《科学究竟是什么.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《科学究竟是什么.ppt（56页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、科学究竟是什么科学究竟是什么课标解读课标解读安徽省教科院 钟能政qq:602494851提纲v引子v科学与科学本质v科学教育的发展v小学科学教学中常见问题v建议寻找答案v火星上有水吗？v气体加热以后，体积将发生什么变化？（请注意你做出判断的依据以及可检验性）一、科学与科学本质v科学是：关于自然世界的知识（科学知识）关于科学本身的知识（关于科学的知识）关于科学态度（兴趣、态度、责任）（一）科学是什么？v科学通常指近代科学，一般把伽利略的研究工作和他对实证方法的确立，看成是现代科学诞生的标志。1.科学与其他学科比较v诗人:看啊！苏格兰的奶牛都是棕色的！v科学家:我想不是这样。应该说苏格兰的奶牛至少
2、有一头是棕色的。v数学家:我想你们都错了。应该是苏格兰的奶牛至少有一头的半身是棕色的。不同的目标v科学家：令人信服地发现和解释世界。探讨事物之间的因果关系，寻找普遍规律。v数学家：探讨事物的数字上的特点和相互关系（数学是科学家的语言）。v文学家：表达对事物的情感、意愿、价值价值，并以此感染他人。以情动人与以理服人不同的手段归纳推理归纳推理演绎推理演绎推理科学、数学的逻辑科学、数学的逻辑文学艺术手法文学艺术手法修辞、体裁修辞、体裁色彩、色彩、线条线条线条线条（非逻辑体系）（非逻辑体系）（非逻辑体系）（非逻辑体系）2.科学的性质v独特的科学思维方式v科学是一种价值观独特的科学思维方式v客观观察v可
3、重复v可证伪v可积累请客观描述这些月季花霍桑实验v尊重数据尊重数据v提出了提出了“社会人社会人”的概的概念念v开创开创“人本主义人本主义”管理管理学学照明照明（w）306080100 80产产量量/天天（件）200230250 280 300梅奥教授梅奥教授斯肯纳箱：可重复顿悟实验（接杆实验）：不可重复什么东西可积累？v观察数据可积累v假说和理论可证伪科学是一种价值观v求真 严谨v民主 平等依靠观察可重复可积累可证伪（二）科学本质v科学本质即关于科学本身的知识（关于科学的知识），包括：如何看待科学家及科学事业如何看待科学知识与方法如何看待科学、技术与社会的关系科学本质与教学v科学家在从事科学活
4、动时并非是一个价值中立、客观的研究者，不可能有绝对客观，毫无成见的观察；v课堂教学：应允许学生谈出有依据的个人观点科学本质与教学v科学家在科学研究中并非仅是遵循科学方法的技术人员，而是发挥创造力的过程；v课堂教学：应鼓励学生给出多种不同的方案、方法或答案科学本质与教学v没有对所有情况都适用的唯一科学方法；v课堂教学：应允许学生讨论和决定使用何种方法，允许课堂中发生失败的现象科学本质与教学v逻辑和实证依然是科学思维的基石，任何知识都不是绝对的真理，不断被新的证据质疑，随时可能被修改或代替；v课堂教学：在强调证据和逻辑推理的前提下，应允许学生有理由地质疑他认为应该质疑的一切科学本质与教学v一个新科
5、学知识的产生，必须由科学社群来共同决定；v课堂教学：应允许学生开展讨论，达成共识；并在理由充分的情况下，允许学生保留自己的观点科学本质与教学v科学、科技与社会是互动的。v课堂教学：应将生活实际引入课堂，全面探讨科学、技术的作用，社会的反作用我国课程的变化v核心素养是课程设计的指向标全面发展全面发展的人的人语言素养语言素养数学素养数学素养科学技术与信息素养科学技术与信息素养审美与人文素养审美与人文素养身心健康身心健康自我管理自我管理学会学习学会学习问题解决与创新问题解决与创新道德品质道德品质社会责任社会责任国家认同国家认同国际视野国际视野文化素养自主发展社社会会参参与与我国学生核心素养指标体系总
6、框架我国学生核心素养指标体系总框架二、科学教育发展v1.科学实践：科学探究与工程学实践并重v2.少而精：聚焦学科的核心概念v3.跨学科通用概念进入课程v4.STEM融入科学课程（science科学、engineering工程、technology技术、mathematics数学）1.科学实践：科学探究与工程学实践并重v科学探究既是学习方式，也是学习内容；v什么是工程学？The science of building useful stuff using sciencev工程学实践与科学研究并重，但不尽相同；v科学探究虽然是科学家研究自然界规律的方式，其基于证据和逻辑解释现象、寻找答案的思维方式
7、对每个公民都是重要的；v自然科学领域以外的许多工作岗位上，也需要使用科学探究的技能。1.科学实践：科学探究与工程学实践并重v工程学教育的价值得到高度关注；v人工世界对我们的影响；v对人工世界的认识和建造；v工程学教育与创新国家的确立；v更好地理解科学和数学。2.少而精：聚焦学科的核心概念v以核心概念构建内容框架；v自然科学划分为三个领域；v每个领域聚焦少数核心概念；v少而精是设计思路和教学要求；v关注学生认知发展和生活经验的学习进阶；v科学教育体系在宏观上具有良好的一致性和连贯性；v跨学科和跨年级的整体设计。v三大维度三大维度科学与工程实践科学与工程实践跨学科概念跨学科概念学科核心概念学科核心
8、概念ideav通过科学实践发展学生研究自然世界的能力，通过工程设计解决实际的问题；通过聚焦于核心概念来掌握四个科学领域的知识内容；通过跨学科概念进一步理解和联系科学知识。美国新一代科学教育标准3.跨学科概念进入课程跨学科概念解释模式形态和事件呈现出可观测的模式，这些模式指引了组织和分类的进行，促使人们提出问题，想要了解事物之间的联系和影响因素原因和结果：机理和解释事件发生的原因有的简单，有的复杂，科学的主要活动是探寻和解释起作用的因果联系和机理，机理可在给定情境下予以检验，并可用于新情境中事件发生的预测和解释尺度、比例和数量考虑现象时一定要认识到：不同大小、时间和能量尺度的现象之间有何联系；当
9、大小、比例和数量发生改变时，系统的结构或行为会发生怎样的变化3.跨学科概念进入课程系统和系统模型根据研究界定系统，确定系统的边界 建立系统模型是科学和工程中常用的工具方法，有助于理解和检验观点能量和物质：流动、循环和守恒追踪能量和物质如何在系统内流动以及如何流入流出系统，将有助于理解该系统的可能性与局限性结构和功能物质或生命体的形状和亚结构决定了它的许多性质和功能稳定和变化研究自然系统和人工系统关键是在于：了解稳定的条件，以及控制着系统变化率或演化率的决定因素三、小学科学教学常见问题1.忽视求真的本质2.常见的逻辑错误3.混淆科学与人文等的关系4.不清楚“科学问题”的特点5.对科学探究的误解1
10、.忽视求真的本质v教师：将回形针逐颗、缓慢放入一装满水的透明玻璃杯中。v学生：观察最多能够放入多少回形针而不使水溢出。回形针颗数？真在哪里？对“重复性”的不够重视魔术课：魔术课：不让学生重复；不解释为什么要“逐颗、缓慢”地放。霍桑实验却大不一样！问题出在哪里？（小学三年级）（小学三年级）对五种不同品牌（洁云、清风、五月花等，全部是白色）卫生纸的白度白度进行排序。班级：班级：小组编号：小组编号：日期：日期：探究内容探究内容不同品牌卫生纸白度进行比较排序。不同品牌卫生纸白度进行比较排序。实验方法实验方法编号。用放大镜、显微镜观察。编号。用放大镜、显微镜观察。假说假说（猜想）（猜想）编号编号假说假说
11、41532观测结果观测结果编号编号结果结果重测结果重测结果编号编号结果结果结论和结论和体会体会观观察察要要仔仔细细，要要重重复复多多次次。预预想想不不一一定定与与实际事实相符。实际事实相符。2.常见的逻辑错误v从一次观察中得出普遍性的结论；v简单地将相关的事件解释为因果关系；v认为无法证明不存在即为存在。v例：“卡尔和蒙蒂用了两节电池和两只电珠，两只都亮了，而且两只电珠和一只电珠一样亮。”为什么要这个特定的主语？3.混淆科学与人文的关系v在高层次上，科学与人文是相容的，都具有真挚、自然、求真的特性。v科学是培养学生崇尚事实、强调证据、追求创新、严谨和规范的最佳学科。v科学与人文融合的主要目的是
12、达到限制科学的负面作用，更多关注人类的命运。科学教育需要什么样的人文精神v是合作，而不是竞争，更符合科学精神。v神话、童话、诗歌的形式有悖于科学精神。在科学课上学习童话与语文课上学习童话传递给孩子们的信息是完全不同的，这不是科学与人文的融合，而是混淆科学与人文的原理，科学能与符合科学理性的人文内容相容。如“后羿射日”的引进会让孩子们的科学概念更加模糊。科学幻想与科学是有差别的，科学教育的教学内容是科学。v建构主义不是教学论，至少不是科学教学论。在科学教学中体现人文精神的手段v重视科学概念体系中的人文意义如“性质与功能”概念体系告诉我们，一定的结构和性质具有一定的功能，没有万能的人和事。“运动与
13、变化”概念体系告诉我们，世界处于不断的变化之中，静止是相对的，变化是绝对的。“相互作用”概念体系告诉我们，在一定的条件下，事物是相互联系、相互作用的。v科学史、科学家故事的运用 有两层意义：一是科学自身的，包括科学发展的过程性、积累性、可修正性。另一层意义是人文的，能够让孩子们理解近代科学发展是与社会需求紧密相关的，并从中领悟一些构成人的修养的东西（尊重事实、社会责任心、博爱的种子等）。v通过合作与讨论培养科学的人文精神（民主、平等、诚恳等）v教师优美的语言和充满爱心的态度与人文精神的培养4.不清楚“科学问题”的特点v真科学问题与假科学问题v探究性问题与教学中的程式化提问v科学问题的特点及其开
14、放程度v教学中要注意的有关问题真科学问题与假科学问题v假科学问题是那些脱离了解释世界的目的，或是没有足够的活动或情境准备的，或相对于孩子们的认知能力过分开放性的无的放矢的问题。真科学问题与假科学问题v我国科学课堂上常出现的情况师：“大家能提出什么科学问题呀？”生：“我想研究为什么？”或“我想研究怎么样？”v美国课例“里面是什么？”，教师在孩子们仔细观察了她从套着纸袋的塑料袋中拿出了土豆等物之后才提出如下问题：吹鼓的塑料袋与瘪的塑料袋有什么不同？探究性问题与程式化问题探究性问题程式化问题（越少越好）“你们猜这（里面）是什么？”“你怎么知道是这样？”“你为什么这么想？”“谁还有什么别的发现吗？”里
15、面是什么？“你知道了哪些事？还有什么问题？”“你想研究什么？”“你打算怎么研究？”“他说得对吗？”“你能对自己和小组的同学在这节课的学生作一个评价吗？”“谁能完整地说一遍？”科学问题的开放程度A组（开放性）组（开放性）B组（封闭性）组（封闭性）“气球为什么会被吹大啊？”“气球的大小与气球的硬度有什么关系？”“怎样抗击疟疾？”“青霉菌在什么温度、湿度等条件下会产生？”（弗莱明）“我们应该怎样改善环境？”“不同颜色的池塘中，鱼的数量（或种类）有什么不同？”怎样控制“开放性”v课例蚯蚓中有三个层次的问题：A：蚯蚓的生活习性生活习性是什么？B：在教室里“怎样才能为蚯蚓营造出一种与它们的天然环境极为近似
16、的生存场所生存场所来？”C：蚯蚓真的喜欢黑暗喜欢黑暗吗？v教师没有将问题A直接丢给学生。问题B的提出也是在进行了“户外实地考察”之后，并且不是要求马上回答，而是在进行两周的对蚯蚓的观察活动后。问题C才是孩子们自己可以探究的问题，这里只涉及两个变量：环境的亮度与蚯蚓的反应。确定探究问题时，应注意的问题v探究的问题与方式要符合儿童实际认知水平。宜小不宜大，宜少不宜多。（课例：“一杯水的观察”）v在提出的问题包含的探究过程中，尽可能包括定量的测量和定量的描述。v不主张在幼儿园和小学阶段对社会科学问题进行探究。（例如：如何让巢湖水变清）确定探究问题，应注意的问题v问题应和一个通过这次探究可以证实的自然
17、科学概念有关。v例如小学科学课程标准：用韭菜治疗鸡瘟的探究案例观察和统计下落的树叶是叶面正面朝上的多，还是叶面反面朝上的多？确定探究问题时，应注意的问题v例如：谁的纸飞机飞得远？用一张纸和一个用同样的纸折出来的纸飞机比较，看哪一个飞得远？v不宜向儿童提出设计复杂系统的探究问题。5.5.对科学探究的误解对科学探究的误解v只要动手就是科学探究将卫生纸排序v科学探究必须要动手科学教学要以孩子们的已有经验为基础，“动手”是为了弥补经验的却失或不足。因此动脑也是一种探究。如“里面是什么？”课例中的前半部分。v一节探究活动课一定要覆盖所有过程环节v探究是唯一可行的科学教学法四、建议v素质：增强求真意识（实证思想）v活动：以观察为核心v内容：少而精v备课：重视学具结构和课堂提问设计以观察为核心 结论的正确与否要以观察为标准，错误或不全面的结论要通过重复观察去纠正。v分类（有比较的观察）v测量（精确的观察）v实验（精心设计的观察）v分析（对观察结果关系的认识）v解释（对观察现象的解释；产生理论）感感 谢谢 倾倾 听听欢欢 迎迎 指指 正正祝：祝：学习快乐！学习快乐！教学顺利！教学顺利！