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關鍵詞 跨學科概念 科學教育 科學課程
中圖分類號:G42 文獻標識碼:A
0引言
跨學科概念是美國《新一代科學標準》(以下簡稱NGSS)“基礎框”內容中的一重要維度。它作為工程學、 生物學、 生命科學和地球與空間之間的橋梁,不僅對美國科學課程有重要研究價值,對我國的科學課程改革也具有重要啟示。然而,我國目前對跨學科概念的關注和研究還比較少,將其應用到科學課程研究的更是少之又少。因此,本文探討跨學科概念的內容和發展、挖掘跨學科概念與我國科學課程的聯系,試圖找出一條以“跨學科概念”為輔助,促進我國科學課程改革的道路。
1跨學科概念的內容與發展
跨學科概念主要指一些被普遍用在科學與工程實踐中的概念,在近五年美國科學課程的重要文件《K-12年級科學教育框架》和NGSS中,它被細分為模式,機制和解釋,系統和系統模型,能量與物質,結構和功能,穩定和變化以及尺度、比例和數量這7個跨學科概念。跨學科概念源于跨學科的興起,跨學科最早興起于20世紀20年代,當時的美國社會科學研究會正致力于研究整合因專業化而被孤立的各學科。后來,經濟合作與發展組織(以下簡稱OECD)的教學研究及改革中心又在世界范圍內進行了首次跨學科活動的調研,使得跨學科廣泛進入到教育界的視野中。事實上,美國對于跨學科概念的研究已有10多年,在NGSS頒布之前,美國就將“跨學科概念”以“通用概念”或“統一主題”的名稱在美國代表性的科學標準中提及過多次并加以實踐。跨學科概念發展至今,對于美國科學教育而言已經是理論相對比較成熟且有一定實踐成果的體系。但是,國內對于跨學科概念的研究還沒有相對完善的體系。國內學者目前大多從美國《國家科學教育標準》中的“統一概念”和《K-12科學教育框架》中的“跨學科概念”進行比較;跨學科概念與科學本質觀之間的聯系等進行研究。
2跨學科概念與我國科學課程的聯系
我國的科學課程按照教育程度劃分為小學科學和初中科學。目前小學科學以綜合課程的形式教學,初中科學除了浙江省是綜合課程外,其余省份均為分科課程。本文通過將跨學科概念與我國科學課程的內容進行比較,尋找出兩者之間的內在聯系。
2.1 跨學科概念與小學科學課程的聯系
《義務教育小學科學課程標準(2017年版)》中的第三部分課程內容包含物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術與工程4個領域,教育部從中選取了適合小學生學習的18個主要概念供其學習,其中,物質科學中有“物質具有一定的特征,材料具有一定的性能”;“機械能、聲、光、熱、電、磁是能量的不同表現形式”等這樣一些概念。從用詞上,我們可以得知,這些概念涉及到了“能量”、“物質”等一類詞匯的使用;從語言表述上,我們可以發現,它們是以具體的例子(如光、熱)在圍繞著某些概念(如能量),以歸類和描述其屬性的方式來表達。我們可以將其與跨學科概念要素中的“能量與物質”來比較,跨學科概念中的“能量與物質”在NGSS中給出了解釋,雖然解釋的內容比較抽象,但可以發現,它同樣是以歸類和表達其性質的方式在敘述。由此可以分析出,跨學科概念要素中的“能量與物質”和上述舉出的小學科學課程內容中的一些概念具有很強的聯系,它們都在促進學生對“能量與物質”概念的外延和內涵上的把握,幫助學生分清“哪些是屬于物質的”,“物質具有哪些屬性”,只不過前者的表述更為具體,后者則比較抽象。因此可以看出,跨學科概念與我國小學科學課程內容緊密相關,完成這些概念的理解與掌握,孤立的學科教學模式是不可能做到的,必須將學科有機的聯系在一起,才能更好的讓學生學會對一類事物的歸類和應用。
2.2跨學科概念與初中科學課程的聯系
我國的初中科學課程大多為分科課程,即分為物理學、化學和生物學課程。關于跨學科概念與我國初中科學課程的聯系研究,南京師范大學課程與教學論專業碩士研究生廖婷婷在《跨學科概念融入初中科學教育的初步研究》一文中,將跨學科概念分別對初中生物學、物理學、化學課程進行對應性和關聯性研究及實證研究,發現跨學科概念與這三門學科課程內容高度對應,對應關系呈現一對一或一對多的表現形式,即跨學科概念與這三門學科課程內容的聯系和對應極為緊密;此外跨學科概念與這三門學科各水平知識都有緊密的聯系,關聯性很大。這項研究強有力的證明了,將跨學科概念引入初中科學課程是可行的。跨學科概念的意義在于貫穿各學科,使學科之間呈現有意義的連接,而將其引入初中科學教育中,則能使看似孤立的分科科學課程變得緊密相連,構成一個科學系統。
3跨學科概念對我國科學課程改革的啟示
縱觀我國科學課程的發展歷史,國內教育工作者圍繞著課程改革,制度完善,學科地位等問題進行了一系列調查、分析工作,使得我國科學教育日益完善。然而,不同學科如何實現內在統一,小學、中學的科學概念如何循序漸進等問題還需進一步解決。經過上述的分析發現,跨學科概(下轉第20頁)(上接第18頁)念這一維度對于我國科學課程的改革具有重大意義,共有如下啟示:
關鍵詞 生物教學;在線討論;WISE
中圖分類號:G652 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2015)22-0167-02
Characteristics and Enlightenment of Foreign Biology Inquiry Teaching Case//WU Tianhao
Abstract Our high school biology teaching promotes inquiry learning
vigorously, but in the actual teaching is not so perfect. Inquiry teaching abroad has many features like inquiry-based learning process visualization, emphasizing the integration of knowledge and problem solving, scientific inquiry with technical support, which provides important inspiration for our biology teaching.
Key words biology teaching; online discussion; WISE
1 前言
目前我國中學生物教學中大力倡導探究性學習[1],但在實際教學中探究性學習的實施并不到位。究其原因多種多樣,如現行評價體系對于探究的重視程度不足,探究教學所需的教學資源要求過高等,這些原因造成生物探究教學開展受阻。而生物作為一門以實驗為基礎的學科,探究教學又是必不可少的,這樣的矛盾嚴重阻礙生物教學的效果。此類問題也曾在國外生物教學中出現,為了應對這一問題,美國伯克利大學開發了WISE平臺,輔助開展生物探究教學,取得較好的教學功效。WISE中有許多經過教學實踐的成功案例,分析其特征及優勢,能為我國生物教學提供一些啟示與借鑒。
2 WISE及其案例特征分析
WISE全稱為基于網絡的探究式科學環境(Web-based Inquiry Science Environment,簡稱WISE)[2],其由美國國家科學基金會(NSF)贊助,加利福尼亞大學伯克利分校的Bell和Linn教授開發,1998推廣使用。WISE平臺的使用者可以注冊教師賬號或學生賬號,教師賬號可以使用項目管理、學生管理、課程開發和編輯等功能,而學生賬號則提供在學項目列表、作業單等;學生賬號可組成課程探究小組,進行協作學習。WISE提供了一個基于網絡進行科學探究的學習環境,其中的課程囊括了中小學生物、物理、化學等學科,用戶登錄后即可開展相應課程的學習或管理[3]。
WISE平臺中有一個典型生物教學案例:“Ocean Bottom Trawling, What A Drag!”(海底拖網捕撈,這是個錯誤!)其以海洋拖網捕撈為背景,幫助學生了解被捕撈魚群的變化,從而理解生物進化的過程,并使學生對于進化理論產生較為深入的理解。這個探究教學案例具有如下主要特征。
探究學習過程可視化
首先,WISE使學生探究過程可視化。平臺項目常將探究過程分為數個步驟,逐步開展。在“Ocean Bottom Trawling, What A Drag!”中,探究過程被分為問題介紹、進化理論闡述、魚群進化實驗、魚群變異與遺傳、魚群代際變化和匯總六個步驟,吻合美國國家課程標準中根據實驗證據來核查已有結論,運用各種手段來搜集、分析和解釋數據,得出答案、進行解釋并做出預測,把結果告知于人這幾個探究步驟[4]。
其次,WISE使學生探究思維做到可視化。WISE在每個教學步驟之后都提供了一個筆記(note)板塊,要求學生記錄思維過程,以及對于課程內容的思考,保留探究過程和思維的痕跡;在學習過程中的協作學習部分,WISE提供了在線討論(online discussion)功能,方便學生在線討論問題,在開展協作學習的同時將討論過程、對于學習內容的理解等內容提供給教師,呈現交流過程中的思維變化。此外,項目提供給學生一個思維集錦(idea basket),要求學生記錄自己的想法,并在后面的學習中及時補充、修正這些想法,最后整理這些觀點,幫助學生完整記錄思維過程。
強調知識整合學習與問題解決 在本案例中,教學活動的目的是要求學生學習拉馬克和達爾文的進化理論,但是并沒有一開始就提出進行兩個理論比較,而是在問題介紹部分中提出屬于生態學范疇的海洋拖網捕撈活動,以拖網捕撈中小丑魚的生存問題引入進化理論,強調不同知識之間的整合學習。在項目的中間部分通過實驗等方式讓學生學習進化理論,進而得出小丑魚種群將如何變化的答案。在學習進化理論的過程中,目標始終指向預測小丑魚生存的問題,旨在解決實際問題。
技術支持下的科學探究 WISE通過提供一系列基于網絡技術支持的模擬實驗幫助教師開展探究教學。模擬實驗完全符合科學探究過程,這一系列的過程在幫助師生開展探究活動的同時也強化了學生對于科學探究的認知,對于探究流程更加熟悉。“Ocean Bottom Trawling, What A Drag!”中為了證明進化對于生物種群的影響,項目提供了一個模擬實驗,比較各種生存環境下池塘中魚的游泳速度,最終得出結論:在存在選擇壓力的情況下,游泳速度慢的魚會被淘汰,從而在多代之后留下速度越來越快的魚。
3 WISE及其案例對于我國生物教學的啟示
積極建立網絡平臺,促進探究學習過程可視化 探究學習在我國難以開展的一大原因就是探究過程的內隱性,學生探究活動完成后除去數據記錄之外,極少有表現學生探究過程、思維歷程的載體,由此使探究學習這一過程難以直觀觀察。而WISE則通過現代教育技術手段使探究過程做到可視化,將探究過程按步驟分開,使學生對探究過程有直觀的認識和總體的把握。
不僅在教學過程中存在內隱性這一問題,探究學習在課程評價階段同樣存在相當的難度,我國現行評價體系難以量化甚至無法展示學生的探究能力。這正是目前教學評價體系重視知識而輕視能力這一弊端產生的原因之一。評價的難以開展導致在需要對學生進行評價的情境中,教師難以評價學生的探究能力,而只能對于知識進行評價,導致紙筆測驗成為唯一評價標準,應試教育無法根除,素質教育難以開展。比如在自主招生等要求對于學術型人才篩選的測試中,校方可以通過對于學生探究學習情況的調查,了解學生的探究能力,了解其是否適合于本校或本專業。由此,評價才能發揮其導向作用,引導教學偏重探究、偏重能力,而不是一味追求知識。
此外,在現行教育體系中,教師在學生學習后很難準確掌握每個學生對于學習內容的理解情況,因此很難針對性地對于學生的學習誤區進行糾正。尤其在國內大班教學的現實情況中,了解每個學生學習過程和思維過程幾乎是不可能的。這就造成學生學習產生誤區而無法及時糾正,錯誤屢屢發生卻不清楚發生原因,對于教學造成極大不良影響。而教師可以通過學生思維的可視化來觀察每個學生的思維,由此來把握學生的學習情況,糾正思維誤區,幫助學生保持思路正確。由此可見,探究學習過程可視化對于探究教學的開展、教學評價都有重要意義,如果積極推動網絡學習平臺的建設,學生的探究學習就有可能作為學習評價的重要一環而存在,促使學校、教師和學生重視科學探究。
強調知識整合學習,以解決問題為導向 在我國現行教學體系中,知識點常以專題形式呈現,雖然便于學生的知識體系構建,知識之間關聯較好,但是在知識掌握之后缺乏知識的整合,使知識仍然是獨立的知識,而難以產生相互之間的關聯,難以形成邏輯上完整、可以用于解決完整問題的完整知識體系。課程難以突破分科課程的壁壘,無法形成在教學中有重要意義的綜合課程。學科間的橫向聯系被割裂,由于不符合認知的邏輯,導致學生難以整體發現、分析和解決問題。這一點與注重與現實生活的聯系的高中生物課程理念是相左的,因此應當注重知識整合與解決問題。
我國生物教學在生物進化一部分的教學導入使用的例子為枯葉蝶的進化原因,這一例子在生物知識如此普及的今天似乎已落后于時代,很難引起學生的注意,難以使學生真正對問題產生好奇,進而進行以解決問題為導向的探究,而是僅僅注意書本材料。無法做到以問題為導向確實是我國生物教學的一大遺憾,而WISE則重視真正以問題為導向,在教學過程中始終指向解決小丑魚生存的問題,由此使學習的目的針對解決問題而非獲得知識,這一點是完全符合探究學習本質的。通過網絡平臺的推廣,以解決問題為指向的綜合課程將更加易于開發。
加強技術支持,促進對生物概念、理論的深刻理解 WISE在“進化”部分設計的模擬進化實驗很好地模擬了進化過程,讓學生直觀看到進化如何發生,如何影響生物的性狀,使學生具象地了解進化。WISE提供的活動不僅有實驗,還有建模設計、辯論、討論、頭腦風暴、角色扮演等,可以充分活躍學生的思維。探究教學在我國教學中無法順利開展的一大關鍵問題在于資源不足。受限于時間、空間、客觀條件等因素,很多探究活動難以開展。如生物教學中“進化”這一部分,教師很難在現實中找到適合的例子來證明進化的發生,更難以向學生展示進化對于生物性狀的影響。在人教版課本中,“進化”這一部分沒有提供探究實驗,因為確實難以開展實驗。在實際教學中教師或完全不進行實驗,或使用類比模擬實驗,如在某一顏色背景板上“抓”顏色不同的“獵物”,以此模擬自然選擇的過程。這樣的教學不但耗費教師的精力,而且在實際開展中會遇到學生故意搗亂等未知問題,教學效果如何尚不得而知。
通過對比發現,WISE所提供的模擬進化中自然選擇的實驗不但無需模擬,真實再現可能發生的情況,而且不需要教師做大量準備,更不存在學生搗亂的情況,教學效果必將十分良好。現代教育技術支持下的探究教學不僅可以節約課堂時間,促進對生物概念、理論的深刻理解,增強教學效果,甚至能打破教學資源不足的窘境。這些優勢將促使教師更加積極主動地開展探究教學。
我國由于探究教學起步較晚,與國外尚有一定差距,而WISE的成功帶來很多啟示。如果在我國能夠全面推廣類似的網絡平臺教學,相信對于我國生物課程及教學的發展是大有裨益的。
參考文獻
[1]普通高中生物課程標準(實驗)[S].北京:人民教育出版社,2003.
[2]WISE[EB/OL].[2015-05-30].http://wise.berkeley.edu.
2001年,隨著我國新一輪課程改革的啟動,我國小學科學課程的改革也步入了新的發展階段。這一階段的重要標志是小學課程中的自然課被更名為科學。2001年頒布的國家《科學(36年級)課程標準》(實驗稿)也明確了這門課程是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程。課程性質的變化,會給我們帶來哪些觀念上的改變?教材編制和課堂教學應發生哪些相應的變革?這些問題曾經十分明確地擺在所有改革者的面前。在探索上述問題的過程中,有兩個基本事實令我們十分關注。其一是,一些發達國家基礎教育階段的科學課程改革已取得長足的進展,并表現出鮮明的價值取向和發展脈絡;其二是,2002年對我國21個省市小學科學教師的問卷調查表明,相對于科學知識等方面,我國小學科學教師的最大困難和問題是缺乏對科學性質的了解,對科學課程和學生的認識也極大地影響著教師的教學實踐。在課程開發和課堂教學中亟待解決的具體問題是,如何根據培養科學素養的新目標設計課程結構和選擇教學內容;如何圍繞核心概念開展科學探究活動;如何在科學概念的學科邏輯結構和兒童認知發展的心理結構之間找到結合點;如何將學習內容、學習態度和學習方法相互關聯,等等。為了應對課程性質變化帶來的挑戰,我們認為,需要借鑒發達國家科學課程改革的成功經驗,同時著力解決我國科學教育發展中面臨的特殊困難。在這一過程中,圍繞一門課程展開基礎性研究,可能是尋求問題解決方法的一種途徑。
為什么選擇STC課程進行實踐研究
經過分析和考察,我們選擇了美國的STC科學課程。原因之一是,近百年來,美國對科學教育的研究較為系統,而近30年來,基于對科學教學和科學學習的大量研究成果,已經形成了關于科學學習本質的一些指導原則,便于我們分析和理解課程設計的理論基礎。另一個原因是,第二次世界大戰后,世界科學文化的中心已由歐洲轉移到美國,美國的科學教育會傳遞出更多的科學文化信息。
從2006年9月起,我們組織遼寧、北京、天津、湖北、重慶、廣東、江蘇和浙江8個省市的10所小學進行了為期6年的美國STC課程實驗。目前,這項實驗已如期完成,共在20個實驗班的741名學生中進行了16年級全部24個單元的課堂教學,對學生在這門課程干預下的言論和行為做了全程、多角度的觀察。
關于STC課程的研究方法,我們也決定突破文本研究的局限而采取課題實驗的方法。我們相信,親身實踐會促使研究者對研究對象做更為深入的了解,課堂實驗會便于我們從教學過程中收集相關的事實形成證據,以作為認識形成的基礎。
為了更準確地把握研究的對象,從實驗伊始,我們就確立了實驗的基本原則——嚴格按照STC課程教師指導用書中的系列設計進行教學,并邀請美國STC課程的培訓師對實驗教師逐單元進行培訓。為了研究的需要,我們也要求兩名實驗教師同時進入課堂。一名進行教學,一名進行觀察和協助收集事實性資料。事實性資料主要包括課堂實錄(用攝像機記錄的課堂教學全過程,共290節)、班級記錄單(教師和學生在新聞紙上記錄的班級討論結果,共1498份)、學生的記錄單和科學日記(學生觀察和實驗的原始記錄、對數據作出的處理以及個人觀點,共13818份)、教師的教學日記(教師記錄的教學軼事、教學感悟和體驗,共1188份)和各種評價信息(單元的前測和后測、過程性評價、終結性評價和學生自我評價,共1580份)等。
將上述事實性資料置于實驗研究的框架之內,運用已有理論進行分析和推理,從實驗中我們獲得了學生發展的相關證據,并識別出課程在其中所發揮的作用。這為我們認識當代科學課程的基本理念、教材編制和課堂教學改革的內容和方向提供了豐富的基礎資料,同時也獲得了對改善我國科學教育現狀的眾多啟發。
STC課程的設計理念和實施策略
美國STC課程的文本教材分為教師指導用書、學生活動手冊和學生科學讀本3大部分。按照大單元的結構,16年級的課程由生命科學、物質科學、地球科學、設計與技術領域的24個單元教學模塊組成,每一個單元需持續進行2個月左右的教學。
STC課程的設計充分體現了現代科學的價值觀、方法論和認識論。在STC課程里,科學被置于課程設計的核心位置上。例如,科學重視證據和數據。孩子們在不同主題的學習過程中能不斷體驗證據和數據是形成和發展某一觀點的基礎,能不斷參與與證據和解釋相關的討論和分析,不斷對證據和數據進行評價,并不斷體驗和反思所學的知識。例如,科學需要經歷一系列復雜的實踐活動。孩子們在課程中能不斷學習如何提出問題,如何進行觀察和實驗,如何組織、表征和使用數據,如何基于證據進行推理論證,以及如何做出解釋等,反復體驗知識的建立和拓展過程。例如,科學是一項凝聚集體智慧和創造力的工作。課程十分強調知識的發現和習得都離不開學習(科學)共同體,不同結果和觀點的存在對修正和完善自身的認識至關重要。孩子們在課程學習中能不斷經歷與伙伴合作探究的過程,逐漸理解社會構建在科學知識建立過程中的作用。例如,科學是運用概念結構和相關事實理解自然現象的。STC課程采用概念分級的方法,從統一概念的層面建立了整體框架,從單元概念的層面確立了單元的學習主題和目標,又從分級概念和子概念層面設計了連貫的課堂教學活動。這樣使孩子們從小學階段就開始學習如何將學習內容與更高層次概念聯系起來,逐步搭建理解自然現象的概念性框架。
課程的設計還充分體現了兒童中心的原則。通過這一原則,STC課程很好地進行了學科邏輯與兒童邏輯的結合,具體表現在對兒童已有學習經驗、能力和態度的關注。課程設計的學習周期、教學步驟、科學記錄單和評價系統,從多方面保證了以兒童的前概念作為教學的起點,使孩子們能夠始終保持學習的興趣,并不斷發展做出預測、進行解釋和科學論證的能力。還表現在所采取的一系列適應兒童發展需要的教學干預措施。“一英寸寬,一英里深”的大單元設計,使兒童有機會進行深入探究,能夠不斷積累連續性的學習經驗并與同伴進行充分的交互。建立在元認知理論基礎上的單元組織結構和活動設計,使孩子們能夠通過回顧和反思,不斷修正和完善自己對事物的原有認識。此外,課程還十分注意將兒童的科學學習與他們的好奇心、學習興趣和日常生活經驗相聯系,不斷激發他們持續學習科學的愿望,并深入理解周圍的自然現象。
STC課程的教學策略包括班級討論、頭腦風暴、合作性學習小組、思維工具和學習(材料)中心。由教師有效引導的班級討論被認為是科學學習中非常重要的手段,它為學生提供了明確表達自己想法、練習依靠證據做出解釋并與同伴進行集體論證的機會。頭腦風暴是在單元或一節課的起始階段具有刺激性和引導性的活動,它使學生和教師了解關于學習主題已有的知識和期待解決的問題,同時學會如何在討論中尊重他人,以及融合自己與他人的想法。合作性學習小組是STC課程中廣泛采用的學習組織形式,它讓孩子們在與同伴的合作中應對挑戰性學習任務,學會通過溝通、交流和分享形成對事物的認識,提高學習的能力。思維工具主要指科學記錄單、網狀圖、維恩圖等。它們發揮了幫助學生組織和呈現實驗數據,對學習主題做盡可能多的聯想,識別概念間的聯系,以及對不同的信息進行比較等信息加工作用。學習(材料)中心是教師在教室里設置的一個由探究器材、科學圖書、視頻資料等組成的學習支持系統。它延伸了課堂教學活動并能協助學生開展課程之外的自由研究。
實踐研究的發現
通過對STC課程的6年實驗,我們從課堂觀察所獲得的大量事實性資料中發現,STC課程的目標基本上都能在實驗班的學生身上得以實現。
STC課程的目標之一是,使科學對所有學生都是適合的、有趣的和富有挑戰性的。從24個單元后的學生自評中,我們看到學生通常都用“有趣”、“興奮”或“有成功感”等詞匯形容他們對單元學習的體會和感受。在每個單元長達2個月的科學學習中,學生們表現出的持續的學習熱情給我們留下了深刻印象,也證明了課程對孩子們的吸引力。挑戰性探究在STC課程中十分突出,不僅表現為活動設計的難度,而且表現為較高的教學要求。我們觀察到,幾乎沒有一個小組的學生會顧及失敗的煩惱,他們總是全身心地投入。適切而又富有挑戰性的教學活動大大促進了他們的發展,使6年級的學生不僅能自行設計實驗和表格,利用簡圖和文字的組合表征觀察結果,還能評價證據與探究方法和工具的關系,關注論證的客觀性、全面性和準確性。
STC的課程目標之二是,有助于學生對周圍世界的概念性理解。從記錄單對事物或現象的大量解釋中我們看到,學生們的概念性理解不僅僅是具象、生動和個性化的,隨著單元教學和年級的推進,他們已經表現出層級發展、多維聯結、富有邏輯和反思性等特征。例如,對“生命特征”這一核心概念,從1年級到6年級,實驗班的學生能夠清晰地呈現。從生物的基本生存需求到生命周期,從生物的相互依存到身體結構、習性與棲息地的關系,從生態系統到外部環境對生物的影響這樣一個逐級發展的特點。從“生態系統”單元的課堂實錄中,可以明顯地看到學生對相互依存概念所形成的包括食物鏈、相互作用、物質與能量的流動在內的復雜邏輯結構的了解。從單元總結課學生對班級記錄單的修改中,也可以看到他們已經具備了不斷對先前形成的概念進行反思和修正的能力。
STC課程的目標之三是,幫助兒童發展論證的能力。在6年的課程實驗中,我們不僅觀察到大量的觀點交互、以證據為依據的學生論證行為,而且發現了學生在論證中已經存在并發展著的評價證據、重復檢測、協調證據與觀點的能力。從對實驗班學生的全程觀察中我們還發現,兒童批判意識的發展是隨著探究熟練程度的提高、收集證據能力的增強而逐漸發展起來的。從低年級到高年級,兒童論證能力變化表現出明顯的階段性特征。在大量的單元前、后測中觀察到,學生正在逐漸形成自己的解釋體系,逐漸脫離情境進行抽象概括,自覺地辨識事物間的聯系,主動尋找證據并形成自己的生成性解釋。
STC課程的目標之四是,促進學生科學態度的形成,如好奇心、尊重證據、靈活性和對生物的敏感性。從嵌入式評價活動中我們發現,學生們基本能夠運用簡單的科學原理綜合或選擇實驗方法。他們不僅能夠較準確地記錄結果,而且也能對之進行卓有成效的處理,還會根據情況用恰當的方式進行呈現。他們對頭腦風暴和集體論證中的3個原則經歷了由不適應到自覺遵守的過程,逐漸能夠傾聽別人的意見,并且聯系事實或證據陳述自己的觀點。在飼養蝴蝶和威斯康辛植物的過程中所表現出來的對生命的敬畏和關愛是教師們在以往的教學中從未見到過的。“生態系統”單元關于海灣污染問題的辯論活動更是表現了孩子們對社會問題的強烈關注。
收集到的大量事實性資料表明,通過STC課程的學習,實驗班學生的科學素養獲得了明顯的發展。這是哪些課程因素成功干預學生科學學習的結果?又為我國科學課程的建設和課堂教學提供了哪些可供借鑒的經驗呢?我們從10個方面進行了梳理并開展了專題研究。這10個方面是,課程的整體框架和知識的組織形式,概念發展的連貫性和廣泛性,適合于兒童的科學實踐活動,情境化的教學設計,集體論證能力的培養,學習共同體的創建,教學評價系統,探究材料的設計和使用,科學閱讀的開展和科學記錄功能的發揮。這10個方面涉及科學課程建設和教學的基本理念,也涉及具體的實施策略,我們認為是它們形成了STC課程的標志性特征,也反映了當代科學課程和教學的眾多要素。
對我國科學教育的啟示
通過6年的課堂實驗,我們認為STC課程給我們的最大啟示是,科學課程的開發和課堂教學都需要建立在對科學本質的深刻理解上。STC課程正是根據科學家的科學實踐設計了學生必須經歷的學習活動,并且在這些活動中突出了科學家在科學實踐活動中必須遵守的共同原則。這些活動使學生逐漸理解科學家是用什么方法認識世界的,科學知識是如何被發現并不斷修正的。這些原則使學生逐漸了解什么是科學的價值觀,理解為什么科學實驗與事實這么重要,為什么一個解釋的產生需要經過反復的檢驗,為什么只有堅持質疑和反思才能幫助我們形成更準確的認識。STC課程用自己的設計生動地向我們展示了用科學建構世界觀和道德意識形態的具體做法,告訴我們作為科學課程和教學的靈魂究竟是什么。相比之下,我國目前的小學科學課程在反映科學的核心要素方面還顯得很薄弱,需要進一步從事實性知識的教學中走出來。
關鍵詞小學作文閱讀導學模式
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根據“九年制義務教育目標導學體系研究”的總設計,使單元課堂教學模式學科化,課型化,我們設計的“小學閱讀導學”和“作文導學”兩個亞模式,經過41名教師的一年多驗證,證明該模式具有以下特點:1.概括性。該模式提練了小學語文教學的一般規律,抓住了小學語文教學中“閱讀”“作文”兩個重點。2.操作性。提出了教師的行動步驟,使教學活動開展有理有據。3.整體性。要求教師按照小學語文教學大綱,把握年級特征,以單元和課時目標為依據教,不肢解課文,不搞串講分析。4.針對性。針對目前課堂教學中普遍存在的三個問題提出來的:一是課堂教學存在著較大的主觀隨意性;二是教學活動缺乏科學有序的管理常規;三是教學優劣缺乏科學的評價標準,教師積極性沒有充分調動。5.優效性。該模式從德育、學習能力、認知三個領域規定了單元和課時教學目標,比較全面地概括了小學語文教學的內容,任務和目的,體現了小學語文的工具性和思想性特征;模式還運用了目標導學理論,在操作程序上匯聚了眾多成功的教學活動方式,養眼于提高課堂教學效率,使其具有優效性。
一、對目標導學體系研究中教學模式的認識
目標導學教學模式,是教師根據一定教學目標組織教學活動,引導絕大多數學生掌握教學內容,以達到既定目標的一種教學基本范型。
(一)理論依據
小學目標導學體系的理論基礎主要是布魯姆的掌握學習理論以及我國目標教學的豐富實踐和理論探討,現代認知心理學之認知理論的建構學說,元認知理論。
(二)教學目標
教學目標形成了認知、德育和學習能力一體化的教學目標體系。
(三)操作程序
1.單元教學操作程序是:設定單元目標課時按標導學形成性測驗矯正補救單元達標測驗。
2.課堂教學操作程序是:準備示導議練診斷評補。
(四)操作策略
教師在該模式中是目標的提供者和學生達標的組織者。教師安排每個單元的教學內容,分解各個單元的知識點,并用目標去準確界定它。教師按標施教,以標導學。
二、關于小學閱讀教學目標導學模式的構建
(一)小學閱讀教學的特點
1.小學閱讀教學的過程就是語言文字的訓練過程。這一過程包含三個方面的因素,即發展認識,發展語言,發展思維。語文知識的基本特征具有教化功能和情感性,進行思想教育是語文教學的一項重要任務;語文學科的工具性是區別于其它學科的一個顯著特征,讓學生感知、理解、鑒賞、積累、運用語言是閱讀教學的基本內容;就閱讀教學來說,學生是憑借語言和文字思考的,學生參與學習過程的主要心理成分就是思維,所以發展思維是語言文字訓練的內容。
2.閱讀教學是一個整體,詞、句、段、篇之間存在著有機的聯系,構成了語文學科的工具性和思想性。因此,在閱讀教學中,要字不離詞,詞不離句,句不離段、段不離篇,根據目標進行整體訓練。
(二)教學目標
1.認知目標。小學閱讀教學,要通過詞、句、段、篇的教學和朗讀,默讀,復述,背誦的訓練,使學生掌握常用的詞語;理解句子的意思;能給課文分段,歸納段落大意,概括課文的主要內容和中心思想;學習作者是怎樣觀察事物,思考問題和表答思想的;能正確流利,有感情地朗讀課文,比較熟練地默讀課文,能背誦和復述指定的課文;能讀懂少年兒童閱讀的書報。
2.德育目標。在閱讀教學中,教師要善于指導學生通過語言文字正確理解課文的主要內容,體會思想感情,提高認識,受到思想教育;教師指導學生理解語言文字是怎樣表達思想感情的,激發學生熱愛祖國的語言文字。
3.能力目標。著眼于逐步培養學生的自學能力,使學生在閱讀實踐中學習獨立思考,學習怎樣讀書。
(三)操作程序
1.初讀準備。初讀全文,感知全文,了解全文大意;深入學習每個段落時要初讀,承上啟下。從而在認識上有所準備,并激發學生學習興趣和動機。
2.精讀示導。確定重點詞、句、段作例子,進行導讀;教師通過指導,誘導、引導、輔導,釋疑解難,把握作者思路。
3.情境議練。以問題創設情境,引導學生議練;根據課文的特點,通過圖畫,生活,實物,聲象,語言再現情境,引導學生聽、說、議、練。
4.回講診斷。學完每個段落后,可回講重點詞、句和段,診斷掌握情況,及時矯正;學會全文后可根據板書提示,問題脈絡,圖畫情境進行回講,診斷掌握情況,及矯正。
5.歸納評補。一般是每個知識點學習之后有小結,歸納,并視其掌握情況進行評補和補做;重點是在精讀示導之后,情境議練之后,回講診斷之后,一方面歸納梳理知識點,一方面要歸納總結存在的問題,從而再次補救。
(四)操作策略
一般地說,可以按照由整體到部分,再到整體的順序進行教學。要從整體著眼,進行詞、句、段的教學。要注意各個部分的內在聯系,使學生對整篇課文有比較完整,深刻的理解。學生理解課文的過程,也是認識逐漸深入的過程。
(五)運用示例
課例:人教社九義教材第七冊《蝙蝠和雷達》,第二課時。
執教:德陽市中區八角井鎮小學教師黃沐潔,女,20歲。
本單元教學目標:通過對《撈鐵牛》、《蝙蝠和雷達》、《新型玻璃》、《一項科技活動》的閱讀,要在理解詞句,讀懂自然段,練習給課文分類的基礎上,學習歸納段落大意,以便更好地掌握課文內容;同時受到愛科學、學科學、立志為祖國現代化作貢獻的教育。
本課時教學目標:德育——使學生懂得人類可以從研究其它生物中得到啟示,激發他們觀察生活的興趣,培養學生認識事物的能力,教育他們愛科學,學科學。學能——練習歸納段落大意來理解課文的能力。認知——①在漆黑的夜里飛機怎么能安全飛行呢?②“啟示”是什么意思?③用一句話說一說1、2自然段主要講了什么?(以問題促讀促議)。然后精讀3—6自然段,并創設情境議練:①填表并說一說:科學家為了揭開蝙蝠夜間飛行的秘密,做了幾次實驗,都是怎樣做的?試驗證明了什么?②“反復”一詞表現了科學家怎樣的品質?③看燈片說一說:蝙蝠是怎樣用嘴和耳朵配合飛行的?④練習P105第3題,互評矯正。(精讀示導,精境議練)。繼續學習第7自然段,根據圖法和板書說一說:①飛機和雷達的聯系;②練習P105第2題,互評矯正。(情境議練)。最后總結全文:①出示1,2,3—6,7自然段的大意,并根據這個意思分段;②歸納概括段意的方法和全文的主要內容;③用“啟示”“摹仿”“發明”3個詞語,舉例說一說人類仿來的例子。(歸納評補)
三、關于小學作文教學目標導學模式的構建
(一)小學作文教學的特點
1.小學生作文就是練習把自己看到的,聽到的,想到的內容或親身經歷的事情,用恰當的語言文字表答出來。
2.小學作文教學既是培養學生用詞造句,連句成段,連段成篇的能力,又是培養學生觀察事物,分析事物的能力的集合訓練。
3.學生在作文訓練過程中,可以將所學的知識加深,改造和系統化,并能進一步獵取自然和社會知識;在情緒體驗中,可以陶冶審美感情,激發求知欲,發展個性,培養熱愛祖國、熱愛科學、熱愛生活的思想感情。
(二)教學目標
1.認知目標:逐步做到①有具體內容。②有真情實感。③有中心。④有條理。⑤有重點。⑥展開想象。⑦注意選詞用語。⑧寫完后要修改。
2.能力目標:逐步培養①觀察、思維、表答密切結合的能力。②能從課文中學習作者觀察事物、分析事物,遣詞造句,連句成段、連段成篇的能力。
3.德育目標:要表答自己真實的感受,不說假話,思想健康,別人看了可以從中得到有益的啟示。
(三)操作程序
1.觀察準備。在教師的引導下作有關人、事、景物的觀察,準備作文的素村。
2.范例示導。結合單元的讀寫重點和本次作文要求,分析一兩篇范文,引導學生揣摸作者的寫法,遷移到本次作文中來。
3.口頭議練。根據具體情況,可以引導學生口述片斷、梗概,思路,脈絡,也可以口述若干細節,可以口述開頭,結尾,過渡部分,也可以口述全文。
4.試作診斷。在觀察,范例示導和獲得其他同學口述信息的基礎上試評,進行自我診斷。
5.修改評補。經過試作之后,引導學生自改,互改,有針對性地集體評改,修正,適當重作,然后謄正。
(四)操作策略
指導學生作文從內容入手;采取靈活多樣的方式;鼓勵學生多練筆。
(五)應用示例
課題:人教社九義教材第七冊《圍繞一個意思寫好一個片斷》,兩課時。
執教:東方電機集團股份有限公司子弟小學教師周建華,男,24歲。
關鍵詞:新建院校;生物科學(師范)專業;就業;對策
中圖分類號:G650 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)41-0124-02
新建本科院校是我國高等教育體系的重要組成部分,由于其生成背景多樣、本科辦學時間短等原因,在辦學的過程中遇到了種種問題。如何保持原有優勢專業、發展新專業、合理布局專業,是所有新建本科院校必須解決的問題。生物科學(師范)專業其前身大多為師范專科學校的傳統專業,在學校合并、升本、轉型的過程中,根據學校發展的實際需要以及師范畢業生就業形勢的嚴峻性,其辦學規模逐步縮小,逐漸呈現邊緣化的趨勢。本文結合常熟理工學院(以下簡稱“我院”)生物科學(師范)專業畢業生的就業情況和近幾年教學改革實踐,對師范生就業難原因及對策進行一些探討。
一、生物科學(師范)專業畢業生就業難的原因
1.生源分布的不合理性
高考錄取以學生填報志愿為依據,按分數高低,公正、公平錄取學生,但在錄取過程中本專業填報的第一志愿的人數往往不足,需通過招收服從志愿的考生來完成招生指標。因此,在招生過程中很難考慮考生生源地的問題。另外,由于我院所處地理位置等原因,蘇南部分市、縣學生填報志愿時,形成扎堆現象。最多一年中同一專業來自同一生源地的學生多達15人。學生應聘教師崗位時,絕大多數市、縣設置生源地限制及學校限制,使學生應聘時競爭十分激烈,有的市、縣出現幾十個學生應聘一個崗位的情況,來自連續幾年不招聘生物師資生源地的學生,甚至連應聘的機會也無法獲得。
2.學生個人原因
(1)專業思想不穩定。面對就業的巨大壓力,部分學生專業思想不穩定,特別是填報服從志愿的學生,經過四年的大學學習生活,雖有部分學生轉變觀念,立志從事生物基礎教育事業,但仍有一部分學生放棄應聘教師崗位的機會。即使是填報第一志愿的學生,也有少數由于家庭的影響、觀念的改變等原因,作出另外的選擇。
(2)盲目攀比。部分學生就業期望值過高,盲目攀比,忽視自身特點,對自我缺乏客觀正確的分析,不從自身實際出發,不愿回生源地應聘,以教師工資、福利待遇較高的蘇南地區市、縣作為唯一的目標,在虛榮心的驅使下,錯失就業良機。
(3)缺乏就業競爭力。基礎教育要求學生在技能上有扎實的教師基本功和過硬的教育教學技能。技能的訓練要通過課內與課外、校內與校外相結合的方式,經過長時間的實踐訓練才能得以掌握。部分學生對這些技能訓練重視程度不夠,投入的時間、精力偏少,且不能進行持久的練習,在應聘時處于劣勢。另外,每個學校對技能訓練的要求和側重點都不同,在開設的專業方向課程及課時安排上有所差別,也在一定程度上導致學生就業時缺乏競爭力。
3.生物教師需求量甚微
生物科學(師范)專業培養的是中學生物師資,隨著中學生入學數量減少、中學合并等原因,中學生物教師處于基本飽和狀態。另外,生物學科在中學是一門不太被重視的副科,招聘人數極其有限,有些市、縣連續幾年不招,即使有招聘,絕大多數市、縣只招1~2位。在應聘的過程中,大多數地區一般允許學生參加2~3年的考試,許多學生不急于就業,待家復習,爭取第二年、甚至第三年應聘工作,使師范畢業生的就業率大打折扣。
4.生物師資來源多元化
自教師崗位公開擇優應聘后,博士生、碩士生及非師范專業畢業生通過教師資格認定進入中學生物師資隊伍,導致師范生競爭壓力空前增大。有些地方的星級高中只招收碩士以上研究生,部分地方教育系統“十二五”規劃中明確提出了各級學校研究生所要達到的比例。高學歷人群直接進入面試階段,使部分師范生失去了寶貴的應聘機會。
二、我院生物科學(師范)專業就業情況分析
我院2009屆生物科學(師范)專業共有30位學生,來自江蘇省20個市、縣,共有14位學生成功應聘教師崗位,占全班人數的46.7%,其中8位在初中任教,3位在高中任教,3位在小學任教。另有53.3%的學生就業于非教育系統;201 1屆共有39位學生,有16位學生成功應聘教師崗位,占全班人數的41%,其中7位在初中任教,3位在高中任教,6位在小學任教。另有59%的學生就業于非教育系統。從錄取教師比例來看,處在同類學校同專業較前的排名。原因主要有兩方面:一是生源分布較廣,參與應聘教師崗位的概率增加,二是兩屆學生具有良好的學風,較扎實地掌握了生物科學的基礎知識、基本技能及教育教學等技能。
三、生物科學(師范)專業畢業生就業對策
1.更新觀念、準確定位
中學生物學師資的培養主途徑仍是師范院校的畢業生。面對社會的需求,在對待師范生的就業問題上,不能僅統計就業率,更應注重應聘教師崗位的就業率,這關系到基礎教育的百年大計。應避免就業統計中只注重數量而忽視質量的做法,其統計方式也可適當放寬年限至兩年。通過多種方式,引導學生熱愛本專業、熱愛教育事業,準確定位,鼓勵學生去私立學校、培訓機構、偏遠地區就業,拓寬就業渠道。
2.適應社會需求,調整培養方案
從2007年開始,我院生物科學(師范)專業培養方案根據社會對人才的需求做了較大調整,培養目標中明確提出以培養合格的初中生物師資為主要目標,并能承擔高中生物學或小學科學的教學工作。經過幾年的實踐,師范方向人才培養體系已逐步完善,培養方案的調整為課程設置改革提供了保障。
一是構建“平臺+模塊”課程結構體系。根據素質教育和創新教育的要求,明確課程群在整個培養計劃中的地位、作用及課程間的關系。低年級實行基礎平臺教育,體現寬口徑、厚生物基礎的特色;高年級分模塊教育,通過方向課程,充分體現專業特色和職業特色。優化課程設置,在專業方向選修課中,從2008年開始,設置7門教師教育類課程,其中兩門與小學科學課程相關,學生根據所在生源地近幾年的師資應聘情況及個人愛好,選擇相應的選修課程。另外,還設置了適應未來生物學相關工作環境所必需的專業知識和技能的課程。近年來先后設置了生化工程、環境生物工程、環境與園林等方向,實行分流式培養。二是實施“分層次,三結合”實踐教學模式,加大實踐教學的比重。通過“基礎、綜合、設計、研究”四層次實驗課程,提高學生的實驗技能,建立了“理論教學為基礎,實踐教學為載體,第二課堂為拓展”的人才培養新體系,強化教學過程中理論與實踐、課內與課外、共性與個性的有機結合。將短學期作為提高學生的創新能力和實踐能力的重要平臺,營造高素質人才的成長空間。
3.多途徑強化師范生的職業技能訓練
一是狠抓學生的說課、上課等實踐性教學環節的訓練,加強教師職業技能的培養;二是利用本專業畢業生中生物骨干教師多的優勢,采用請進來、走出去的方式,培養學生的綜合素質,讓師范生走進中小學,切身感受中小學的真實生活,學習中小學優秀教師的教學經驗;三是借助師范生說課比賽、生物技能大賽,指導中小學學生開展科學探究活動以及第二課堂活動,鍛煉和提高學生的教學技能和實踐創新能力。
4.傳幫帶教,增強自信
【關鍵詞】科學課教學;方法應用Teach , teach the new model science teacher that the queen thinks of in doing play
【Abstract】Science class delight and charm depend on how you go to understand it , how to get rid of annotation first again how it, imparts it. Rightness understands rationally , that annotation, imparts the basicest being depends on your use how psychology goes to treat it , we seek to infinite science delight and probe into boundlessly fervency with a science heart warm and sincere , a happy science feeling ability in classroom teaching pricking the body all self's life in us.
【Key words】Science class teaching; Method applies新課程改革以來,各個學校越來越重視對小學生科學素養的培養,小學開設科學課的本質就在于要培養學生的科學素養,很自然科學課專職教師的隊伍也在不斷壯大,但是由于科學在小學階段只是一門大家所謂的“豆芽學科”,沒有語文、數學那樣風光,那樣引起學校、同行甚至社會各界的關注,因此很多教師是因為學校安排逼于無奈才來任教這門學科,因此在教學中顯得比較被動,這樣的教師并不少,如果我們抱著這樣的心態來上科學課,談什么探究,談什么學生自主,談什么培養學生的科學素養呢?我們常常說到希望學生能在科學課中站有主體地位,自主展開探究,使其在玩中學,學中獲得應具備的科學素養及科學知識,其實以我的理解學生在科學課中主體性的體現更重要取決于教師的對本堂課的環節設計清晰、問題設計巧妙和材料準備充分與否。因此學生在科學課中主體性的體現和教師的付出是密不可分的。想讓學生在科學課中尋找快樂,在玩中學,在動手時也充分動腦,教師必須從根本上意識到科學課本身的魅力以及重要性,也就是說首先自己要愛自己所任教的這門“豆芽學科”。
科學在小學是一門綜合性的學科,內容涉及物質世界、生物世界及宇宙世界等多個領域,并針對不同年級段的學生從猜測、提出問題、實驗描述、設計實驗方案和簡單的實驗操作能力等方面進行培養,在課程的教學過程中伴隨很多足夠吸引學生眼球和精彩知識內容以及觀察實驗、動手實驗,想要在學生心中占有一席之地并不難,你想讓他們在學中找到快樂,在快樂的同時學到知識并不難。然而,教師每屆都上相似的教材內容,聽到相似的回答,有的老師任教的班多,一節課的內容要講好多次,有的老師教學工作得不到學校和家長的支持理解……這個時候教師往往容易出現厭煩情緒和畏難情緒,使得我們的科學課教學了無生機,毫無意義。
關鍵詞: 英美科學教育改革啟示
1.問題的提出
隨著我國基礎教育課程改革的不斷深入,全國各地進行初中綜合科學課程改革試點的省份和學校不斷增多。然而,由于我國初中科學課程長期以分科為主,學科中心課程理論在我國基礎教育中一直占據主流,直至今日,全國范圍內在義務教育階段開設分科科學課程的地區還是大多數,綜合科學課程的普及仍然舉步維艱,科學教育改革遇到諸多問題和困難。本文對英美兩國開展科學教育的現狀進行了研究,著重分析研究了這兩個國家科學教育開展的情況特點,并結合我國科學教育的現狀,進行分析和探討,以期為綜合科學課程改革研究提供參考。
2.背景介紹
2.1我國教學改革和科學教育開展之回顧
我國在普通中學系統地開設理科課程,始于清政府頒發的“壬寅癸卯學制”。[1]20世紀20年代初至40年代末,初中理科教學一直在分科制與綜合制之間動搖,但分科制占上風。解放后,由于受前蘇聯課程體系的影響,分科制一直占據統治地位。1978年改革開放后,現代綜合科學課程逐漸引起國內教育界的注意。自80年代中期,我國開始介紹國外尤其是美國的綜合科學課程,也在局部地區進行了實驗研究。20世紀90年代初,在全國范圍內興起了一股“綜合科學課程熱”。2001年6月,我國教育部頒發了《基礎教育課程改革綱要(試行)》,規定在義務教育階段的3―9年級開設綜合科學課程,隨后制訂了《3―9年級科學課程標準》。在教育課程改革中,出現了東北師大附中、上海和浙江的初中綜合理科改革試驗。浙江省的《自然科學》課程成為我國第一個通過國家審定,在一個省范圍內使用的初中綜合科學課程。
2.2我國科學教育開展的成功與尷尬
從浙江省綜合科學課程實施的情況來看,綜合科學課程的實施促進了學生綜合素質的提高,形成了一支綜合科學骨干教師隊伍,為繁榮我國綜合科學課程作出了貢獻。但由于綜合科學課程在我國起步太晚,選擇《科學》的試驗區并不多,科學課程的實施相對來說還是缺少經驗,初中《科學》課程在實施過程中遇到了師資、教材、評價、社會理解和設備設施等重重困難,《科學》課程的推進步履維艱,甚至有些地區還走了回頭路。
有研究者對綜合課程實施中存在的問題作了總結,認為綜合科學教師在實際工作中確實遇到了相當大的困難,實驗區普遍存在綜合課教師跨原專業教學、負擔過重的問題,教師的業務素養特別是非本專業的業務素養亟待提高。大多數教師原有的專業知識不能滿足綜合課程的需要,對教材缺乏整體性的把握。經費投入少,實驗設備嚴重不足。[2]
3.英美科學教育開展的情況特點
3.1課程理念方面
在課程理念方面,英美非常強調學生的全面發展,強調學生在教學活動中的學習主體地位,強調學生科學探究能力的培養和發展。
3.1.1英國
英國政府在2000年公布了面向新世紀的《國家科學教育課程標準》,目標是促進學生精神的、道德的和社會和文化方面的發展;發展學生的主要技能,如交流、使用數據和信息交流技術的能力;促進學生其他方面能力的發展,如思維能力、專門技能、學習能力和接受可持續發展教育的能力。其基本理念是:科學課程面向全體學生,充分考慮學生的個體差異,強調培養學生的科學探究能力。[3]
3.1.2美國
美國科學教育的基本理念是:科學課程要面向全體學生;學生是科學學習的主體;科學學習要以探究為核心;科學課程的內容要滿足社會和學生雙方面的需要,應選擇貼近兒童生活的、符合現代科學技術發展趨勢的、適應社會發展需要的和有利于他們的人生建造知識大廈永久基礎最必需的內容;科學課程應具有開放性,在學習內容、活動組織、作業與練習、評價等方面應該給教師、學生提供選擇的機會和創新的空間,引導學生利用廣泛存在于學校、家庭、社會、大自然、網絡和各種媒體中的多種資源科學學習,將學生的科學學習置于廣闊的背景之中,幫助他們不斷擴展對周圍世界科學現象的體驗,并豐富他們的學習經歷;科學課程的評價應能促進科學素養的形成與發展,評價既要關注學生學習的結果,更要關注他們學習的過程。[4]
3.2知識體系方面
在知識體系方面,英美都十分重視科學是發現自然規律或存在于事實中間的關系,將自然科學涉及的各個學科融合,注重消除學科壁壘加強學科聯系,同時將生活和人類面臨的一些重大主題也納入其中。
3.2.1英國
英國的科學課程依然保持著知識體系的嚴密、邏輯性強等特點和優勢,同時充分發揮了各種情境在學生形成科學概念中的特點和優勢,又允許學生在教師的指導下,通過豐富多彩的活動理解和應用所學科學知識解決各種問題。以英國索爾特高級化學課程為例,選用索爾特高級化學課程的學生,手中擁有3本教科書Chemical Storylines、Chemical Ideas、Activities。學生可以在Chemical Storylines和Chemical Ideas之間自由轉換,尤其是Chemical Storylines中翔實的背景資料包括衣食住行的各個方面,能源、藥品、新材料、生物工程中的化學問題均有涉及。這種接近學生生活的學習材料不但適合學生的自主學習,同時Chemical Ideas中多樣化的學習方式也適合學生在教師的指導下深入理解所學的化學概念、原理等知識。[5]
3.2.2美國
美國科學課程強調科學不僅僅是知識體系,更是一種特殊的社會文化探究活動。科學的惟一目的是發現自然規律或存在于事實中間的關系,科學本質與教育本質的統一體是科學探究。[6]
3.3教學方法和教學手段方面
在教學方法和教學手段上,英美普遍重視觀察與實驗,重視學生在教學活動中的參與,以學生研究與探究活動作為教學的主線,注重讓學生通過自己的生活體驗和努力獲取知識并培養能力和習慣。
3.3.1英國
重視觀察、實驗,提倡以學生的研究與探究活動為中心的教學方式,是國外教學方法改革的顯著特點。英國十分注重觀察和實驗方法的運用。實驗的價值不僅僅體現在使學生理解科學知識、學會使用一些儀器、掌握實驗儀器的操作技能,更重要的是使學生學會和掌握實驗的方法。在英國的科學課程學習計劃中,不僅有全面而完整的實驗教學內容,在其達成目標中更有具體而系統的規定。例如,明確規定了整個實驗過程中的預測、觀察、測量、比較、記錄、分析、解釋、評估等各個步驟和環節。
3.3.2美國
美國中學科學課教學注重與生活的聯系,提倡學生在“做科學”中學科學,學生在科學課堂上注重動手,學生可以充分利用多種感官活動,加深對科學概念的理解。教師的教學方式隨意、幽默,教學中穿插科學故事,使用大量的身體語言。同時,教師還經常在科學教學過程中創設一定的科學教學情景,用豐富多彩的親歷活動來充實教學過程。學校科學教育實施“探究式教學法”,采用類似于科學研究方式進行學習,不是把現成科學結論直接告訴學生,而是要求他們自己親歷科學知識的獲得過程,通過形成問題―建立假設―制訂研究方案―檢驗假設―作出結論的完整過程來尋找問題的答案。[4]
3.4創新意識培養方面
在英美,中小學科學課堂是以學生為中心的,教師更加重視學生的興趣、個性和創新意識的培養。學校的教學設備、教學工具和圖書資料的配備非常豐富,能充分滿足課程開設的需要。除了學校配備的各種教具外,教師通常還會根據學科教學的需要和自己的愛好添加一些用來補充。例如,有些學校生物教室里,有飼養的蛇,有各種各樣的魚、蜥蜴、昆蟲等(飼養這些動物的前提是要經過學校的認可)。在美國某中學,在物理實驗室,學生可以拆卸和研究電視機、空調等各種電器的遙控器和學生計算器;在工藝美術課上,學做各種各樣的首飾和工藝品,打制、淬火、鍍膜工具和儀器樣樣齊全。[7]
3.5教材方面
在英美,科學課程所用的教材比較豐富,學校有比較大的選擇余地。教材普遍重視激發學生學習科學的興趣和積極性,將許多日常所見反映在教材中。教材的編排體系完全打破了原有的學科知識體系,將物理學、化學、生物學、地理生態學等學科知識作了很好的融合。教材十分重視學生動手能力的培養,強調學生的自主學習和探究活動。
3.5.1英國
英國《國家科學課程》頒布后,出現一些新的理科課程方案。代表性的課程有:索爾特高級水平化學方案。
索爾特高級水平化學課程方案,強調化學在世界上的重要性,它旨在通過顯示化學家所做的工作,描寫目前正在出現并發展的邊緣領域,以及擴大學生參與的學習活動的范圍來增加化學的吸引力。索爾特高級化學課程含有Chemical Storylines、Chemical Ideas、Activities、Teachers’guide四本教學用書。Storyline主要以專題形式給學生提供一種學習化學概念和化學原理的真實情景,包括以下故事專題:生命的元素、燃料的發展、從礦物到元素、大氣、聚合物的革命、藥品里有什么、聚合物的設計、蛋白質工程、鋼鐵的故事、農業方面、顏料的研制、海洋、醫藥研制。隨著故事情節的展開,自然引入理解故事的化學知識和原理來達到對故事中章節的理解。學生以Storyline為主體教材學習化學,在涉及的主要化學概念、原理、活動時,標出Ideas和Activities中的相應章節。[8]全部課程方案的試教工作于1991年開始,并且已經在歐洲七國范圍內推廣。
3.5.2美國
目前美國中學科學教育主要有3套教材,《科學探索者》、《科學?技術?兒童》和《面向中學的科學技術概念》。美國科學教育教材的特點是:知識呈現貼近學生的生活和社會實際,突出最基本的概念,重視學生的探究活動,教材體現了以探究為核心的思想,學生的自主探究活動很多,在內容上則重視從比較寬廣的背景中對科學的理解。以《科學探索者》為例:
《科學探索者》教材是根據美國第一部科學教育的國家標準《美國國家科學教育標準》(National Science Education Standard,NSES),針對21世紀人才培養計劃而編寫。教材涉及物理、化學、生物、地理等學科,編寫形式多樣,包括有趣的話題、生活化的課文,以及各種探究性實驗。該書在每冊內容的安排上,以各種有趣的故事性話題開始,然后把系統的科學內容摻揉進去。[4]
4.英美兩國經驗對我國開展科學教育改革方面的啟示
介紹和分析英美開展科學教育的做法和經驗,考察和反思我國科學教育的實際狀況,對我們更好地開展科學教育有諸多有益的啟示。
4.1堅持教學理念的更新
科學教育不單單是指科學知識的傳授,更重要的是對學生進行科學方法的訓練和科學精神的培養。近年英美科學課程標準和教育文件報告都要求科學課程采用生動活潑的教學方式,把科學課植根于生活之中。提倡讓學生在做中學科學,鼓勵學生敢于懷疑、善于提問,促進學生通過獨立探索和合作活動達到構建自我。美國科學課程在培養學生獨立思考、創造性、動手操作、主動學習等能力方面頗有建樹,對我國當前改革科學教學方式具有啟示作用。我們在教學中應注意學生科學的思維習慣的培養,對證據、邏輯和科學見解提出疑問的習慣的培養。
4.2學科知識的融合
課程的綜合化幾乎是當今世界基礎教育課程改革的主要潮流。在學科之間相互融合這方面,美國尤為突出。美國課程在內容的綜合性上,主張軟化或者排除僵死的學科界限,關注各學科之間的聯系,盡可能把各個學科知識融合貫穿在相關的情景和主題之中,這樣,每一主題下自然地融合了各個學科的知識。我國的科學課程雖然也強調綜合,但綜合的程度還不夠,并沒有將各學科知識貫穿在一起,還是比較獨立。每一單元知識還是以分科形式出現,所以我國在這方面仍需加強。
4.3教師原學科背景和跨學科培訓
我國高等師范院校中設置科學教育專業時間比較晚。例如在浙江省,初中科學課程改革在上世紀90年代已經普遍展開,但高師院校中從2008年才有了第一批科學教育專業畢業生。這種現狀導致目前任教的大多是像物理、化學、生物等單學科專業畢業的教師,因而教師普遍缺乏綜合的專業訓練,缺少系統而全面的科學知識儲備,所以,完善在職教師培訓機制、增強在職教師的科學教學能力也是推進我國綜合科學課程發展需要做好的重要工作之一。在這一方面,教育管理行政部門已經作出了比較大的努力,開展了形式豐富的培訓和繼續教育活動。培訓主要應圍繞綜合課的教學內容,補充教師所缺乏的其他理科知識及相應的科學實驗方法,當然也包括學科的教學方法等。做好教師培訓是我國綜合科學教育改革取得應有成果的一個重要保證。
4.4讓教師參與綜合科學課程的開發
目前我國綜合科學課程發展面臨的困難之一就是科學教師不理解、不接受綜合科學課程,對研制出來的課程方案不了解。所以應該采取措施使教師接受綜合科學課程、加深教師對科學課程方案的了解。根據索爾特化學課程在歐洲七國改編實施的經驗,讓科學教師參與課程開發是比較有效的一個辦法。教師參與課程開發,就會使教師非常了解綜合科學課程方案的特點和要求,會知道具體應該如何實施、遇到問題應該怎樣解決等。這都會推進我國綜合科學課程的發展。
4.5評價和考試制度的改革
評價和考試制度的改革是課程改革的導向和保障。像英國索爾特高級化學課程,其多樣的評價方式非常值得我們借鑒。索爾特高級化學課程的評價分為四個部分:①筆試試卷1:包含了一些需要較短答案的問題。②筆試試卷2:包含了一些需要較長答案的問題,試卷1和試卷2主要考查學生對化學知識的了解、理解和應用。筆試試卷中的相當一部分題目都設置在一定的化學情境中,這些情境包括了化學在各個方面的應用或化學家的工作等。③開卷考試:只包含一個問題。給學生提供某些資料,這些資料可能是科學文章,某些書籍中的節選或為開卷考試專門寫成的一些資料,要求學生根據資料所考查的問題寫一個800―1000字的報告,并要有50字左右的摘要,學生可以查閱其他書籍、資料,并要列出這些參考文獻與資料。目的在于考查學生對化學知識的應用與交流能力。④個人調查實踐:學生自選一個感興趣的實踐課題進行深入調查,目的在于考查學生的實踐技能。[5]而我們對科學學科的學期評價,一般是以筆試的成績為準,即使是對科學實驗的技能有所評價,也主要采取筆試的方式。我們必須注重教學目標與評價的有效結合,注重考查學生綜合運用知識的能力和創造性能力,注重考查學生的潛能。考試的形式應多樣化,在對科學知識目標進行評價的同時,也注重對交流技能、實踐活動的評價,重視學生學習過程、實驗過程、探究過程的形成性評價,重視學生的自我評價和學生間的相互評價等。
參考文獻:
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一、在學生心中播撒創新的種子《科學課程標準》指出:科學課程應具有開放性
這種開放性表現為課程在學習內容、活動組織、作業與練習、評價等方面給教師和學生提供選擇的機會和創新的空間,使得課程可以在最大程度上滿足不同地區、不同經驗背景的學生學習科學的需要。因此,在科學教學中,教師應該為學生盡可能地提供創新機會,讓他們親歷科學探究過程,提高科學創新能力,最終達到培養小學生的科學素養為宗旨的目的。把創新的種子播撒在學生幼小的心靈,讓學生圓科學之夢。
二、利用科學家發明創造的事跡、培養學生創新意識
人類只有不斷創造,社會才會不斷向前發展,科學家的發明創造為人類的發展立下了汗馬功勞。在小學科學教材中蘊含著大量中外科學家發明創造故事的素材。在教學中,要充分利用這些素材,激發學生的創造興趣,誘發創造動機,培養創造志向。如學習《生物的啟示》一課時,給學生講魯班發明鋸的故事,以及火箭、飛機的發明史等,讓學生向科學家學習,從小立志。在教學中我還有意識地向學生介紹身邊的發明創造事例,如無塵粉筆的發明:以前,人們生產出來的是有塵粉筆,教師在黑板上寫字和擦黑板時,有很多灰塵彌漫在空氣中,教師吸入大量的灰塵,影響身體健康。現在人們生產出來的無塵粉筆解決了這一問題。讓學生懂得,創造并不神秘,只要自己平時留心觀察周圍的事物,勤看書、勤動手、勤動腦,是可以創造出新東西來的。正如教育家陶行知先生所說的:“人人是創造之人,天天是創造之時”。珍惜機會,做創造的有心人,才會為人民做出貢獻。
三、教師要更新教育觀念、真正體現“學為主體”的教學原則、培養學生的創新能力
在小學科學教學中,要堅持以“教為主導,學為主體”的教學原則,在課堂教學中就要確立學生的主體地位,以培養學生的主體意識和主體精神,教師首先應當轉變觀念,主動改變長期以來舊的教學模式。比如,在四年級下冊《生活中的靜電現象》一課的教學。這一課的認知目標是:1、認識帶電的物體能吸引輕小物體和生活中的靜電現象。2、知道通過摩擦可以使物體呈現帶電狀態,電荷有正電荷和負電荷兩種。3、認識帶同種電荷的物體靠近時相互排斥,帶異種電荷的物體靠近時相互吸引。不同的教法都能不同程度地達到認知目標的要求,但對于能力素質的訓練和創新精神的培養來說,不同教法達到的效果卻大不相同。在教學孩中,我對學生說:“這堂課我們來‘玩游戲’,在‘玩’的過程中要開動腦筋,發現靜電的奧秘,看哪一位同學發現得最多”。然后分組實驗,可以相互討論。課堂的氣氛立即活躍起來,他們會拿著各種各樣的實驗材料,這里摩擦,那里摩擦,甚至可以拿著塑料梳子離座位去接近別人的頭發、小紙片等。最后,教師引導學生做小結:你們在‘玩’的過程中發現了什么?是怎樣發現的?并讓學生演示給同學們看。讓沒有發現靜電這種性質的學生模仿剛才同學的演示方法自己做一做。這個‘玩’的過程就是學生的探索過程,既發揮了學生的創造性,又使每個學生都達到本課的認知目標要求。這種教學方法,有利于培養學生的思維能力和創造能力。教師只起了架橋鋪路和引導啟發的作用,學生自己參與了知識的形成過程,成為課堂上真正的主人。這節課,優勢在于重一個“導”字,讓學生自己探索,自己實踐,參與了知識的形成過程,發現自然規律,學生的主體作用得到了發揮,培養了學生敢于探索,勇于創新的精神,有利于學生健康個性的發展。
四、大膽放手、體現自主性、鼓勵學生自己創新實驗
在小學科學教學中,實驗課重在學生自主地操作活動,讓孩子在親身實踐中探索知識、領悟科學的真諦,這就要求教師放手,不“放”何來自主?學生的知識、能力、對學習的情感態度,都是通過他們親身卷入實踐活動才能形成的。教師放了手,學生處在主動地位,讓他們有足夠的時間去觀察、實驗、描述、整理、加工事實材料,學生知識、能力、情感態度等方面的收獲都有了。?如在教學《物體的熱脹冷縮》一課時,我讓學生自主選用各種器材,運用已學知識和生活經驗自己設計實驗并操作,學生不僅完成了教材中的實驗,還想出了與教材不同的實驗方法。他們認為:在試管里滴幾滴紅墨水,操作起來較難,不易使試管內外空氣隔絕。有的學生竟然想出用氣球套在燒瓶口上,把燒瓶放在熱水中加熱,氣球漸漸地膨脹起來,將燒瓶移到涼處,原來已充氣的氣球就慢慢癟了。學生不唯書,不唯師,在“觀察——猜想——思考——得出結論”這一活動中,創新能力和科學精神得到了培養。
五、創造探究條件、正確引導和訓練學生創新能力
關鍵詞: 教師教育 課程設置 啟示
一、美國教師教育的課程設置
1.美國教師教育課程的演進
美國教師教育課程變遷主要經歷了以下四個時期:職業性培訓課程時期、“專業主義”教師教育課程時期、“科學主義”教師教育課程時期、融合化的教師教育課程時期[1]。
在19世紀職業性培訓課程時期,在所有開設的26門課程中,沒有普通教育課程,教育專業課程也只有2門,基本上是學科專業課程一統天下的格局。到了20世紀20年代,開始步入了“專業主義”教師教育課程時期,這個時期普通教育課程和教育專業課程都得到了空前的壯大,而學科課程被削減到了只占全部課程的四分之一不到。二戰后,隨著科技的發展對教育提出了新的挑戰,天平又開始向學科專業課程一邊傾斜,而教育專業課程被削減。直到20世紀80年代后,教師教育課程的三大塊才真正達到一種各占三分之一的狀況,非此即彼的二元論思想也得到了摒棄,教育專業課程和學科專業課程走向融合化,從而消滅了由來已久的“專業性”與“學術性”之爭。
2.美國教師教育課程的結構
(1)普通教育課程。美國教師教育的普通教育課程主要有英語、哲學、文學、美術、音樂、戲劇、外語、歷史、經濟、法律、社會學、人類學、政治學、生物、數學、物理、化學、遺傳學、地球和空間學及健康教育和體育等,包括自然科學、社會科學、人文科學和藝術、語言等各方面。這種課程是任何專業的大學生所必修的,目的是拓寬學生的知識面,使他們具備寬厚的文理基礎知識,注重普通文化知識的養成,避免了狹隘的專業化。
(2)教育專業課程。在美國,教育科學課程由三部分組成:一是教育科學的基本理論課程,涉及教育哲學、教育史、教育心理學、教育社會學、教學過程、人的成長和發展、職業道德與法律、教育行政與管理、教育技術等;二是教學法,包括教學方法與策略、課程的組織設計與評價、教學計劃、教育測量與評價等;三是教學實習,以見習、臨床實習的方式進行。這些可以為師范生提供教育學領域的專業知識,體現出教育專業與其他專業的區別。
(3)學科專業課程。學科科學課程為師范學生提供將來所教科目的專業知識,而且有一定的廣度和深度,同時和中小學開設的學科課程相對應。初等教育者要學習涵蓋初等教育學科的所有科目,中等教育者要集中學習一個或兩個科目,這是由初等和中等教育自身的特點決定的。
這三類課程在學時上的比重情況分別為:普通教育課程占1/3強,學科科學課程占1/3,教育科學課程占1/3弱[2]。
3.美國教師教育課程的特點
(1)普通教育課程注重廣博性,有利于拓寬學生的知識面。受“博雅教育”的傳統影響,美國教師教育非常注重普通文理課程的設置。這為教育專業學生提供了廣泛的人文學科、自然學科及社會學科課程,拓寬其知識面,使其具備寬厚的文理知識基礎[3]。
(2)課程突出師范性,有利于提高學生的教育理論水平和教育教學技能。美國對師范性課程設置予以特別重視,以此來提高師范生的專業技能和知識水平。美國教師教育課程在全部課程中達到了三分之一,而且課程內容都比較豐富,主要包括以下幾個方面:①教育專業指導:教育概論;②教育專業基礎課程:心理學與發展科學、學習論、教育社會學、課程與教學、教學評估等;③教育專業課程:學科教育理論,如語言教育與閱讀教育、數學教育、科學教育等;④臨床實踐和現場實踐[4]。
(3)課程內容符合基礎教育實際,有利于培養學生在未來工作中的適應能力。高等院校的學科專業課程直接為學生未來的工作做準備,教育專業課程設置的主要功能就是為學生未來的教育教學工作提供一定的理論基礎和方法指導。在美國,師范教育課程內容十分注意課程的實用性,以使學生在未來的實際工作中,能夠運用所學知識,使所學知識在日常教育教學工作中更具有可操作性。這些課程的開設,對學生順利地完成向教師角色的轉變大有幫助。
(4)重視教育實踐性課程,有利于增強學生的未來從師能力。美國向來重視實踐性課程的開設,一方面在實踐的形式上采取現場經驗、見習、實習等多種方式進行,在實踐的時間安排上采用連貫性的、層級性的方式實施,另一方面從法律、制度上對未來教師的實踐性課程的落實加以保障。自1991年以來陸續建立了一大批教師專業發展學校,這些大學與中小學的合作學校為未來教師實踐性課程的實施提供了強有力的保障。
二、美國教師教育的課程設置對我國的啟示
1.調整課程結構比例
美國教師教育課程分普通教育課程、學科專業課程、教育專業課程三大類,三者的比例基本上是各占三分之一,其中教育專業課程中理論課程與實踐課程又各占一半左右。我國教師教育課程的分類雖然與美國一樣,分為普通教育課程、學科專業課程和教育專業課程,但這三類課程所占的比例卻大不相同。在我國教師職前培養課程中,普通教育課程占總課時的21%,學科專業課程占70%,教育專業課程占9%(其中教育理論占5%―6%,教育實踐占3%―4%)。很明顯,我國的教師教育課程比例嚴重失調,學科專業課程比重太大,教育專業課程卻不到10%,教師教育課程的師范性蕩然無存。另外普通教育課程的比例也顯得薄弱了些。
2.強化教育實踐
教育實踐課程是教師教育課程體系的重要組成部分,是培養合格師資不可或缺的職業訓練環節。美國教師教育課程中教育實踐課程占到了全部課程的16%左右,教育實踐的開展形式多樣,安排時間充裕并貫穿修業年限的始終,且有相關的法律和制度來保障實踐課程的實施。我國目前教師教育畢業生存在的最突出問題就是缺乏從事教學的實踐能力。雖然造成這種狀況的原因是多方面的,但實踐性課程十分薄弱是其重要原因。
我國的教育實踐課程從形式上來分主要有兩種:一是教育見習,主要是讓師范生到中小學聽課;二是教育實習,由學校統一安排或者學生自主聯系到中小學實地上課。從教育實踐課程的時間安排來看,與美國相比,相差甚遠,只有短短的八周左右,并且是集中在學科專業課程和教育理論課程完成之后進行,不利于理論與實踐相結合。這樣培養出來的教師,一旦進入真實的課堂,面對真實的教育情境,往往無法適應[3]。
3.注重職前職后一體化
美國教師教育課程標準秉承的是教師專業化的理念,分別設立職前、職后不同的培養目標,并通過教師專業發展學校將未來教師的職前培養與職后教師的職后進修結合起來,這都體現了美國教師教育職前職后一體化的方向。
我國對職后教師的培養顯得非常薄弱。因此,我們應該將職后教師的發展也納入到我們的教師教育當中來,使教師教育走向一體化、終身化。這也是我們努力實現教師專業發展的必由之路。
參考文獻:
[1]郭志明.美國教師教育課程變遷與教師專業化[J].學科教育,2004.5:1-6.
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