小学科学课程与教学论全套教案..doc

1、第一章科学教育的目标一、主要内容：1、什么是科学 2、正确认识科学的性质3、科学教育的目标二、教学目标：1、正确认识科学2、明确科学教育的目标三、教学重点、难点：对于科学的本质的认识四、教学方法：讲授、讨论、看录像。第一节、什么是科学科学：是以客观事实为根据，对世界进行解释的一项人类活动.科学的三位一体说：科学态度、科学探究的过程和方法、科学知识体系。 科学研究的特殊目的 科学研究的独特方法 科学家的独特品格 正确认识科学的相对真理性提起科学，人们自然会想到科学概念、科学定律及科学理论、科学技术。多数人视科学为关于自然现象的有条理的、系统化的知识体系，或者说是对于表达自然现象的各种概念之间关系

2、的理性研究。事实上，知识本身并不等于科学的全部。爱因斯坦曾把科学定义为一种“探求意义的经历”。目前科学教育界较流行的观念是所谓的科学的三位一体说，即完整的“科学”定义应包括三个重要组成部分：科学态度、科学探究的过程和方法、科学探究的成果（科学知识体系）。 科学研究的特殊目的 科学研究的独特方法 科学家的独特品格 正确认识科学的相对真理性 科学研究的目的：（对比科学家、艺术家、工程师、医生的工作目的） 科学课堂上的提问技巧：1. 教师创设问题情境：展示有关材料，提供信息，设置环境，演示实验、分组实验等；（如一杯水里等溶解多少食盐？）2. 学生接触和进入境界，了解和分享信息；“有什么想法？有什么问

3、题？”3. 教师鼓励学生敢于质疑“有什么不同意见？有什么更好的想法？”4. 提出有价值的问题。少提“这是什么？”这类知识性的问题，多提“有什么特点”等带有思考性的问题；5. 选择一个合适的问题进行探究。 科学研究的独特方法：科学知识和常识的区别：科学知识经得起进一步观察和实验的检验；时刻准备接受别人的修正；有明确的适用条件的阐述；具有预见性或普遍性。1. 可重复性。强调科学方法的规则性、操作步骤和所获结果表述的准确性和清晰性。2. 可积累性。 理论的可证伪性。因此，科学教育，尤其是小学科学教育，应该把培养孩子们正确的观察态度和技术作为教育目标的重点。突出观察环节，重视观察的客观性和准确性。不仅

4、要掌握其技能，更重要的是要认识到这样做的意义。引导学生逐渐深入地观察、质疑，从而形成相关的科学概念。这样做的目的是：求真、求实、提高证据意识、质疑、创新、逻辑推理、规则意识等，教学中将科学的本质贯穿于科学内容的教学中。使观察是有目的的观察，并最终指向建立一个核心概念。 科学家独特的品格：1. 普遍主义：对知识评价的标准，是依据客观的观察事实和前人已有的研究；2. 公有性：3. 无私利性：（居里夫人、法拉第、美国科技教育协会ESS的专家学者自费来海南讲学2008年7月，海南侨中）4. 有条理的怀疑主义：必须借助于实证的和逻辑的标准。5. 合作精神和能力：因此，对于我们初等科学教育的目标来讲，要将

5、一个科学素养较低的孩子，培养为具有较高科学素养的未来公民，仅仅了解一个科学家的规范是不够的，而是要从最基本的素养开始，要求孩子们在处理日常生活中的问题时，要讲真话、要讲究事实、证据和逻辑，知错就改。第二节 正确认识科学的性质 后现代主义科学观：科学是人造符号；科学知识是科学家大脑的主观建构；科学研究的方法是无用的；科学的理论不是客观真理。 正确认识科学的相对真理性：1. 人的认识能力的有限性决定了人类对自然界的认识过程是无穷无尽的。2. 科学研究仪器的精密程度的局限性：3. 科学对不确切的知识持谨慎的、准备被修正的态度。 任何科学真理都受到特定时间与人的因素的影响，是在一定条件下对现象或事物的

6、有限度的认识。从真理的广度看，任何真理都是对无限客体运动的一个部分、一个过程或一个阶段的正确认识，并没有穷尽到对整个世界客体的全部正确认识。世界上的现象或事物很多在空间和时间上都是无限的，而科学家在一定的条件下对这些现象或事物的认识只是一个局部，是具体的，历史的，有条件的，因而这种认识只具有真理的相对性。从真理的深度看，任何真理只是对无限发展的客体的一定程度、一定层次的认识，总是在逼近正确的答案，但永远无法完全达到。随着客体的不断运动、发展与变化，人的认识也不会总是停留在这一点上，而是必须随着现象或事物的发展向更高更深的层次发展。从这一点上看这种认识也具有真理的相对性。相信科学的相对真理性的意

7、义在于，防止滥用科学、鼓励创新、崇尚质疑精神，而绝不是否定科学的客观性、严谨性。让孩子们通过亲自体验科学发现的过程而理解自然、理解科学。我们的义务就是要让孩子们掌握科学的思维方法、科学的乐观态度、科学的探究精神。面向全体美国人的科学中明确指出，科学家们相信“世界是可被认知的”，“运用智慧和借助扩展感官功能的仪器可以发现宇宙间各种特性的规律”，“即使无法获得尽善尽美和绝对正确的真理，要说明这个世界及其怎样运转，得到日益精确的近似真理还是可以做到的”，因此，虽然科学理论是会变化的，“但绝大部分知识具有持久性”。其实，科学之所以在19世纪末赢得它在教育中的位置，正是由于这种独特的客观、有条理的质疑和

8、探究精神的教育价值。因此，科学的相对真理性要求我们，学习科学知识不要把科学知识当成结论而是要当成已经发现的证据和最合理的解释。小结：科学的性质：科学是为了解释世界；科学依靠实证；科学强调可重复性；科学知识是相对真理；科学进步是渐进的过程；科学没有国界；科学家具有批判精神和创造性；科学代表一种社会传统和文化；科学思想受社会历史环境的影响；科学在技术发明中起到重要的作用；科学需要合作；新知识必须要通过公开交流才可能得到认可。科学思想是不断发展变化的；科学需要证据；科学带有主观性，因而科学家应努力识别并避免偏见；科学是逻辑推理及人类想象和创造力的结合；科学的发展受社会及文化因素的影响。作业：1、从周

9、老虎事件中想到的2007年10月12日，陕西林业厅公布了猎人周正龙用数码相机和胶片相机拍摄的华南虎照片。随后，照片真实性受到来自部分网友、华南虎专家和中科院专家等方面质疑。2008年6月29日，陕西政府通报周正龙华南虎照片造假。9月27日，周正龙一审获刑两年零六个月。11月17日，周正龙终审承认造假，获刑2年半缓期3年。2、写看录像后的感想一篇。看录像：探索新的科学教育（下）中央教育科学研究所 郁波第三节 科学教育的目标 科学教育目标的演变：1、美国20世纪20年代科学课的教育目标主要是自然知识的掌握，但已经开始注意有关情感和态度方面的因素。（绅士、贵妇人：学校教育关注文法、修辞、礼仪、拉丁文

10、等）2、20世纪60年代以后，技术化的精英主义的科学教育思想：目标是培养更多的高素质的科学家。（第二次世界大战以后，西方各国经过10年的修整，于60年代进入工业发展的高峰期，第三次工业革命的兴起，对各方面人才急剧上升，工业界对教育状况不满，改革，尤其需要提高学生在科学、数学、技术方面的水平，为企业输送合格人才。）3、20世纪80年代以后，将科学教育与新人文主义精神相融合的、旨在提高全体公民素质的全新的“科学素养”的概念：将科学知识、技能、教养付诸实施。目前，国际教育界对科学教育的普遍认识为： 科学教育的目标：科学素养 科学教育的途径和手段：探究和过程。科学探究：科学家们用以研究自然界，并基于此

11、种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念，领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。 广泛重视：科学史、科学哲学、科学技术与社会对科学教育的意义。 科学素养的含义：包含科学知识和科学方法的学习、理解和应用；包含人生观、价值观和现代道德伦理内容。具体来说，科学素养包括数学、技术、自然科学和社会科学等许多方面。 科学素养内涵的本土化诠释：1. 认知方面的目标：1. 知道什么是科学知识和科学方法。2. 学会科学地分析问题和处理问题的方法。3. 处理好规则意识与以人为本的关系。4. 区分封建的人文主义与新人文主义。封建的人文主义是以情感

12、和信仰为基础的；新人文主义是以理性思维为基础的，如客观、创新、合作、进取、质疑、诚信、规则意识。1. 情意方面的目标：1. 注重意志自主性的培养2. 鼓励创新精神和质疑态度3. 处理好宽容精神与竞争意识的关系。4. 注重科学理性的情感特征与浪漫主义的情感特征的区别。我国目前的小学教育目标的重点应该是培养孩子们勤于观察、善于观察的能力，初步学会根据事实来解释不同现象之间的关系，从而养成尊重事实、严谨求实的品质。小结：1、科学以基于观察事实对世界进行解释为己任；科学教育就是根据大多数科学家公认的科学观念和研究方法，通过符合孩子们认知规律的教学过程，培养具有初步科学素养的21世纪社会所需要的公民；我

13、国现阶段的小学科学教育目标的重点应放在培养孩子们勤于观察、善于观察的能力上，从而养成尊重事实、严谨求实、开拓创新的品质。第二章 科学教育的历史回顾一、主要内容：1、近代科学与科学教育的诞生2、20世纪国际小学科学教育的发展3、探寻我国小学科学教育的定位二、教学目标：1、了解近代科学与科学教育的诞生2、了解20世纪国际小学科学教育的发展3、探寻我国小学科学教育的定位三、重点：探寻我国小学科学教育的定位四、教学方法：讲授、讨论、看录像。五、教学反思：第一节 近代科学与科学教育的诞生科学教育拥有一个短暂的历史和一个漫长的过去，近代学校科学教育的诞生，跟科学的发展、社会的发展密不可分。 近代以前的科学

14、与科学教育：1. 从古希腊开始，哲学家们对自然界进行探索和思考，重视观察和理性思考的科学精神已经形成。代表人物是：泰勒斯、柏拉图、亚里斯多德。但只将科学视为普通人谋生需要的“有用学科”，远不如陶冶上等人优雅心灵所必须的“博雅学科”。2. 古罗马人学习自然科学是为了给演说雄辩提供论据和素材，科学作为雄辩术的调味品保留在培养演说家的教育中。3. 到了中世纪，科学的目的是为了解释和装饰至高无上的神学。4. 15、16世纪的文艺复兴运动，奏响了近代科学和科学教育诞生的序曲。科学将人类从宗教的专制中解放出来。科学教育终于得以重振。代表人物及事件：哥伦布发现新大陆、哥白尼创立日心说、哈维提出血液循环理论、

15、伽利略建立自由落体定律，同时把实验方法和数学方法有机地结合起来、斯宾塞提出“什么知识最有价值？”吹响了科学教育进军学校的序曲。 近代科学与科学教育的诞生1、16、17世纪，近代科学从哲学的母体中分离出来。代表人物：哥白尼、伽利略。2、18世纪中叶科学成为生产发展的开路先锋。3、19世纪中期，斯宾塞等为科学教育鼓与呼，对科学教育的兴起起有重要的影响。4、从18世纪后期到19世纪，出现了一些私立、实科学校，以培养科学人才和具有科学素养的劳动者为目标。5、从19世纪末到20世纪初，科学教育开始被纳入西方国家的义务教育体系中。第二节 20世纪国际小学科学教育的发展一、20世纪初期国际小学科学教育的发展

16、;1、自然研究：通过考察大自然，传授一种“自然神圣”的理念。它强调观察和亲近大自然，对于启发孩子们的想象力、对事实的领悟及表述能力，特别是对自然的敬畏等有着积极的意义。2、进步主义教育研究：杜威。主张“做中学”，让学生把学习过程当作一个科学研究的过程来亲历。教学程序：提出问题-构成假设-指导实验-验证假设-自行发现知识。缺点：“儿童中心论”的立场，以及其注重生活教育、反对教材的极端的观点。二、20世纪60年代国际小学科学教育的发展：起因：1957年苏联成功发射第一颗人造地球卫星。从古典主义的、死记硬背事实性知识的、讲述型的“教师和事实取向”的教学，向以“探究取向”的教学的转变。局限性：目标定位

17、：英才教育。学科中心、过于关注学理和“纯科学”，而没有考虑到科学在现实世界的应用，更没有认识到人人都有学科学的需要。没有相应的教师队伍与之相适应。三、20世纪80年代以后国际小学科学教育的发展1、标志：1985年美国开始实施“2061计划”。并发展成为世界性和跨世纪的行动。2、两点显著变化：（1）在肯定“探究取向”课程的基础上，强调STS课程的重要性。强调科学教育要走出“纯科学”的视野，要与科技社会相结合。（2）从“英才教育”向“全民教育”的转变，将科学素养的培养作为科技教育的基本任务。第三节 探寻我国小学科学教育的定位 我国科学教育的历史“遗产”几千年的中国文化，形成了它重人伦轻自然、重道轻

18、器、重德轻艺的独特性格。我国古代的科学教育内容大都是以名物知识存在与识字课本中，并无多少科学现象的观察和科学原理的探究。中国的科学教育有着“重名目记忆、轻理智训练”的传统。科学理性精神的缺乏，使科学教育被错误地归结为“博闻广记”，造成了当代科学教育中的顽症：用记忆取代理解，用知识结论的灌输取代自主的探究。 从“自然”到“科学”格致-自然-科学 寻求新世纪我国小学科学教育的定位小学科学教育的内涵是什么？它和“自然”有什么不同？小学自然常识教学的目的是：教给学生一些浅近的自然科学知识，指导学生初步认识自然界和人对自然界的利用和改造。在这种思想的指导下，教学实践中注重传授现成的书本上的科学知识，要求

19、儿童死记硬背书上的名词、概念、规律。小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。该课程积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动，培养他们的好奇心和探究欲，发展他们对科学本质的理解，使他们学会探究解决问题的策略，为他们终身的学习和生活打好基础。科学素养的形成是长期的，早期的科学教育将对一个人科学素养的形成具有决定性的作用。承担科学启蒙任务的这门课程，将细心呵护儿童与生俱来的好奇心，培养他们对科学的兴趣和求知欲，引领他们学习与周围世界有关的科学知识，帮助他们体验科学活动的过程和方法，使他们了解科学、技术与社会的关系，乐于与人合作，与环境和谐相处，为后继的科学学习、为其他学科的学习、为终身学

20、习和全面发展打下基础。学习这门课程，有利于小学生形成科学的认知方式和科学的自然观，并将丰富他们的童年生活，发展他们的个性，开发他们的创造潜能。作业：1、课本47页第一题（讨论） 2、在新一轮的课程改革中，小学“自然”课更名为“科学”。这其中究竟发生了什么变化？课堂教学需要发生哪些变革？为什么发生这些变革？第三章 儿童科学学习心理主要内容：1、人脑是如何工作的2、皮亚杰对儿童科学学习心理的研究3、认知结构理论与儿童的科学学习4、建构主义学习理论及其对科学教育的影响5、科学教学中对学生误解的甄别和防止教学目标：1. 了解皮亚杰对儿童科学学习心理的研究2. 了解人脑是如何工作的3. 理解认知结构理论

21、与儿童的科学学习的关系4. 了解建构主义学习理论及其对科学教育的影响5. 了解科学教学中儿童的一些误解的特点重点难点：1. 了解皮亚杰对儿童科学学习心理的研究2. 了解建构主义学习理论及其对科学教育的影响3. 对误解的防止教学方法和手段：讲解、讨论、多媒体、课例分析等教学反思：在这一章的教学中，我根据学生的具体情况和本课程的特点，增加了人脑是如何工作的、和科学教学中对学生“误解”的甄别和防止两节内容，更加深了学生对儿童学习科学的心理的了解，这样安排，教学效果较好。教学过程：了解儿童科学学习的心理，是进行科学教育的前提。儿童究竟是怎样学习科学的？他们怎样观察、理解周围的世界？他们怎样进行思考和推

22、理？第一节 人脑是如何工作的我国教育界有个传统的说法，叫做“要给学生一碗水，教师自己必须有一桶水”。有人因此进一步推论，认为学生的大脑好比接水的容器，知识好比流水，从教师的大脑通过一定的管道流入学生的大脑。人脑是由神经元组成，人脑大约有1000亿个神经元，每个神经元通常与1000到10000个其他神经元互相连接，也许更多。人脑在刚出生时重量只有成人脑重量的三分之一。人脑在出生后的前几年一直在成长，但这种成长并不是生成新的细胞，而是脑细胞本身及其与其他细胞之间的新连接的生成。外界刺激通过人的感觉器官传向中枢神经系统，并形成某种神经元联系模式，因信息的种类不同，被触发的神经元在脑内的部位及神经元之

23、间的联系模式也不相同。 一个人学习新知识的过程，也就是某种对应的神经网络模式建立的过程。决定信息能否被成功回忆的关键是找到激活某一神经元网络联系模式的合适的“通道”对某一事物记录下的信息越丰富，激发原神经元网络联系模式的通道就越多，回忆的过程也就越顺利。人脑的分布式记忆的模式说明，人们学习新知识的过程是一个将记录下的信息重新组装的过程，而不是拷贝。儿童是知识的建构者，将这种认知模式运用于教学中最大的变化就是将单一的以教师讲授为主的形式改变为丰富多彩的学生主动学习，建构的模式，包括动手、动脑以探究为中心的教学方法。第二节 皮亚杰对儿童科学学习心理的研究 皮亚杰生平简介：让皮亚杰（Jean Pia

24、get，18961980），瑞士心理学家，发生认识论创始人。皮亚杰还是多国著名大学的名誉博士或名誉教授。皮亚杰自幼喜欢观察小动物。青年时代对科学研究科产生了浓厚的兴趣，1915年获得学士学位，1918年获得科学博士学位。为了致力于研究发生认识论，皮亚杰于1955年在日内瓦创建了“国际发生认识论中心”并任主任，集合各国著名哲学家、心理学家、教育家、逻辑学家、数学家、语言学家和控制论学者研究发生认识论，对于儿童各类概念以及知识形成的过程和发展进行多学科的深入研究。皮亚杰一生最主要的贡献是对儿童智力发展规律的创造性研究。二、主要教育观点或主张：1、教育工作必须考虑儿童的年龄特点，符合儿童心理发展水平

25、。他说：“儿童是具有主动性的人，所教的东西要能引起儿童的兴趣，符合他的需要，才能有效地促使他的发展。”他把儿童思维的发展分为四个阶段：1）感觉运动阶段（从出生至两岁），儿童思维的萌芽。这是语言前的阶段，儿童主要通过感觉运动图式来和外界取得平衡，他们的动作或行为包括本能、习惯和智力三个层次。这一时期的早期教育是及时给婴儿提供多样化的（听、看、触摸），能吸引他们观察的物体（玩具、实物等），注意实施促进儿童动作发展的训练，在喂食和“游戏”时通过语言和手势等动作多与他们交往。2）前运算阶段（2至7岁），表象和形象思维的出现。在前一阶段发展的基础上，各种感觉运动图式开始内化为表象或形象图式，特别是语言的

26、出现和发展，促使儿童日益频繁地用表象符号来代替外界事物。这时进行的早期教育，主要是通过观察、测量、数数、讲故事等活动培养幼儿的重量、容量、时间、速度、数量等初步概念。3）具体运算阶段（7至12岁），初步逻辑思维的形成。在前一阶段出现表象图式的基础上开始形成具体运算图式，这时儿童动作既是内化的，又是可逆的，即能使感觉运动图式内化为表象图式，又能从各种具体变化中抓住概念的本质所以，产生守恒概念。这一时期通过教学活动，主要是形成儿童各种科学的基本逻辑概念和逻辑分类能力，以及掌握各种逻辑关系。小学生的认知发展正好处在具体运算阶段，即小学生具备了在具体水平上进行逻辑思考的能力，但是还不能做到脱离具体的事

27、物进行抽象的推理。4）形式运算阶段（12-15岁），抽象逻辑思维的发展。在上阶段的基础上，经过不断同化（“刺激输入的过滤或改变”）顺应（“内部格式的改变以适应现实”），逐步达到成人的逻辑思维水平。这时可以在头脑中把形式和内容分开，可以离开具体事物，根据假设和条件进行复杂的推理活动。 皮亚杰认为，教育工作就是要根据儿童年龄阶段的特点来实施。各阶段从低级到高级，不能逾越，也不能互换。前一阶段为后一阶段打基础，两个阶段有质的差异，但也有一定的交叉。由于环境、教育、文化以及主体动机等各种因素的差异，阶段的出现或推迟或提前，但先后次序不变。2、论新的教学原则和方法 皮亚杰把他的认识发展的心理学应用于教育

28、上，认为教育的目的在于促进儿童的发展，即各个认识阶段智慧的发展。他把使学生具有逻辑推理能力和掌握复杂抽象概念的能力，当作教育的最高要求。他说：“教育的目的是造就能够创新，而不是简单的重复前人已做过的事情的人。”他所提出的新教学原则和方法有：1）儿童实际经验中的智慧活动应居于优先地位 皮亚杰把知识的发生与发展归纳为两个方面：知识形成的心理结构（即认识结构）；知识发展过程中新知识形成的机制。他既反对经验论，也反对先验论，而主张结构论。因为认识结构要遵循一定的顺序，所以教育工作者提供给儿童的认识材料，不应明显超出儿童的认识发展水平，应尽可能地按照自发发展次序教给儿童新概念，并且指出有效教学的关键是确

29、切了解儿童的发展阶段，确定儿童的真实认识机能的发展水平。2）知识是学习者的内部构成物，学习是一种儿童主动动作的过程 皮亚杰强调智慧活动是儿童内部形成的，动作在儿童智慧和知识发展中起重要的作用。他的理论的核心思想就是思维产生于动作。他认为，儿童通过自己的摸、拉、推、看、听、翻等动作，可逐步形成和发展自己的认识结构。强调学校教育活动必须以儿童的兴趣和需要为先决条件，充分发挥儿童在活动中的主动性。所采用的方法有：活动性。皮亚杰认为，高度集中注意的活动是儿童学习的最根本途径，是认识发展的最直接源泉。活动与认识结构的关系就象织网一样，活动愈多，则经纬交错愈缜密，认知结构同化外来信息的智能就愈强。 发现法

30、。儿童只对自我发现的东西，才能积极地被同化，从而产生深刻的理解。他反对教师奉送现成结论或答案，鼓励学生通过自身积极的活动，自己去发现。 冲突法。平衡化规律是皮亚杰发生认识论中的一条根本的规律。他主张让儿童经常学习与自己已经具有的知识有所不同的新事物，当这些新信息被传入时，必然与原有的认识结构发生矛盾或冲突，产生认知结构的内部不平衡，并引发认知结构的调整，最终达到更高水平的平衡状态。举例：课本P53表3-1 皮亚杰做过的一个研究研究表明，处在具体运算阶段的小学生，其逻辑运算还不能脱离具体的内容，因此，小学生学习科学，也必定离不开具体的经验。儿童通过自身和周围世界的相互作用，自己建构关于客观世界的

31、科学认识，因此，皮亚杰力倡“自主探究”的科学学习，即让儿童主动地通过与客观世界的相互作用来学习。但皮亚杰理论更加关注儿童认识发展的自发性，相对忽视了教育对儿童发展的作用。第三节 认知结构理论与儿童的科学学习一、布鲁纳的结构与发现学习理论1、简介：杰罗姆?布鲁纳Jerome Seymour Bruner 1915.10.01，美国心理学家和教育家，生于美国纽约。1937 年毕业于杜克大学，1941 年获得哈佛大学心理学博士学位。19521972 年任哈佛大学教授。1960 年与 G.米勒一起创建哈佛大学认知研究中心。1962 年获美国心理学会颁发的杰出科学贡献奖，1965 年任美国心理学会主席。19721980 年任牛津大学教授。1980 年以后任纽约大学教授。他是认知心理学的先驱，是致力于将心理学原理实践于教育的典型代表，也是被誉为杜威之后对美国教育影响最大的人。在他的辉煌职业生涯中，先是在哈佛担任心理学教授，然后又受聘牛津担任沃茨教授（Watts Professor），他宣称：“任何学科以一定的知识的正当形式，能有效地教给处于任何发展时期的任何儿童。”这在美国引起了一场课程改