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小学科学课程实施建议

2005年10月14日 来源:网友提供 作者: 字体:[ ]
一、教学建议

    1.全面理解“以探究为核心“

    “科学学习要以探究为核心”,是科学课程的基本理念之一,课程标准中的阐述如下:

    “科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会,使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,增长科学探究能力,获取科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,了解科学发展的历史。但也需要明确,探究不是惟一的学习模式,在科学学习中,灵活和综合运用各种教学方式和策略都是必要的。”

    在阐述以探究为核心的同时,又指出“但也需要明确,探究不是惟一的学习模式”,对此如何理解?探究不是惟一的学习模式,是不是说有时候以探究为核心,有时候不以探究为核心?探究是学科学习的主要途径,是不是还有探究以外的次要途径?究竟“核心”与“不是惟一的”之间是什么关系?明确这一点很重要。举个例子说:传统的“先生讲,学生听”是非探究的,为什么不能使用这种方式?明确了,才有可能在教学中体现以探究为核心。

    教学中如何体现以探究为核心,有四点需要明确:

    第一,亲历以探究方式进行的学科学的实践活动和过程,是科学学习的基本途径。所有科学课的学习,都应通过这个途径。不是说有的课通过这个途径,有的课可以通过“先生讲,学生听”的途径。也不是说现在教学手段现代化了,可以从传统的“先生讲,学生听”变成电脑讲,学生看的途径。

    第二,科学学习中,有些局部活动是无法亲历的,例如教学生认识火山成因:

    谁能保证在我教学生认识火山成因时,一定有火山喷发发生?谁能保证我能及时带领学生去直接观察到火山喷发现象?显然像这类事物,是小学生既不可能也没有条件通过直接认识获取事实材料的,这项学习活动必须采用亲历以外的方式进行。

    还有像地球内部的地幔、地核是科学家也无法直接认识的;在实际教学中,都是通过教科书、教师告诉学生的。告诉是探究以外的方式,但告诉是有条件的。

    第三,即使是以亲历的方式进行学习,也需要训练学生用亲历以外的方式获得信息,以拓展知识领域,了解科学技术的新进展,这是社会发展对人们提出的新的要求,我们要训练学生学习适应这种新的要求。

    第四,用亲历以外的方式进行学习,应当在以探究为核心的前提下进行。

    以认识火山成因为例,说明探究以外的方式在以探究为核心的前提下是如何进行的。

    (1)这类课的教学也是以事实为基础的。

    这类课中事实材料不是由学生通过探究获得的,通常采用提供事实材料,引导学生运用已有的知识进行推理认识的方式进行。推理认识,抽象思维,需要思维材料,所以也要搜集事实,这种搜集,有的是从已有的知识中检索出相关的事实材料,有的由教科书上呈现一些主要的事实,有的要从书刊、电视、互联网上搜集。要让学生参与搜集才能获得生动、丰富的事实。搜集到了各种自然现象的材料,学生才能运用已有知识,解释各种自然现象之间的因果联系。

    搜集到了事实材料,还要按火山喷发外部现象的发生过程,对事实材料作初步整理,便于学生运用已有知识,推测地球的内部情况:

    地面震动,喷出浓烟,巨大的爆裂声,轰鸣声——说明地球内部有巨大压力。

    喷“火”,火红的喷出物,火红的岩浆流出——说明地球内部温度很高,物质在高温下熔化,巨大的压力使岩浆喷出或溢出。

    喷出的岩浆冷却成为岩石——由此可以推断地球外壳由冷却了的岩浆包裹着。

    据此推断:地球内部温度很高,压力很大,外壳又是由岩浆冷却形成的坚硬的岩石,一旦某一部分在高温、高压的作用下,形成了薄弱环节,内部物质冲出外壳形成火山喷发。

  (2)指导学生运用知识,进行推理认识,发展学生思维,是这类课教学的核心。

    地球的内三圈,是经过多学科科学家长期研究的,不是小学生能够研究出来的,更不是通过推理推断出来就可以确认的。训练学生学习推理认识,使相关概念联系起来,形成高一层次的认识。学生在推理认识中,不可能说得像书上讲的那样“科学”,那样准确,这是必然的。按传统的教学观念,学生说了不“科学”,不准确的话,教师必须指出,必须纠正,否则就会受到责难。然而这类课的教育价值,并不要求学生说出科学家的研究结果,而是在于训练学生运用知识进行思维,发展学生的科学思维和创造性思维,鼓励学生用自己的语言表达自己的思维。所以一切积极思维,勇于表达的学生都应受到尊重、鼓励。

    (3)这类课,最终由老师把科学家研究的结果告诉学生,告诉是有条件的,是在学生根据事实对地球的内部构造作出了推断的基础上告诉的。告诉的更重要目的在于实证:“你们的推断是科学的,科学家经过长期研究,他们的研究结果同你们的推断是一致的。”告诉的目的有四:

    第一,鼓励、肯定学生的思维。第二,潜在涵义在于说明推理认识是科学认识的一个方面,科学讲求实证,我们没有能力获得实证,用科学研究的结果,证实学生的推测。第三,为学生提供合适的说法,用积极的方式告诉学生,而不是“纠正”,“指出”。第四,知识。同传统的教学观念相反,这类课的教育价值正在于鼓励学生“胡说”。

    在这个教例中,学习仍然是以探究为核心进行的,只是在探究过程中,事实材料是由教科书提供的,地球的内部构造是由教科书和教师告诉学生的,但告诉是有条件的,是在学生通过思维,作出推测的基础上,作为验证学生的推测告诉的。这种亲历以外的学习方式,只是学习过程中进行局部活动的方式,不是整课的学习模式。

    通过这个教例还可以看出,两个“探究”的内涵是有所不同的。“以探究为核心”中的探究,是指科学探究的过程和方法。科学课要教学生了解科学探究的过程和方法,逐步学会科学地看问题,想问题,所有的课都应根据教学内容和具体情况,引导学生亲历科学探究过程。“探究不是惟一的学习模式”中的探究,是指探究过程中进行局部活动的方式:多数活动是要亲身经历,直接认识的,通过探究方式进行。有的不可能亲身经历、直接认识的,则通过探究以外的方式进行。虽然在局部活动上采取了非探究方式,而学习过程仍然是以探究为核心的。

  2.怎样体现“像科学家那样进行科学探究”

    以教育科学出版社出版的《科学》教科书、三年级上册《植物的一生》为例,这一单元教材,以凤仙花为典型材料,通过种凤仙花,主要让学生了解凤仙花从播种到结出新种子的生长繁殖过程。

    我们怎样教学生像科学家那样进行科学探究?

    问三年级的孩子:“种子种到土里,会发生哪些变化?”许多孩子能告诉你:会生根发芽,会长高,会开花结果。

    孩子们都知道,我们还教什么呀?

    从教学方面看,学生说得越多,我们就越好教。即使他们把老师打算教他们掌握的概念说出来了,也无妨,不过是知道一个说法、一个文字符号,没有经历探究过程,他不会了解这个说法的具体含义。学生所说的,是他们原有的知识经验,是一般的生长过程,这很好。但是,我们是学科学,从知识教学方面说,就是把学生原有的知识、经验,变成科学的知识、科学的经验。

    科学要求准确回答:老师现在交给你们的这些种子,种到土里以后:

    过多少天生根、发芽?根和芽怎样生长?是什么样?

    能长多高?怎样逐步长高?

    过多少天开花、结果?能结多少果?花是什么样?果是什么样?

    从播种到结出种子要多长时间?一粒种子能繁殖出多少新的种子?

    这些问题,你查不到资料,即使是科学家,也不能作出准确、具体的回答。回答这些问题,需要我们像科学家那样进行科学探究,只有我们亲自去种植、去观察、测量、记录,然后研究观察记录到的科学事实、科学数据,才能回答,这种回答就是用科学事实、科学数据说话,是自己的科学研究成果。

    本来还考虑把植物生长同环境温度变化,同动物的活动联系起来观察,然而课时有限,内容不宜多,只好割爱了。

    我教什么?

    我教学生学习科学探究,教学生亲历科学探究的过程,学习科学探究,学习搜集科学事实、科学数据,学习用科学事实、科学数据说话,学习尊重证据。

    由此可以看出科学课同自然课的不同。

  从我们比较了解的自然课说起。

    虽然从20世纪80年代的自然课改革开始,提出自然教学要“引导学生学着像科学家那样探索大自然的秘密”,自然教学要“符合科学的本性”,但在教学中怎样体现,并没有找到适当的方法途径。从观察在教学中的地位来说,仅限于从形成概念的角度看待观察,通过观察了解事物的性状、构造,获得对事物属性、特征的认识,即定性观察。即使对观察结果作量的描述,也不过是描述量的相对性,例如大和小、冷和热、软和硬,等等。自然课很少有定量观察。例如,自然课对摩擦力的观察,虽然也作一些测量,但只是比较力的大小,没有量的规定性,没有记录、统计方面的要求。而且,测量方法也不符合小学生的特点。以观察摩擦力为例:直接用弹簧秤拉动物体,由于克服静摩擦的瞬间,物体快速运动,桌面的长度有限,学生难以控制使物体匀速移动,弹簧的长度变化不稳定,所以测量结果基本上是不可靠的。这些因素使得观察技能的训练,科学态度、认真细致做科学的训练,都难以落实。与此相似的,还有对水的浮力的认识,自然教学中,通常是用手向下压浮在水面上的物体,根据感觉作出判断:水有浮力。不要求测量浮力的大小。另一方面,《自然》教材中,许多具体的实验方法与初中雷同,造成重复学习,并且对初中的学习,可能造成不利的影响。

    自然课的观察与科学课的观察,有许多不同,首先是观察在教学中的地位,不仅限于通过观察获取知识,而是从科学教育的全方位看待观察;不仅重规定性观察,而且重视定量观察,通过观察、测量,了解事物量的规定性,从而更准确地认识事物的性质。道理很简单:引导学生学习像科学研究那样进行观察,不仅要学习定性观察,还要根据小学生的特点,学习定量观察。

    课程标准中,与定量观察有关的内容有:

    在教学理念上,认为科学课程教和学的方式,要引导学生“像科学家那样进行科学探究”;

    在“总目标”中,关于对待周围世界的态度,指出要“尊重证据”;

    在“情感态度与价值观”中,“重证据”是对待科学学习的具体内容标准之一;

    在“认识科学探究”中,提出要让学生“体验科学探究证据……的重要性”;

在“让探究成为科学学习的主要方式”的6条建议中,第4条是“注意搜集第一手资料,教会学生观察、测量、实验、记录、统计与做统计图表的方法”。

在“观察、实验、制作”中,要求训练学生“能用简单测量工具(尺、测力计、天平、量简、温度计、秒表)对物体进行定量观察,采集数据,并作简单记录”。

    课程标准,从教学理念到观测技能的训练,全方位地阐明了观察的意义,这些都同定量观察有关。通过定量观察,测量、记录,才能获得科学事实和科学数据,有了科学事实和科学数据,才能进行统计与做统计图表。

    什么是“证据”?科学事实和科学数据就是证据。科学是用科学事实和科学数据说话的,科学讲求实证,所以必须尊重证据,从实事中求是。“重证据”首先要重视搜集科学事实和科学数据,搜集科学事实和科学数据的方法,就是定量观察。可见定量观察在科学教育中的重要性。

    举对摩擦力、水的浮力的观察为例,科学课怎样指导学生进行定量观察?目前这方面教材还没有出来,看看美国《科学》教材中的相关内容,对我们是有启发的。2000年,美国克里兰女士来我国讲学,她教学生测量载重车运动的教学资料,已在我国的刊物上发表;美国教材《沉与浮》单元中,第9课是浮力的测量,都可供研究借鉴。以下把浮力的测量教学资料摘要介绍如下:

    (1)概念与目的

    第1课到第8课,学生们通过关注重力、形状和大小对浮动物体产生的影响,已经探究了浮力的概念。前一课,他们感觉到了水对物体有向上的作用力,叫浮力。现在学生们要测量和比较:推动大小不同的三个浮子全部浸入水中所需要的力量,进而关注浮力本身,他们会发现:浮子越大,它所受到的水的浮力也越大。

  ●学生预测三个尺寸不同的浮子上所受浮力的总量。

  ●学生用弹簧秤测三个尺寸不同的浮子上所受浮力,以此来检验他们的预测。

    ●学生比较他们搜集、记录的资料并得出结论。

    (2)预测

    ●你认为每个浮子有多重?

  ●你认为每个浮子在水中会有多重?

    ●当你拉动每个浮子全部浸入水中时,你感觉用了多大的力?

  (3)教学活动程序

    ①带学生复习第8课学过的内容。

    ②说明本课的活动内容:学生把浮子拿在手中,估计每个浮子有多重,然后把浮子按入水中,观察每个浮子上所受到的浮力。

    ③分发材料(三个浮子)。

    ④作出预测:

    ●你认为哪个浮子的重量最大?

    ●你认为哪个浮子受到的浮力最大?

    先让学生在记录单9-A上记下自己的预测,讨论他们预测的原因,并把原因记录到记录单9—A上。

    ⑤分发其余的材料,学生称每个浮子的重量,并在记录单9-B上记下这个重量。

    ⑥测量每个浮子上所受到的浮力,并在记录单9--B上作记录。

  (4)最后的活动

  ①把材料送还到存放材料的地方。

  ②讨论实验结果。回答:

  ●你认为浮子尺寸大小对浮力的大小有什么影响?

  ●浮子浮得那么好,可能是什么原因?

  (5)实验装置

  如图:

  记录单

  记录单9-A

  姓名:_________

  日期:_________

  用浮子工作

  预测:你认为哪个浮子的重量最大?

  预测:你认为哪个浮子受到的浮力最大?

  原因:你预测的原因是什么?

  记录单9-B

  姓名:_________

  日期:_________

  测量浮子受到的力:重力和浮力

    以上资料出自中国科学技术协会信息中心编译的《国外科学教育理论与实践》一书,经过摘录,虽然简要,但提供的信息丰富。例如教学目的、活动程序、问题、实验方法和记录单,都设计得明确、具体。其中,实验设计和教学怎样体现科学探究,至少有三点对我们是富有启发的。

    (l)教学活动中的“预测”:先让学生作出预测,并把自己预测的结果记入记录单,还要讨论预测的根据是什么;实验后把预测的结果同实验结果作比较,讨论如何取值,等等,这些活动意义是什么?首先是运用学生已有的知识经验,吸引他们卷入到学习活动中来,通过比较预想的结果同测量结果,发现其中的差异,从而形成一个探究的学习情境,让学生体验科学证据的重要性,学习科学地看问题、想问题。

    (2)教育理念变了,目标变了,以往的一些“经典”的实验,不能保证学生搜集到所需的事实和数据,必须创造新的、符合小学特点的实验设计。

    (3)我国正在进行教材实验的《科学》教材,根据课程标准,结合具体教学内容,从起始课程开始,都设计了定量观察,摆在我们面前的任务,是学习课程标准,探索怎样教才符合课程标准的要求。

   

第二点重要的不同,是科学课非常重记录。

    “没有记录就没有一切”,这句话可以作为《植物的一生》单元教学的座右铭,所以教学时务必把作好观察记录放在重要位置,可以列出许多条必须这样做的理由。

    ●你要激起学生对种植活动的兴趣、对植物生长的好奇心,尊重学生原有的知识,帮助学生把原有的知识发展成为科学知识,必须让学生先说一说他知道什么,“会生根、发芽、开花、结果”,这是认识的起点,让学生把他们列举的共同点记录下来;

    ●认识生长变化的每一过程,你要让学生先作出预测,还要把预测写出来,用预测推动学生去观察,获取事实和数据,用科学事实和科学数据证实自己的预测;观察记录又是评价教学的重要依据;

    ●作了测量,取得了数据,才有条件进行统计,学习作统计图;有了用文字和图记录了科学事实,才有条件整理、分析,获得科学的知识。

    以上是从获取知识、观察、测量、记录、统计等基本技能的训练方面说的,从情感、态度、价值观和认识科学探究方面说:

  我们要教育学生“尊重证据”,科学事实和科学数据就是“证据”,只有在获取事实、数据的过程中才能学习“尊重”;只有经历从观察到整理、分析事实材料、作出结论的过程,才能学习科学探究,体验证据的重要性,体验科学探究是怎样进行的;我原来是怎样认识的,科学探究的结果是什么样,对照记录进行比较、反思,反复经历这样的过程,逐步学习科学地看事物、想问题,变得更聪明。

    限于篇幅,课文中没有写明“把自己的预测记入科学文件夹”,记下来是很必要的,有了记录,学生反思自己的学习,评议研究的过程和结果,就有材料。我原来知道什么,经过学习有什么变化,我们是怎样进行研究的,研究的结果是怎么来的……这样的比较。反思,就是在让学生认识科学探究。

    3.必须依据科学探究过程设计教学过程

    以教育科学出版社出版的《科学》教科书、三年级下册《沉和浮》单元中《马铃薯在水中是沉还是浮》课为例,研究教学过程的设计。

    (1)教什么

    这一课教学生学什么?教学生运用从本单元前两课中学到的知识,解决一个面临的问题,经历解决面临的问题的过程,使学生对沉浮现象的认识发展一步:物体的沉浮,不仅同物体的轻重、大小有关,还同液体有关;教学生面对自己不了解的事物、互相矛盾的现象时,怎样想,怎样做,来解决这个问题;教学生学习科学探究,发展学生的科学探究能力。

    (2)怎样教

    解决问题的学习,要用解决问题的方式教。找马铃薯一沉、一浮的原因,就要进行科学探究,要按课程标准中科学探究的过程教。

    此次课程改革把“了解科学探究的过程和方法”作为课程总目标的内容之一,作为培养科学素养的一个方面,是具有重要意义的。“了解”科学探究的过程和方法,就是说科学探究本身,是课程的认识对象,课程不仅要教学生认识自然界的生命世界、物质世界、地球和宇宙,还要教学生认识科学探究的过程和方法。这是《科学》与《自然》的重要不同,也是学科名称必须是《科学》的原因。这是需要我们深入学习,努力实践,努力探求,并在教学中落实的。

    科学探究过程包括七项活动:提出问题,猜想与假设,制定计划,观察、实验、制作,搜集整理信息,思考与结论,表达与交流。表达与交流是结合各项活动进行的,即描述事物的性状、变化,陈述自己的看法,进行讨论。表达与交流有时也用文字或图画的形式进行。

    科学探究的过程和方法,需要结合具体的教学内容、要求进行设计。联系本课的实际,科学探究过程设想为:

    ①猜测会发生什么现象,观察现象,提出问题。

    ②解释互相矛盾的现象,作出假设。

    ③讨论怎样证明自己的假设。

    ④实验。

    ⑤结论。解释马铃薯在水里沉、在盐水里浮的原因。

    教学的实施,在具体环节上,根据学生学习的实际情况,可能有许多不同。但是,面对互相矛盾的现象时,怎样想、怎样做,基本过程应当是这样。

  (3)一种具体的设想

    ①猜测会发生什么现象,观察现象,提出问题。

    ●“看看这三种材料”——两个烧杯同样大,两个烧杯里装着颜色,数量相同的液体,两个马铃薯一大、一小。

    ●“猜一猜:把马铃薯分别放进烧杯里,是沉还是浮?”

    ●提出问题。

    ②解释互相矛盾的现象,作出假设。

    ●“为什么会沉,同什么因素有关?为什么会浮,同什么因素有关?”——为什么会沉,为什么会浮,是前两课所学的知识。相关的因素只有两个:马铃薯的大小,两杯液体的性质。

    ●“马铃薯在里面下沉的,可能是什么液体?马铃薯在里面上浮的,可能是什么液体?”

    ●向学生说明:“烧杯里是两种未知的液体,不要尝。以后遇到到未知事物,也要这样。”

    ③讨论怎样证明自己的假设。

    ●怎样证明马铃薯的沉浮同马铃薯的大小有关、无关?

    ●怎样证明马铃薯的沉浮同液体有关?——这个问题的讨论分两步进行:

    (a)如果认为一杯液体是水,“怎样证明这一个烧杯里的液体是水”?为此要先确认马铃薯在水里是什么样。便捷的方法,是自己去取一杯水,把马铃薯放在里面试一试,马铃薯沉,就可以确认那个烧杯里的液体是水。

    (b)“另一个烧杯里的液体可能是什么?”“如果是盐水,我们怎样证明?”

    教材上有两个实验,一个是往水里加食盐,制成食盐水,另一个是从食盐水里分离出食盐。按照什么逻辑思路来处理这两个实验,是我们教学时要考虑的。

    如果沿着证明水的思路去想,我们可以先自制一杯食盐水,把马铃薯放在里面试一试。马铃薯浮,可以先假定这个烧杯里的液体是食盐水,再做使水和盐分离的实验进行验证:取自制的食盐水和烧杯里的液体加热,使水蒸发,比较加热后分离出的物体,确认另一个烧杯里的液体是食盐水。先做哪项实验,后做哪项实验,根据学生的思路决定。

    ●说一说准备怎样做实验。相当于制定实验计划,明确先证明什么,后证明什么。以小组为单位,把先做什么实验、后做什么实验写下来,商量好分工,合作做实验,有计划、有步骤地做,避免互相争抢。

    ④实验。

    ⑤解释马铃薯在水里沉、在食盐水里浮的原因。解释以后进一步问:

    “水里加食盐以后,真的变重了吗?”比较同样多的水和食盐水的轻重,得出结论,学生头脑里形成一个新的联系:固态物体有轻有重,液态物体也有轻有重。

  (4)三点说明

    ①这个设想,大的过程分三步:先弄清两个烧杯里分别是什么液体,再用已有的知识解释沉浮的原因,然后做实验证明,经过验证得出结论。

    正是由于评价目标的多元化,评价内容的全面化等变化,使得单纯的书面测验和考试等评价方法不能适应、满足科学课程评价的需要,因此,建立科学课程多样化的评价方法体系就势在必行。构筑这一体系要注意两点:一是广泛地应用已有的评价方法。只要是与评价对象属性相匹配的评价方法都可以加以采用。二是要结合实际,创造性地采用一些评价方法。对方法的评价标准就是,只要有利于学生的发展,有利于学生科学素养的提高,都是有效的方法。

    (4)评价时机的全程化

    评价贯穿于科学教学的始终是“小学科学课程标准”在评价上的一个显著特点。这种全程化的评价有着两方面的作用:

    ①通过预备性评价、形成性评价、诊断性评价不断地了解、掌握学生的学习进展状况,并给予适当的鼓励和指导,使学生在学习中充满信心,顺利学习。

  ②不仅根据反馈调控教学进程,并通过总结性评价,获取有关教学目标达到度及教学策略有效性的相关信息,使教师的教学更加有的放矢。

  2.准确把握评价内容

    作为评价,其评价的过程要与目标具有一致性,其内容要对目标作全面、综合的反映。科学课程教学评价指标体系就是对小学阶段科学教育应达到水平的集中反应,可以用下面的图示来表示评价指标体系的基本构成:

    总目标(A)下为分目标(B),分目标分为科学探究(B1)、科学态度(B2)、科学知识(B3)三个指标,每一个B级指标下又有若干个C级指标,C级指标是评价的具体指标。

    下面就构成科学教学评价指标体系的三个主要部分进行说明:

    (1)科学探究方面

    小学科学中的科学探究指的是学生们所进行的获取科学知识,领悟科学观念,学习、应用科学家们研究自然界所用的方法的各种活动

    探究是一种多侧面的活动,需要进行观察;需要发现并提出问题;需要通过多种渠道了解人们对所提问题的研究程度;需要根据问题设计出调研方案、计划;需要做出假设;需要用多种手段来获取证据,检验假设;需要分析、解释,提出答案;需要用恰当的形式把研究结果告之于人。探究还需要明确假设,运用思维方式,考虑可能的其他解释。

  课程标准无论是在分目标,还是在具体的教学实施建议中,都将科学探究分解成以下环节,即:积极主动、实事求是地观察自然事物和现象,发现并提出问题;大胆地作出假设和预测并制定研究的计划;通过动手操作、查阅资料等手段搜集信息并处理信息;通过思维加工得到属于自己的结论;通过表述交流使自己的结论与他人的结论相互“碰撞”,以评议等方式形成为大家所共认的多个(或一个)结论,并为后期的探究活动提供新的研究基点。

    上述环节实质上是一个认识事物,探究科学的基本过程,将其浓缩即为:①发现问题→②提出问题→③制定计划→④搜集整理信息→⑤思维加工作出解释→⑥表达陈述。从这一过程中,可以确定在教学过程中评价学生的一些基本指标。在发现提出问题阶段,可评价学生观察是否全面、准确,思考是否“合理”,表述是否恰当,提问是否大胆等;在制定计划阶段,可评价学生思路是否清晰,考虑是否周到,计划是否完整合理可行等;在搜集整理阶段,可评价范围是否适当,渠道是否多种,信息的搜集、分类是否恰当,操作(实验)是否准确等;在思维加工阶段,可评价学生思考是否积极活跃,联系是否合理,讨论是否成功,交流是否多向或双向,解释是否合乎思维过程等;在表达陈述阶段,则可评价学生表达是否准确反映自己的成果,陈述是否条理清楚,有理有据等。

    当然,评价指标的确定并不是一成不变的,而是应根据教学实际进行适时、适机、适宜的调控。在这一点的把握上,应注意:

    ①必须让学生有充分展示自己“才能”“成绩”的机会和时间,使他们能够在教师的鼓励下全身心地投入到科学探究活动中来,享受到其中的乐趣,逐步领悟到其中的“奥妙”。

    ②评价要强调学生在科学探究活动各个环节上的各种真实表现并加以适当引导,而不应把评价重心放在知识点上,突出所谓的“结果”和“水平”。

    (2)情感态度与价值观方面

    情感态度与价值观的评价是深层评价的项目,它是与学生科学探究活动紧密相联并贯穿其中的。

    从内容上讲,包括兴趣、好奇心、动机、创造性、合作意识、责任感、实事求是等方面。

    从科学探究活动的发展过程来讲,在各个不同的阶段,对情感态度与价值观的评价则各有侧重。

    在发现提出问题阶段,可评价学生是否希望了解问题的重点(好奇心),是否希望尽快将新旧经验联系起来,根据老师提供的条件来把握问题的主脉(兴趣);在制定计划,搜集、整理信息阶段,可评价学生是否有主动参与活动,主动发表看法的欲望和倾向,是否有主动探究答案,主动动手操作,实验观察,作出多种设想等方面的倾向;在思维加工和作出解释阶段,可评价学生是否有比较实验数据,筛选信息的积极性,是否有发言或以文字作归纳的积极性等;在表达陈述阶段,可评价学生是否善于倾听他人意见,乐于采纳他人想法,努力改进或对照自己的学习研究状况。在价值观方面,则可评价学生是否尊重事实,尊重他人,关心科学技术,对涉及自然、社会方面的各种课题关注并有责任感等。

  科学态度的评价是小学科学课程教学评价的一个重要内容。态度属于长期性的,因此,科学态度的评价要注重在长期的教学活动中,渗透感化,日积月累,以促使科学态度、价值观等逐步形成,而不能强加,硬授,否则结果会适得其反。

  (3)科学知识方面

    生命科学、物质科学、地球与宇宙是构成小学科学课程“科学知识”的三个组成部分。

    对“科学知识”方面的学生评价不在信息量的大小,而关键是对“科学知识”的理解和应用能力。因而,理解、应用知识能力也就成了评价时的核心标准。

    理解、应用能力不仅需要学生对科学知识最基本的概念和技能有所了解,并且能利用这些知识进行思考,同时还需要具有进行表达陈述、交流的能力。因此,有关科学知识评价指标的确定往往并不在知识本身,而在对这些知识理解和应用过程中所涉及的要素之中。如对知识的认识深度如何、知识与知识之间关联的理解如何、是否能就有关的数据、成果进行很好交流等。

    3.灵活运用评价方法

    科学课程的评价应对学生的学习进展及行为变化进行真实的反映。从评价类型看,课堂上的例行评价重在及时调控课堂中教与学的行为,而对某一方面或某一个人持续或长期的评价行为则可以了解学生发展、成长的轨迹。由此可见,不同的评价目标导致不同的评价行为,而灵活运用评价方法正是最终达成评价目标的正确选择。

    评价方法多种多样,且作用各不相同。但任何学生评价的基本步骤都是一致的。一般来讲,评价都要经过评价的设计、评价的实施、结果的分析与处理等环节,具体而言,有六个步骤:

    (1)确定教学方案的目标,并预测可能出现的非预期的副效应。

  (2)把教学目标转化为作业目标,预测各种副效应可能的行为表现。

    (3)设计获得学生反应的途径。

    (4)决定评价方式和获取代表性样本的方法。

    (5)取得记录,获取数据。

    (6)结果分析。

  在评价工作中,无论采用哪种评价方法,评价工作都必须真实可信。同时,评价的内容和形式要和评价的目标相适应,所获取的数据应当准确、稳定,这样,评价的结果才能真正起到为教学服务,为学生的成长和发展服务的作用。

    评价方法多种多样,一般采用较多的有:

    教师观察:这是一种课堂评价形式。它主要通过教师在科学课上“察言观色”,发现学生在课中的情绪变化、学习表现等,以调控教学策略。

    课堂评价的方式还有多种,如:面谈、正式作业、课堂调查、简要回答问题、书面报告等。

    测验与考试:这是现在教学中应用最多、最广的一种评价方法。但以往这种评价方法更多的是在担当“评判学习结果”、“鉴定学习情况”的“裁判员”,而没有起到评价促进发展的应有作用。

    科学课程中测验与考试方法的使用,无论是进行定位性评价,以便对学生的已有知识经验进行摸底,还是进行终结性评价,对学生的学习结果进行总结,都应该从促进发展,全面评价,注重过程等方面努力,使测验、考试与教学的过程,教学的目标,学生的发展保持内在的一致性。

   

测验与考试是近些年来在科学教学评价中研究较多的一种评价方法,综观这些研究成果,具有以下特点:一是开放性。把测验与考试的时间、空间打开,让测验与考试走出传统的“课堂笔试”模式,使笔试与实践活动充分结合起来。二是过程性。注重对科学学习过程的考查,走出了传统的以“知识点”为主的记忆性考试格局,使学生分析问题、解决问题的能力成为测验和考试的中心内容。

    例:传统的评价题:

    ①水是_______、_______、_______、的。

    ②(举很多种植物)。

    属于攀援茎的有_______,属于直立茎的有_______,缠绕茎的有_______。

    ③说说近似眼的形成与危害?

  这些内容逼迫学生①死记硬背;②按规定的方法分类——禁锢思想;③学死书——书本与生活脱节……实际上传统的评价思想基本上与传统的教学思想保持一致(这也反映长期以来传统考试对教学的误导指挥,最终二者达成统一),可以说是达成某种平衡。关系如图:

    有些地方在进行科学教学评价研究中,对测验与考试内容进行了改革,它们的变化表现在:

    几乎找不到课堂教学中知识结论那一类的复制型内容,没有了填空题,没有了分值,好多题目还根本没有答案(对学生而言),更加注重学生探索答案的过程本身,完全突破40分钟教学时间的界限,着眼学生诸如与人合作,坚持不懈,实事求是,勇于探索、实践等科学素质多方面的发展,希望他们关心身边的“学问”,并总是以非常和蔼的姿态出现。

  以鄂教版教材部分内容为例,其评价内容重点转化如下表:


    学生成长记录袋:它由教师或学生搜集学生的学习结果,由此把握学生学习与发展的轨迹。杰出表现记录、活动产品分析等方法既可以作为对学生某一方面重点评价评价方法,其资料也可成为学生成长记录袋中的具体内容。杰出表现记录是指教师和学生对科学学习活动过程中有特殊意义或价值的内容(如学生的直觉表现、独特见解、科学创意等)及时记录在案,供终结性评价时参考。活动产品分析是指用学生科学学习活动结果(产品)来评价

  通过学生的自评与互评,以了解自我,把握自我科学学习的特点,以利扬长避短。这两种评价方法中的有关内容都可经过比较以后放人记录袋,以利进行多方面的评价

    在使用成长记录袋这种方法进行评价时,必须解决好几个问题:选择哪些方面的材料能够较好地反映学生成长的轨迹?作品的选择的方式、标准怎样确定?未被收入的作品、材料如何处理等等。有的教师使用成长记录袋后提出了一些成功经验,主要有:要容忍学生生活中的缺点;选择作品时,允许学生有不同的理由;未被收人的作品也要妥善处理;成长记录袋的所有权问题,要充分考虑学生本人的因素等。

  下图是一个成长记录袋所包含的基本内容:

  档案袋评价法:就是搜集学生在某一科自学习过程中的作品,以现实表现作为判定学生学习质量的依据的评价方法。它可以分为最佳成果型、精选型和过程型三种。从科学教育评价的角度看,入选最佳成果型档案袋的内容可以有学生做的最佳实验成果;最佳原创假设;对教师提出的科学问题的最佳解决;对科学问题阐明自己主张的最佳论文;对科学杂志或期刊上的文章作的最佳评论;从学生长时间的实验中所作的最佳记录或日记。

  精选型档案袋要求了解更广泛的学生成果。它要求学生提交他们感到最困难的成果例证,其时间往往要持续一年以上,使之成为深刻反映学生成长的概要和高度揭示学生一般成绩的证据。

    过程档案袋则寻求发展性成果证据,它要求学生一步一步地检查他们在一定领域中取得进步的成果。同样地,提交内容的类目也许由教师确定,但学生仍负责搜集必要的成果。更为重要的是,学生成为他们自己成果和进步的积极评定者。

    由上可见,档案袋评定具有极大的灵活性。它的具体构成,可因不同的使用目的、档案袋要提交的对象以及学生的具体情况而不同。但无论如何,档案袋的使用都要有一定的目的和精心设计。最重要的是,档案袋的使用要伴随着一系列课程和教学观念、评定观念,乃至学生观的变革。否则,仅仅是把学生的一些作业搜集起来放在一起,哪怕这样做时经过了精心的设计,其结果也未必符合档案袋评定的精神实质。

    评定量表:即教师根据学生某一活动的表现,直接对结果作出评定。这种评定可以是描述性的。如根据这位学生在课堂中的表现,认为这位学生动手能力不错。同时这种评定也可以是程度、等第或数值化的。如通常所见的“优、良、中、差”“达到、熟练、欠缺”以及用分数来表示等。

    作业法:即教师提供作业任务,从学生完成作业的过程和结果来判定学生有关水平及能力的评价方法。它可以是短期的,如当堂作业;也可以是长周期的,如几天或者更长。

    在科学教学评价中,作业法是一种很有效的评价方法。科学课的开放性及实践性等特点,也有利于教师采用这种方法来进行评价

    如:在学习了“养蚕”之后,教师要求学生研究一下:在蚕的身上还有哪些有趣的事情,自己列出一个题目进行研究。这就是一项周期性的作业。用它可以来评价学生提出新问题、列出研究方案以及解决问题等诸多方面的能力。下面的一篇“作业”可以看出学生进行作业时的种种表现:

  蚕怎样辨别出桑叶?

  我们把桑叶、榆树叶和莴苣叶放在一张纸上,捉来一条蚕,把它放在榆树叶上,蚕闻了闻不吃,向有桑叶的地方爬去。我们想,蚕是怎么知道桑叶的呢?难道它知道桑叶的气味,我们把蚕观察了一遍,蚕又没有鼻子,它是靠什么来判断的呢?我们在桑叶上洒点酒让蚕去尝,当蚕的触角接触到有酒的桑叶时,马上就缩了回来,它怎么也不肯吃了。我们断定它的嗅觉器官一定在头部。用放大镜看,头部下领有一个紧缩着的小孔,像人的汗毛眼。两套生有一对很短的触角,可能这就是蚕的鼻子。我们想人是靠鼻子来闻气味的,只要把鼻子捏着,什么气味也闻不着了。有人提议把它的“触角”用什么东西粘上,看它还能不能嗅出什么叶子的气味。用什么东西粘住小孔呢?用膏药之类的东西又怕把蚕弄死,老师让我们用蜡试试看,于是我们就用缝衣针消毒后,小心翼翼地把蜡用针挑一点擦在蚕凹进去的触角的小孔上。这样并了五六条蚕,然后把它们放在混有榆树叶、葛前叶和桑叶的纸上,这几条蚕一接触到食物,就左右摆头,好像闻不出什么气味来,接近叶子,开始不吃,头向左右望了望就开始吃起来了。等到晚上放学我们去看时,发现莴苣叶、榆树叶和桑叶已全部吃完了,只剩下几根叶脉了。我们高兴地把这一消息告诉给全班同学和老师,大家都感到很吃惊,都信服了。我们终于找到了蚕的嗅觉器官,它长在头部上居小孔旁的触角上。后来我们又用这个方法来封闭蚕的嗅觉器官,也取得了成功。以后,我们就再也用不着到处去采桑叶了。

    我们养的蚕是吃一半桑叶,一半榆树叶和莴苣叶长大的。随着蚕的长大,蜡也就松掉了,蚕就从这个小孔里吐出丝来。

    从上例中,就可以对学生研究问题的能力、态度等进行评价,并可以将“作业”放入记录袋,在一定时候来评价学生的发展状况。

    评议法:即通过多种评议方式,如自评、他评、互评等对学生的某些方面如态度的情况进行评价,并结合其他记录,作出综合评定。

    总而言之,评价方法的选用要从教学目标、教学过程、学生实际等多方面考虑,既注重已有方法的应用,又注重创新和发展。只要有利于促进学生科学素养的培养和提高,任何评价方法都不应被拒之门外。

  三、课程资源的开发与利用

    广义的课程资源是指有利于实现课程目标的各种因素。按照课程资源空间分布的不同,可将课程资源分为校内课程资源和校外课程资源。家庭、社会课程资源都属于校外课程资源。就利用的经常性和便捷性来讲,校内课程资源占据主要地位,校外课程资源更多地起到一种辅导作用。

    课程资源的利用和开发应重视以下认识问题:

    第一,教材不是惟一的课程资源。长期以来,课程资源的结构比较单一,尽管在课程开发和利用上,比较注重教材以外的资源,但并未在开发主体、基地、内容、条件等方面形成一个科学课程资源开发和利用的有机整体。

    从开发主体来看,主要依靠的是专家或学科专家。这种状况使得课程资源难于较好地满足不同地区、不同学校的需要,解决好地区差异问题。因此,要充分发挥地方、学校和教师乃至学生进行课程资源开发的主体作用,使其在课程资源的开发、利用和更新等方面有更多的发言权和自主权。

    从课程实施活动空间来看,课堂成为主要的条件性课程资源,许多学校,特别是农村小学还缺乏相应的专业教室、实验室、图书馆和课程资源库。学习方式和内容主要集中在学科内容的课堂教学上,缺乏一些综合性的科学实践活动的机会和空间。

    从课程内容看,在知识资源上着力较多,而现代科学技术的新进展以及科学同其他学科的渗透和融合重视不够。

    从课程资源的载体形式来看,偏重于纸张印刷品,甚至将教科书视为惟一的课程资源,而对于开发多样化的课程资源重视不够。

    此外,校内与校外课程资源的转换协调机制还没有能够很好地建立。学校在图书室等有关资源的结构、服务方式和时间以及使用效率上,还需要进行调整并不断加以完善。另外,还要拓展利用各种校外课程资源的途径,包括图书馆、博物馆、展览馆、科技馆、青少年宫、工厂、农村、部队、政府机关、企事业单位、高校、科研院所,还有广阔的自然资源。同时还要积极开发信息化的课程资源,有效发挥各种公众网络的资源价值。

  第二,教师是最重要的课程资源。条件性资源是保证课程实施的前提条件,由于地区差异和经济因素,在具备了基本的条件之后,在条件性资源的开发利用上要量力而行。而教师不仅是保证课程实施的首要的基本条件资源,而且还是课程资源的开发和利用的鉴别、积累、使用者,是一个重要的载体。因而,从这些角度来讲,教师是最重要的课程资源,教师的素质状况决定了课程资源的识别范围,开发和利用程度以及发挥效益的水平。

      科学课程资源的开发可以从以下四个方面进行:

    (1)开展社会调查,以便确定或揭示参与科学活动和进行科学实践,社会所给予的机遇以及应具备的知识、技能和素养。

    (2)认真审视学生在科学学习中实现目标所需要的条件,以便开发和利用。这类资源包括知识与技能、教与学的方式和方法、情感态度与价值观等多方面。

    (3)鉴别和利用校外教育资源包括自然环境治种机构、各行业的专门人才等,使之成为促进学生学习科学,促进学生发展的财富。

    (4)建立科学课程资源管理数据库,拓宽校内外课程资源的分享渠道,提高使用效率。特别是要结合学校实际情况,发掘有针对性和适应性的课程资源。

    从科学课程资源的开发和利用实际来看,具有以下特点:

    (1)建立立体化的科学课程资源结构。学校、家庭、社区共同为小学生科学素养的提高和发展而在人、物、环境等方面进行建设,营造科学教育的良好氛围。

    (2)条件性课程资源比较丰富。如建立气象站、科学实践基地,充分利用社会中的相关资源等。

    (3)走出课堂,学校、家庭、社区共同参与和引导,使学生的科学学习无处不在,无时不在。

    当然,科学课程资源的开发和利用是一项长期而艰巨的工作,既结合实际又发挥创造性是科学课程资源有效开发,高效使用的重要保证。

  四、教师队伍建设

    科学课程的教师队伍建设是直接决定科学教育水平的关键因素。因此,科学课程的教师素质与水平就显得尤为重要。以往,科学课程的教师队伍有“圣贤(剩闲)之名,加之科学课程的地位并没有真正引起众人的重视,因此,教师队伍状况不容乐观。

    课程标准教师队伍建设作为重要部分提出来,并从“加强职前与职后培训”、“理解和支持科学教师的工作”两方面作了要求。这些要求主要有:

    (1)科学教师队伍逐步专职化。

    (2)上岗前培训,考核合格后上岗。

    (3)将课前准备等活动以一定课时数计入工作总量。

    (4)在职称评定、待遇等方面与其他学科(如语文数学)同等对待。

    作为一名科学老师,在充分认识自己所从事工作的重要性的基础上,同时也应注意两方面的问题:

    (l)科学教师自身素养的提高是一个连续不断而持续终身的过程。

    20世纪80年代以来的自然课改革与实践充分地说明了一点:社会在不断发展,科学知识在不断增加,科学内容在不断变化,改革思想在不断深入。因此,教师对科学的了解也必须跟上科学发展和科学教学深入进行的步伐。

    科学教师的各种能力都是逐步发展、成熟起来的,这个过程是一个持续不断乃至终身的过程。因此,职前与职后的培训并不是短暂的,纯组织性的,更多的还依赖于科学教师的自我学习和自我提高,也只有这样,才能保证自己始终能跟上改革的步伐。

    (2)要重点锤炼把理论转化为教学行为,并努力使二者紧密结合的能力。

    教学不纯是一种技术、技能活动,而是既需要理论的知识,也需要实践的能力的活动。因此,在最经常性的科学课堂中来学习教科学是科学教师不断提高教学水平的重要途径。

  五、教学设备和教室配置

    将“实验室”改(增设)为“科学教室”是小学科学教学中的一个重要变化。这一变化不仅仅是名称上的,而更多的是科学教学思想在硬件设备建设方面的体现。

    科学教室不再是几张实验桌加上几套实验装置,而是将各种信息源、各种教学材料等都搬进了教室,这就意味着当一个问题出现后,学生将有自主选择材料进行多方面研究的权利,“科学教室”将成为学生“做科学”的第一场所。而由此引发的设备管理、教学秩序、班级人数等一系列问题也将随之发生变化,并最终找到解决这些问题的可行方式和办法。

    “科学教室”的建设,是今后科学教学发展的一个必然趋势,但就现阶段而言,具有这种条件的学校并不普遍。因此,在科学教学设备和教室的建设上,仍然要坚持“两手抓”,一手抓城市,使其设置配备在较短时间内达到“标准”所要求的水平;一手抓农村,坚持配置与自制相结合,使其配置尽可能地满足教学的需要。同时要注重设备配置后的使用率和有效率,提高科学教学的水平和质量。

  下图是“科学教室”构成的基本内容: