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关键词 跨学科概念 科学教育 科学课程
中图分类号:G42 文献标识码:A
0引言
跨学科概念是美国《新一代科学标准》(以下简称NGSS)“基础框”内容中的一重要维度。它作为工程学、 生物学、 生命科学和地球与空间之间的桥梁,不仅对美国科学课程有重要研究价值,对我国的科学课程改革也具有重要启示。然而,我国目前对跨学科概念的关注和研究还比较少,将其应用到科学课程研究的更是少之又少。因此,本文探讨跨学科概念的内容和发展、挖掘跨学科概念与我国科学课程的联系,试图找出一条以“跨学科概念”为辅助,促进我国科学课程改革的道路。
1跨学科概念的内容与发展
跨学科概念主要指一些被普遍用在科学与工程实践中的概念,在近五年美国科学课程的重要文件《K-12年级科学教育框架》和NGSS中,它被细分为模式,机制和解释,系统和系统模型,能量与物质,结构和功能,稳定和变化以及尺度、比例和数量这7个跨学科概念。跨学科概念源于跨学科的兴起,跨学科最早兴起于20世纪20年代,当时的美国社会科学研究会正致力于研究整合因专业化而被孤立的各学科。后来,经济合作与发展组织(以下简称OECD)的教学研究及改革中心又在世界范围内进行了首次跨学科活动的调研,使得跨学科广泛进入到教育界的视野中。事实上,美国对于跨学科概念的研究已有10多年,在NGSS颁布之前,美国就将“跨学科概念”以“通用概念”或“统一主题”的名称在美国代表性的科学标准中提及过多次并加以实践。跨学科概念发展至今,对于美国科学教育而言已经是理论相对比较成熟且有一定实践成果的体系。但是,国内对于跨学科概念的研究还没有相对完善的体系。国内学者目前大多从美国《国家科学教育标准》中的“统一概念”和《K-12科学教育框架》中的“跨学科概念”进行比较;跨学科概念与科学本质观之间的联系等进行研究。
2跨学科概念与我国科学课程的联系
我国的科学课程按照教育程度划分为小学科学和初中科学。目前小学科学以综合课程的形式教学,初中科学除了浙江省是综合课程外,其余省份均为分科课程。本文通过将跨学科概念与我国科学课程的内容进行比较,寻找出两者之间的内在联系。
2.1 跨学科概念与小学科学课程的联系
《义务教育小学科学课程标准(2017年版)》中的第三部分课程内容包含物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程4个领域,教育部从中选取了适合小学生学习的18个主要概念供其学习,其中,物质科学中有“物质具有一定的特征,材料具有一定的性能”;“机械能、声、光、热、电、磁是能量的不同表现形式”等这样一些概念。从用词上,我们可以得知,这些概念涉及到了“能量”、“物质”等一类词汇的使用;从语言表述上,我们可以发现,它们是以具体的例子(如光、热)在围绕着某些概念(如能量),以归类和描述其属性的方式来表达。我们可以将其与跨学科概念要素中的“能量与物质”来比较,跨学科概念中的“能量与物质”在NGSS中给出了解释,虽然解释的内容比较抽象,但可以发现,它同样是以归类和表达其性质的方式在叙述。由此可以分析出,跨学科概念要素中的“能量与物质”和上述举出的小学科学课程内容中的一些概念具有很强的联系,它们都在促进学生对“能量与物质”概念的外延和内涵上的把握,帮助学生分清“哪些是属于物质的”,“物质具有哪些属性”,只不过前者的表述更为具体,后者则比较抽象。因此可以看出,跨学科概念与我国小学科学课程内容紧密相关,完成这些概念的理解与掌握,孤立的学科教学模式是不可能做到的,必须将学科有机的联系在一起,才能更好的让学生学会对一类事物的归类和应用。
2.2跨学科概念与初中科学课程的联系
我国的初中科学课程大多为分科课程,即分为物理学、化学和生物学课程。关于跨学科概念与我国初中科学课程的联系研究,南京师范大学课程与教学论专业硕士研究生廖婷婷在《跨学科概念融入初中科学教育的初步研究》一文中,将跨学科概念分别对初中生物学、物理学、化学课程进行对应性和关联性研究及实证研究,发现跨学科概念与这三门学科课程内容高度对应,对应关系呈现一对一或一对多的表现形式,即跨学科概念与这三门学科课程内容的联系和对应极为紧密;此外跨学科概念与这三门学科各水平知识都有紧密的联系,关联性很大。这项研究强有力的证明了,将跨学科概念引入初中科学课程是可行的。跨学科概念的意义在于贯穿各学科,使学科之间呈现有意义的连接,而将其引入初中科学教育中,则能使看似孤立的分科科学课程变得紧密相连,构成一个科学系统。
3跨学科概念对我国科学课程改革的启示
纵观我国科学课程的发展历史,国内教育工作者围绕着课程改革,制度完善,学科地位等问题进行了一系列调查、分析工作,使得我国科学教育日益完善。然而,不同学科如何实现内在统一,小学、中学的科学概念如何循序渐进等问题还需进一步解决。经过上述的分析发现,跨学科概(下转第20页)(上接第18页)念这一维度对于我国科学课程的改革具有重大意义,共有如下启示:
关键词 生物教学;在线讨论;WISE
中图分类号:G652 文献标识码:B
文章编号: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
目前我国中学生物教学中大力倡导探究性学习[1],但在实际教学中探究性学习的实施并不到位。究其原因多种多样,如现行评价体系对于探究的重视程度不足,探究教学所需的教学资源要求过高等,这些原因造成生物探究教学开展受阻。而生物作为一门以实验为基础的学科,探究教学又是必不可少的,这样的矛盾严重阻碍生物教学的效果。此类问题也曾在国外生物教学中出现,为了应对这一问题,美国伯克利大学开发了WISE平台,辅助开展生物探究教学,取得较好的教学功效。WISE中有许多经过教学实践的成功案例,分析其特征及优势,能为我国生物教学提供一些启示与借鉴。
2 WISE及其案例特征分析
WISE全称为基于网络的探究式科学环境(Web-based Inquiry Science Environment,简称WISE)[2],其由美国国家科学基金会(NSF)赞助,加利福尼亚大学伯克利分校的Bell和Linn教授开发,1998推广使用。WISE平台的使用者可以注册教师账号或学生账号,教师账号可以使用项目管理、学生管理、课程开发和编辑等功能,而学生账号则提供在学项目列表、作业单等;学生账号可组成课程探究小组,进行协作学习。WISE提供了一个基于网络进行科学探究的学习环境,其中的课程囊括了中小学生物、物理、化学等学科,用户登录后即可开展相应课程的学习或管理[3]。
WISE平台中有一个典型生物教学案例:“Ocean Bottom Trawling, What A Drag!”(海底拖网捕捞,这是个错误!)其以海洋拖网捕捞为背景,帮助学生了解被捕捞鱼群的变化,从而理解生物进化的过程,并使学生对于进化理论产生较为深入的理解。这个探究教学案例具有如下主要特征。
探究学习过程可视化
首先,WISE使学生探究过程可视化。平台项目常将探究过程分为数个步骤,逐步开展。在“Ocean Bottom Trawling, What A Drag!”中,探究过程被分为问题介绍、进化理论阐述、鱼群进化实验、鱼群变异与遗传、鱼群代际变化和汇总六个步骤,吻合美国国家课程标准中根据实验证据来核查已有结论,运用各种手段来搜集、分析和解释数据,得出答案、进行解释并做出预测,把结果告知于人这几个探究步骤[4]。
其次,WISE使学生探究思维做到可视化。WISE在每个教学步骤之后都提供了一个笔记(note)板块,要求学生记录思维过程,以及对于课程内容的思考,保留探究过程和思维的痕迹;在学习过程中的协作学习部分,WISE提供了在线讨论(online discussion)功能,方便学生在线讨论问题,在开展协作学习的同时将讨论过程、对于学习内容的理解等内容提供给教师,呈现交流过程中的思维变化。此外,项目提供给学生一个思维集锦(idea basket),要求学生记录自己的想法,并在后面的学习中及时补充、修正这些想法,最后整理这些观点,帮助学生完整记录思维过程。
强调知识整合学习与问题解决 在本案例中,教学活动的目的是要求学生学习拉马克和达尔文的进化理论,但是并没有一开始就提出进行两个理论比较,而是在问题介绍部分中提出属于生态学范畴的海洋拖网捕捞活动,以拖网捕捞中小丑鱼的生存问题引入进化理论,强调不同知识之间的整合学习。在项目的中间部分通过实验等方式让学生学习进化理论,进而得出小丑鱼种群将如何变化的答案。在学习进化理论的过程中,目标始终指向预测小丑鱼生存的问题,旨在解决实际问题。
技术支持下的科学探究 WISE通过提供一系列基于网络技术支持的模拟实验帮助教师开展探究教学。模拟实验完全符合科学探究过程,这一系列的过程在帮助师生开展探究活动的同时也强化了学生对于科学探究的认知,对于探究流程更加熟悉。“Ocean Bottom Trawling, What A Drag!”中为了证明进化对于生物种群的影响,项目提供了一个模拟实验,比较各种生存环境下池塘中鱼的游泳速度,最终得出结论:在存在选择压力的情况下,游泳速度慢的鱼会被淘汰,从而在多代之后留下速度越来越快的鱼。
3 WISE及其案例对于我国生物教学的启示
积极建立网络平台,促进探究学习过程可视化 探究学习在我国难以开展的一大原因就是探究过程的内隐性,学生探究活动完成后除去数据记录之外,极少有表现学生探究过程、思维历程的载体,由此使探究学习这一过程难以直观观察。而WISE则通过现代教育技术手段使探究过程做到可视化,将探究过程按步骤分开,使学生对探究过程有直观的认识和总体的把握。
不仅在教学过程中存在内隐性这一问题,探究学习在课程评价阶段同样存在相当的难度,我国现行评价体系难以量化甚至无法展示学生的探究能力。这正是目前教学评价体系重视知识而轻视能力这一弊端产生的原因之一。评价的难以开展导致在需要对学生进行评价的情境中,教师难以评价学生的探究能力,而只能对于知识进行评价,导致纸笔测验成为唯一评价标准,应试教育无法根除,素质教育难以开展。比如在自主招生等要求对于学术型人才筛选的测试中,校方可以通过对于学生探究学习情况的调查,了解学生的探究能力,了解其是否适合于本校或本专业。由此,评价才能发挥其导向作用,引导教学偏重探究、偏重能力,而不是一味追求知识。
此外,在现行教育体系中,教师在学生学习后很难准确掌握每个学生对于学习内容的理解情况,因此很难针对性地对于学生的学习误区进行纠正。尤其在国内大班教学的现实情况中,了解每个学生学习过程和思维过程几乎是不可能的。这就造成学生学习产生误区而无法及时纠正,错误屡屡发生却不清楚发生原因,对于教学造成极大不良影响。而教师可以通过学生思维的可视化来观察每个学生的思维,由此来把握学生的学习情况,纠正思维误区,帮助学生保持思路正确。由此可见,探究学习过程可视化对于探究教学的开展、教学评价都有重要意义,如果积极推动网络学习平台的建设,学生的探究学习就有可能作为学习评价的重要一环而存在,促使学校、教师和学生重视科学探究。
强调知识整合学习,以解决问题为导向 在我国现行教学体系中,知识点常以专题形式呈现,虽然便于学生的知识体系构建,知识之间关联较好,但是在知识掌握之后缺乏知识的整合,使知识仍然是独立的知识,而难以产生相互之间的关联,难以形成逻辑上完整、可以用于解决完整问题的完整知识体系。课程难以突破分科课程的壁垒,无法形成在教学中有重要意义的综合课程。学科间的横向联系被割裂,由于不符合认知的逻辑,导致学生难以整体发现、分析和解决问题。这一点与注重与现实生活的联系的高中生物课程理念是相左的,因此应当注重知识整合与解决问题。
我国生物教学在生物进化一部分的教学导入使用的例子为枯叶蝶的进化原因,这一例子在生物知识如此普及的今天似乎已落后于时代,很难引起学生的注意,难以使学生真正对问题产生好奇,进而进行以解决问题为导向的探究,而是仅仅注意书本材料。无法做到以问题为导向确实是我国生物教学的一大遗憾,而WISE则重视真正以问题为导向,在教学过程中始终指向解决小丑鱼生存的问题,由此使学习的目的针对解决问题而非获得知识,这一点是完全符合探究学习本质的。通过网络平台的推广,以解决问题为指向的综合课程将更加易于开发。
加强技术支持,促进对生物概念、理论的深刻理解 WISE在“进化”部分设计的模拟进化实验很好地模拟了进化过程,让学生直观看到进化如何发生,如何影响生物的性状,使学生具象地了解进化。WISE提供的活动不仅有实验,还有建模设计、辩论、讨论、头脑风暴、角色扮演等,可以充分活跃学生的思维。探究教学在我国教学中无法顺利开展的一大关键问题在于资源不足。受限于时间、空间、客观条件等因素,很多探究活动难以开展。如生物教学中“进化”这一部分,教师很难在现实中找到适合的例子来证明进化的发生,更难以向学生展示进化对于生物性状的影响。在人教版课本中,“进化”这一部分没有提供探究实验,因为确实难以开展实验。在实际教学中教师或完全不进行实验,或使用类比模拟实验,如在某一颜色背景板上“抓”颜色不同的“猎物”,以此模拟自然选择的过程。这样的教学不但耗费教师的精力,而且在实际开展中会遇到学生故意捣乱等未知问题,教学效果如何尚不得而知。
通过对比发现,WISE所提供的模拟进化中自然选择的实验不但无需模拟,真实再现可能发生的情况,而且不需要教师做大量准备,更不存在学生捣乱的情况,教学效果必将十分良好。现代教育技术支持下的探究教学不仅可以节约课堂时间,促进对生物概念、理论的深刻理解,增强教学效果,甚至能打破教学资源不足的窘境。这些优势将促使教师更加积极主动地开展探究教学。
我国由于探究教学起步较晚,与国外尚有一定差距,而WISE的成功带来很多启示。如果在我国能够全面推广类似的网络平台教学,相信对于我国生物课程及教学的发展是大有裨益的。
参考文献
[1]普通高中生物课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.
[2]WISE[EB/OL].[2015-05-30].http://wise.berkeley.edu.
2001年,随着我国新一轮课程改革的启动,我国小学科学课程的改革也步入了新的发展阶段。这一阶段的重要标志是小学课程中的自然课被更名为科学。2001年颁布的国家《科学(36年级)课程标准》(实验稿)也明确了这门课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。课程性质的变化,会给我们带来哪些观念上的改变?教材编制和课堂教学应发生哪些相应的变革?这些问题曾经十分明确地摆在所有改革者的面前。在探索上述问题的过程中,有两个基本事实令我们十分关注。其一是,一些发达国家基础教育阶段的科学课程改革已取得长足的进展,并表现出鲜明的价值取向和发展脉络;其二是,2002年对我国21个省市小学科学教师的问卷调查表明,相对于科学知识等方面,我国小学科学教师的最大困难和问题是缺乏对科学性质的了解,对科学课程和学生的认识也极大地影响着教师的教学实践。在课程开发和课堂教学中亟待解决的具体问题是,如何根据培养科学素养的新目标设计课程结构和选择教学内容;如何围绕核心概念开展科学探究活动;如何在科学概念的学科逻辑结构和儿童认知发展的心理结构之间找到结合点;如何将学习内容、学习态度和学习方法相互关联,等等。为了应对课程性质变化带来的挑战,我们认为,需要借鉴发达国家科学课程改革的成功经验,同时着力解决我国科学教育发展中面临的特殊困难。在这一过程中,围绕一门课程展开基础性研究,可能是寻求问题解决方法的一种途径。
为什么选择STC课程进行实践研究
经过分析和考察,我们选择了美国的STC科学课程。原因之一是,近百年来,美国对科学教育的研究较为系统,而近30年来,基于对科学教学和科学学习的大量研究成果,已经形成了关于科学学习本质的一些指导原则,便于我们分析和理解课程设计的理论基础。另一个原因是,第二次世界大战后,世界科学文化的中心已由欧洲转移到美国,美国的科学教育会传递出更多的科学文化信息。
从2006年9月起,我们组织辽宁、北京、天津、湖北、重庆、广东、江苏和浙江8个省市的10所小学进行了为期6年的美国STC课程实验。目前,这项实验已如期完成,共在20个实验班的741名学生中进行了16年级全部24个单元的课堂教学,对学生在这门课程干预下的言论和行为做了全程、多角度的观察。
关于STC课程的研究方法,我们也决定突破文本研究的局限而采取课题实验的方法。我们相信,亲身实践会促使研究者对研究对象做更为深入的了解,课堂实验会便于我们从教学过程中收集相关的事实形成证据,以作为认识形成的基础。
为了更准确地把握研究的对象,从实验伊始,我们就确立了实验的基本原则——严格按照STC课程教师指导用书中的系列设计进行教学,并邀请美国STC课程的培训师对实验教师逐单元进行培训。为了研究的需要,我们也要求两名实验教师同时进入课堂。一名进行教学,一名进行观察和协助收集事实性资料。事实性资料主要包括课堂实录(用摄像机记录的课堂教学全过程,共290节)、班级记录单(教师和学生在新闻纸上记录的班级讨论结果,共1498份)、学生的记录单和科学日记(学生观察和实验的原始记录、对数据作出的处理以及个人观点,共13818份)、教师的教学日记(教师记录的教学轶事、教学感悟和体验,共1188份)和各种评价信息(单元的前测和后测、过程性评价、终结性评价和学生自我评价,共1580份)等。
将上述事实性资料置于实验研究的框架之内,运用已有理论进行分析和推理,从实验中我们获得了学生发展的相关证据,并识别出课程在其中所发挥的作用。这为我们认识当代科学课程的基本理念、教材编制和课堂教学改革的内容和方向提供了丰富的基础资料,同时也获得了对改善我国科学教育现状的众多启发。
STC课程的设计理念和实施策略
美国STC课程的文本教材分为教师指导用书、学生活动手册和学生科学读本3大部分。按照大单元的结构,16年级的课程由生命科学、物质科学、地球科学、设计与技术领域的24个单元教学模块组成,每一个单元需持续进行2个月左右的教学。
STC课程的设计充分体现了现代科学的价值观、方法论和认识论。在STC课程里,科学被置于课程设计的核心位置上。例如,科学重视证据和数据。孩子们在不同主题的学习过程中能不断体验证据和数据是形成和发展某一观点的基础,能不断参与与证据和解释相关的讨论和分析,不断对证据和数据进行评价,并不断体验和反思所学的知识。例如,科学需要经历一系列复杂的实践活动。孩子们在课程中能不断学习如何提出问题,如何进行观察和实验,如何组织、表征和使用数据,如何基于证据进行推理论证,以及如何做出解释等,反复体验知识的建立和拓展过程。例如,科学是一项凝聚集体智慧和创造力的工作。课程十分强调知识的发现和习得都离不开学习(科学)共同体,不同结果和观点的存在对修正和完善自身的认识至关重要。孩子们在课程学习中能不断经历与伙伴合作探究的过程,逐渐理解社会构建在科学知识建立过程中的作用。例如,科学是运用概念结构和相关事实理解自然现象的。STC课程采用概念分级的方法,从统一概念的层面建立了整体框架,从单元概念的层面确立了单元的学习主题和目标,又从分级概念和子概念层面设计了连贯的课堂教学活动。这样使孩子们从小学阶段就开始学习如何将学习内容与更高层次概念联系起来,逐步搭建理解自然现象的概念性框架。
课程的设计还充分体现了儿童中心的原则。通过这一原则,STC课程很好地进行了学科逻辑与儿童逻辑的结合,具体表现在对儿童已有学习经验、能力和态度的关注。课程设计的学习周期、教学步骤、科学记录单和评价系统,从多方面保证了以儿童的前概念作为教学的起点,使孩子们能够始终保持学习的兴趣,并不断发展做出预测、进行解释和科学论证的能力。还表现在所采取的一系列适应儿童发展需要的教学干预措施。“一英寸宽,一英里深”的大单元设计,使儿童有机会进行深入探究,能够不断积累连续性的学习经验并与同伴进行充分的交互。建立在元认知理论基础上的单元组织结构和活动设计,使孩子们能够通过回顾和反思,不断修正和完善自己对事物的原有认识。此外,课程还十分注意将儿童的科学学习与他们的好奇心、学习兴趣和日常生活经验相联系,不断激发他们持续学习科学的愿望,并深入理解周围的自然现象。
STC课程的教学策略包括班级讨论、头脑风暴、合作性学习小组、思维工具和学习(材料)中心。由教师有效引导的班级讨论被认为是科学学习中非常重要的手段,它为学生提供了明确表达自己想法、练习依靠证据做出解释并与同伴进行集体论证的机会。头脑风暴是在单元或一节课的起始阶段具有刺激性和引导性的活动,它使学生和教师了解关于学习主题已有的知识和期待解决的问题,同时学会如何在讨论中尊重他人,以及融合自己与他人的想法。合作性学习小组是STC课程中广泛采用的学习组织形式,它让孩子们在与同伴的合作中应对挑战性学习任务,学会通过沟通、交流和分享形成对事物的认识,提高学习的能力。思维工具主要指科学记录单、网状图、维恩图等。它们发挥了帮助学生组织和呈现实验数据,对学习主题做尽可能多的联想,识别概念间的联系,以及对不同的信息进行比较等信息加工作用。学习(材料)中心是教师在教室里设置的一个由探究器材、科学图书、视频资料等组成的学习支持系统。它延伸了课堂教学活动并能协助学生开展课程之外的自由研究。
实践研究的发现
通过对STC课程的6年实验,我们从课堂观察所获得的大量事实性资料中发现,STC课程的目标基本上都能在实验班的学生身上得以实现。
STC课程的目标之一是,使科学对所有学生都是适合的、有趣的和富有挑战性的。从24个单元后的学生自评中,我们看到学生通常都用“有趣”、“兴奋”或“有成功感”等词汇形容他们对单元学习的体会和感受。在每个单元长达2个月的科学学习中,学生们表现出的持续的学习热情给我们留下了深刻印象,也证明了课程对孩子们的吸引力。挑战性探究在STC课程中十分突出,不仅表现为活动设计的难度,而且表现为较高的教学要求。我们观察到,几乎没有一个小组的学生会顾及失败的烦恼,他们总是全身心地投入。适切而又富有挑战性的教学活动大大促进了他们的发展,使6年级的学生不仅能自行设计实验和表格,利用简图和文字的组合表征观察结果,还能评价证据与探究方法和工具的关系,关注论证的客观性、全面性和准确性。
STC的课程目标之二是,有助于学生对周围世界的概念性理解。从记录单对事物或现象的大量解释中我们看到,学生们的概念性理解不仅仅是具象、生动和个性化的,随着单元教学和年级的推进,他们已经表现出层级发展、多维联结、富有逻辑和反思性等特征。例如,对“生命特征”这一核心概念,从1年级到6年级,实验班的学生能够清晰地呈现。从生物的基本生存需求到生命周期,从生物的相互依存到身体结构、习性与栖息地的关系,从生态系统到外部环境对生物的影响这样一个逐级发展的特点。从“生态系统”单元的课堂实录中,可以明显地看到学生对相互依存概念所形成的包括食物链、相互作用、物质与能量的流动在内的复杂逻辑结构的了解。从单元总结课学生对班级记录单的修改中,也可以看到他们已经具备了不断对先前形成的概念进行反思和修正的能力。
STC课程的目标之三是,帮助儿童发展论证的能力。在6年的课程实验中,我们不仅观察到大量的观点交互、以证据为依据的学生论证行为,而且发现了学生在论证中已经存在并发展着的评价证据、重复检测、协调证据与观点的能力。从对实验班学生的全程观察中我们还发现,儿童批判意识的发展是随着探究熟练程度的提高、收集证据能力的增强而逐渐发展起来的。从低年级到高年级,儿童论证能力变化表现出明显的阶段性特征。在大量的单元前、后测中观察到,学生正在逐渐形成自己的解释体系,逐渐脱离情境进行抽象概括,自觉地辨识事物间的联系,主动寻找证据并形成自己的生成性解释。
STC课程的目标之四是,促进学生科学态度的形成,如好奇心、尊重证据、灵活性和对生物的敏感性。从嵌入式评价活动中我们发现,学生们基本能够运用简单的科学原理综合或选择实验方法。他们不仅能够较准确地记录结果,而且也能对之进行卓有成效的处理,还会根据情况用恰当的方式进行呈现。他们对头脑风暴和集体论证中的3个原则经历了由不适应到自觉遵守的过程,逐渐能够倾听别人的意见,并且联系事实或证据陈述自己的观点。在饲养蝴蝶和威斯康辛植物的过程中所表现出来的对生命的敬畏和关爱是教师们在以往的教学中从未见到过的。“生态系统”单元关于海湾污染问题的辩论活动更是表现了孩子们对社会问题的强烈关注。
收集到的大量事实性资料表明,通过STC课程的学习,实验班学生的科学素养获得了明显的发展。这是哪些课程因素成功干预学生科学学习的结果?又为我国科学课程的建设和课堂教学提供了哪些可供借鉴的经验呢?我们从10个方面进行了梳理并开展了专题研究。这10个方面是,课程的整体框架和知识的组织形式,概念发展的连贯性和广泛性,适合于儿童的科学实践活动,情境化的教学设计,集体论证能力的培养,学习共同体的创建,教学评价系统,探究材料的设计和使用,科学阅读的开展和科学记录功能的发挥。这10个方面涉及科学课程建设和教学的基本理念,也涉及具体的实施策略,我们认为是它们形成了STC课程的标志性特征,也反映了当代科学课程和教学的众多要素。
对我国科学教育的启示
通过6年的课堂实验,我们认为STC课程给我们的最大启示是,科学课程的开发和课堂教学都需要建立在对科学本质的深刻理解上。STC课程正是根据科学家的科学实践设计了学生必须经历的学习活动,并且在这些活动中突出了科学家在科学实践活动中必须遵守的共同原则。这些活动使学生逐渐理解科学家是用什么方法认识世界的,科学知识是如何被发现并不断修正的。这些原则使学生逐渐了解什么是科学的价值观,理解为什么科学实验与事实这么重要,为什么一个解释的产生需要经过反复的检验,为什么只有坚持质疑和反思才能帮助我们形成更准确的认识。STC课程用自己的设计生动地向我们展示了用科学建构世界观和道德意识形态的具体做法,告诉我们作为科学课程和教学的灵魂究竟是什么。相比之下,我国目前的小学科学课程在反映科学的核心要素方面还显得很薄弱,需要进一步从事实性知识的教学中走出来。
关键词小学作文阅读导学模式
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根据“九年制义务教育目标导学体系研究”的总设计,使单元课堂教学模式学科化,课型化,我们设计的“小学阅读导学”和“作文导学”两个亚模式,经过41名教师的一年多验证,证明该模式具有以下特点:1.概括性。该模式提练了小学语文教学的一般规律,抓住了小学语文教学中“阅读”“作文”两个重点。2.操作性。提出了教师的行动步骤,使教学活动开展有理有据。3.整体性。要求教师按照小学语文教学大纲,把握年级特征,以单元和课时目标为依据教,不肢解课文,不搞串讲分析。4.针对性。针对目前课堂教学中普遍存在的三个问题提出来的:一是课堂教学存在着较大的主观随意性;二是教学活动缺乏科学有序的管理常规;三是教学优劣缺乏科学的评价标准,教师积极性没有充分调动。5.优效性。该模式从德育、学习能力、认知三个领域规定了单元和课时教学目标,比较全面地概括了小学语文教学的内容,任务和目的,体现了小学语文的工具性和思想性特征;模式还运用了目标导学理论,在操作程序上汇聚了众多成功的教学活动方式,养眼于提高课堂教学效率,使其具有优效性。
一、对目标导学体系研究中教学模式的认识
目标导学教学模式,是教师根据一定教学目标组织教学活动,引导绝大多数学生掌握教学内容,以达到既定目标的一种教学基本范型。
(一)理论依据
小学目标导学体系的理论基础主要是布鲁姆的掌握学习理论以及我国目标教学的丰富实践和理论探讨,现代认知心理学之认知理论的建构学说,元认知理论。
(二)教学目标
教学目标形成了认知、德育和学习能力一体化的教学目标体系。
(三)操作程序
1.单元教学操作程序是:设定单元目标课时按标导学形成性测验矫正补救单元达标测验。
2.课堂教学操作程序是:准备示导议练诊断评补。
(四)操作策略
教师在该模式中是目标的提供者和学生达标的组织者。教师安排每个单元的教学内容,分解各个单元的知识点,并用目标去准确界定它。教师按标施教,以标导学。
二、关于小学阅读教学目标导学模式的构建
(一)小学阅读教学的特点
1.小学阅读教学的过程就是语言文字的训练过程。这一过程包含三个方面的因素,即发展认识,发展语言,发展思维。语文知识的基本特征具有教化功能和情感性,进行思想教育是语文教学的一项重要任务;语文学科的工具性是区别于其它学科的一个显著特征,让学生感知、理解、鉴赏、积累、运用语言是阅读教学的基本内容;就阅读教学来说,学生是凭借语言和文字思考的,学生参与学习过程的主要心理成分就是思维,所以发展思维是语言文字训练的内容。
2.阅读教学是一个整体,词、句、段、篇之间存在着有机的联系,构成了语文学科的工具性和思想性。因此,在阅读教学中,要字不离词,词不离句,句不离段、段不离篇,根据目标进行整体训练。
(二)教学目标
1.认知目标。小学阅读教学,要通过词、句、段、篇的教学和朗读,默读,复述,背诵的训练,使学生掌握常用的词语;理解句子的意思;能给课文分段,归纳段落大意,概括课文的主要内容和中心思想;学习作者是怎样观察事物,思考问题和表答思想的;能正确流利,有感情地朗读课文,比较熟练地默读课文,能背诵和复述指定的课文;能读懂少年儿童阅读的书报。
2.德育目标。在阅读教学中,教师要善于指导学生通过语言文字正确理解课文的主要内容,体会思想感情,提高认识,受到思想教育;教师指导学生理解语言文字是怎样表达思想感情的,激发学生热爱祖国的语言文字。
3.能力目标。着眼于逐步培养学生的自学能力,使学生在阅读实践中学习独立思考,学习怎样读书。
(三)操作程序
1.初读准备。初读全文,感知全文,了解全文大意;深入学习每个段落时要初读,承上启下。从而在认识上有所准备,并激发学生学习兴趣和动机。
2.精读示导。确定重点词、句、段作例子,进行导读;教师通过指导,诱导、引导、辅导,释疑解难,把握作者思路。
3.情境议练。以问题创设情境,引导学生议练;根据课文的特点,通过图画,生活,实物,声象,语言再现情境,引导学生听、说、议、练。
4.回讲诊断。学完每个段落后,可回讲重点词、句和段,诊断掌握情况,及时矫正;学会全文后可根据板书提示,问题脉络,图画情境进行回讲,诊断掌握情况,及矫正。
5.归纳评补。一般是每个知识点学习之后有小结,归纳,并视其掌握情况进行评补和补做;重点是在精读示导之后,情境议练之后,回讲诊断之后,一方面归纳梳理知识点,一方面要归纳总结存在的问题,从而再次补救。
(四)操作策略
一般地说,可以按照由整体到部分,再到整体的顺序进行教学。要从整体着眼,进行词、句、段的教学。要注意各个部分的内在联系,使学生对整篇课文有比较完整,深刻的理解。学生理解课文的过程,也是认识逐渐深入的过程。
(五)运用示例
课例:人教社九义教材第七册《蝙蝠和雷达》,第二课时。
执教:德阳市中区八角井镇小学教师黄沐洁,女,20岁。
本单元教学目标:通过对《捞铁牛》、《蝙蝠和雷达》、《新型玻璃》、《一项科技活动》的阅读,要在理解词句,读懂自然段,练习给课文分类的基础上,学习归纳段落大意,以便更好地掌握课文内容;同时受到爱科学、学科学、立志为祖国现代化作贡献的教育。
本课时教学目标:德育——使学生懂得人类可以从研究其它生物中得到启示,激发他们观察生活的兴趣,培养学生认识事物的能力,教育他们爱科学,学科学。学能——练习归纳段落大意来理解课文的能力。认知——①在漆黑的夜里飞机怎么能安全飞行呢?②“启示”是什么意思?③用一句话说一说1、2自然段主要讲了什么?(以问题促读促议)。然后精读3—6自然段,并创设情境议练:①填表并说一说:科学家为了揭开蝙蝠夜间飞行的秘密,做了几次实验,都是怎样做的?试验证明了什么?②“反复”一词表现了科学家怎样的品质?③看灯片说一说:蝙蝠是怎样用嘴和耳朵配合飞行的?④练习P105第3题,互评矫正。(精读示导,精境议练)。继续学习第7自然段,根据图法和板书说一说:①飞机和雷达的联系;②练习P105第2题,互评矫正。(情境议练)。最后总结全文:①出示1,2,3—6,7自然段的大意,并根据这个意思分段;②归纳概括段意的方法和全文的主要内容;③用“启示”“摹仿”“发明”3个词语,举例说一说人类仿来的例子。(归纳评补)
三、关于小学作文教学目标导学模式的构建
(一)小学作文教学的特点
1.小学生作文就是练习把自己看到的,听到的,想到的内容或亲身经历的事情,用恰当的语言文字表答出来。
2.小学作文教学既是培养学生用词造句,连句成段,连段成篇的能力,又是培养学生观察事物,分析事物的能力的集合训练。
3.学生在作文训练过程中,可以将所学的知识加深,改造和系统化,并能进一步猎取自然和社会知识;在情绪体验中,可以陶冶审美感情,激发求知欲,发展个性,培养热爱祖国、热爱科学、热爱生活的思想感情。
(二)教学目标
1.认知目标:逐步做到①有具体内容。②有真情实感。③有中心。④有条理。⑤有重点。⑥展开想象。⑦注意选词用语。⑧写完后要修改。
2.能力目标:逐步培养①观察、思维、表答密切结合的能力。②能从课文中学习作者观察事物、分析事物,遣词造句,连句成段、连段成篇的能力。
3.德育目标:要表答自己真实的感受,不说假话,思想健康,别人看了可以从中得到有益的启示。
(三)操作程序
1.观察准备。在教师的引导下作有关人、事、景物的观察,准备作文的素村。
2.范例示导。结合单元的读写重点和本次作文要求,分析一两篇范文,引导学生揣摸作者的写法,迁移到本次作文中来。
3.口头议练。根据具体情况,可以引导学生口述片断、梗概,思路,脉络,也可以口述若干细节,可以口述开头,结尾,过渡部分,也可以口述全文。
4.试作诊断。在观察,范例示导和获得其他同学口述信息的基础上试评,进行自我诊断。
5.修改评补。经过试作之后,引导学生自改,互改,有针对性地集体评改,修正,适当重作,然后誊正。
(四)操作策略
指导学生作文从内容入手;采取灵活多样的方式;鼓励学生多练笔。
(五)应用示例
课题:人教社九义教材第七册《围绕一个意思写好一个片断》,两课时。
执教:东方电机集团股份有限公司子弟小学教师周建华,男,24岁。
关键词:新建院校;生物科学(师范)专业;就业;对策
中图分类号:G650 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)41-0124-02
新建本科院校是我国高等教育体系的重要组成部分,由于其生成背景多样、本科办学时间短等原因,在办学的过程中遇到了种种问题。如何保持原有优势专业、发展新专业、合理布局专业,是所有新建本科院校必须解决的问题。生物科学(师范)专业其前身大多为师范专科学校的传统专业,在学校合并、升本、转型的过程中,根据学校发展的实际需要以及师范毕业生就业形势的严峻性,其办学规模逐步缩小,逐渐呈现边缘化的趋势。本文结合常熟理工学院(以下简称“我院”)生物科学(师范)专业毕业生的就业情况和近几年教学改革实践,对师范生就业难原因及对策进行一些探讨。
一、生物科学(师范)专业毕业生就业难的原因
1.生源分布的不合理性
高考录取以学生填报志愿为依据,按分数高低,公正、公平录取学生,但在录取过程中本专业填报的第一志愿的人数往往不足,需通过招收服从志愿的考生来完成招生指标。因此,在招生过程中很难考虑考生生源地的问题。另外,由于我院所处地理位置等原因,苏南部分市、县学生填报志愿时,形成扎堆现象。最多一年中同一专业来自同一生源地的学生多达15人。学生应聘教师岗位时,绝大多数市、县设置生源地限制及学校限制,使学生应聘时竞争十分激烈,有的市、县出现几十个学生应聘一个岗位的情况,来自连续几年不招聘生物师资生源地的学生,甚至连应聘的机会也无法获得。
2.学生个人原因
(1)专业思想不稳定。面对就业的巨大压力,部分学生专业思想不稳定,特别是填报服从志愿的学生,经过四年的大学学习生活,虽有部分学生转变观念,立志从事生物基础教育事业,但仍有一部分学生放弃应聘教师岗位的机会。即使是填报第一志愿的学生,也有少数由于家庭的影响、观念的改变等原因,作出另外的选择。
(2)盲目攀比。部分学生就业期望值过高,盲目攀比,忽视自身特点,对自我缺乏客观正确的分析,不从自身实际出发,不愿回生源地应聘,以教师工资、福利待遇较高的苏南地区市、县作为唯一的目标,在虚荣心的驱使下,错失就业良机。
(3)缺乏就业竞争力。基础教育要求学生在技能上有扎实的教师基本功和过硬的教育教学技能。技能的训练要通过课内与课外、校内与校外相结合的方式,经过长时间的实践训练才能得以掌握。部分学生对这些技能训练重视程度不够,投入的时间、精力偏少,且不能进行持久的练习,在应聘时处于劣势。另外,每个学校对技能训练的要求和侧重点都不同,在开设的专业方向课程及课时安排上有所差别,也在一定程度上导致学生就业时缺乏竞争力。
3.生物教师需求量甚微
生物科学(师范)专业培养的是中学生物师资,随着中学生入学数量减少、中学合并等原因,中学生物教师处于基本饱和状态。另外,生物学科在中学是一门不太被重视的副科,招聘人数极其有限,有些市、县连续几年不招,即使有招聘,绝大多数市、县只招1~2位。在应聘的过程中,大多数地区一般允许学生参加2~3年的考试,许多学生不急于就业,待家复习,争取第二年、甚至第三年应聘工作,使师范毕业生的就业率大打折扣。
4.生物师资来源多元化
自教师岗位公开择优应聘后,博士生、硕士生及非师范专业毕业生通过教师资格认定进入中学生物师资队伍,导致师范生竞争压力空前增大。有些地方的星级高中只招收硕士以上研究生,部分地方教育系统“十二五”规划中明确提出了各级学校研究生所要达到的比例。高学历人群直接进入面试阶段,使部分师范生失去了宝贵的应聘机会。
二、我院生物科学(师范)专业就业情况分析
我院2009届生物科学(师范)专业共有30位学生,来自江苏省20个市、县,共有14位学生成功应聘教师岗位,占全班人数的46.7%,其中8位在初中任教,3位在高中任教,3位在小学任教。另有53.3%的学生就业于非教育系统;201 1届共有39位学生,有16位学生成功应聘教师岗位,占全班人数的41%,其中7位在初中任教,3位在高中任教,6位在小学任教。另有59%的学生就业于非教育系统。从录取教师比例来看,处在同类学校同专业较前的排名。原因主要有两方面:一是生源分布较广,参与应聘教师岗位的概率增加,二是两届学生具有良好的学风,较扎实地掌握了生物科学的基础知识、基本技能及教育教学等技能。
三、生物科学(师范)专业毕业生就业对策
1.更新观念、准确定位
中学生物学师资的培养主途径仍是师范院校的毕业生。面对社会的需求,在对待师范生的就业问题上,不能仅统计就业率,更应注重应聘教师岗位的就业率,这关系到基础教育的百年大计。应避免就业统计中只注重数量而忽视质量的做法,其统计方式也可适当放宽年限至两年。通过多种方式,引导学生热爱本专业、热爱教育事业,准确定位,鼓励学生去私立学校、培训机构、偏远地区就业,拓宽就业渠道。
2.适应社会需求,调整培养方案
从2007年开始,我院生物科学(师范)专业培养方案根据社会对人才的需求做了较大调整,培养目标中明确提出以培养合格的初中生物师资为主要目标,并能承担高中生物学或小学科学的教学工作。经过几年的实践,师范方向人才培养体系已逐步完善,培养方案的调整为课程设置改革提供了保障。
一是构建“平台+模块”课程结构体系。根据素质教育和创新教育的要求,明确课程群在整个培养计划中的地位、作用及课程间的关系。低年级实行基础平台教育,体现宽口径、厚生物基础的特色;高年级分模块教育,通过方向课程,充分体现专业特色和职业特色。优化课程设置,在专业方向选修课中,从2008年开始,设置7门教师教育类课程,其中两门与小学科学课程相关,学生根据所在生源地近几年的师资应聘情况及个人爱好,选择相应的选修课程。另外,还设置了适应未来生物学相关工作环境所必需的专业知识和技能的课程。近年来先后设置了生化工程、环境生物工程、环境与园林等方向,实行分流式培养。二是实施“分层次,三结合”实践教学模式,加大实践教学的比重。通过“基础、综合、设计、研究”四层次实验课程,提高学生的实验技能,建立了“理论教学为基础,实践教学为载体,第二课堂为拓展”的人才培养新体系,强化教学过程中理论与实践、课内与课外、共性与个性的有机结合。将短学期作为提高学生的创新能力和实践能力的重要平台,营造高素质人才的成长空间。
3.多途径强化师范生的职业技能训练
一是狠抓学生的说课、上课等实践性教学环节的训练,加强教师职业技能的培养;二是利用本专业毕业生中生物骨干教师多的优势,采用请进来、走出去的方式,培养学生的综合素质,让师范生走进中小学,切身感受中小学的真实生活,学习中小学优秀教师的教学经验;三是借助师范生说课比赛、生物技能大赛,指导中小学学生开展科学探究活动以及第二课堂活动,锻炼和提高学生的教学技能和实践创新能力。
4.传帮带教,增强自信
【关键词】科学课教学;方法应用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新课程改革以来,各个学校越来越重视对小学生科学素养的培养,小学开设科学课的本质就在于要培养学生的科学素养,很自然科学课专职教师的队伍也在不断壮大,但是由于科学在小学阶段只是一门大家所谓的“豆芽学科”,没有语文、数学那样风光,那样引起学校、同行甚至社会各界的关注,因此很多教师是因为学校安排逼于无奈才来任教这门学科,因此在教学中显得比较被动,这样的教师并不少,如果我们抱着这样的心态来上科学课,谈什么探究,谈什么学生自主,谈什么培养学生的科学素养呢?我们常常说到希望学生能在科学课中站有主体地位,自主展开探究,使其在玩中学,学中获得应具备的科学素养及科学知识,其实以我的理解学生在科学课中主体性的体现更重要取决于教师的对本堂课的环节设计清晰、问题设计巧妙和材料准备充分与否。因此学生在科学课中主体性的体现和教师的付出是密不可分的。想让学生在科学课中寻找快乐,在玩中学,在动手时也充分动脑,教师必须从根本上意识到科学课本身的魅力以及重要性,也就是说首先自己要爱自己所任教的这门“豆芽学科”。
科学在小学是一门综合性的学科,内容涉及物质世界、生物世界及宇宙世界等多个领域,并针对不同年级段的学生从猜测、提出问题、实验描述、设计实验方案和简单的实验操作能力等方面进行培养,在课程的教学过程中伴随很多足够吸引学生眼球和精彩知识内容以及观察实验、动手实验,想要在学生心中占有一席之地并不难,你想让他们在学中找到快乐,在快乐的同时学到知识并不难。然而,教师每届都上相似的教材内容,听到相似的回答,有的老师任教的班多,一节课的内容要讲好多次,有的老师教学工作得不到学校和家长的支持理解……这个时候教师往往容易出现厌烦情绪和畏难情绪,使得我们的科学课教学了无生机,毫无意义。
关键词: 英美科学教育改革启示
1.问题的提出
随着我国基础教育课程改革的不断深入,全国各地进行初中综合科学课程改革试点的省份和学校不断增多。然而,由于我国初中科学课程长期以分科为主,学科中心课程理论在我国基础教育中一直占据主流,直至今日,全国范围内在义务教育阶段开设分科科学课程的地区还是大多数,综合科学课程的普及仍然举步维艰,科学教育改革遇到诸多问题和困难。本文对英美两国开展科学教育的现状进行了研究,着重分析研究了这两个国家科学教育开展的情况特点,并结合我国科学教育的现状,进行分析和探讨,以期为综合科学课程改革研究提供参考。
2.背景介绍
2.1我国教学改革和科学教育开展之回顾
我国在普通中学系统地开设理科课程,始于清政府颁发的“壬寅癸卯学制”。[1]20世纪20年代初至40年代末,初中理科教学一直在分科制与综合制之间动摇,但分科制占上风。解放后,由于受前苏联课程体系的影响,分科制一直占据统治地位。1978年改革开放后,现代综合科学课程逐渐引起国内教育界的注意。自80年代中期,我国开始介绍国外尤其是美国的综合科学课程,也在局部地区进行了实验研究。20世纪90年代初,在全国范围内兴起了一股“综合科学课程热”。2001年6月,我国教育部颁发了《基础教育课程改革纲要(试行)》,规定在义务教育阶段的3―9年级开设综合科学课程,随后制订了《3―9年级科学课程标准》。在教育课程改革中,出现了东北师大附中、上海和浙江的初中综合理科改革试验。浙江省的《自然科学》课程成为我国第一个通过国家审定,在一个省范围内使用的初中综合科学课程。
2.2我国科学教育开展的成功与尴尬
从浙江省综合科学课程实施的情况来看,综合科学课程的实施促进了学生综合素质的提高,形成了一支综合科学骨干教师队伍,为繁荣我国综合科学课程作出了贡献。但由于综合科学课程在我国起步太晚,选择《科学》的试验区并不多,科学课程的实施相对来说还是缺少经验,初中《科学》课程在实施过程中遇到了师资、教材、评价、社会理解和设备设施等重重困难,《科学》课程的推进步履维艰,甚至有些地区还走了回头路。
有研究者对综合课程实施中存在的问题作了总结,认为综合科学教师在实际工作中确实遇到了相当大的困难,实验区普遍存在综合课教师跨原专业教学、负担过重的问题,教师的业务素养特别是非本专业的业务素养亟待提高。大多数教师原有的专业知识不能满足综合课程的需要,对教材缺乏整体性的把握。经费投入少,实验设备严重不足。[2]
3.英美科学教育开展的情况特点
3.1课程理念方面
在课程理念方面,英美非常强调学生的全面发展,强调学生在教学活动中的学习主体地位,强调学生科学探究能力的培养和发展。
3.1.1英国
英国政府在2000年公布了面向新世纪的《国家科学教育课程标准》,目标是促进学生精神的、道德的和社会和文化方面的发展;发展学生的主要技能,如交流、使用数据和信息交流技术的能力;促进学生其他方面能力的发展,如思维能力、专门技能、学习能力和接受可持续发展教育的能力。其基本理念是:科学课程面向全体学生,充分考虑学生的个体差异,强调培养学生的科学探究能力。[3]
3.1.2美国
美国科学教育的基本理念是:科学课程要面向全体学生;学生是科学学习的主体;科学学习要以探究为核心;科学课程的内容要满足社会和学生双方面的需要,应选择贴近儿童生活的、符合现代科学技术发展趋势的、适应社会发展需要的和有利于他们的人生建造知识大厦永久基础最必需的内容;科学课程应具有开放性,在学习内容、活动组织、作业与练习、评价等方面应该给教师、学生提供选择的机会和创新的空间,引导学生利用广泛存在于学校、家庭、社会、大自然、网络和各种媒体中的多种资源科学学习,将学生的科学学习置于广阔的背景之中,帮助他们不断扩展对周围世界科学现象的体验,并丰富他们的学习经历;科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展,评价既要关注学生学习的结果,更要关注他们学习的过程。[4]
3.2知识体系方面
在知识体系方面,英美都十分重视科学是发现自然规律或存在于事实中间的关系,将自然科学涉及的各个学科融合,注重消除学科壁垒加强学科联系,同时将生活和人类面临的一些重大主题也纳入其中。
3.2.1英国
英国的科学课程依然保持着知识体系的严密、逻辑性强等特点和优势,同时充分发挥了各种情境在学生形成科学概念中的特点和优势,又允许学生在教师的指导下,通过丰富多彩的活动理解和应用所学科学知识解决各种问题。以英国索尔特高级化学课程为例,选用索尔特高级化学课程的学生,手中拥有3本教科书Chemical Storylines、Chemical Ideas、Activities。学生可以在Chemical Storylines和Chemical Ideas之间自由转换,尤其是Chemical Storylines中翔实的背景资料包括衣食住行的各个方面,能源、药品、新材料、生物工程中的化学问题均有涉及。这种接近学生生活的学习材料不但适合学生的自主学习,同时Chemical Ideas中多样化的学习方式也适合学生在教师的指导下深入理解所学的化学概念、原理等知识。[5]
3.2.2美国
美国科学课程强调科学不仅仅是知识体系,更是一种特殊的社会文化探究活动。科学的惟一目的是发现自然规律或存在于事实中间的关系,科学本质与教育本质的统一体是科学探究。[6]
3.3教学方法和教学手段方面
在教学方法和教学手段上,英美普遍重视观察与实验,重视学生在教学活动中的参与,以学生研究与探究活动作为教学的主线,注重让学生通过自己的生活体验和努力获取知识并培养能力和习惯。
3.3.1英国
重视观察、实验,提倡以学生的研究与探究活动为中心的教学方式,是国外教学方法改革的显著特点。英国十分注重观察和实验方法的运用。实验的价值不仅仅体现在使学生理解科学知识、学会使用一些仪器、掌握实验仪器的操作技能,更重要的是使学生学会和掌握实验的方法。在英国的科学课程学习计划中,不仅有全面而完整的实验教学内容,在其达成目标中更有具体而系统的规定。例如,明确规定了整个实验过程中的预测、观察、测量、比较、记录、分析、解释、评估等各个步骤和环节。
3.3.2美国
美国中学科学课教学注重与生活的联系,提倡学生在“做科学”中学科学,学生在科学课堂上注重动手,学生可以充分利用多种感官活动,加深对科学概念的理解。教师的教学方式随意、幽默,教学中穿插科学故事,使用大量的身体语言。同时,教师还经常在科学教学过程中创设一定的科学教学情景,用丰富多彩的亲历活动来充实教学过程。学校科学教育实施“探究式教学法”,采用类似于科学研究方式进行学习,不是把现成科学结论直接告诉学生,而是要求他们自己亲历科学知识的获得过程,通过形成问题―建立假设―制订研究方案―检验假设―作出结论的完整过程来寻找问题的答案。[4]
3.4创新意识培养方面
在英美,中小学科学课堂是以学生为中心的,教师更加重视学生的兴趣、个性和创新意识的培养。学校的教学设备、教学工具和图书资料的配备非常丰富,能充分满足课程开设的需要。除了学校配备的各种教具外,教师通常还会根据学科教学的需要和自己的爱好添加一些用来补充。例如,有些学校生物教室里,有饲养的蛇,有各种各样的鱼、蜥蜴、昆虫等(饲养这些动物的前提是要经过学校的认可)。在美国某中学,在物理实验室,学生可以拆卸和研究电视机、空调等各种电器的遥控器和学生计算器;在工艺美术课上,学做各种各样的首饰和工艺品,打制、淬火、镀膜工具和仪器样样齐全。[7]
3.5教材方面
在英美,科学课程所用的教材比较丰富,学校有比较大的选择余地。教材普遍重视激发学生学习科学的兴趣和积极性,将许多日常所见反映在教材中。教材的编排体系完全打破了原有的学科知识体系,将物理学、化学、生物学、地理生态学等学科知识作了很好的融合。教材十分重视学生动手能力的培养,强调学生的自主学习和探究活动。
3.5.1英国
英国《国家科学课程》颁布后,出现一些新的理科课程方案。代表性的课程有:索尔特高级水平化学方案。
索尔特高级水平化学课程方案,强调化学在世界上的重要性,它旨在通过显示化学家所做的工作,描写目前正在出现并发展的边缘领域,以及扩大学生参与的学习活动的范围来增加化学的吸引力。索尔特高级化学课程含有Chemical Storylines、Chemical Ideas、Activities、Teachers’guide四本教学用书。Storyline主要以专题形式给学生提供一种学习化学概念和化学原理的真实情景,包括以下故事专题:生命的元素、燃料的发展、从矿物到元素、大气、聚合物的革命、药品里有什么、聚合物的设计、蛋白质工程、钢铁的故事、农业方面、颜料的研制、海洋、医药研制。随着故事情节的展开,自然引入理解故事的化学知识和原理来达到对故事中章节的理解。学生以Storyline为主体教材学习化学,在涉及的主要化学概念、原理、活动时,标出Ideas和Activities中的相应章节。[8]全部课程方案的试教工作于1991年开始,并且已经在欧洲七国范围内推广。
3.5.2美国
目前美国中学科学教育主要有3套教材,《科学探索者》、《科学・技术・儿童》和《面向中学的科学技术概念》。美国科学教育教材的特点是:知识呈现贴近学生的生活和社会实际,突出最基本的概念,重视学生的探究活动,教材体现了以探究为核心的思想,学生的自主探究活动很多,在内容上则重视从比较宽广的背景中对科学的理解。以《科学探索者》为例:
《科学探索者》教材是根据美国第一部科学教育的国家标准《美国国家科学教育标准》(National Science Education Standard,NSES),针对21世纪人才培养计划而编写。教材涉及物理、化学、生物、地理等学科,编写形式多样,包括有趣的话题、生活化的课文,以及各种探究性实验。该书在每册内容的安排上,以各种有趣的故事性话题开始,然后把系统的科学内容掺揉进去。[4]
4.英美两国经验对我国开展科学教育改革方面的启示
介绍和分析英美开展科学教育的做法和经验,考察和反思我国科学教育的实际状况,对我们更好地开展科学教育有诸多有益的启示。
4.1坚持教学理念的更新
科学教育不单单是指科学知识的传授,更重要的是对学生进行科学方法的训练和科学精神的培养。近年英美科学课程标准和教育文件报告都要求科学课程采用生动活泼的教学方式,把科学课植根于生活之中。提倡让学生在做中学科学,鼓励学生敢于怀疑、善于提问,促进学生通过独立探索和合作活动达到构建自我。美国科学课程在培养学生独立思考、创造性、动手操作、主动学习等能力方面颇有建树,对我国当前改革科学教学方式具有启示作用。我们在教学中应注意学生科学的思维习惯的培养,对证据、逻辑和科学见解提出疑问的习惯的培养。
4.2学科知识的融合
课程的综合化几乎是当今世界基础教育课程改革的主要潮流。在学科之间相互融合这方面,美国尤为突出。美国课程在内容的综合性上,主张软化或者排除僵死的学科界限,关注各学科之间的联系,尽可能把各个学科知识融合贯穿在相关的情景和主题之中,这样,每一主题下自然地融合了各个学科的知识。我国的科学课程虽然也强调综合,但综合的程度还不够,并没有将各学科知识贯穿在一起,还是比较独立。每一单元知识还是以分科形式出现,所以我国在这方面仍需加强。
4.3教师原学科背景和跨学科培训
我国高等师范院校中设置科学教育专业时间比较晚。例如在浙江省,初中科学课程改革在上世纪90年代已经普遍展开,但高师院校中从2008年才有了第一批科学教育专业毕业生。这种现状导致目前任教的大多是像物理、化学、生物等单学科专业毕业的教师,因而教师普遍缺乏综合的专业训练,缺少系统而全面的科学知识储备,所以,完善在职教师培训机制、增强在职教师的科学教学能力也是推进我国综合科学课程发展需要做好的重要工作之一。在这一方面,教育管理行政部门已经作出了比较大的努力,开展了形式丰富的培训和继续教育活动。培训主要应围绕综合课的教学内容,补充教师所缺乏的其他理科知识及相应的科学实验方法,当然也包括学科的教学方法等。做好教师培训是我国综合科学教育改革取得应有成果的一个重要保证。
4.4让教师参与综合科学课程的开发
目前我国综合科学课程发展面临的困难之一就是科学教师不理解、不接受综合科学课程,对研制出来的课程方案不了解。所以应该采取措施使教师接受综合科学课程、加深教师对科学课程方案的了解。根据索尔特化学课程在欧洲七国改编实施的经验,让科学教师参与课程开发是比较有效的一个办法。教师参与课程开发,就会使教师非常了解综合科学课程方案的特点和要求,会知道具体应该如何实施、遇到问题应该怎样解决等。这都会推进我国综合科学课程的发展。
4.5评价和考试制度的改革
评价和考试制度的改革是课程改革的导向和保障。像英国索尔特高级化学课程,其多样的评价方式非常值得我们借鉴。索尔特高级化学课程的评价分为四个部分:①笔试试卷1:包含了一些需要较短答案的问题。②笔试试卷2:包含了一些需要较长答案的问题,试卷1和试卷2主要考查学生对化学知识的了解、理解和应用。笔试试卷中的相当一部分题目都设置在一定的化学情境中,这些情境包括了化学在各个方面的应用或化学家的工作等。③开卷考试:只包含一个问题。给学生提供某些资料,这些资料可能是科学文章,某些书籍中的节选或为开卷考试专门写成的一些资料,要求学生根据资料所考查的问题写一个800―1000字的报告,并要有50字左右的摘要,学生可以查阅其他书籍、资料,并要列出这些参考文献与资料。目的在于考查学生对化学知识的应用与交流能力。④个人调查实践:学生自选一个感兴趣的实践课题进行深入调查,目的在于考查学生的实践技能。[5]而我们对科学学科的学期评价,一般是以笔试的成绩为准,即使是对科学实验的技能有所评价,也主要采取笔试的方式。我们必须注重教学目标与评价的有效结合,注重考查学生综合运用知识的能力和创造性能力,注重考查学生的潜能。考试的形式应多样化,在对科学知识目标进行评价的同时,也注重对交流技能、实践活动的评价,重视学生学习过程、实验过程、探究过程的形成性评价,重视学生的自我评价和学生间的相互评价等。
参考文献:
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[2]郝琦蕾.国内综合课程研究述评[J].西北师大学报,2008,(3).
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[5]陈彦芬.索尔特(Salters’)高级化学课程述评[J].国外教育动态,2003,(7):24.
[6]周青,杨妙霞,杨辉祥.美国科学教师专业发展标准及其启示[J].高等教育,2005,(5).
一、在学生心中播撒创新的种子《科学课程标准》指出:科学课程应具有开放性
这种开放性表现为课程在学习内容、活动组织、作业与练习、评价等方面给教师和学生提供选择的机会和创新的空间,使得课程可以在最大程度上满足不同地区、不同经验背景的学生学习科学的需要。因此,在科学教学中,教师应该为学生尽可能地提供创新机会,让他们亲历科学探究过程,提高科学创新能力,最终达到培养小学生的科学素养为宗旨的目的。把创新的种子播撒在学生幼小的心灵,让学生圆科学之梦。
二、利用科学家发明创造的事迹、培养学生创新意识
人类只有不断创造,社会才会不断向前发展,科学家的发明创造为人类的发展立下了汗马功劳。在小学科学教材中蕴含着大量中外科学家发明创造故事的素材。在教学中,要充分利用这些素材,激发学生的创造兴趣,诱发创造动机,培养创造志向。如学习《生物的启示》一课时,给学生讲鲁班发明锯的故事,以及火箭、飞机的发明史等,让学生向科学家学习,从小立志。在教学中我还有意识地向学生介绍身边的发明创造事例,如无尘粉笔的发明:以前,人们生产出来的是有尘粉笔,教师在黑板上写字和擦黑板时,有很多灰尘弥漫在空气中,教师吸入大量的灰尘,影响身体健康。现在人们生产出来的无尘粉笔解决了这一问题。让学生懂得,创造并不神秘,只要自己平时留心观察周围的事物,勤看书、勤动手、勤动脑,是可以创造出新东西来的。正如教育家陶行知先生所说的:“人人是创造之人,天天是创造之时”。珍惜机会,做创造的有心人,才会为人民做出贡献。
三、教师要更新教育观念、真正体现“学为主体”的教学原则、培养学生的创新能力
在小学科学教学中,要坚持以“教为主导,学为主体”的教学原则,在课堂教学中就要确立学生的主体地位,以培养学生的主体意识和主体精神,教师首先应当转变观念,主动改变长期以来旧的教学模式。比如,在四年级下册《生活中的静电现象》一课的教学。这一课的认知目标是:1、认识带电的物体能吸引轻小物体和生活中的静电现象。2、知道通过摩擦可以使物体呈现带电状态,电荷有正电荷和负电荷两种。3、认识带同种电荷的物体靠近时相互排斥,带异种电荷的物体靠近时相互吸引。不同的教法都能不同程度地达到认知目标的要求,但对于能力素质的训练和创新精神的培养来说,不同教法达到的效果却大不相同。在教学孩中,我对学生说:“这堂课我们来‘玩游戏’,在‘玩’的过程中要开动脑筋,发现静电的奥秘,看哪一位同学发现得最多”。然后分组实验,可以相互讨论。课堂的气氛立即活跃起来,他们会拿着各种各样的实验材料,这里摩擦,那里摩擦,甚至可以拿着塑料梳子离座位去接近别人的头发、小纸片等。最后,教师引导学生做小结:你们在‘玩’的过程中发现了什么?是怎样发现的?并让学生演示给同学们看。让没有发现静电这种性质的学生模仿刚才同学的演示方法自己做一做。这个‘玩’的过程就是学生的探索过程,既发挥了学生的创造性,又使每个学生都达到本课的认知目标要求。这种教学方法,有利于培养学生的思维能力和创造能力。教师只起了架桥铺路和引导启发的作用,学生自己参与了知识的形成过程,成为课堂上真正的主人。这节课,优势在于重一个“导”字,让学生自己探索,自己实践,参与了知识的形成过程,发现自然规律,学生的主体作用得到了发挥,培养了学生敢于探索,勇于创新的精神,有利于学生健康个性的发展。
四、大胆放手、体现自主性、鼓励学生自己创新实验
在小学科学教学中,实验课重在学生自主地操作活动,让孩子在亲身实践中探索知识、领悟科学的真谛,这就要求教师放手,不“放”何来自主?学生的知识、能力、对学习的情感态度,都是通过他们亲身卷入实践活动才能形成的。教师放了手,学生处在主动地位,让他们有足够的时间去观察、实验、描述、整理、加工事实材料,学生知识、能力、情感态度等方面的收获都有了。?如在教学《物体的热胀冷缩》一课时,我让学生自主选用各种器材,运用已学知识和生活经验自己设计实验并操作,学生不仅完成了教材中的实验,还想出了与教材不同的实验方法。他们认为:在试管里滴几滴红墨水,操作起来较难,不易使试管内外空气隔绝。有的学生竟然想出用气球套在烧瓶口上,把烧瓶放在热水中加热,气球渐渐地膨胀起来,将烧瓶移到凉处,原来已充气的气球就慢慢瘪了。学生不唯书,不唯师,在“观察——猜想——思考——得出结论”这一活动中,创新能力和科学精神得到了培养。
五、创造探究条件、正确引导和训练学生创新能力
关键词: 教师教育 课程设置 启示
一、美国教师教育的课程设置
1.美国教师教育课程的演进
美国教师教育课程变迁主要经历了以下四个时期:职业性培训课程时期、“专业主义”教师教育课程时期、“科学主义”教师教育课程时期、融合化的教师教育课程时期[1]。
在19世纪职业性培训课程时期,在所有开设的26门课程中,没有普通教育课程,教育专业课程也只有2门,基本上是学科专业课程一统天下的格局。到了20世纪20年代,开始步入了“专业主义”教师教育课程时期,这个时期普通教育课程和教育专业课程都得到了空前的壮大,而学科课程被削减到了只占全部课程的四分之一不到。二战后,随着科技的发展对教育提出了新的挑战,天平又开始向学科专业课程一边倾斜,而教育专业课程被削减。直到20世纪80年代后,教师教育课程的三大块才真正达到一种各占三分之一的状况,非此即彼的二元论思想也得到了摒弃,教育专业课程和学科专业课程走向融合化,从而消灭了由来已久的“专业性”与“学术性”之争。
2.美国教师教育课程的结构
(1)普通教育课程。美国教师教育的普通教育课程主要有英语、哲学、文学、美术、音乐、戏剧、外语、历史、经济、法律、社会学、人类学、政治学、生物、数学、物理、化学、遗传学、地球和空间学及健康教育和体育等,包括自然科学、社会科学、人文科学和艺术、语言等各方面。这种课程是任何专业的大学生所必修的,目的是拓宽学生的知识面,使他们具备宽厚的文理基础知识,注重普通文化知识的养成,避免了狭隘的专业化。
(2)教育专业课程。在美国,教育科学课程由三部分组成:一是教育科学的基本理论课程,涉及教育哲学、教育史、教育心理学、教育社会学、教学过程、人的成长和发展、职业道德与法律、教育行政与管理、教育技术等;二是教学法,包括教学方法与策略、课程的组织设计与评价、教学计划、教育测量与评价等;三是教学实习,以见习、临床实习的方式进行。这些可以为师范生提供教育学领域的专业知识,体现出教育专业与其他专业的区别。
(3)学科专业课程。学科科学课程为师范学生提供将来所教科目的专业知识,而且有一定的广度和深度,同时和中小学开设的学科课程相对应。初等教育者要学习涵盖初等教育学科的所有科目,中等教育者要集中学习一个或两个科目,这是由初等和中等教育自身的特点决定的。
这三类课程在学时上的比重情况分别为:普通教育课程占1/3强,学科科学课程占1/3,教育科学课程占1/3弱[2]。
3.美国教师教育课程的特点
(1)普通教育课程注重广博性,有利于拓宽学生的知识面。受“博雅教育”的传统影响,美国教师教育非常注重普通文理课程的设置。这为教育专业学生提供了广泛的人文学科、自然学科及社会学科课程,拓宽其知识面,使其具备宽厚的文理知识基础[3]。
(2)课程突出师范性,有利于提高学生的教育理论水平和教育教学技能。美国对师范性课程设置予以特别重视,以此来提高师范生的专业技能和知识水平。美国教师教育课程在全部课程中达到了三分之一,而且课程内容都比较丰富,主要包括以下几个方面:①教育专业指导:教育概论;②教育专业基础课程:心理学与发展科学、学习论、教育社会学、课程与教学、教学评估等;③教育专业课程:学科教育理论,如语言教育与阅读教育、数学教育、科学教育等;④临床实践和现场实践[4]。
(3)课程内容符合基础教育实际,有利于培养学生在未来工作中的适应能力。高等院校的学科专业课程直接为学生未来的工作做准备,教育专业课程设置的主要功能就是为学生未来的教育教学工作提供一定的理论基础和方法指导。在美国,师范教育课程内容十分注意课程的实用性,以使学生在未来的实际工作中,能够运用所学知识,使所学知识在日常教育教学工作中更具有可操作性。这些课程的开设,对学生顺利地完成向教师角色的转变大有帮助。
(4)重视教育实践性课程,有利于增强学生的未来从师能力。美国向来重视实践性课程的开设,一方面在实践的形式上采取现场经验、见习、实习等多种方式进行,在实践的时间安排上采用连贯性的、层级性的方式实施,另一方面从法律、制度上对未来教师的实践性课程的落实加以保障。自1991年以来陆续建立了一大批教师专业发展学校,这些大学与中小学的合作学校为未来教师实践性课程的实施提供了强有力的保障。
二、美国教师教育的课程设置对我国的启示
1.调整课程结构比例
美国教师教育课程分普通教育课程、学科专业课程、教育专业课程三大类,三者的比例基本上是各占三分之一,其中教育专业课程中理论课程与实践课程又各占一半左右。我国教师教育课程的分类虽然与美国一样,分为普通教育课程、学科专业课程和教育专业课程,但这三类课程所占的比例却大不相同。在我国教师职前培养课程中,普通教育课程占总课时的21%,学科专业课程占70%,教育专业课程占9%(其中教育理论占5%―6%,教育实践占3%―4%)。很明显,我国的教师教育课程比例严重失调,学科专业课程比重太大,教育专业课程却不到10%,教师教育课程的师范性荡然无存。另外普通教育课程的比例也显得薄弱了些。
2.强化教育实践
教育实践课程是教师教育课程体系的重要组成部分,是培养合格师资不可或缺的职业训练环节。美国教师教育课程中教育实践课程占到了全部课程的16%左右,教育实践的开展形式多样,安排时间充裕并贯穿修业年限的始终,且有相关的法律和制度来保障实践课程的实施。我国目前教师教育毕业生存在的最突出问题就是缺乏从事教学的实践能力。虽然造成这种状况的原因是多方面的,但实践性课程十分薄弱是其重要原因。
我国的教育实践课程从形式上来分主要有两种:一是教育见习,主要是让师范生到中小学听课;二是教育实习,由学校统一安排或者学生自主联系到中小学实地上课。从教育实践课程的时间安排来看,与美国相比,相差甚远,只有短短的八周左右,并且是集中在学科专业课程和教育理论课程完成之后进行,不利于理论与实践相结合。这样培养出来的教师,一旦进入真实的课堂,面对真实的教育情境,往往无法适应[3]。
3.注重职前职后一体化
美国教师教育课程标准秉承的是教师专业化的理念,分别设立职前、职后不同的培养目标,并通过教师专业发展学校将未来教师的职前培养与职后教师的职后进修结合起来,这都体现了美国教师教育职前职后一体化的方向。
我国对职后教师的培养显得非常薄弱。因此,我们应该将职后教师的发展也纳入到我们的教师教育当中来,使教师教育走向一体化、终身化。这也是我们努力实现教师专业发展的必由之路。
参考文献:
[1]郭志明.美国教师教育课程变迁与教师专业化[J].学科教育,2004.5:1-6.
[2]张拴云.教师教育课程设置:美国的经验与启发[J].外国中小学教育,2005.1:31-33.