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1、反思科学教育,河北师范大学化学与材料科学学院 刘敬华 tel：031186710346 E-mail：,问题,1、在科学教育中，你认为“科学知识、科学方法、科学态度”应该怎样排序？ 2、对于初中科学课程的设置是分科还是综合？你的理由。 3、你认为小学、初中科学教育的最大问题是什么？,教师、家长对科学教育目标的认识,教师对理科课程开设的看法,（1）小学合科、中学分科 （2）小学、初中合科，高中分科（可有选修） （3）小学、初中合科，高中分科（可有选修和综合课）,科学与科学教育的内容,科学,科 学,科学知识,科学方法,科学态度,科学精神,科 学 教 育,科学知识,中国的教育传统是伦理道德教育的传统
2、 所谓知识主要是关于伦理规范、道德经验的知识 由此决定对知识的理解：（1）知识是预设的，而非个人主体发现的； （2）知识被认为都是正确的；（3）知识和人的品行联系在一起，即知识是人格化的,传统知识教育的特征：第一，被动接受知识；第二，知识的学习过程主要是记忆过程；第三，知识的学习带有社会强制性。 对科学教育的影响 ：第一，重结果甚于重过程（其实任何知识都是在原有知识上发展起来的，比如，牛顿的万有引力定律是以开普勒的行星运动三定律为基础的 ） ；第二，重标准答案甚于重智慧开发 ；第三，重教育者对知识重要性的看法甚于重社会、市场对知识的需要；第四，重稳定的知识甚于重新兴的知识,科学方法,一位中学校
3、长的反思：94 16.3 掌握了某一学科知识，不懂该学科的科学方法及其价值；不了解所教学科的独特思维方法 科学态度：是通过对科学知识的正确理解和科学发展的整体把握而形成的科学信念与科学习惯 科学真实的、发展的、可重复的、拒绝权威和权力的 发展性科学的本质,科学态度包含,好奇心：善于提出问题并积极寻求答案 尊重事实：思路开阔，积极主动考虑不同的、有冲突的实证 批判的思考：权衡、观察，对观察到的事实进行评价 灵活性：积极主动接受经证实的结论，重新考虑自己的认识 对变化世界敏感：有尊重生命和环境的觉悟,案例,牛顿的力学曾经统治世界200年， 被奉为能够解决世界一切问题的不变真理，可是在现代物理学、在
4、爱因斯坦的相对论面前，它就显得非常的脆弱和浅薄； 三角之和等于180 度似乎是无可怀疑的事实，可是在球面几何中三角之和就不等于180度； 112，也只是在特定的坐标系，即十进位制的坐标系中才成立，而2 进位制则完全是另外一种数学语言系统，正是这种语言，成为了建立电脑语言的基础，且日益深刻地改变着人类世界,科学精神,科学精神是在对科学真理探索的过程中，在对科学本质的认识不断深化的过程中，孕育起来的推动科学进步的价值观和心理取向 内涵：客观的依据、 理性的怀疑、多元的思考、平权的争论、实践的经验、宽容的激励 蔡德诚,科学精神,科学精神,不确定性,怀疑的、批判的,创 新 的,没有现成答案,合作,超越
5、功利,为科学而献身,科学呼唤有效的科学教育,事件：美国科学教育协会代表团访问上海，在一所著名重点中学听了一堂物理课。任课教师是一位特级教师。其教学中，内容精当，层次清楚，节奏紧凑、学生活动充分，教师的提问都是精心设计的，学生的回答也都是清晰明了的。按照我们的评价标准，这堂课上得可算是天衣无缝了。可是美国代表团成员反应很平淡。,美国代表团的疑问：课堂上都是老师提问，学生回答，既然学生都已能回答了，这堂课干什么还要上呢？ 上课应该是学生有问题，学生提问，教师回答，师生共同讨论。 这里反映了两种根本不同的教育思想，反映了对科学本质认识的传统观念与现代观念的明显分歧,传统的科学观和科学教育观,科学主要
6、是一些既成的事实、规则、定理，教育的任务就是使学生掌握这些知识，形成运用这些知识解析题目的能力 代表人物赫尔巴特 将教学过程应该分为4个步骤：明了给学生明确地讲授新知识；联想新知识要与旧知识联系起来；系统作概括和结论；方法把所学知识用于实际（作业）,现代科学观和科学教育观,认为：作为结果的知识是不断发展更新的，发现真理、探求结果的方法才是更重要的。知识本身并不是教育的目的，而是建立科学方法的工具和手段 更关心：怎样使传授知识的过程成为掌握科学研究方法、开发学生智慧的过程 代表人物杜威,同一堂课 两种完全不同的评价,中国衡量教育成功的传统标准是，将有问题的学生教育得没问题、“全都懂了”。所以，中
7、国的学生年龄越大，年级越高，问题越少 美国衡量教育成功的标准是，将没问题的学生教育得有问题，如果学生提出的问题教师都回答不了，那算是非常成功。所以，美国学生的年级越高，越富有创意，越会突发奇想,中小学科学教育的价值定位,科学教育价值定位的理论分歧 理论之一：斯宾塞：科学知识最有价值19世纪中期的英国。斯宾塞的主张：教育要为儿童将来的完满生活作准备 理论之二：赫胥黎：让学生享受完整的科学文化提出了文理沟通的观点，主张既要进行科学教育，又要进行文学教育 。主张学生在离开学校之前，都应当牢固地掌握科学的一般特点，并且在所有的科学方法上多少受到一点训练。 理论之三：杜威：重视科学方法反对把科学看作是一
8、些既成的事实、规则、定理，而认为科学本身也在不断发展更新，因此，教育主要不是去传授那些现成的知识，而应主要培养学生掌握科学的方法,我国科学教育价值取向的偏差及原因分析,科学教育价值取向的偏差 ： 其一是偏狭的理性主义价值观 表现为：第一，强调科学教育应授予学生以传统的科学学科体系，使学生认识和理解自然科学各学科的基本结构、概念及符号系统，达到贮存、检索、迁移的目的。只重知识的传授和技能的训练，忽视科学精神、科学方法、科学态度的培养；第二，把基础教育中的科学教育看作是为了培养科学家和专业人才，只重少数尖子生，而忽视全体学生科学素养的培养；第三，科学知识的传授局限于学科中心，缺乏科际整合。上述表现
9、可以从我国历年理科教学大纲中发现痕迹 其二是片面的工具主义价值观。,化学教学大纲,1963年全日制中学化学教学大纲（草案）强调中学化学教学目的是使学生获得重要的关于元素、化合物和化学原理的基础知识以及化学基本技能； 1978年颁布的全日制中学化学教学大纲（试行草案）写入了培养分析和解决一些简单的化学实际问题的能力； 1986年颁布的大纲提出的目的是：使学生比较系统地掌握化学基础知识和化学基本技能，初步了解它们在实际中的应用，培养和发展学生的能力，进行辩证唯物主义和爱国主义教育。,我国科学教育存在的问题,主要表现为：缺乏科学实验；轻视科学方法教育；忽视科学精神教育；科学知识教育效果也不理想。 中
10、小学教育中存在的问题：缺乏对科学教育全面普及的认识；对科学教育价值观的理解不全面；课程结构和讲授方法单一；评价目标与观念单一；教师素质亟需普遍提高；实施教学改革,形成原因,第一，传统科学教育思想的影响 第二，近代中国科学文化发育不全 近代科技文化的发展在我国重人事、轻科学；重技术、轻理论；重经验实用，轻理论概括的文化传统 中国近代科技文化发展过程中两次理论建构都带有明显的畸形特征 ：第一次是清末“中体西用” ；第二次是“科玄论战”（ 1923年）,第三，科学教育的理论研究不足 （1）笼统地谈提高科学文化素质，缺乏目标层次上的分化； （2）偏重科学知识的传授，把科学知识、科学精神、科学方法孤立起
11、来，没有形成相互之间的有机联系； （3）在讨论科学教育与人文教育整合时，停留在形式的认识上，没有落实到人的素质,中小学科学教育的价值定位,（一）科学教育的价值定位：国民科学素质的培育,科学素质,全面的科学教育,全体学生,科学知识、科学精神、科学方法,良好科学素质的含义 ：,科学的价值体系,真理价值,实用价值,追求真理 诉诸证明,科学与生产的紧密结合 促进人的发展和推动社会进步的事业。,良好科学素质的含义 ：正确理解和认识科学的价值，掌握构成科学的主要概念，具有良好的科学精神。 我国2049计划提出中国国民的科学的素质：科学素质是国民素质的组成部分，是指公民了解必要的科学知识，具备科学精神和科学
12、的世界观，以及用科学态度和科学方法判断和处理各种事务的能力。,构建中小学科学教育的目标体系,目标是价值定位的直接体现。在考虑中小学科学教育目标时，需要注意两点： 一是层次性，指的是中学与小学的目标在具体内容和要求上应有所区别； 二是衔接性，指的是不同阶段的科学教育应互相衔接，不能脱节。,科学教育目标的变化,未来的科学家,19世纪中叶,20世纪中叶,2080年代,科学为大众,2090年代,合格公民,幸福人生,世纪之交,基础知识 基本技能,科学技术社会,科学素养,个人发展,从下面的图表，可读出什么信息？,通过查阅和统计有关学位论文摘要、索引中收入的科学教育博士论文，我们可以看出科学教育博士生教育发
13、展的大致情况。例如，根据国际学位论文综合索引的记载，归入“科学教育”类的博士论文自1925年起开始出现。然而，在1925年到1947年的22年里，总共记载的论文只有22篇。而如下图所示，自1948年起，论文篇数明显增加，到70年代初达到高峰。最多的1972年中有164篇。前面提到，课程改革激发出对高层次科学教育及其研究人才的需求，这从图中不难看出。五十年代末开始，论文篇数的持续增加正与那一时期源自美国的世界范围的大规模课程改革运动相对应。,新世纪科学教育的标志性大事,2001年秋季起，基础教育新课程实验启动 小学自然更新为科学 初中在部分实验区始设科学(7-9年级)课程 中国跨入新科学教育阶段
14、,新 科学教育新 在哪里？,理念目标 结构内容 方式方法,定位于培养未来公民的科学素养 充分认识、发掘和实现中、小学科学教育的社会与学生发展功能,追求实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体目标,以科学探究为核心,新 科学教育给我们带来了哪些挑战 ？,总体,角色定位(教书教人) 关注焦点(学科学生) 目标定位(现实未来),三维目标的落实 探究教学的实施,具体,基础教育新课程对科学探究的强调,在理科各科国家课程标准中，通过将科学探究列入内容标准，实质性地强化了将探究性教学目标落到实处的要求。 科学探究性学习要求教师反思和更新自己的科学观、学生观、评价观，要求有一定的探究意识和探究能力
15、。,科学探究,什么是科学探究？,“探究性学习”与“研究性学习”是什么关系？,我能吗？我的学生能吗？,“探究式学习”与“发现式学习”有何异同？,它与实验教学是何关系？,学生成绩下降怎么办？,如何选题？课内为主？课外为主？,前期：困惑多多,科学探究,“探究性学习”就是经历科学研究的过程,科学探究包括八个环节（步骤）,“探究性学习”就是活动,“探究性学习”就是多做实验、也就是多动手,结果：累！且不快乐！,班额过大难以组织！,时间不够！,初期：问题多多,资源不足！,力不从心！效果难保！,科学探究,如何做到“神似”而非“形似”？,何为真探究？经过那几个环节就等于探究吗？,探究性学习活动看来更需要设计和组
16、织,学生做了实验，手是动了，但有时脑又停了！,我们要学习、研究的真多！,有时学生看似安静，脑筋却真开动了起来,现期：反思多多,科学课程改革所反映出的问题： 教师适应困难较大,共同的问题： “科学” 本质上到底是什么？我们每天教学生学科学，但我们教科学的方式方法是不是科学？,课例如何教“温度”海南的小学科学课,例1：黑板上写着： 什么是温度？温度就是物体的冷热程度。 什么是温度计？温度计就是里面有水银的玻璃管，用来测量物体温度的仪器。 然后分组就让学生们进行实验，测量物体的温度，最后完成实验报告。 评价：这不就是科学实验了吗？知识点掌握了，知道了什么是温度和温度计，实验做了，也掌握了怎样测量温度的技术,课例如何教“温度”(南京幼儿园）,师：小朋友，我有许多桔子汁，你们看能不能想办法让它快一点冷却下来呢？ 小朋友们提出了很多的很好的方法。老师把他们的想法一一的都画在黑板上，如用风扇吹的，口吹的，用微波炉，加冷水，用冷毛巾等等各种各样的想法。 然后开始做实验 细节：用电风扇吹的同学
