港，在《課程與評價(jià)指南》(p.9-10)中，科學(xué)探究是作為學(xué)習(xí)目標(biāo)置于”技能與過程“目標(biāo)之下的，因此，將科學(xué)探究作為學(xué)習(xí)內(nèi)容可能被忽視。美國和中國大陸的課程標(biāo)準(zhǔn)文件中，都將科學(xué)探究歸入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中。在課程標(biāo)準(zhǔn)中也多處指出了認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)的重要性。,,北京教師——強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí),不讓學(xué)生知道答案/基于發(fā)現(xiàn)的學(xué)習(xí)8位香港教師支持這一觀點(diǎn)。一位香港教師說到：”最好的探究就是教師和學(xué)生都不知道答案“中國大陸的教師更加關(guān)注學(xué)科知識(shí)的掌握程度。多數(shù)教師認(rèn)為科學(xué)探究的目的就是讓學(xué)生參與探究過程，即使他們已經(jīng)知道答案也不要緊，探究的主要目的是學(xué)習(xí)知識(shí)（正確的答案）事實(shí)上，學(xué)生往往在課前已經(jīng)看過了教材，多數(shù)學(xué)生在探究前已經(jīng)知道了答案或結(jié)論。,,北京—設(shè)計(jì)探究方案但并不實(shí)施學(xué)生的方案,香港和北京的老師認(rèn)為制定探究方案是重要的特征之一，但只有兩位教師在條件許可的情況下允許學(xué)生根據(jù)自己的意愿或方案實(shí)施探究。這一結(jié)論實(shí)際上與”不讓學(xué)生知道答案“是一致的。中國大陸的教師很少愿意改變他們原來的計(jì)劃，確保計(jì)劃好的核心概念能夠教給學(xué)生另外一個(gè)原因，可能是因?yàn)槟軌蚬W(xué)生實(shí)施其方案的實(shí)驗(yàn)儀器和資源受到限制。,,香港—得出結(jié)論較差,香港和美國教師在學(xué)生通過探究得出結(jié)論方面，差異顯著。這一結(jié)論與2003年香港8年級學(xué)生TIMSS成績的研究結(jié)論(Yung&Wong,2006）相一致。香港學(xué)生在3方面不同類型的問題上所得的成績表明，相對西方國家而言，香港學(xué)生在得出結(jié)論方面普遍較差。當(dāng)前的比較研究表明，這與教師對學(xué)生在該領(lǐng)域表現(xiàn)的期望較低相關(guān)。的確，在實(shí)驗(yàn)課末尾全班討論后，學(xué)生抄下教師總結(jié)的結(jié)論這種現(xiàn)象是比較普遍的。,,香港、北京、美國—課堂互動(dòng),香港和北京教師都認(rèn)為生-生和生-師互動(dòng)是有價(jià)值的，而只有3位美國教師認(rèn)為生-師互動(dòng)是有價(jià)值的。美國教師高度認(rèn)可學(xué)生導(dǎo)向的教學(xué)方式，而只有3位北京教師贊成這種教學(xué)方式。許多北京教師認(rèn)為探究教學(xué)與啟發(fā)式教學(xué)相近甚至等同。啟發(fā)式教學(xué)在中國意味著教師不是直接將知識(shí)或答案傳輸給學(xué)生，而是給予學(xué)生一些設(shè)計(jì)好的問題，引導(dǎo)學(xué)生一步步的回答，這樣師生雙方都較深入地參與了教學(xué)之中。有時(shí)，即使教師認(rèn)為他們在運(yùn)用探究式教學(xué)，但課堂上看起來仍然是教師為導(dǎo)向的。.,,本屆大賽簡要總結(jié),本屆大賽主題：科學(xué)探究,中國教育學(xué)會(huì)物理教學(xué)專業(yè)委員會(huì)連續(xù)舉辦了三屆以科學(xué)探究為主題的教學(xué)改革創(chuàng)新大賽，對探究教學(xué)的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐正在深入發(fā)展。從實(shí)踐層面看，課堂探究教學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了不同階段：程式化：按課標(biāo)提出的探究要素展開自由化：放手讓學(xué)生探究追求真正的探究：過程與結(jié)果統(tǒng)一,本屆大賽取得了圓滿成功,從總體上看，參賽教師展示出良好的素質(zhì)和精神風(fēng)貌錄像課基本擺脫了程式化的教學(xué)模式，每節(jié)錄像課都有亮點(diǎn)，體現(xiàn)了教師對科學(xué)探究教學(xué)的思考和實(shí)踐探索出現(xiàn)了能展示出學(xué)生真實(shí)思維發(fā)展過程的優(yōu)秀錄像課更好地利用多種教學(xué)資源和現(xiàn)代信息技術(shù),反映出一線教師對物理課程中的科學(xué)探究逐漸達(dá)成以下共識(shí),課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的是過程要素而不是教學(xué)程序科學(xué)探究是教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的統(tǒng)一科學(xué)探究不是程序性知識(shí)，不能通過傳授方式學(xué)習(xí)，探究教學(xué)不能模式化科學(xué)探究的思想應(yīng)貫穿于整個(gè)物理課程之中，一節(jié)課不一定突出7個(gè)要素,本次大賽展示出來的進(jìn)步,內(nèi)容的選擇：從選擇課題到選擇探究點(diǎn)選擇重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)作為探究的內(nèi)容，利用學(xué)生自主探究突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),本次大賽展示出來的進(jìn)步,探究要素的深入：創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題猜想與假設(shè)，學(xué)生不僅提出更多的猜想，而且能說出猜想的依據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能提出多種實(shí)驗(yàn)方案，通過比較改進(jìn)和選擇最佳方案收集和處理數(shù)據(jù)，注意到了實(shí)驗(yàn)誤差和精確性評估與交流方式的多樣化,本次大賽展示出來的進(jìn)步,課堂中師生的表現(xiàn)更加自然、真實(shí)生成性有更多的體現(xiàn)，學(xué)生在探究過程中自然產(chǎn)生出非預(yù)設(shè)的問題,需要繼續(xù)深入研究的問題,如何引導(dǎo)學(xué)生真正發(fā)現(xiàn)和提出問題我們?nèi)匀豢吹皆S多錄像課存在形式化傾向，整個(gè)過程都是教師預(yù)設(shè)和導(dǎo)演的，學(xué)生的操作和回答都是我們所希望的。真實(shí)的探究過程有大量的曲折與艱辛，學(xué)生會(huì)遇到很多困難，產(chǎn)生很多問題。需要營造師生共同探究的課堂氛圍。,需要繼續(xù)深入研究的問題,如何更好地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，讓教學(xué)過程按照學(xué)生的思路自然展開，而不是完全按照教師的要求進(jìn)行要研究和了解學(xué)生的認(rèn)知過程在學(xué)生真正存在思維障礙的地方設(shè)計(jì)探究活動(dòng),需要繼續(xù)深入研究的問題,如何引導(dǎo)學(xué)生深層次的思維活動(dòng)表面化的現(xiàn)象仍然存在，有些課學(xué)生實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手活動(dòng)很多，但學(xué)生思維并沒有真正調(diào)動(dòng)起來,幾點(diǎn)建議,物理課堂上的探究教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)探究的本質(zhì)特征,關(guān)于科學(xué)探究本質(zhì)的認(rèn)識(shí),科學(xué)探究是人們描述和解釋自然界的一種基本方式，它源于人類的好奇心和探索欲望，具有創(chuàng)造性和建構(gòu)性，觀察和提出問題、形成假設(shè)、檢驗(yàn)求證、得出和解釋結(jié)論等構(gòu)成了科學(xué)探究的全過程。概括目前學(xué)術(shù)領(lǐng)域關(guān)于科學(xué)探究的研究成果，主要包括以下幾方面基本特征：,●科學(xué)探究的動(dòng)力科學(xué)的發(fā)展并非完全來自于外部的社會(huì)需求，科學(xué)探究的基本驅(qū)動(dòng)力是人們對外在世界的好奇心?！窨茖W(xué)探究的過程觀察和提出問題、形成假設(shè)、檢驗(yàn)求證、得出和解釋結(jié)論、交流和應(yīng)用等共同構(gòu)成了科學(xué)探究的全過程，但并不存在標(biāo)準(zhǔn)的或固定的研究步驟或程序?！褡C據(jù)的重要性科學(xué)必須建立在真實(shí)的證據(jù)基礎(chǔ)上，根據(jù)證據(jù)可以推翻權(quán)威?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是獲取證據(jù)和驗(yàn)證假說的最主要方法之一，一個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不能有效地證明一個(gè)科學(xué)論斷，科學(xué)實(shí)驗(yàn)必須是可重復(fù)的。,●研究方法的多樣性科學(xué)方法具有多樣性，而且同一個(gè)問題也可用不同的方法來解決，最終可以得到同樣的結(jié)果?！駝?chuàng)造性科學(xué)探究不僅涉及邏輯推理和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，同時(shí)還是一個(gè)充滿創(chuàng)造性思維的過程?！窠?gòu)性科學(xué)探究是一種主體建構(gòu)活動(dòng)，具有一定的主觀性，科學(xué)研究會(huì)受到的探究者知識(shí)背景、信念和經(jīng)歷等主觀因素的影響，要盡量避免偏見與誤差。,除了探究過程要素之外還要重視以下方面,探究的動(dòng)力是學(xué)生的好奇心和求知欲，而不僅僅是教師的要求要注重研究方法的多樣性，注重證據(jù)要充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性,要展示真實(shí)的教學(xué)過程片段,科學(xué)探究是求真的，我們的教學(xué)錄像首先要求真，要展示真實(shí)的探究教學(xué)過程學(xué)生的錯(cuò)誤觀念是最寶貴的教學(xué)資源，一定要讓它暴露出來，物理教學(xué)過程是一個(gè)概念轉(zhuǎn)變過程錄像片段要更多地展示學(xué)生的思維和活動(dòng)，而不是教師的表演,大賽圓滿成功來自大家的共同努力,向承辦本次大賽的呼和浩特市教研室和付出了辛勤勞動(dòng)的工作人員表示衷心感謝！向?yàn)楸敬未筚愄峁┝肆己脳l件和服務(wù)的呼和浩特二中表示衷心感謝！向辛苦工作的專家和評委表示衷心感謝！向所有參加大賽和支持大賽的朋友們表示衷心感謝！,謝謝大家！,祝旅途愉快！在今后的工作中取得更大成績！,