小學(xué)科學(xué)教育改革

小學(xué)科學(xué)教育改革

—基于思維的課程設(shè)計與教學(xué)改革胡衛(wèi)平中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)教育部重點實驗室國家級教師教學(xué)發(fā)展示范中心改革的目標(biāo)：培養(yǎng)新時期需求的人才學(xué)生核心素養(yǎng)的國際比較研究

（二）學(xué)生核心素養(yǎng)的國際比較研究學(xué)生核心素養(yǎng)的國際比較研究

（二）學(xué)生核心素養(yǎng)的國際比較研究學(xué)生核心素養(yǎng)的國際比較研究

新時期人才需求的素質(zhì)特征6/18/20246生活與職業(yè)技能學(xué)習(xí)與創(chuàng)新技能：4Cs信息、媒體與技術(shù)技能/overview美國21世紀(jì)核心素養(yǎng)聯(lián)盟創(chuàng)造性人才應(yīng)具備的素質(zhì)結(jié)構(gòu)中國青少年創(chuàng)造性技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計能力的發(fā)展趨勢

3371名中小學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)和創(chuàng)造性人格的發(fā)展趨勢學(xué)生自身創(chuàng)造性人格不完善創(chuàng)造力發(fā)展不均衡缺乏自信心堅持性不夠懷疑性欠缺靈活性獨創(chuàng)性創(chuàng)新素質(zhì)的現(xiàn)狀創(chuàng)新素質(zhì)的影響因素想象力豐富、愛思考思維發(fā)散、好奇心強(qiáng)靈活、喜歡接受挑戰(zhàn)獨立自主、意志堅定真誠、有禮貌負(fù)責(zé)任、熱情友好、有進(jìn)取心正義感、可信賴思維清晰自信模式一模式二模式三模式四改革的基礎(chǔ)：科學(xué)課程與教學(xué)的現(xiàn)狀分析1.2小學(xué)科學(xué)教材核心知識的總體廣度圖1：小學(xué)科學(xué)全學(xué)段廣度比較美國位列第1位，中國位居第4位，處于中游水平。國際科學(xué)教材難度比較2.2小學(xué)四年級科學(xué)教材模塊總體廣度比較圖1：小學(xué)科學(xué)四年級總廣度比較2.3.1小學(xué)四年級科學(xué)教材陳述性知識廣度比較圖1：小學(xué)科學(xué)四年級陳述性知識廣度比較2.3.2小學(xué)四年級科學(xué)教材程序性知識廣度比較圖1：小學(xué)科學(xué)四年級程序性知識廣度比較圖1小學(xué)科學(xué)教材全學(xué)段難度比較2.2小學(xué)四年級科學(xué)教材知識內(nèi)容模塊總體難度比較2.3.1小學(xué)四年級科學(xué)教材知識類型難度比較1.2小學(xué)科學(xué)教材核心知識總體平均深度美國位列第1位，中國位居第8位，處于下游水平。2.2小學(xué)四年級科學(xué)教材總體深度比較德國小學(xué)科學(xué)四年級總體知識平均深度位列第1位，中國小學(xué)科學(xué)四年級總體知識平均深度位列第4位。2.3.1小學(xué)四年級科學(xué)教材知識類型比較中國美國俄國英國法國德國澳大利亞新加坡韓國日本結(jié)構(gòu)特點每冊內(nèi)容以專題形式呈現(xiàn)冊——單元—章—課冊—章—節(jié)冊—主體—任務(wù)冊—單元—章—節(jié)兩個年級合編冊—課；每年級四本冊—主題—節(jié)冊—單元—節(jié)—課每年一冊知識特點基礎(chǔ)性；生活性；邏輯性先進(jìn)性知識突出遞進(jìn)性；本土性；先進(jìn)性重視程序性知識螺旋式上升經(jīng)典理論；概念事實；先進(jìn)性與課標(biāo)一致程序性知識為主體過程性知識為主體重視基礎(chǔ)知識能力特點探究；觀察；遷移；動手；探究；思維探究；

思維；信息轉(zhuǎn)換

思維創(chuàng)造性意識及能力；探究；思維；動手；設(shè)計；運用；合作思維；調(diào)查；設(shè)計；合作探究；信息搜集；制作圖表；動手實踐科學(xué)知識；科學(xué)素養(yǎng)思維探究；思維；STSE探究；觀察及實驗操作；表達(dá)及展示教學(xué)活動動手實踐、交流合作操作參與互動；參與；討論分組；集體探索研究；總結(jié)文化滲透本土性；STSE本土性生活科學(xué)；情感國情教育本土性國情教育本國文化本國文化附屬資源課外閱讀網(wǎng)絡(luò)資源《紅皮書》光盤生活資源網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)資源科技館習(xí)題特點識記；應(yīng)用；遷移識記；應(yīng)用；分析；操作集體討論分析總結(jié)識記；實踐；操作在活動中練習(xí)識記；應(yīng)用識記；實踐編排特點圖文并茂；主題編排圖表圖片多，表格少漫畫

圖表；分頁圖文并茂文本；圖表多圖片；少文字圖片；卡片；貼紙圖片存在問題52341陳述性知識較少，練習(xí)性知識缺乏思維與創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)不足教學(xué)指導(dǎo)性不足，趣味性不強(qiáng)知識的層次性、遞進(jìn)性、先進(jìn)性不夠資源比較缺乏，文化滲透不夠1.加強(qiáng)課標(biāo)與教材的系統(tǒng)設(shè)計，注重中學(xué)與小學(xué)的有效銜接2.重視知識編排的遞進(jìn)性，注重知識選擇的先進(jìn)性3.加強(qiáng)思維能力的培養(yǎng)，重視創(chuàng)新素質(zhì)的發(fā)展4.加強(qiáng)本土文化的滲透，重視立德樹人的宗旨5.增強(qiáng)科學(xué)教材的趣味性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)興趣6.加強(qiáng)知識類型的均衡選擇，重視科學(xué)練習(xí)的合理設(shè)計建議教材編寫建議基礎(chǔ)教育改革后課堂教學(xué)的問題注重師生互動和生生活動，但僅僅停留在行為互動水平；注重學(xué)生的主體地位，而忽視教師的主導(dǎo)作用；注重課堂教學(xué)的生動活潑，而忽視學(xué)生的積極思維；注重課堂教學(xué)的生成，而忽視課堂教學(xué)的目標(biāo)；注重學(xué)生的自學(xué)，而忽視教師的指導(dǎo)；注重探究的形式和過程，而忽視探究的內(nèi)容及其對探究過程的反思洋思“先學(xué)后教，當(dāng)堂訓(xùn)練”教學(xué)模式

出示課堂教學(xué)目標(biāo)（約1分鐘）指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)（約2分鐘）學(xué)生自學(xué)（教師巡視）（約5～8分鐘）檢查學(xué)生自學(xué)效果(5-8分鐘)學(xué)生討論、更正，教師點撥(8-10分鐘)當(dāng)堂訓(xùn)練(不少于15分鐘)

當(dāng)前中小學(xué)教學(xué)模式實例分析杜郎口“三三六”教學(xué)模式

課堂自主學(xué)習(xí)的三特點：立體式、大容量、快節(jié)奏；自主學(xué)習(xí)三大模塊：預(yù)習(xí)、展示、反饋；課堂展示六環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)交流、明確目標(biāo)、分組合作、展現(xiàn)提升、穿插鞏固、達(dá)標(biāo)測評；“10+35”（教師講解少于10分鐘，學(xué)生活動大于35分鐘）

當(dāng)前中小學(xué)教學(xué)模式實例分析東廬中學(xué)講學(xué)稿模式

教師集體備課，編寫講學(xué)稿；學(xué)生課前預(yù)習(xí)，根據(jù)自身能力自主完成部分習(xí)題；師生交流，共同探究；梳理總結(jié)，形成體系；當(dāng)堂訓(xùn)練，鞏固檢測。

當(dāng)前中小學(xué)教學(xué)模式實例分析改革依據(jù)：學(xué)習(xí)理論與學(xué)習(xí)科學(xué)國內(nèi)外教育家的思維型教學(xué)思想杜威（J.Dewey）的思維型教學(xué)思想從情景中發(fā)現(xiàn)疑難；從疑難中提出問題；作出解決問題的各種假設(shè)；推斷哪一種假設(shè)能解決問題；經(jīng)過檢驗來修正假設(shè)、獲得結(jié)論。這是一種“從做中學(xué)”的教學(xué)步驟，在“做”中思維，通過思維提出問題和解決問題，并在“做”中驗證效果。J.S.Bruner的思維型教學(xué)思想

J.S.Bruner教學(xué)理論的中心思想有三個方面：一是學(xué)習(xí)學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)；二是早期教學(xué)；三是發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)。

Bruner的教學(xué)思想體現(xiàn)在他所提倡的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”中。他指出：講授科學(xué)概念，即使是小學(xué)水平，也不應(yīng)奴性地跟隨學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的自然過程，而應(yīng)向?qū)W生提供挑戰(zhàn)性的但是合適的機(jī)會，促使學(xué)生的思維不斷發(fā)展。

贊可夫的思維型教學(xué)思想

贊可夫在小學(xué)進(jìn)行了近20年的“教學(xué)與發(fā)展”實驗。其實驗的出發(fā)點是對傳統(tǒng)教學(xué)理論的批判。他的實驗研究是緊緊圍繞著學(xué)生心理發(fā)展的問題而展開的。通過實驗，學(xué)生的思維能力有了明顯的提高。

蘇霍姆林斯基的思維型教學(xué)思想

蘇霍姆林斯基重視發(fā)展兒童的思維和智力，提倡開設(shè)“思維課”來訓(xùn)練學(xué)生的思維能力。他指出：“人的思維有兩種基本類型：一種是邏輯——分析思維或稱數(shù)學(xué)邏輯;一種是藝術(shù)思維或稱形象思維。”。教師要教給學(xué)生思考，發(fā)展他的思維，既不要給以片面發(fā)展，同時又要善于把每個學(xué)生的智力發(fā)展引導(dǎo)到最適宜于他的先天素質(zhì)的軌道上去。”

建構(gòu)主義理論的思維型教學(xué)思想學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個積極主動的建構(gòu)過程，教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)置適當(dāng)?shù)膯栴}情境，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的積極思維。教學(xué)活動是教師通過創(chuàng)設(shè)良好的外部學(xué)生情境，引導(dǎo)學(xué)生主動建構(gòu)知識意義的過程，核心是促進(jìn)學(xué)生積極主動的思維。

主體性教學(xué)理論的思維型教學(xué)思想創(chuàng)設(shè)問題情境，精心設(shè)計問題，啟發(fā)學(xué)生思維課堂以問題為中心，圍繞問題來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。由問題開頭，由問題結(jié)束，中間是分析和解決問題。課堂教學(xué)中教師的問題設(shè)計主要有以下幾個要求：

1.問題設(shè)計要有準(zhǔn)確性。

2.問題的設(shè)計要有層次性、條理性。

3.問題的設(shè)計思考性、挑戰(zhàn)性。

4.要有探索性、開放性中國古代教育家的思維型教學(xué)思想重視思維的作用，把握課堂教學(xué)的核心注重知識積累，奠定學(xué)生思維發(fā)展的基礎(chǔ)注重啟發(fā)誘導(dǎo)，形成學(xué)生主動思維的習(xí)慣鼓勵大膽質(zhì)疑，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力加強(qiáng)思維方法的訓(xùn)練，確保學(xué)生思維的有效性激發(fā)非智力因素，實現(xiàn)學(xué)生思維的最優(yōu)化基于思維的學(xué)習(xí)科學(xué)教學(xué)考慮學(xué)習(xí)進(jìn)階，制訂分學(xué)段目標(biāo)和要求概念轉(zhuǎn)變注重科學(xué)本質(zhì)利用核心概念組織教學(xué)突出學(xué)生積極思維和高水平思維能力培養(yǎng)，注重知識的深度理解注重跨學(xué)科知識學(xué)習(xí)（STEM）技術(shù)與科學(xué)教學(xué)的融合非正式科學(xué)學(xué)習(xí)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式注重學(xué)思結(jié)合

注重知行統(tǒng)一注重因材施教國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要改革方向：基于思維的課程設(shè)計與教學(xué)思維能力結(jié)構(gòu)圖

思維型課堂教學(xué)的基本原理社會建構(gòu)學(xué)生之間以及學(xué)生與教師之間的對話認(rèn)知沖突激發(fā)學(xué)生積極思維

動機(jī)激發(fā)引入問題

元認(rèn)知反思我們是如何解決問題的

應(yīng)用遷移應(yīng)用所學(xué)到的思維方法解決其它問題思維型課堂教學(xué)的基本環(huán)節(jié)教學(xué)引入：目標(biāo)：引出課題，激發(fā)學(xué)生興趣和動機(jī)，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)生思維。方法：第一，實驗；第二，已有知識的邏輯展開；第三，提出和分析問題。教學(xué)過程：目標(biāo)：知識、技能；能力；非智力因素等全面素質(zhì)的培養(yǎng)。方法：利用各種教學(xué)方法。要求：第一，創(chuàng)設(shè)問題情景，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生積極思維；第二，注重師生互動和生生互動；第三，加強(qiáng)方法教育，注重知識形成的過程，注重學(xué)生探究，培養(yǎng)學(xué)生能力。教學(xué)總結(jié)：目標(biāo)：掌握本節(jié)課的知識、方法，反思經(jīng)驗教訓(xùn)，形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)。注意：第一，教師引導(dǎo)，學(xué)生自己總結(jié)；第二，總結(jié)本節(jié)課所學(xué)到的包括知識、方法等；第三，要掌握知識的來龍去脈，形成認(rèn)知的結(jié)構(gòu)；第四，注意對經(jīng)驗教訓(xùn)的總結(jié)。應(yīng)用遷移：目標(biāo)：掌握知識的應(yīng)用，并能遷移到其他情景中去，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，以及創(chuàng)造力。

“學(xué)思結(jié)合，師生互動”教學(xué)模式

理論依據(jù)：建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論；學(xué)習(xí)科學(xué)最新成果；思維型教學(xué)理論

教學(xué)目標(biāo)：知識的深度理解；重視批判性思維、創(chuàng)造性思維、合作能力、交流能力的培養(yǎng)；重視學(xué)生圍繞目標(biāo)的積極思維和內(nèi)在興趣；重視師生的作用。

操作程序

教學(xué)評價

重視學(xué)生圍繞目標(biāo)的積極思維和內(nèi)在興趣；重視師生的作用；重視反思和遷移。創(chuàng)設(shè)情境提出問題自主探究合作交流總結(jié)反思應(yīng)用遷移情景創(chuàng)設(shè)教學(xué)目標(biāo)認(rèn)知建構(gòu)思維問題提出非智力因素知識經(jīng)驗發(fā)散思維社會建構(gòu)科學(xué)探究認(rèn)知水平自我監(jiān)控應(yīng)用遷移思維型教學(xué)需要考慮的因素思維型教學(xué)的注意事項注意處理好教與學(xué)的關(guān)系注意處理好教師作用與學(xué)生作用的關(guān)系注意處理好知識與能力的關(guān)系注意處理好知識教學(xué)過程和學(xué)生訓(xùn)練的關(guān)系注意處理好學(xué)習(xí)優(yōu)秀學(xué)生和學(xué)習(xí)不良學(xué)生的關(guān)系注意處理好生產(chǎn)與預(yù)設(shè)的關(guān)系科學(xué)素養(yǎng)的基本結(jié)構(gòu)科學(xué)素養(yǎng)的三螺旋結(jié)構(gòu)三維目標(biāo)的細(xì)化分解為教材具體內(nèi)容的編寫提供了切實可行的依據(jù)，同時，也為教師制定每學(xué)年、每學(xué)期、每單元和每一課的教學(xué)目標(biāo)以及實施教學(xué)等提供了更為明確、清晰的參考建議科學(xué)課程的基本理念（課標(biāo)）面向全體學(xué)生倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)保護(hù)學(xué)生的好奇心突出學(xué)生的主體地位科學(xué)探究目標(biāo)提出問題作出假設(shè)制訂計劃收集證據(jù)處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流、遷移運用、反思評價科學(xué)探究目標(biāo)1．了解科學(xué)探究是獲取科學(xué)知識的主要途徑，是科學(xué)家通過多種方法尋找證據(jù)、運用創(chuàng)造性思維和邏輯推理解決問題，并通過評價與交流等方式形成共識的過程。2．理解科學(xué)探究需要圍繞已提出和聚焦的問題設(shè)計研究方案，通過收集和分析信息，獲取證據(jù)，經(jīng)過推理，得出結(jié)論，并通過有效表達(dá)與別人交流自己的探究結(jié)果與想法。能應(yīng)用科學(xué)探究方法解決比較簡單的日常生活問題。3．了解分析、綜合、比較、分類、抽象、概括、推理、類比等思維方法，發(fā)展學(xué)習(xí)能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，以及應(yīng)用科學(xué)語言與他人交流和溝通的能力。4．了解通過科學(xué)探究形成共識的科學(xué)知識在一定階段是正確的，但是隨著新證據(jù)的增加，會不斷完善、深入和發(fā)展。5．理解探究不是模式化的線性過程，而是循環(huán)往復(fù)、相互交叉的過程。能將科學(xué)探究的過程和方法應(yīng)用于力所能及的探究活動?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1．探究興趣：對自然現(xiàn)象保持好奇心和探究熱情，樂于參加觀察、實驗、制作、調(diào)查等科學(xué)活動，并能在活動中克服困難，完成預(yù)定的任務(wù)。2．實事求是：具有基于證據(jù)和推理發(fā)表自己見解的意識；樂于傾聽不同的意見和理解別人的想法，不迷信權(quán)威；實事求是，勇于修正與完善自己的觀點。3．追求創(chuàng)新：在科學(xué)學(xué)習(xí)中運用批判性思維大膽質(zhì)疑，善于從不同角度思考問題，追求創(chuàng)新。4．合作分享：在科學(xué)探究活動中主動與他人合作，積極地參與交流和討論，尊重他人的情感和態(tài)度。5．熱愛自然，珍愛生命，具有保護(hù)環(huán)境的意識和社會責(zé)任感。八年級科學(xué)監(jiān)測框架LearningschoolThinkingschoolCreativeschoolLTC學(xué)校/

/weipinghu@163.com參考文獻(xiàn)《科學(xué)思維培育學(xué)》，科學(xué)出版社，2004年6月《學(xué)思維》活動課程（8本），外語教學(xué)與研究出版社，2010年8月。《學(xué)思維》活動課程教師用書（2本），外語教學(xué)與研究出版社，2012年8月《中學(xué)科學(xué)教學(xué)心理學(xué)》（專著），北京教育出版社，2001年1月版參考文獻(xiàn)思維型課堂教學(xué)的理論與實踐，北京師范大學(xué)學(xué)報，2010年第1期思維結(jié)構(gòu)與課堂教學(xué)—聚焦思維結(jié)構(gòu)的智力理論對課堂教學(xué)的指導(dǎo).課程教材教法，2010，（6）：32-37中國古代教育家思維型課堂教學(xué)思想及其啟示，教育理論與實踐，2011，（10）：45-48.創(chuàng)造性人才的成長規(guī)律與培養(yǎng)模式，北京師范大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2012，（1）：36-42.Effectsofa‘LearntoThink’interventionprogrammeonprimaryschoolstudents．BritishJournalofEducationalPsychology,2011,81(4):531-557.IncreasingStudents'ScientificCreativity:The“LearntoThink”InterventionProgram.TheJournalofCreativeBehavior,2013,47(1):3-21.TheInfluenceofPeerInteractiononStudents’CreativeProblemFindingAbility.CreativityResearchJournal,2013,25（3）：248-258。參考文獻(xiàn)Creativ