科學 業(yè)務學習筆記

/小學科學課程標準科學探究并不是一個固定模式的順序過程，而是一個能動的、多樣的、多層面的、循環(huán)發(fā)展的過程。科學探究一般包括提出和聚焦問題，設(shè)計研究方案，收集和獲取證據(jù)，分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論，表達與交流五個重要的要素。表四列出了科學探究的內(nèi)容標準，包括5個基本要素，并對這些要素進行分解和舉例說明。學生認識和理解這些要素，需要將其融入豐富的探究活動中，通過實踐，動手動腦，體驗和了解科學探究的過程和方法，學會靈活地運用，逐步提高科學探究能力。表四、科學探究內(nèi)容標準25．提出和聚焦問題第四部分實施建議一、教學建議（一）圍繞主要科學概念組織教學在小學科學課程中應圍繞主要科學概念來組織教學。這樣不僅可以讓學生從自己身邊的事物出發(fā)，逐步建構(gòu)概念，親歷概念形成的過程，有效地組織和理解知識，而且有助于他們學會探究的方法，培養(yǎng)探究的能力，促進科學思維的發(fā)展。概念是兒童建構(gòu)復雜能力的基石，學生可以運用掌握的主要概念，擴大到探究其他的問題上，觸類旁通地解決學習和生活中遇到的問題。圍繞主要科學概念組織教學，可以提高學生的學習效率，培養(yǎng)他們的動手能力和創(chuàng)新能力，促進他們終身學習能力的發(fā)展。教師在教學過程中圍繞主要科學概念組織教學，應始終貫徹“小學科學課程以探究式學習為主要的學習方式”等基本課程理念。只有將科學知識、科學探究、科學態(tài)度、科學技術(shù)與社會的關(guān)系四個方面的教學目標有機的結(jié)合在一起，才能培養(yǎng)學生綜合科學素質(zhì)。教師在制定教學計劃和分析教材時，需要根據(jù)內(nèi)容標準的要求，圍繞《標準》中確定的主要科學概念以與科學概念之間的聯(lián)系，考慮學生對科學概念掌握的發(fā)展途徑來進行教學設(shè)計，安排教學環(huán)節(jié)和過程。教師在教學過程中還需要注意，一次探究活動宜集中探討一個可以通過實證研究解決的明確問題，不宜向?qū)W生提出涉與復雜系統(tǒng)、超出兒童探究能力的問題；在探究活動中，應盡可能包含定量測量和表達的內(nèi)容；不宜在小學階段讓學生對社會科學問題進行探究，但是可以聯(lián)系科學對他們周圍社會生活的影響以與與科學概念有關(guān)的生活中的實際應用，進行討論和實踐，如建立自身健康的生活方式和保護環(huán)境等。（二）設(shè)置教學情境，從學生前概念出發(fā)，引導學生聚焦到合適的探究問題有效的探究式科學學習必須以學生已有的看法和經(jīng)驗為起點，以學生通過自己努力，或在教師和同學的幫助下可以達到的發(fā)展程度為階段目標。在教學時需要設(shè)置與學生生活經(jīng)驗和教學內(nèi)容相關(guān)的學習情境，關(guān)注學生的前概念，可以通過提問和討論，以與畫圖（網(wǎng)狀圖、KWLH圖、概念圖）、回答選擇題、情境設(shè)置的預測等方式了解學生的前概念，并以此為依據(jù)調(diào)整教學的內(nèi)容和策略，引導學生聚焦到合適的探究問題上。探究式學習不是一個固定不變的程序，而是一個尊重學生的主動精神，強調(diào)師生互動、生生互動的生動過程；在教學過程中，教師也要根據(jù)學生和課堂教學的具體情況，與時調(diào)整教學策略和內(nèi)容，確保更好地實現(xiàn)教學目標。（三）重視證據(jù)的收集學生在探究過程中為證實假設(shè)、回答問題而設(shè)法收集證據(jù)時，教師需要給予指導。在收集證據(jù)的過程中，教師要引導學生思考哪些信息是解決問題所需要的，指導學生確定收集信息的方法和呈現(xiàn)信息的方式。信息的來源主要包括親身的觀察和實驗所得，有時也包括別人已經(jīng)觀察和證實的實驗數(shù)據(jù)等第二手資料。在收集數(shù)據(jù)的過程中，教師要讓學生與時地把有關(guān)的數(shù)據(jù)收集起來，要求做到所獲得的數(shù)據(jù)盡可能準確；要讓學生明白實驗數(shù)據(jù)需要經(jīng)過多次測試得出；要求學生尊重事實，不人為更改數(shù)據(jù)；同時引導學生把數(shù)據(jù)用合適的方式表達出來，以便于經(jīng)過分析和推理，形成一定的解釋。（四）重視引導學生從證據(jù)中進行分析推理、得出結(jié)論，關(guān)注學生的討論和交流科學探究必須基于實證，信息和數(shù)據(jù)的收集非常重要。但在獲得信息和數(shù)據(jù)之后必須加以分析和推理，以得出對探究問題的回答。將從直覺中獲得的日常概念上升為科學概念是科學研究的關(guān)鍵，也是探究式科學教育中的重要方面。在引導學生進行分析推理、得出結(jié)論時，教師要注意學生探究內(nèi)容與所學概念的關(guān)聯(lián)，注意使用科學分類和模型等工具，幫助學生理解和掌握主要的科學概念，發(fā)展元認知。討論是教師和學生、學生和學生之間重要的互動過程，貫穿探究式學習的全過程。尤其在學生進行分析推理，得出結(jié)論的過程中，討論和交流更是不可缺少的重要手段。討論是發(fā)展學生思維的過程。教師在組織探究活動時，要讓學生充分地表達和交流他們的想法，發(fā)現(xiàn)認知沖突，鼓勵和促進學生進一步思考和探究；不要急于誘導學生解答，急于給出答案，更不要簡單地給予肯定和否定，而是給學生足夠的時間思考，充分展開討論和交流。討論還是培養(yǎng)學生良好科學態(tài)度的重要途徑。討論中可以培養(yǎng)學生傾聽別人意見、評價和接納不同觀點等開放的科學態(tài)度，促使學生學會尊重事實、尊重他人、尊重和欣賞不同意見，并從他人意見中得到啟發(fā)和幫助。（五）重視教學過程中的形成性評測，關(guān)注學生的科學記錄和表達形成性評測是探究式學習的重要特征之一，也是教學過程中不可分割的組成部分。進行形成性評測的一個有效手段是關(guān)注學生各種形式的科學記錄和表達。在探究活動中，教師應鼓勵學生運用科學的語言，采用多種符合兒童發(fā)展階段的方式記錄和表達各自的想法和觀點，展示探究過程，如繪畫、日記、圖表、報告、小報、故事、匯報、小講座等。科學記錄和表達可以有效地幫助學生觀察、回顧、分析和總結(jié)，同時幫助教師從中了解學生學習的進展，考察學生對科學概念的掌握程度和探究能力的發(fā)展水平等，從而對教學過程和學生學習進行有效的形成性評測，找到適合不同學生的教學策略，促進所有學生的學習和發(fā)展。（六）利用多種資源和信息技術(shù)支持科學教育科學教育的實施需要得到廣泛的教育資源支持，包括社會科技力量、校外科技活動資源和網(wǎng)絡(luò)信息資源。教師需要通過各種途徑獲得與教學相關(guān)的科學知識和教學策略，學生需要通過各種途徑獲得學習科學必須的信息和材料。在實施科學教育時教師應利用多種渠道獲取信息和資源，如各類科學教育文獻和書籍、各類科學教育網(wǎng)站等。教師可以利用學校或當?shù)氐膱D書館、科技館、青少年活動中心等資源開展探究活動。在一切有條件的地方，應該盡可能地充分運用現(xiàn)代教育技術(shù)，如各種音像資源、計算機軟件、網(wǎng)絡(luò)等?，F(xiàn)代教育技術(shù)能進一步激發(fā)學生的學習興趣；能為學生提供更多更高質(zhì)量的科學信息；能針對學生學習能力的差異調(diào)整教學進度，提高學習效率；能培養(yǎng)學生主動學習的能力，為終身教育打基礎(chǔ)。（七）關(guān)注與其他課程的整合小學科學課程教學實施過程中，應加強與其他課程的關(guān)聯(lián)和整合。在科學課程中融入語文、數(shù)學、社會、歷史等各學科內(nèi)容的學習，如在討論和交流中教師鼓勵學生盡量使用學會的科學詞匯，用準確、連貫的語言進行表達，鼓勵學生之間的相互質(zhì)疑、提問，以促進學生語言表達能力的發(fā)展；又如在探究活動中融入科學在自然與社會中的應用以與科學發(fā)展史的有關(guān)資料，幫助學生了解科學在人類文明發(fā)展中的作用，激發(fā)學習科學的興趣，感受科學家實事求是、追求真理、不屈不撓的精神。二、評價建議（一）評價原則評價應以《標準》為依據(jù)，體現(xiàn)課程基本理念，評價內(nèi)容應涵蓋標準中所提出的所有分目標，確保實現(xiàn)全面培養(yǎng)學生科學素質(zhì)的總目標。小學科學課程改革的成效最終要體現(xiàn)在對學生學習的促進上，正確的評價是對標準實施的重要保證。評價包括對教學的評估和對學生學習的評測，兩者都可以用形成性評價或總結(jié)性評價的方法來進行。任何一項教育改革的開展，都有從試點到成熟、從局部地區(qū)到全面推廣的過程。在課程實施的初期取得一定經(jīng)驗后，需要對課程實施的學校進行評估，以檢驗教學是否已經(jīng)按照《標準》設(shè)想的途徑和模式開展，是否基本達到了《標準》預設(shè)的期望。這種對教學過程和教育支持系統(tǒng)進行的評估應以形成性評估為主。只有通過對教學的評估，確保教學過程基本達到《標準》的要求以后，對學生學習的評測才有意義。對學生學習進行評測的主要目的是全面了解學生學習科學的過程和結(jié)果，激勵學生的學習，改進教師的教學。評測應該致力于促進全體學生的學習，充分考慮到學生在學習風格、性別、年齡、民族、背景以與社會環(huán)境等方面的差異。（二）評價內(nèi)容科學教育評價中對學生學習進行評測的內(nèi)容應該包括學生獲得的科學知識，探究能力，科學態(tài)度，以與參與跟科技有關(guān)的社會實踐能力。對學生學習的評測應該是多方位和全面的，對其科學素質(zhì)的各個方面進行綜合性的評測，其內(nèi)容包括：..科學知識的掌握。主要評測對標準中所規(guī)定的三大自然科學領(lǐng)域的科學概念與概念間聯(lián)系的學習和掌握。如了解物質(zhì)的一些基本性質(zhì)和基本運動形式，認識物體的運動、力的作用、能量、能量的不同形式與其相互轉(zhuǎn)換等；了解生命體的主要特征，理解生物的生命活動和生命周期，認識人體和健康，以與生命體與環(huán)境的相互作用等；了解與地球相關(guān)的宇宙環(huán)境，知道太陽系的基本概況，了解地球的運動與地球的圈層結(jié)構(gòu)，認識人類與環(huán)境的關(guān)系，知道地球是人類應珍惜的家園等。對內(nèi)容標準中列出的21條主要科學概念要評測學生的理解水平。..探究能力的發(fā)展。主要評測學生對科學探究過程與方法的認識和運用，如提出和聚焦問題，設(shè)計研究方案，收集和獲取證據(jù)，分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論，以與表達與交流等。此外也涉與學生對科學探究一些重要特點的認識，如了解科學探究是獲取科學知識的主要方法，它是科學家通過實證、邏輯推理、創(chuàng)造性思維與交流形成共識的過程；知道通過科學探究形成共識的科學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；知道科學探究大體包括的五個要素，并認識到探究不是模式化的線性過程，而是循環(huán)往復、相互交叉的過程等。..科學態(tài)度的發(fā)展。主要評測學生對待科學、科學學習以與對他人和自然的態(tài)度。如科學的興趣和參與科學活動的熱情；對有關(guān)實證的尊重和實事求是；重視人與人之間的合作與交流、勇于表達、樂于傾聽，尊重他人不同意見的態(tài)度；對科學技術(shù)作用的正確認識；熱愛自然，珍愛生命，保護環(huán)境的意識和社會責任感等..參與跟科技有關(guān)的社會實踐能力的發(fā)展。主要評測學生對設(shè)計與技術(shù)領(lǐng)域的基本概念的掌握和應用，對人與自然關(guān)系、科學技術(shù)與社會相互作用的認識，以與運用簡單科學實踐解決實際問題的能力等。（三）評價方法對學生學習的評測方法包括形成性評測和總結(jié)性評測，應以形成性評測為主。具體可采用筆試、操作等多種方式，并鼓勵除選擇題以外更開放的測試題型，如問答、操作等；在評測主體上，可結(jié)合學生自評、互評，以與教師和家長他評等方式，并鼓勵基于學校層面的形成性評測。形成性評測是探究式科學教育中一個不可分割的組成部分，正確運用形成性評測，可以提高所有學生的學習成績，縮小學生間的學習差距。運用形成性評測時，需要對評測的各個方面有重點地制定標尺，結(jié)合在教學過程中進行。如對學生科學概念的評測，教師可以把對概念的理解分成三個不同層次，依據(jù)學生在探究過程中討論、解釋、記錄和回答問題時的語言和文字表達進行評測。如對學生探究能力、科學態(tài)度和跟科技有關(guān)的社會實踐能力進行評測時，教師需要運用一些描述能力和態(tài)度發(fā)展的標尺，在教學過程中教師收集學生有關(guān)的行為表現(xiàn)，對學生各方面能力或態(tài)度的狀態(tài)和發(fā)展進行觀察、記錄和分析，從而定期做出發(fā)展狀況的評測。教師在評測過程中，可以根據(jù)對學生行為的觀察進行敘事式的記錄。這些記錄可以附在學生記錄的后面，更好地呈現(xiàn)出學生的一般或特殊的表現(xiàn)。學生在記錄單和記錄本中展示的想法、過程和結(jié)論都是教師了解學生學習進展，進行評測的重要依據(jù)。教師和學生都可以從記錄本中看到探究的成果、學習的軌跡和對下一步探究活動的設(shè)想。同時，教師還可以通過學生的刊物、寫作、概念圖、科學繪畫、墻報、小冊子、信件等對學生進行評測。在教材和教學指導資源中，應包括對學生學習過程形成性評測的指標和方法說明，以便教師查閱和使用。學生形成性評測的結(jié)果應作為學生綜合評價的主要參考。為了在宏觀尺度上掌握課程的總體水平，向教育行政部門、社會與家長報告和比較學生的學習進展，也需要對學生學習過程進行總結(jié)性的評測。總結(jié)性評測也應涵蓋標準中提出的科學學習的各個方面。教師和有關(guān)部門可以根據(jù)具體的教學內(nèi)容來制定總結(jié)性評測的時間、內(nèi)容和方式。評測方式主要包括紙筆測試和操作測試。紙筆測試應關(guān)注學生對科學概念的理解和應用，而不是對科學知識的簡單記憶，應盡量融合在分析和解決實際問題的情境中去評測，可以通過選擇、論述、解釋、方案設(shè)計等題目考核學生的概念理解和解決問題能力的發(fā)展。操作測試應在關(guān)注學生科學概念發(fā)展的基礎(chǔ)上進一步關(guān)注學生探究能力的發(fā)展，以與運用設(shè)計與技術(shù)解決實際問題能力的發(fā)展，可依據(jù)內(nèi)容標準的各方面要求，觀察和記錄學生在實際操作中的表現(xiàn)，以期得到較有效的評測結(jié)果。對科學態(tài)度的評測，則可滲透在結(jié)合具體問題或操作情境的紙筆測試和操作測試中進行，還可輔以自評、互評和他評等多種方式綜合考察。此外，隨著信息與通訊技術(shù)（ICT）的發(fā)展，在對學生學習的評測中運用ICT技術(shù)成為教育評測發(fā)展的一個重要趨勢。在小學科學課程中，積極考慮人力評測和電腦互動評測的有機結(jié)合，可以更好地實現(xiàn)評測的目的。無論采用形成性評測還是總結(jié)性評測，都必須對評測結(jié)果進行與時地分析和反饋，以達到對教與學的促進作用。對評測結(jié)果進行分析時不僅要有橫向的比較，更重要的是要關(guān)注學生的個體差異和縱向發(fā)展，并以此增進學生學習科學的自信心和興趣，培養(yǎng)學生的元認知。三、教材編寫建議教材的編寫應以《標準》為依據(jù)，體現(xiàn)科學課程的基本理念，充分考慮所在地區(qū)的特點和具體情況，將《標準》中列出的學習內(nèi)容予以落實。教材內(nèi)容的選擇、編排和呈現(xiàn)方式，是教材編寫過程中需要考慮的幾個重要方面。（一）準確把握內(nèi)容標準的要求內(nèi)容標準中列出了科學知識的21個主要概念，要求學生達到認識和理解的水平。教材編寫可以選擇不同“分解概念”的組合，以不同的途徑，從學生熟悉的現(xiàn)象出發(fā)組織內(nèi)容。設(shè)計與技術(shù)領(lǐng)域的學習內(nèi)容除了可以在探究活動中體現(xiàn)以外，還可以通過1～2個專門設(shè)置的模塊，如設(shè)計和制作一個建筑物或一個可移動的小車來實現(xiàn)。（二）教材編寫應關(guān)注的幾個方面在編寫教材時應著重考慮內(nèi)容、探究活動和對教學的支持三個方面。1．關(guān)于內(nèi)容..內(nèi)容按照《標準》的要求，圍繞明確的科學概念展開；..要考慮該年齡段學生已有的知識和經(jīng)驗，以與認知發(fā)展的特點；..選擇與學生日常生活相聯(lián)系的內(nèi)容作為建構(gòu)科學概念的起點。2．關(guān)于探究活動..引入科學探究過程要注意了解學生的前概念，能引導學生主動地參與探究；..探究活動要有足夠的實驗環(huán)節(jié)，提供觀察和討論的機會，以逐步加深學生對科學概念的理解；..要注意引導學生分析數(shù)據(jù)、歸納結(jié)論和使用推理模型；..要提供合適的記錄方式。3．關(guān)于對教學的支持..要給教師提供明晰和足夠的背景信息；..要有明晰和足夠的支持教學各環(huán)節(jié)的指導內(nèi)容，包括教師的關(guān)鍵問語；..要給教師提供進行形成性評測的建議和標尺；..要考慮學生性別、民族的特點和特殊的需求；..要對安全和衛(wèi)生提出明確的提示；..指出在完成某些項目的過程中需要提供的特殊設(shè)備和器材。（三）教材內(nèi)容的編排和呈現(xiàn)形式科學課程的教材一般應包括教師指導書、活動指導書（學習方案）和學生記錄手冊。教學內(nèi)容的呈現(xiàn)方式應是多樣化的，符合各類學生和各地區(qū)教師的實際情況和需求。用教學模塊進行科學課程的學習是較為有效的方式。模塊化的教材可以給學生提供充分的探究時間和空間，讓學生較為系統(tǒng)和深入地進行科學探究，也能較好地發(fā)揮教師的引導作用，達到更好的學習效果。因此在教學條件較好、教學資源充足的地區(qū)推薦選用模塊化的教材。模塊化的教材要求有足夠的課時和小班化教學的條件，對任課教師也提出了較高的要求，在有些地區(qū)短時間內(nèi)推廣可能會有困難。因此，教材也可以采用圍繞主要科學概念，以小的探究活動來呈現(xiàn)的形式。這樣做較容易實現(xiàn)，也可以應對課時和教學資源有限的困難，編排適當也可以達到《標準》的要求。（四）教材內(nèi)容設(shè)計要有一定的彈性按照《標準》要求，教學內(nèi)容的編寫要面向全體學生，也要考慮到學生發(fā)展的差異。在保證基本要求的前提下，教材要體現(xiàn)一定的彈性，以滿足學生的不同需求，使他們得到不同的發(fā)展，也便于教師發(fā)揮自己的教學創(chuàng)造性。四、課程資源的開發(fā)與利用科學課程的實施，需要特定的課程資源。課程資源從性質(zhì)上可以分為人才資源、實物資源和信息資源等；從空間上可以分為校內(nèi)資源和校外資源。（一）校內(nèi)資源教師是科學課程中最關(guān)鍵的資源。教育行政部門和校長應把教師隊伍建設(shè)、教師的專業(yè)發(fā)展放在課程資源建設(shè)的首位，加強各類職前、在職教師培訓。實物資源包括科學教室、實驗儀器、教學設(shè)備、標本、模型、光盤、掛圖、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，以與校園環(huán)境和其他活動場所、設(shè)施等。利用這些資源，設(shè)置學生學習的具體情境，激發(fā)學生學習科學的欲望、探究自然的興趣和好奇心。信息資源是指學生在學習中可利用的各種信息資料，它的獲取主要來自教材、學校圖書館、校園網(wǎng)和公共信息資源。（二）校外資源充分發(fā)揮科技工作者對科學教育的重要作用，聘請科學技術(shù)領(lǐng)域的有關(guān)專家作科學技術(shù)報告，參與教師培訓和課堂教學指導。發(fā)揮社區(qū)、各地科學技術(shù)協(xié)會和科普場館的作用，因地制宜設(shè)立定點、定時、定人的科學教育基地，便于學生在課程實施過程中進行參觀和學習。利用學校周圍的自然環(huán)境和社會環(huán)境，如星空、田野、森林、河流、各種動植物，以與家庭、社區(qū)、高校、科研機構(gòu)和工礦企業(yè)等，補充校內(nèi)資源的不足。此外，還可以利用社會媒體，如報刊、廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)等，共同推進科學教育的實施。五、教師隊伍建設(shè)建議（一）提高所有教師的科學素質(zhì)，建立一支高素質(zhì)的科學教師隊伍小學科學是一門綜合性、實踐性和活動性很強，以培養(yǎng)學生科學素質(zhì)為宗旨的課程。課程涉與的知識面廣，動手操作的活動多，教學活動的組織難度大，對教師的專業(yè)能力有較高要求。因此，需要從職前和在職教師的專業(yè)發(fā)展兩方面來提高教師的素質(zhì)?？茖W教師的職前教育應納入教師教育體系之內(nèi)。在教師教育中應加強科學教育課程的建設(shè)和專業(yè)設(shè)置，完善相應的資格考核制度，以保證新任的小學科學教師有較高的科學教育專業(yè)知識與能力。教育主管部門和學校應嚴格科學課教師的準入制度，盡力選派素質(zhì)好、事業(yè)心強、水平高的優(yōu)秀骨干教師任教。條件較好的小學和地區(qū)應根據(jù)學生人數(shù)、課程要求設(shè)立專職的科學教師，專門從事科學課程的教學和管理工作。對在職小學科學教師，要有專門的持續(xù)的專業(yè)發(fā)展計劃，按《標準》中規(guī)定的必須具備的科學素質(zhì)來設(shè)計教師培訓課程，對教師進行定期培訓。應保證科學教師每年能進行一次系統(tǒng)的專業(yè)知識和教學方法課程的學習；同時通過各種方式建立開放性的教師專業(yè)發(fā)展途徑，與科學家、課程專家和其他一線教師進行充分的交流和溝通，通過不斷地學習提高自身的教育教學水平，從而建立一支高素質(zhì)的科學教師隊伍。（二）理解和支持科學教師的工作，合理安排工作量科學課程是實踐性較強的一門課程，課堂上教師不僅