专题一科学教学内容的优化-武汉教育信息网.ppt

1、科学教学过程优化研究,绍兴文理学院现代教育技术研究所 2004.9.28,余国祥,科学教师继续教育（必修课）主题一,科学最大的特点就是综合，需要构建一个个科学的内容结构体系。课程内定体系构建的依据是课程内容之间的逻辑关系和心理学方面的关系。逻辑关系是指科学知识之间的内在联系，心理学方面的关系是指按照课程编制者所理解的学生认识发展，把内容加以组织的关系。 科学课程的教学内容体系分为三个层次，首先在总体上把内容分为五大领域：科学探究（过程、方法与能力），生命科学，物质科学，地球、宇宙和空间科学，科学、技术和社会的关系。第一、第五领域明显地是以综合为特色和要求的，其内容均将渗透到其它三个领域中去，第

2、二领域、第三领域、第四领域在编写教材时也需要重新进行整合。 第二个层次是对主题的设计，例如物质科学中的“物质结构”这一主题就划分为构成物质的微粒，元素以及物质的分类三部分，从物质结构的系统观念将有关内容整合在一起。 第三个层次是主题以下的设计，一般专题性和结构性两类。前者如水、空气、健康与环境、人与环境等，它们都从不同的学科领域和科学、技术与社会的角度探讨同一问题，体现综合特色；后者则把有密切逻辑联系的概念与原理整合在一起，它的主要是从科学探究和科学、技术与社会的角度进行整合，如生命科学中人体的新陈代谢。,专题一 科学教学内容的优化,一、科学课程的教学内容体系,（一）科学探究的基本方法和基本过

3、程 1、科学探究的目标和要求 进行科学探究的方式是多种多样的。一般来说，其基本过程具有六个要素：提出科学问题；进行猜想和假设；制定计划，设计实验；观察与实验，获取事实与证据；检验与评价；表达与交流。某些探究过程只包含其中的几个要素，而且也不一定按上面呈现的顺序进行。科学探究的主要目标是使学生领悟科学探究的思想，培养学生进行科学探究所需要的能力，增进对科学探究方法与过程的理解。科学探究能力是通过完成部分探究活动和完整的探究活动而形成和发展的。为了有效地指导教学和评价，此处按六个方面提出学习要求和达成目标。达成目标是对学生完成79年级科学课程后所应达到的要求。,表1、科学探索的目标要求,2、进行科

4、学探究所需要的实验技能,进行科学探究需要一定的实验技能，如： 第一、使用基本工具和仪器进行测量和观察的技能。涉及的工具和仪器主要有：刻度尺、量筒、天平、秒表、温度计、显微镜、电流表、电压表、地图和地球仪、星图、普及型天文望远镜等。 第二、基本实验技术，主要包括收集某种气体、配制溶液、分离混合物、加热、制作简单标本的技术等。 第三、查阅信息资料的技术，主要包括查阅图书报刊资料、利用网络收集信息等。,（二）生命科学在课程标准中的地位,生命科学领域划分为五个主题：生命系统的构成层次，生物的新陈代谢，生命活动的调节，生命的延续与进化，人、健康与环境。通过对该领域的学习，学生将了解生命世界的基本事实、基

5、本规律和生命科学的基本原理，获得有关健康生活模式的概念；学会或掌握生物学基本实验技能；理解人类的活动对生物圈产生的多方面的影响；关注生命科学技术的发展和应用对个人生活和整个社会的作用；能应用所学的知识解释一些现象，解决有关问题。 科学课程中的生命科学领域的学习，在关注本学科的基础知识、基本技能与方法学习的同时，超越科学的界限，强调其与物质科学领域、地球、宇宙与空间科学领域的相互渗透和联系整合。这有助于学生从整体上认识自然、认识科学，建立开放型的知识结构，有助于学生迁移和学习能力的发展；有助于使学生得到全面的科学方法的训练，培养科学探究能力；有助于引导学生关注和分析与科学技术有关的社会问题和生活

6、问题，发展科技意识、科学精神和科学态度。,（三）物质科学领域在课程标准中的地位,物质科学领域划分为常见的物质、物质的结构、物质的运动与相互作用、能量与能源四个主题。通过这些内容的学习，学生将接触更多的物理和化学现象，了解物质的一些性质，理解物质运动形态及其相互作用最基本的原理，认识能量转化与守恒的意义，初步建立物质结构模型的观念，并用它们解释物质的有关特性。这部分内容对学生形成认识物质世界的科学观念和正确方法有重要作用。,（五）科学、技术与社会的关系在课程 标准中的地位,本领域包括科学史、技术设计、当代重大课题三个主题，在教材编写和教学中，应渗透到各领域的内容之中。通过学习这部分内容，学生将了

7、解科学技术的发展，了解科学与技术、科学与社会、技术与社会之间的互动关系，了解技术设计的过程，认识科学技术对社会发展的影响，了解科学技术是第一生产力，形成可持续发展的意识。,1、科学史在科学课程中的地位与作用,第一、提供重要的科学事实、概念、原理、方法以及技术发明的历史背景、现实来源和应用。这些内容有助于启发学生的思维，加深学生对所学科学知识的理解；有助于促进学生对科学、技术与社会相互关系的理解，进而使学生感受科学在人类文化与社会进步过程中的地位和影响，认识到科学是一种生动的、基本的人类文化活动，引导他们重视科学在当代社会发展中的作用，并且关注科学各领域之间的内在联系。第二、通过科学史有关内容的

8、介绍，使学生感受到科学是一个开放的、不断发展的系统，但在广度和深度上不断发展，而且已有的结论也可能被修正，科学是一个永远不会完结的过程。第三、通过对科学史上一些重大发现、发明过程的介绍以及一些简单而典型的著名案例的学习，激发学生对科学的兴趣，培养他们的探索精神和科学态度，促进和改善学生对相应的科学思想方法的理解，进而了解科学的本质，培育科学精神。,第四、通过历史上的一些著名的反例，从反面给学生以强烈的震撼，加深他们对相应问题的理解，培养严谨缜密的科学思维；通过一些科学家犯错误、遭遇挫折和失败的例子，引导学生正确看待学习过程中遇到的困难，增强信心和勇气；通过对科学思想形成中的曲折与艰辛以及那些伟

9、大的探索者的失败与成功的介绍，使学生进一步体会科学的丰富人文内涵。第五、应当强调指出，在义务教育阶段的科学课程中引入科学史，主要是作为学生学习科学的一种途径和手段，科学史不应作为新的知识点来考核，其教学效果应当通过学生对相关科学知识的理解、对科学过程与方法的理解以及学生科学态度、情感与价值观的培育来体现。,2、科学史进入科学课程的基本方式,第一、作为引入新知识的背景材料。 例如，问题的提出、解决与发展，概念的提出与发展，重大科学事实的发现，重要科学规律、原理、方法的建立、应用与发展，理论体系的建立，新的分支学科的诞生。 第二、作为例题与习题； 第三、作为相关资料插入； 例如，对与教学内容相关的

10、历史人物及著作的简单介绍。 第四、作为扩展性阅读材料； 第五、作为科技活动素材；,二、科学课程的教学内容优化策略,（一）科学教材的体系表2、第一册至六册教材内容,表2、第一册至六册教材内容（续）,（二）科学教材的内容优化处理,1、教材编写的指导思想 （1）以国家基础教育课程改革纲要为指导，全面落实全日制义务教育科学（79年级）课程标准（实验稿）提出的基本理念、课程目标和课程内容，将提高每一个学生的科学素养作为教材编写的根本目的。 （2）充分发掘综合科学课程的独特作用，强调通过“科学思想上的根本一致性”进行整合，淡化学科的界限，帮助学生从整体上认识自然和科学，在了解自然界运动变化规律的同时，加深

11、对科学本质的理解，并关注科学与个人、社会和国家的关系。 （3）强调教材设计的平衡性。在充分考虑学生心身发展规律的基础上，将知识、社会和学生等课程的三方面要素进行有机地结合。 （4）将教材编写与课程实施结合起来，从现实出发又适当超前，强调教材的适用性，以使课程能得到较好的实施。,2、教材优化整合的方式,综合科学教材，必定以综合的面孔出现，那么课程标准规定的五个方面的内容，必须做到适当的整合。如何整通过下列四全途径。 （1）根据学生心身发展规律，设计螺旋式的教材体系。 具体运算和形式：皮亚杰的认知心理学认为：初一学生从具体运算阶段进入到形式运算阶段。大部分学生能够进行符号操作操作的学习，但还有一部

12、分学生还停留在具体运算阶段，必须有实物支承才能进行学习。 前概念（Preconception）研究：儿童对有些前科学概念，已经有一定的认识事实。国内外对前科学概念的研究非常深入，闪科学概念的研究有助于我们在教材内容的编排上，提供了依据。 最近发展区：维果茨基的最近发展区理论，认为学生的学习恰好落在最近发展区内，学生的学习效率是最大的。,（2）利用统一的概念为主线进行整合。,理由：统一的概念，体现在以下几方面 第一、是科学综合化一个方面的体现。科学综合化：自然科学发展到19世纪已来，已经体现出分化与综合种趋势。20世纪以后综合与分化程度起来越高。随着综合化趋势的加强，各学科之间出现了共同的一些概

13、念，这些概念在各学科中的内外涵是一致的，这样得各学科之间的交流成为可能。 第二、是一定程度上反映了现代有机自然观和系统思想。自然科学发展起来之后，基本上是机械的自然观占统治地位。“人物二元化”现在有很多学者提出了批评，认为对自然界的整体、分解或还原都是对自然界的一种切割，令自然界损失原有的一些功能与部分关系。西方文化发展的一个技术就是分细，我们善于学习西方文化的分细，但我们往往忘记对它们的重新组装，自然界本自是一个时空的统一体。我们分的目的是要重新组装，为整体上认识自然界。,第三、有助于学生从整体上认识自然和科学。第四、将科学思维形成自身文化的一部分：科学思想与科学精神作为科学文化的组成部分。

14、,教材的“六个统一概念”以“自然系统的组成和尺度”、“运动与变化”“相互作用”、“结构与功能”、“转化与平衡”、“演化”为主线，每学期分别围绕一个统一概念展开。第6学期在“演化”概念下，附加人文观点“和谐与发展”，旨在突出人与自然和谐相处。 教材组织上的精加工策略（claboration theory）以统一概念最基本的“观念”作为焦点，然后现从各角度添加细节或增加复杂程度，接着考虑所添加的“细节”间的关系，最后通过综合以达到全部预期的的要求。以此将标准规定的科学探究，生命科学，物质科学，地球、宇宙和空间科学，科学技术和社会的关系等5部分内容整合起来。,（3）通过科学探究进行整合（涉及内容的选

15、择和呈现方式）,科学探究（是这轮课改的一个突出概念）的作用 科学探究在初中科学教育中，既是教学的目标和结果，又是教师教学和学生学习的重要方式，同时还是教材内容选择和呈现教材内容的重要方式。将有关探究的内容和技能在课程中进行有序地安排。由于科学探究是教材内容选择的重要依据因此就能从另一个纬度对教材进行整合。,从STS教育角度，根据学生已有的经验和生活环境对内容进行恰当选择。学生心身发展规律和统一的概念决定内容的选择和排序，是一种显性整合信息途径。 科学探究和STS影响内容的选择，是一种隐性的整合途径。 科学探究不是在真空中进行的，必须与社会背景联系起来，人的文化背景也影响科学探究，科学探究需要合

16、作。这都是STS的内容。任何一个内容的确定都受到这4个方面的影响。（见图1）。当然4个方面学生心身发展是整合的前提条件,（4）从科学技术与社会（STS）角度整合,（三）教学内容的选择与处理,1、教学内容选择 （1）富有代表性，通过学习这个问题，能概括一部分教学内容； （2）富有启发性既有兴趣，又能引人深思，即不是学生所陌生的，又不是学生完全认识、理解的，也就是说，要解决这个问题，既不是垂手可得，又不是高不可攀。一旦问题解决，不仅能给学生留下深刻的印象，又能引人经常回味； （3）富有成果性既能使学生看到自己的学习成果，得到精神上的满足，进一步激发主动学习的求知欲望，又能使学生掌握知识、技能和方法

17、，提高学习能力。,2、教学内容的处理,从科学处理教学内容的角度看：贯彻“一少、二精、三活”的原则； “少”的目的是分清主次，突出重点，从实际出发，精选内容，少是为了使学生真正学到点东西。 “精”是指对最有生命力的、最重要的基础知识学得扎实一些，学得好一些。 “活”是把知识能力统一起来，能够把所学得知识转变为自己的实际行动，能够举一反三，以一贯十 从学习物理的角度看，贯彻“一观察实验、二思维、三运用”的原则。 从发挥非智力作用的角度看，贯彻“一兴趣、二情绪、意志”的原则。,（四）科学教学内容优化的策略,、教学内容要体现以学生为本的思想一切都要从学生的实际出发，所有的活动都围绕学生的发展进行，把学

18、生摆到主人和中心地位。 、教学内容要面向学生的生活世界教学内容设计从学生的已有的生活经验和现有的知识背景出发，尽量贴近实际。甚至手中的一张纸，呼出的一口气都是自己的研究学习的对象，这样的学习易接受，使学生意识到科学源于生活，科学就在身边。 、教学内容要反映社会科学的发展水平人的生存离不开社会，学生最终也将走向社会，让他们了解社会的发展状况，了解科技的发展状况，对他们的现在和将来都非常重要。如学生学习能源时学生是未来社会的主人，现代和未来社会如何解决能源危机？教师可以这样设计“假如你是一位能源专家？”充分让学生感受到他们所学的科学就在身边，体现科学知识与人类的密切联系。,、科学教学内容要注重物理

19、、化学、生物、地理的组合优化 科学课程内容从统一的科学概念与原理，不同学科领域知识与技能之间的融通与连接，让学生从整体上认识自然，从基本科学观念上，理解科学内容。 、教学内容要体现人文性与教育性科学课程的教学要达到以德育人、以智育人、以理服人、以情感人的目的。,（四）科学教学内容优化的策略,三、我的思考,这个专题要点如下：第一要点：支持要点的论据和例子：第二要点：支持要点的论据和例子：第三要点：支持要点的论据和例子：其它观点：我还存在的问题：,专题二 科学教学过程的优化,教学设计的构想最初来源于美国哲学家、教育家杜威他提出应建立一门所谓的“桥梁科学”以便将学习理论和教学实践连接起来，目的是建立

20、一套系统的与教学活动有关的理论知识体系，以实现教学的优化设计。此后，教学设计经历了三个发展时期， 20世纪初60年代的思想萌芽与早期发展阶段； 20世纪60年代80年代认知学习理论对教学设计影响阶段，代表人物有美国的加涅(RGagne)； 20世纪80年代至今为整合化的教学设计理论阶段，如赖格卢特(CReigeluth)的精加工理论。,一、教学设计的概述,（一）教学设计的形成和发展,20世纪80年代中期，教学设计理论被引入我国以来，教学设计的理论研究一直处于引介、消化国外研究成果的状态，真正称之为我国自己的教学设计理论很少。 初中科学教学设计有以下四个方面的作用：一是有利于教学工作的科学化：科

21、学教学设计将教学活动建立在系统方法的科学基础之上，使教学手段、过程成为可复制、可传授的技术和程序，只要懂得相关的理论，掌握科学的方法，一般教师都可较迅速地实际操作。二是有利于教学质量的提高：被称为“桥梁科学”的教学设计起到了沟通教学理论与教学实践的作用，可以把现代的教学理论和研究成果运用于实际教学并指导教学。,（一）教学设计的形成和发展,三是有利于科学教师专业化水平的提高：由于受传统教育的影响，多数科学教师只注重知识的教学，忽视探究过程、情感态度与价值观等的培养。初中科学教学设计以教学理论、学习理论和传播理论为理论基础，突出教学规范的转型和教学方式的转变，为科学教师提供了一条学习的途径。四是有

22、利于教育技术的开展：教学设计可以帮助教师有效地使用现代教学媒体，编制相应的媒体教材。,（一）教学设计的形成和发展,（二）教学设计概念的概述,教学设计(1nstructional Design简称ID)实际上是种教学的系统设计。它是指计划教学系统的系统过程，而教学开发是执行计划的过程。实际上，至今我们对“教学设计究竟是什么?”这一问题，还讨论与研究之中。站在教学系统的不同角度的人，会有不同的理解，但人们对教学设计的一些基本的问题还能达成共识。这里界定为教学设计是以获得优化的教学过程为目的，以学习理论、教学理论和传播理论为理论基础，运用系统方法分析教学问题、确定教学目标、建立解决教学问题的策略方案

23、、试行解决方案、评价试行结果和修改方案的过程。它既具有设计的一般性质，又必须遵循教学的基本规律。,二、教学设计的基本假设与理念,如何进行教学设计？显然有多种可能选择的方式。如果我们在教学设计中，能够依据某些教学设计的特点，那么，对我们进行科学的教学设计将起十分重要的作用。 （一）帮助个体的学习 我们假定，教学设计的目的在于帮助个体的学习。我们所描述的教育是指向于个体的。当然，我们承认，学生常常组成团体，然而学习发生在团体的每一个成员身上。 （二）教学设计的阶段性 教学设计有许多阶段，即有即时的，也有长期的。所谓即时的可理解为教师的课堂教学设计。所谓长期的，是指老师以对于课程的一种整体设计。,（

24、三）影响个人发展 系统设计的教学能极大地影响个人的发展。教学设计要明确没有一个人是“教育上的不利者”，并确保所有学生都的最充分地运用自己的潜能的平等机会。 （四）教学设计应该以系统方式进行 教学设计的系统观包括许多步骤，始于需要和目的的评价。每一个教学步骤的决定都要以经验证据为依据。每一步导致新的决定，这些新的决定又成为下一步骤“输入”，如此，整个过程尽可能牢固地基于人类理智限度之内。而且每一步骤要针对来自下一步骤的“反馈”证据予以检验，以提供该系统效度的指标。 （五）教学设计必须基于人们如何学习知识 在考虑学生个人的能力是如何发展的问题时，仅说能力是什么是不够的，我们还必须深入考察能力是如何

25、习得的问题。教材不仅要反映编者所知道的东西，也能反映人们希望学生如何学习这些知识。教学设计必须相应地充分考虑学习条件。,二、教学设计的基本假设与理念,三、科学教学设计的程序,初中科学学习背景因素主要是指初中学生在学习科学前的生活经验和经历。这些经验和经历将影响初中生的科学学习，甚至在学习过程中出现的一些学习迁移现象。在教学设计的概念中，上述因素往往也称为是指导性的背景因素。指导性背景因素分析一般适宜于科学教学开始之前或学习一个单元之后，对某班级的一种科学学习的调查。这种调查的主要意图是了解学生对于科学知识学习之后今后生活、工作中是否有用的理解程度。也是就说要了解学生对科学的学习动机与目标。,（

26、一）前期分析,1、初中科学学习背景的具体分析,秧田式排列法（图2）,采用圆桌式等形式（见图3）,表3、 “班级内求助的看法”调查量表学校： 年级： 姓名： 性别：下面是一些关于你们班的问题。请你仔细阅读每一题目，在最符合你自己情况的案上划“”。,学习任务分析是指在教学活动之前，预先对教学目标中规定的，需要学生习得的能力或倾向的构成成分及其层次关系所进行的分析。它包括将目标技能分解成一系列子技能，确定子技能的性质及之间的层次关系等过程，其目的是为学习顺序的安排和教学条件的创设提供心理学依据。 （1）任务分析的理论 在教学设计中，用到的学习任务分析理论比较多，其中具有代表性的有加涅任务分析的理论、

27、信息加工过程理论、奥苏伯尔的认知结构理论。,2、初中科学学习任务分析,（一）前期分析,第一、加涅任务分析的理论简介,智慧技能认知策略言语信息动作技能态度,（1）任务分析的理论,第二、信息加工过程理论简介,信息加工过程理论，把知识分成陈述性知识、程序性知识和策略性知识。陈述性知识是那些需要有意识回忆出来的知识，它主要用来回答有关世界“是什么”和“为什么”的问题。程序性知识是以产生式的形式存贮在长时记忆中的，它主要是用来回答有关“怎么办”的问题。策略性知识主要回答在什么条件(时间、地点、人物、对象、氛围等)下运用其他两类知识及自我监控、调节学习活动的内部心理过程。这种理论比较详细地给出了三种不同知

28、识的形成过程，侧重于某个知识层面的建构过程，它可以较好地解决科学中某个原理、规律等智慧技能掌握的分析。,（1）任务分析的理论,第三、奥苏伯尔的认知结构理论简介,有意义学习过程实质是符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立非人为的和实质性联系。每门学科都应该有分层次的概念和命题结构，它们可以形成下位关系、上位关系、组合关系。下位关系即新学习的内容类属于学生认知结构中已有的、包摄性较广的观念。当学生学习一种包摄性较广，可以把一系列已有观念类属于其下的新命题时，新学习的内容便与学生认知结构中已有观念产生了一种上位关系。当学生有意义地学习与认知结构中已有观念既不产生下位关系，又不产生上位

29、关系的新命题时，就产生了组合关系。这种结构理论，它侧重于学科知识结构的整体把握，适合于单元、章节、总复习的知识掌握情况分析，它易于形成网络化的结构，也适合于有一定相关知识为背景的新知识学习的前期分析。,（1）任务分析的理论,3、学习者特征分析,学习者特征分析的目的是了解学习者的学习准备状态及学习风格与人格因素。学习者分析包括学习者准备状态分析、学习者学习风格分析等。 第一、学习者准备状态分析 学习者准备状态是指学习者在从事新的学习时，他原有的知识水平和原有的心理发展水平对新的学习的适合性，它是新的教学的出发点。下面主要论述如何对学习者原有的知识与技能，过程与方法，态度、情感与价值观进行分析。

30、（1）对学习者知识与技能水平起点的分析 奥苏伯尔认为，在有意义的学习中，新的学习总是建立在原先的学习基础之上，人们总是利用原先的学习促进后继的学习，而后继的学习又可以巩固和加深原先的学习，且认知结构的组织特征是分层次的，在这个层次中，越向底部，概念越具体。,概念图就是一种知识结构的表现方式。绘制概念图的基本步骤是： 确定已学的内容中的概念。让学生根据已学过的知识内容，利用关键概念，列出概念一览表。 将概念符号排序。从最一般的，最广泛的概念开始排列，一直排列到最具体，最狭窄的概念。 按金字塔结构，将所列的概念排列。一般的概念置于顶端，具体的概念按顺序放在较低的层次上。 确定各概念之间的关系。在每

31、一对概念间划一条线，并选定符号，表示两概念的关系，随着认识的深化，学习者对概念之间的关系可能会有新的认识，线条可以改动。 找出图中不同部分概念之间的关系，在图上标出各种交叉的联结线。,学习者知识水平起点可用约瑟夫D诺克概念图,“测不规则小石块的密度”技能水平起点分析(选自朱清时主编，科学第三册),教师首先对这个学习任务按图4所示进行分析，然后按照最低层次的技能开始对学生进行分析，一般可采取问题的形成进行，具体问题如下：写出称量前调节天平的具体步骤?称量过程中调节天平的具体步骤?加减砝码一般顺序是什么?写出利用量筒和水为仪器测量小石块的步骤?也可以将原先的一个学习小组分成两个小组，分别对他们进行

32、测质量和测体积的实验，观察他们的实际操作情况。这种技能水平起点分析，一般在学习本节课之前就已经完成。,（2）过程与方法水平起点的分析,科学课程特别强调学生的科学探究过程，这就要求学生必须有观察现象和提出问题的能力，提出猜想和形成假设的能力，制定计划进行实验设计的能力，收集和处理信息的能力，进行科学解释和评价的能力，进行表达和交流的能力。所有这些分析都可以通过课堂观察进行定性分析，可以在学生、教师中进行谈话问卷了解得到，也可以通过如下的书面提问来进行了解。 你会通过收集资料来证明自己看法吗? 请说出你最感兴趣的事是什么? 学习科学，就是背诵知识点? 铅笔在水中“弯折”，就此现象你会问些什么问题?

33、 你会通过实验来说明物体在水中受到浮力作用? 实验数据可任意改动吗? 你经常与同学交流学习问题吗?,（3）态度、情感、价值观水平起点的分析,科学态度包括实事求是，不主观的臆断，不弄虚作假，严谨踏实，勤奋努力，团结他人，乐于合作，热情自信，乐于参与科学学习和实践活动，并从中得到乐趣和满足，敢于提出自己的见解，敢于标新立异，又谨慎求证等。 科学情感包括对自然现象保持较强的好奇心和求知欲，养成与自然和谐相处的生活态度，尊重科学原理，不断提高对科学的兴趣，养成积极探究的思考习惯，喜欢想问题等。 科学的价值观，就是对科学基本信念和价值取向，包括相信科学反对迷信，用发展眼光看问题，认识科学理论的相对性、局

34、限性，认识过程的无限性，坚持真理修正错误等。 态度、情感、价值观属于非智力因素，它的形成并不在于一朝一夕，而是经过实践一认识一再实践一再认识的过程中逐渐形成，它对学生的学习起着很大影响。,表4、科学学习态度评估表,第二、学习者学习风格分析,学习风格指学生喜欢的或经常使用的学习策略、学习方式或学习倾向(指学习情绪、态度、动机、坚持性等)，且学习风格具有稳定性、差异性、独特性。 (1)学习风格类型分析：学习风格从不同角度可分为不同的类型 场独立性和场依存性，前者是指个体依赖于自己所处的生活空间的内在参照，从自己的感知觉出发去获得知识与信息。 沉思型和冲动型，前者逻辑性强，乐意合作学习；后者直觉性强

35、，乐意竞争学习。 整体策略和序列策略，前者善于全面看问题；后者善于逻辑严谨，紧抓要点。,学生的学习动机有以下三种：表面型动机、深层型动机与成就型动机三种。 表面型动机是为了应付检查和考试及格而进行学习的动机； 深层型动机是对所学内容有内在兴趣，为了真正掌握知识而进行学习的动机； 成就型动机是为了获得最高分和得到表扬而进行学习的动机。,(2)学习者动机分析,(3)控制点分析,控制点是指人们对影响自己生活与命运的那些力量的看法。 一般分为内部控制与外部控制。 具有内部控制特征的人相信：自己所从事的活动和活动结果是自身所具有的内部因素决定的，自己的能力和所做的努力能够控制事态的发展。 具有外部控制特

36、征的人认为： 自己受命运，运气、机遇和他人的控制，这些外部复杂且难以预料的力量主宰着自己的行为。,（二）科学教学目标的阐明,由于有了学习背景、学习任务、学习者三方面的前期分析，教师对教与学的基本情况做到了心中有数，接下来就可以制定具体的教学目标了。教学目标是教育者在教育教学的过程中，在完成某一阶段工作时，希望受教育者达到的要求或产生的变化结果。教学目标为教学内容与教学方法的选择提供了依据；教学目标为教学的组织提供了依据教学目标同时也为教学评价提供了依据。,（1）教学目标阐明的意义,第一、有利于教师的教学第二、有利于学习者的学习第三、有利于学习评价,1、教学目标阐明的意义、方法与呈现时机,（二）

37、科学教学目标的阐明,（2）教学目标的编写方法,第一、采用行为术语的教学目标阐明方法 行为指的是人们能够观察的行动和动作。行为教学目标阐明方法由以下五项要素构成：行为主体，实际行为，行为结 果，行为条件和行为标准。 行为主体指学生，因此一般情况下可省略不写；实际行为指学生通过学习所能够完成的特定而可观察的行为，它要用严格的，清晰的动作动词来表示(如表6，7，8，9，它们以科学课程标准为依据而编写的)； 行为结果指学习结束后学生要学会做什么；行为条件指学生完成学习行为时所处的环境因素；行为的标准指用来。,1、教学目标阐明的意义、方法与呈现时机,（二）科学教学目标的阐明,评鉴学生行为的标准。具体编写

38、方法如下：表6、 知识目标动词举例,表7、技能目标动词举例,表8、科学探究目标动词举例,表9、情感、态度、价值观目标动词举例,以格朗伦为代表的教育心理学家提出，在编写教学目标时首先应明确陈述内在的心理变化(如记忆、理解、掌握、欣赏等)，然后再列举反应这些内部变化的行为的表现样品，从而使这些内在心理变化可以观察和测量。如初二科学中有一个教学目标是“理解溶解度的概念”，它是表示内在的心理变化，应将理解描述成可观察和可测量的行为表现，内外显教学目标阐明格式如下： 1理解溶解度的概念 11说出溶解度概念 12解释溶解度的意义 13判断所举例子是否为溶解度 关于“生态系统的概念”的教学目标： 1掌握生态

39、系统的概念 11说出生态系统的概念 12区分生态系统与生态因素 l3生态系统举例,第二、采用内部过程和外显行为相结合的教学目标阐明方法,有时，人的认识和情感变化并不是通过一、两次教学或参加一、两次教育活动以后便能立竿见影的，例如认知方面的高级认知策略和反省认知能力的提高，尤其是元认知能力的提高，情感方面的态度，品德的培养等，都需要经过长期的持续努力。教师也很难预期一定的教育活动后学生的内在心理过程将会出现什么变化，为了弥补上述两种陈述目标方法的不足，艾思纳(EWEisner)提出了表现性目标(expressive objectives)。这种目标要求明确规定学生应参加的活动，但不精确规定每个学

40、生应从这些活动中习得什么；这种目标应该描述学生的心理感受、体验，常用于无需结果化或难以结果化的教学目标，如“过程与方法”、“态度、情感、价值观”，目标动词可见表33，表3-4，具体方法举例如下：在科学探究过程中，保持以实验事实为依据，严谨求实勇于创新的科学精神和学习兴趣。在教师的引导下，学生能采用控制变量法思想研究电流与电压、电阻的关系。学生能经常性地关注身边的科学、技术、社会问题，并展开交流与讨论。,第三、表现性目标的阐明方法,（3）教学目标间的平衡与呈现的时机,有关教学目标的呈现时机，梅尔顿(RFMelton)指出：在教学设计中适当处理教学目标的呈现顺序有利于提高学习的效果。尽管教学目标不

41、管处于何位置，都可以起定向作用或强化作用，都能提高有关的学习效果，但就学习者总的学习成绩提高而言，后置目标(教学目标放在有关学习内容的后面)比前置目标(教学目标直接放在有关教材的前面)更有促进效果。可见目标的呈现还要与学习方法相一致。,1、教学目标阐明的意义、方法与呈现时机,（二）科学教学目标的阐明,2、科学课程的特点与目标阐明,科学课程是一门综合课程，它将生命科学，物质科学，地球、宇宙和空间科学等多个领域知识内在地、有机地统一起来。可以说科学最大的特点就是综合，因为科学的研究对象是自然界，而自然界本身是一个统一的整体，因而课程的内容就没有了分科课程中明显的学科体系和学科界限，体现了知识的关联

42、性，强调了研究对象的整体性，使学生一开始就能从整体上去把握自然，引导了学生系统地观察、分析事物。,（二）科学教学目标的阐明,（1）科学课程的特点,（2）科学课程的目标,初中科学(79年级)课程标准指出：初中科学课程的总目标是提高每个学生的科学素养。科学素养就是对个人决策、参与公共和文化事务以及经济生产所需要的科学概念和过程知识的理解。具有科学素养的人能够提出、发现和解答与日常体验有关的问题。他们能够描述、解释和预言自然现象。科学素养的具体表述为“学生将保持对自然现象较强的好奇心和求知欲，养成与自然界和谐相处的生活态度；了解或理解基本的科学知识，学会或掌握一定的基本技能，并能用它们解释常见的自然

43、现象，解决一些实际的问题，初步形成对自然界的整体认识和科学的世界观；增进对科学探究的理解，初步养成科学探究的习惯，培养创新意识和实践能力；形成崇尚科学、反对迷信、以科学的知识和态度解决个人问题的意识；了解科学技术是第一生产力，初步形成可持续发展的观念，并能关注科学、技术与社会的相互影响。”,2、科学课程的特点与目标阐明,（二）科学教学目标的阐明,我国的科学课程标准又将科学素养分解成以下四个方面：科学探究；科学知识与技能；科学态度、情感与价值观；对科学、技术与社会关系的理解。对于科学教育者来说，这是全新的教学目标，首先在于它的多维性，这对于已习惯于传统教学的教师来说，要向真正的贯彻和落实多维目标

44、难度是可想而知的。下面我们在对传统教学目的的分析基础上提出现今教学目标的合理性、先进性和必要性。,科学素养,（3）初中科学课堂教学目标的阐明举例,以科学教材第一册第四章“物质的特性”第五、六节为例说明(选自朱清时主编，浙江教育出版社) 第五节“物质的溶解性”教学目标具体如下： 一、知识与技能 1、知道物质的溶解是有限的； 2、知道相同条件下不同物质的溶解能力不同； 3、举例说明物质的溶解能力与哪些外界因素有关； 4、知道同种物质在不同的物质里溶解能力不同； 5、举例说明温度越高，气体的溶解能力越弱； 6、知道溶解有吸热也有放热。 二、过程与方法 1、以“食盐在水中溶解快慢的影响因素”探究实验为

45、例说说科学探究的大致步骤； 2、以“不同物质的溶解能力不同”实验为例说说对实验条件的控制的重要性。 三、态度、情感、价值观 l、能与同学合作完成实验； 2、能积极参与交流和表达自己的观点。,第六节“物质的酸碱性”教学目标一、知识与技能1、知道盐酸、硫酸、硝酸具有强酸性，有腐蚀性；2、知道食醋、橘子汁、番茄酱、苹果等具有弱酸性；3、举例说说哪些物质具有碱性；4、用PH值解释溶液的酸碱度。二、过程与方法l、会使用石蕊试液判断溶液的酸碱性，并学会正确使用滴管；2、会用PH试纸确定溶液的酸碱度。三、态度、情感、价值观1、树立以实验事实判别物质性质的意识；2、增强自身保护意识 。,四、教学过程优化的策略

46、,（一）创设情景，进入师生互动的教学环境 优化教学过程，就是要精心设计引人入胜、轻松和谐，具有探索性、启发性、创造性和科学文化氛围的教学情景，鼓励学生大胆提出问题并展开研究、讨论，给予学生充分表达自己见解的机会，既要让学生学会知识，又要让学生会学知识，培养学生开拓创新的能力。 （二）对不同的课型进行教学模式的优化 根据不同课型，不同内容、不同教学对象和不同的教学条件，可选择基本教学模式(1)着重于认知发展的教学模式；(2)着重于技能训练和行为形成的教学模式；(3)着重于整体优化的教学模式；（4）着重于探究、发现的教学模式；(5)着眼于非理性主义的、开放性的教学模式。,（三）学生参与教学过程是关

47、键,优化教学过程就是要引导学生积极主动参与学习过程，学会学习，学会思考，学会合作，学会操作，学会探究等，使他们成为真正的学习主体。学校和教师要为他们提供更多的获取信息，分析、利用信息和解决问题的机会。,（四）教是为了学，教是为了达到不教 教学是教师的教与学生的学的统一，教师是学习活动的组织者、引导者、参与者。教师要充分做到信任学生，实验让学生做，问题让学生提、思路让学生找、错误让学生析、是非让学生辨、异同让学生比，好坏让学生评，最大限度恰到好处地给学生提供自我学习、自我调控的机会，让他们能看见的东西用视觉，能听到的东西用听觉等，学会学习比学会知识更重要。,（五）让课堂教学充满活力 学生在自我建

48、构的过程中，张开思维与想象的翅膀，寻找解决问题的策略，自由、创新的气氛在课堂中弥漫这才是真正面向二十一世纪的课堂教学。,五、教学优化设计案例举例,【案例一】萨其曼探究教学过程在科学教学中的应用（设计）,1、萨其曼探究教学过程简介,萨其曼探究教学过程可分为四个阶段：第一阶段展示问题，即呈现一个令人困惑的问题情境，使学生产生想知道“怎么回事”的本能的冲动，并将学生提问的程序和提问的方式告诉他们。第二阶段假设和收集资料，即 “假设收集资料假设”的不断循环阶段(学生提出问题，教师用“是”或“否”来回答学生的假设。第三阶段得出结论，教师要求学生对收集到的资料进行解释，当解释能说明收集的资料时，结论就出来了。第四阶段分析和反思，让学生分析他们的探究过程，以便认识自己的探究过程，为今后改善探究过程提供依据。,