科學探究：永無止境.ppt

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科學探究：永無止境,北京師范大學物理系郭玉英yyguo@,主要內容,介紹一項關于教師科學探究觀念的國際比較研究本次大賽的簡要總結幾點建議,科學探究是新世紀國際科學教育領域關注的重要課題之一,我們常說：“教師的觀念影響教學行為”首先介紹一項關于中學物理教師科學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觀念比較研究,香港大學黃小玲容顯懷,郭玉英,NormanLEDERMANJudithLEDERMAN,研究背景,美國,采用探究進行科學教學的思想由來已久，大約起于19世紀末(Bybee,2000)《美國國家科學教育標準(NRC,1996)》強調了基于探究的教與學的重要性?！短骄颗c國家科學教育標準(NRC,2000,p.29)》更加詳細地描述了課堂探究教學的重要特征與變量。,作為內容的探究–美國國家科學標準(NRC1996,p.111),,,,香港,科學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)學習的方法。[科學為精英]“發(fā)現(xiàn)法”在香港成為教師演示實驗或驗證性實驗的主要方法。[旨在鞏固知識而非探究技能]在80-90年代，香港經濟經歷了一次從制造業(yè)到服務業(yè)劇烈的結構性變化，促使了對中學畢業(yè)生和大學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所大學擴大到8所大學。課程目標已經從幫助學生了解經典科學知識以應付競爭激烈的大學入學考試。擴展到將技能與態(tài)度納入其中。,科學教育(P1–S3)2000年起物理/化學/生物(S4-S5)2003年起http://www.edb.gov.hk/index.aspx?nodeID=2824學生有動手活動（圓周運動）,引導學生根據老師的計劃設計實驗方案（洛倫茲定律）,學生設計方案，并進行解釋，然后全班同學用同樣的儀器進行實驗（氣體定律）,用問題來引導課堂學習的方向和流程。時間用于動手活動，類似于提出結構良好的指導性問題（小燈泡的伏安特性）,,......您認為剛才看到的這節(jié)課是否為一個很好的探究課堂實例？請在下面詳盡敘述您的理由。,觀看每個錄像，并在5點量表中指出各項目在該節(jié)課中出現(xiàn)的頻率。,研究結果,定量結果,ANOVA檢驗表明美國和北京物理教師關于圓周運動一課的看法存在顯著性差異。[這是一節(jié)關注知識的課，但是較少學生參與的探究活動],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。,,定性資料分析結果:不同類別中的差異比較,,,,,,差異與原因,科學探究作為學習內容,一些美國和北京教師知道將科學探究作為學習內容的課程目標，而香港教師沒有提到這一點。在香港，在《課程與評價指南》(p.9-10)中，科學探究是作為學習目標置于”技能與過程“目標之下的，因此，將科學探究作為學習內容可能被忽視。美國和中國大陸的課程標準文件中，都將科學探究歸入內容標準中。在課程標準中也多處指出了認識科學本質的重要性。,,北京教師——強調學科知識,不讓學生知道答案/基于發(fā)現(xiàn)的學習8位香港教師支持這一觀點。一位香港教師說到：”最好的探究就是教師和學生都不知道答案“中國大陸的教師更加關注學科知識的掌握程度。多數(shù)教師認為科學探究的目的就是讓學生參與探究過程，即使他們已經知道答案也不要緊，探究的主要目的是學習知識（正確的答案）事實上，學生往往在課前已經看過了教材，多數(shù)學生在探究前已經知道了答案或結論。,,北京—設計探究方案但并不實施學生的方案,香港和北京的老師認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生根據自己的意愿或方案實施探究。這一結論實際上與”不讓學生知道答案“是一致的。中國大陸的教師很少愿意改變他們原來的計劃，確保計劃好的核心概念能夠教給學生另外一個原因，可能是因為能夠供學生實施其方案的實驗儀器和資源受到限制。,,香港—得出結論較差,香港和美國教師在學生通過探究得出結論方面，差異顯著。這一結論與2003年香港8年級學生TIMSS成績的研究結論(Yung&Wong,2006）相一致。香港學生在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，香港學生在得出結論方面普遍較差。當前的比較研究表明，這與教師對學生在該領域表現(xiàn)的期望較低相關。的確，在實驗課末尾全班討論后，學生抄下教師總結的結論這種現(xiàn)象是比較普遍的。,,香港、北京、美國—課堂互動,香港和北京教師都認為生-生和生-師互動是有價值的，而只有3位美國教師認為生-師互動是有價值的。美國教師高度認可學生導向的教學方式，而只有3位北京教師贊成這種教學方式。許多北京教師認為探究教學與啟發(fā)式教學相近甚至等同。啟發(fā)式教學在中國意味著教師不是直接將知識或答案傳輸給學生，而是給予學生一些設計好的問題，引導學生一步步的回答，這樣師生雙方都較深入地參與了教學之中。有時，即使教師認為他們在運用探究式教學，但課堂上看起來仍然是教師為導向的。.,,本屆大賽簡要總結,本屆大賽主題：科學探究,中國教育學會物理教學專業(yè)委員會連續(xù)舉辦了三屆以科學探究為主題的教學改革創(chuàng)新大賽，對探究教學的認識和實踐正在深入發(fā)展。從實踐層面看，課堂探究教學的發(fā)展經歷了不同階段：程式化：按課標提出的探究要素展開自由化：放手讓學生探究追求真正的探究：過程與結果統(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和精神風貌錄像課基本擺脫了程式化的教學模式，每節(jié)錄像課都有亮點，體現(xiàn)了教師對科學探究教學的思考和實踐探索出現(xiàn)了能展示出學生真實思維發(fā)展過程的優(yōu)秀錄像課更好地利用多種教學資源和現(xiàn)代信息技術,反映出一線教師對物理課程中的科學探究逐漸達成以下共識,課程標準中提出的是過程要素而不是教學程序科學探究是教學目標、教學內容與教學方式的統(tǒng)一科學探究不是程序性知識，不能通過傳授方式學習，探究教學不能模式化科學探究的思想應貫穿于整個物理課程之中，一節(jié)課不一定突出7個要素,本次大賽展示出來的進步,內容的選擇：從選擇課題到選擇探究點選擇重點、難點知識作為探究的內容，利用學生自主探究突出重點、突破難點,本次大賽展示出來的進步,探究要素的深入：創(chuàng)設情境，讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題猜想與假設，學生不僅提出更多的猜想，而且能說出猜想的依據設計實驗，學生能提出多種實驗方案，通過比較改進和選擇最佳方案收集和處理數(shù)據，注意到了實驗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步,課堂中師生的表現(xiàn)更加自然、真實生成性有更多的體現(xiàn)，學生在探究過程中自然產生出非預設的問題,需要繼續(xù)深入研究的問題,如何引導學生真正發(fā)現(xiàn)和提出問題我們仍然看到許多錄像課存在形式化傾向，整個過程都是教師預設和導演的，學生的操作和回答都是我們所希望的。真實的探究過程有大量的曲折與艱辛，學生會遇到很多困難，產生很多問題。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)揮學生的主動性，讓教學過程按照學生的思路自然展開，而不是完全按照教師的要求進行要研究和了解學生的認知過程在學生真正存在思維障礙的地方設計探究活動,需要繼續(xù)深入研究的問題,如何引導學生深層次的思維活動表面化的現(xiàn)象仍然存在，有些課學生實驗和動手活動很多，但學生思維并沒有真正調動起來,幾點建議,物理課堂上的探究教學應體現(xiàn)科學探究的本質特征,關于科學探究本質的認識,科學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)造性和建構性，觀察和提出問題、形成假設、檢驗求證、得出和解釋結論等構成了科學探究的全過程。概括目前學術領域關于科學探究的研究成果，主要包括以下幾方面基本特征：,●科學探究的動力科學的發(fā)展并非完全來自于外部的社會需求，科學探究的基本驅動力是人們對外在世界的好奇心。●科學探究的過程觀察和提出問題、形成假設、檢驗求證、得出和解釋結論、交流和應用等共同構成了科學探究的全過程，但并不存在標準的或固定的研究步驟或程序。●證據的重要性科學必須建立在真實的證據基礎上，根據證據可以推翻權威?？茖W實驗是獲取證據和驗證假說的最主要方法之一，一個實驗的結果不能有效地證明一個科學論斷，科學實驗必須是可重復的。,●研究方法的多樣性科學方法具有多樣性，而且同一個問題也可用不同的方法來解決，最終可以得到同樣的結果?！駝?chuàng)造性科學探究不僅涉及邏輯推理和實驗活動，同時還是一個充滿創(chuàng)造性思維的過程?！窠嬓钥茖W探究是一種主體建構活動，具有一定的主觀性，科學研究會受到的探究者知識背景、信念和經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,探究的動力是學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，注重證據要充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造性,要展示真實的教學過程片段,科學探究是求真的，我們的教學錄像首先要求真，要展示真實的探究教學過程學生的錯誤觀念是最寶貴的教學資源，一定要讓它暴露出來，物理教學過程是一個概念轉變過程錄像片段要更多地展示學生的思維和活動，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的工作人員表示衷心感謝！向為本次大賽提供了良好條件和服務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！,