圍繞學(xué)生概念發(fā)展的探究式科學(xué)教育課件1

科學(xué)教師應(yīng)具備的知識(shí)和技能?

兒童發(fā)展心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)知識(shí)?

基礎(chǔ)的自然科學(xué)知識(shí)?

人文科學(xué)知識(shí)?

所有主題的教學(xué)法知識(shí) （包括科學(xué)研究的方法）?

聽(tīng)課、評(píng)課（課堂觀察與記錄）?

教學(xué)實(shí)習(xí)科學(xué)教師應(yīng)具備的知識(shí)和技能?兒童發(fā)展心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)知識(shí)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展需要什么科學(xué)概念和知識(shí)內(nèi)容領(lǐng)域的最新進(jìn)展領(lǐng)域之外的教學(xué)內(nèi)容教學(xué)法知識(shí)探究人類(lèi)學(xué)習(xí)規(guī)律（人是如何學(xué)習(xí)的）針對(duì)內(nèi)容的教學(xué)法知識(shí)（前概念、學(xué)習(xí)序列）地球與太陽(yáng)系:內(nèi)容：太陽(yáng)系只是宇宙中很小很小的部分，太陽(yáng)系中的星球按一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，地球是太陽(yáng)系中的一顆行星；地球自轉(zhuǎn)并圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，因此形成了晝夜和季節(jié)。教學(xué)法：如何教（探究、社會(huì)建構(gòu)），如何評(píng)測(cè)（形成性評(píng)測(cè)和總結(jié)性評(píng)測(cè)）具體內(nèi)容的教學(xué)法：學(xué)生的前概念、科學(xué)概念的學(xué)習(xí)序列教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展需要什么科學(xué)概念和知識(shí)內(nèi)容國(guó)際科學(xué)教育的發(fā)展趨勢(shì)《將科學(xué)帶入學(xué)校：K-8年級(jí)科學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué)》（TakingSciencetoSchool:LearningandTeachingScienceinGradesK-8）科學(xué)內(nèi)容和科學(xué)過(guò)程：科學(xué)內(nèi)容被視作為科學(xué)成果的積累——即期望學(xué)生學(xué)到的觀察結(jié)果、事實(shí)以及理論知識(shí)。科學(xué)過(guò)程被視作期望學(xué)生掌握的科學(xué)技能，如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、測(cè)量或匯報(bào)結(jié)果?；趯?duì)科學(xué)的雙重理解，即一方面將科學(xué)看作是一種知識(shí)體系，另一方面將科學(xué)理解為以實(shí)證為基礎(chǔ)，對(duì)已有知識(shí)不斷擴(kuò)展、完善、修正和建構(gòu)模型的過(guò)程。在科學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)內(nèi)容與科學(xué)過(guò)程之間是密切相關(guān)、不可分割的。國(guó)際科學(xué)教育的發(fā)展趨勢(shì)《將科學(xué)帶入學(xué)校：K-8年級(jí)科學(xué)學(xué)習(xí)和學(xué)生掌握科學(xué)的四個(gè)方面方面一：知道、使用和詮釋自然世界的科學(xué)解釋

需要了解、使用并且詮釋對(duì)自然世界的科學(xué)解釋?zhuān)斫夂诵目茖W(xué)概念及其之間的聯(lián)系，去建立和評(píng)論科學(xué)論斷。

更注重概念和概念之間的相互聯(lián)系，而不是那些互不相關(guān)的事實(shí)和知識(shí)片斷，還包括了運(yùn)用知識(shí)的能力。方面二：產(chǎn)生和評(píng)估科學(xué)證據(jù)和解釋

建立和完善模型和解釋?zhuān)O(shè)計(jì)和分析科學(xué)研究，用證據(jù)建立和捍衛(wèi)論斷時(shí)所需的知識(shí)和技能。

掌握在構(gòu)建和評(píng)價(jià)知識(shí)論斷時(shí)所需運(yùn)用的概念、數(shù)學(xué)、物理和計(jì)算工具。

很大范圍的涉及設(shè)計(jì)和實(shí)施科學(xué)研究的實(shí)踐活動(dòng)。包括提問(wèn)、決定測(cè)量什么、設(shè)計(jì)測(cè)量方法、從測(cè)量中收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、解釋和評(píng)估數(shù)據(jù)、使用結(jié)果來(lái)發(fā)展和完善論斷、模型和理論。學(xué)生掌握科學(xué)的四個(gè)方面方面一：知道、使用和詮釋自然世界的科學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)的四個(gè)方面方面三：理解科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)和發(fā)展

了解科學(xué)知識(shí)可以隨著新證據(jù)的出現(xiàn)而得以修正。

關(guān)注科學(xué)知識(shí)是如何建構(gòu)的，證據(jù)和基于證據(jù)的論斷是如何產(chǎn)生的

學(xué)生反思他們知識(shí)狀態(tài)的能力。（元認(rèn)知的發(fā)展）方面四：富有成效地參與科學(xué)實(shí)踐和討論

需要靈活參與課堂中的科學(xué)團(tuán)體，并掌握表述觀點(diǎn)、使用科學(xué)工具和與同伴交流科學(xué)問(wèn)題的有效方式。學(xué)習(xí)科學(xué)的動(dòng)機(jī)和態(tài)度，為讓學(xué)生積極和富有成效的參與科學(xué)課堂提供了基礎(chǔ)?？茖W(xué)學(xué)習(xí)的四個(gè)方面方面三：理解科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)和發(fā)展方面四：富科學(xué)教育的原則和大概念科學(xué)教育的原則和大概念小學(xué)科學(xué)教育的原則一、在義務(wù)教育的所有年級(jí)，學(xué)校都應(yīng)該設(shè)置科學(xué)教育項(xiàng)目，以系統(tǒng)地發(fā)展和持續(xù)保持學(xué)習(xí)者對(duì)周?chē)澜绲暮闷嫘?，?duì)科學(xué)活動(dòng)的熱愛(ài)，以及對(duì)如何闡明自然現(xiàn)象的理解。學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)應(yīng)以活動(dòng)的方式進(jìn)行，一種包括了學(xué)生本人參與的實(shí)踐活動(dòng)?！翱茖W(xué)”具有多方面的內(nèi)涵，即包含了有關(guān)世界的知識(shí)，也包含了知識(shí)和理論賴(lài)以發(fā)展和改變的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程包括觀察、提問(wèn)、調(diào)研和對(duì)實(shí)證進(jìn)行推理。并不主張?jiān)谠缙诮逃幸牒鸵罄斫馑械母拍?。小學(xué)科學(xué)教育的原則一、在義務(wù)教育的所有年級(jí)，學(xué)校都應(yīng)該設(shè)置科小學(xué)科學(xué)教育的原則二、科學(xué)教育的主要目的應(yīng)該是為了使每個(gè)人能夠參與有依據(jù)的決策和采取適當(dāng)?shù)男袨?，這對(duì)保證他們個(gè)人、社會(huì)以及環(huán)境的健康和協(xié)調(diào)發(fā)展是重要的。“面向全體學(xué)生的科學(xué)教育”意味著這種教育對(duì)所有的學(xué)習(xí)者都是重要的。科學(xué)教育為個(gè)人和社會(huì)提供服務(wù)。科學(xué)教育幫助學(xué)生發(fā)展理解能力、推理能力和科學(xué)態(tài)度，以及引導(dǎo)學(xué)生擁有一個(gè)身心健康和有價(jià)值的人生。學(xué)習(xí)科學(xué)的方法有利于理解力的提高，就能幫助學(xué)生發(fā)展學(xué)習(xí)的能力。小學(xué)科學(xué)教育的原則二、科學(xué)教育的主要目的應(yīng)該是為了使每個(gè)人能小學(xué)科學(xué)教育的原則三、科學(xué)教育具有多方面的目標(biāo)，科學(xué)教育應(yīng)該致力于：理解一些科學(xué)上有關(guān)的大概念，包括科學(xué)概念以及關(guān)于科學(xué)本身和科學(xué)在社會(huì)中所起作用的概念收集和運(yùn)用實(shí)證的科學(xué)能力科學(xué)態(tài)度小學(xué)科學(xué)教育的原則三、科學(xué)教育具有多方面的目標(biāo)，科學(xué)教育應(yīng)該小學(xué)科學(xué)教育的原則概念（Ideas）——對(duì)所觀察到的相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象日常概念——不需要基于實(shí)證的某種想法大概念（bigideas）——可以適用于一定范圍中物體和現(xiàn)象的概念小概念（smallideas）——只運(yùn)用于特定觀察和實(shí)驗(yàn)的概念知識(shí)、能力、態(tài)度各方面的大概念這些多方面的目標(biāo)并不是相互孤立的。在學(xué)習(xí)過(guò)程中它們之間的相互促進(jìn)是很重要的，真正的理解需要依靠能力。小學(xué)科學(xué)教育的原則概念（Ideas）——對(duì)所觀察到的相互關(guān)系小學(xué)科學(xué)教育的原則四、基于對(duì)概念的審慎分析，以及基于當(dāng)前對(duì)學(xué)習(xí)是如何發(fā)生的之研究和理解，應(yīng)該給出為了達(dá)到科學(xué)教育各個(gè)方面目標(biāo)的清晰進(jìn)程，指出在不同階段需要掌握的概念。通過(guò)在日常生活中的活動(dòng)、觀察和思索，兒童在進(jìn)入學(xué)校時(shí)已經(jīng)形成了有關(guān)世界的一些概念，這就是科學(xué)教育要達(dá)到的知識(shí)理解、能力和態(tài)度方面目標(biāo)的起點(diǎn)。為了促進(jìn)學(xué)生逐步發(fā)展到最終的目標(biāo)，了解進(jìn)程的方向和特性是很重要的。小學(xué)科學(xué)教育的原則四、基于對(duì)概念的審慎分析，以及基于當(dāng)前對(duì)學(xué)小學(xué)科學(xué)教育的原則為了確定概念的進(jìn)展過(guò)程，一方面需要邏輯分析，另一方面需要來(lái)自思維發(fā)展的研究實(shí)證。這兩種方法不是孤立的?？茖W(xué)的概念經(jīng)常是復(fù)雜的，理解它的進(jìn)展過(guò)程取決于多種因素，不同學(xué)生的概念進(jìn)展會(huì)因?qū)W生在校內(nèi)和校外遇到的情況的不同而各不相同。要想得到一個(gè)適用于所有學(xué)生的進(jìn)展的精確描述是不現(xiàn)實(shí)地，但可以對(duì)一些共同的趨勢(shì)進(jìn)行大致的描述。小學(xué)科學(xué)教育的原則為了確定概念的進(jìn)展過(guò)程，一方面需要邏輯分析小學(xué)科學(xué)教育的原則五、應(yīng)該從學(xué)生感興趣并與他們生活相關(guān)的課題開(kāi)始，逐步進(jìn)展到掌握大概念。關(guān)鍵是要能保證從學(xué)習(xí)特定的課題出發(fā)建立的小概念能逐步發(fā)展成較大的概念。一種解決的方法是分析建立每個(gè)大概念需要的前提，以得到一系列的訓(xùn)練。教和學(xué)得項(xiàng)目應(yīng)該具有足夠的靈活性，考慮到學(xué)生經(jīng)驗(yàn)和特點(diǎn)的學(xué)習(xí)背景，促進(jìn)學(xué)生產(chǎn)生興趣和提出問(wèn)題。小學(xué)科學(xué)教育的原則五、應(yīng)該從學(xué)生感興趣并與他們生活相關(guān)的課題小學(xué)科學(xué)教育的原則六、學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)該明晰地反應(yīng)出既包含科學(xué)知識(shí)，也包含科學(xué)探究的理念，并且符合當(dāng)前科學(xué)和教育方面的見(jiàn)解?？茖W(xué)并不是靜止的，理論是與支持它的實(shí)證有關(guān)的，因而到新的證據(jù)出現(xiàn)時(shí)，理論可以改變。反復(fù)得到實(shí)證支持的概念被接受為“事實(shí)”，但是它們要得到穩(wěn)固的確立還需要廣泛的實(shí)證支持。不把科學(xué)視為一組機(jī)械的程序和已經(jīng)確立起來(lái)的“正確的答案”，而把科學(xué)看做是對(duì)世界理解的創(chuàng)新，更能吸引和激勵(lì)學(xué)習(xí)者。小學(xué)科學(xué)教育的原則六、學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)該明晰地反應(yīng)出既包含科學(xué)知小學(xué)科學(xué)教育的原則七、所有科學(xué)課程活動(dòng)都應(yīng)該致力于深化學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解，同時(shí)應(yīng)該考慮其他可能的目的。例如，科學(xué)態(tài)度和能力的培養(yǎng)。能力的培養(yǎng)必須與某個(gè)具體的問(wèn)題相聯(lián)系，必須有對(duì)“實(shí)際對(duì)象”的觀察和數(shù)據(jù)。如果“實(shí)際對(duì)象”與理解物質(zhì)世界及生命世界無(wú)關(guān)，所發(fā)展的能力知識(shí)一般泛指的能力，而不是特指的科學(xué)能力。大概念必然更適于較年長(zhǎng)的中學(xué)生來(lái)掌握，但是教師的思維里應(yīng)該清楚地意識(shí)到如何沿著一定的思路來(lái)組織活動(dòng)，最終能聚焦到一起。要使教師認(rèn)識(shí)到幫助學(xué)生從早期經(jīng)驗(yàn)開(kāi)始獲得較小的概念再逐步進(jìn)展到大概念的重要性。小學(xué)科學(xué)教育的原則七、所有科學(xué)課程活動(dòng)都應(yīng)該致力于深化學(xué)生對(duì)小學(xué)科學(xué)教育的原則八、為學(xué)生設(shè)置的學(xué)習(xí)項(xiàng)目以及教師的職前教育和專(zhuān)業(yè)發(fā)展，都應(yīng)該與為達(dá)到原則3中所設(shè)目標(biāo)需要的教與學(xué)的方法保持一致。需要的教學(xué)方法應(yīng)該是能夠讓學(xué)生自己建構(gòu)對(duì)概念的理解，包括基于可能的想法提出預(yù)測(cè)，用不同的方法收集數(shù)據(jù)、解釋數(shù)據(jù)，對(duì)比他們的預(yù)測(cè)來(lái)評(píng)價(jià)得到的結(jié)果，以及討論這些概念如何運(yùn)用。關(guān)鍵之處不在于實(shí)際的操作，而在于動(dòng)腦，學(xué)生需要帶著思考獲取和使用實(shí)證，以及相互之間對(duì)證據(jù)進(jìn)行討論。對(duì)教師的教育課程應(yīng)該認(rèn)識(shí)到教師作為學(xué)習(xí)者時(shí)也需要有適合他們水平的科學(xué)活動(dòng)和科學(xué)辯論的經(jīng)驗(yàn)。小學(xué)科學(xué)教育的原則八、為學(xué)生設(shè)置的學(xué)習(xí)項(xiàng)目以及教師的職前教育小學(xué)科學(xué)教育的原則九、評(píng)測(cè)在科學(xué)教育中具有關(guān)鍵的作用。無(wú)論是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的形成性評(píng)測(cè)，還是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展的總結(jié)性評(píng)測(cè)，都必須考慮到所有的學(xué)習(xí)目標(biāo)。有助于學(xué)習(xí)的評(píng)測(cè)應(yīng)該是在學(xué)習(xí)過(guò)程中進(jìn)行的，而不是在學(xué)習(xí)之后發(fā)生的某種事情，所以應(yīng)該嵌入到教學(xué)項(xiàng)目和教學(xué)指導(dǎo)中。小學(xué)科學(xué)教育的原則九、評(píng)測(cè)在科學(xué)教育中具有關(guān)鍵的作用。無(wú)論是小學(xué)科學(xué)教育的原則十、為了達(dá)到科學(xué)教育的目標(biāo)，學(xué)校的科學(xué)項(xiàng)目應(yīng)該促進(jìn)教師之間的合作，并需要社會(huì)其他力量包括科學(xué)家的參與。如果能夠安排一些活動(dòng)，使教師以不同方式分享彼此的專(zhuān)長(zhǎng)，咨詢科學(xué)家，從當(dāng)?shù)毓I(yè)界得到有關(guān)科學(xué)應(yīng)用的知識(shí)，或者參與社區(qū)中與科學(xué)有關(guān)的活動(dòng)，所有的教師將能從中受益。小學(xué)科學(xué)教育的原則十、為了達(dá)到科學(xué)教育的目標(biāo)，學(xué)校的科學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)科學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)已達(dá)成的基本共識(shí)更深刻理解概念的重要性注重教、也注重學(xué)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境建立在學(xué)習(xí)者已有知識(shí)上的重要性反思的重要性學(xué)習(xí)科學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)已達(dá)成的基本共識(shí)更深刻理解概念的重要性給教育什么啟示?

(教育改革的新階段)學(xué)什么?核心概念和模型怎么學(xué)?基于探究的學(xué)習(xí)方法如何有效的學(xué)習(xí)?探究、神經(jīng)發(fā)展科學(xué)和社會(huì)建構(gòu)主義、形成性評(píng)測(cè)遵循學(xué)生腦的發(fā)展規(guī)律采用個(gè)體化的形成性評(píng)測(cè)和干預(yù)給教育什么啟示?

(教育改革的新階段)學(xué)什么?核心概念和模型圍繞一個(gè)核心概念開(kāi)展科學(xué)教育科學(xué)教育的目的就是幫助孩子們持續(xù)性的建構(gòu)和完善他們的知識(shí)和能力，從他們對(duì)周邊環(huán)境的興趣和他們對(duì)世界運(yùn)行的最初想法開(kāi)始。---AFrameworkforK-12ScienceEducation--Practices,CrosscuttingConcepts,andCoreIdeas核心概念是經(jīng)過(guò)充分實(shí)證檢驗(yàn)的學(xué)科中最基本最主要的一些科學(xué)概念1．對(duì)于多個(gè)科學(xué)或工程學(xué)科來(lái)說(shuō)都是非常重要的或者是某一學(xué)科的關(guān)鍵組成成分；2．為理解和研究更為復(fù)雜的概念和解決問(wèn)題提供重要工具；3．結(jié)合學(xué)生的興趣和生活經(jīng)驗(yàn)，或者結(jié)合需要利用科學(xué)或技術(shù)知識(shí)來(lái)理解的社會(huì)或個(gè)人關(guān)注的內(nèi)容；4．在深度和復(fù)雜度水平日趨增長(zhǎng)的各個(gè)年級(jí)都能夠開(kāi)展的教和學(xué)的內(nèi)容。就是說(shuō)，這些概念對(duì)于年幼的學(xué)生來(lái)說(shuō)也可以學(xué)習(xí)，但在廣度上也足夠在各個(gè)年級(jí)不斷進(jìn)行探究。圍繞一個(gè)核心概念開(kāi)展科學(xué)教育科學(xué)教育的目的就是幫助孩子們持續(xù)科學(xué)大概念宇宙中所有的物質(zhì)都是有很小的微粒構(gòu)成的物體可以對(duì)一定距離以外的其他物體產(chǎn)生作用改變一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)需要凈力作用于其上當(dāng)事物發(fā)生變化或被改變時(shí)，會(huì)發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化，但是在宇宙中能量的總量總是不變的物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)大概念宇宙中所有的物質(zhì)都是有很小的微粒構(gòu)成的物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)大概念地球的構(gòu)造和它的大氣圈以及在其中發(fā)生的過(guò)程，影響著地球表面的狀況和氣候宇宙中有無(wú)數(shù)個(gè)星系，太陽(yáng)系只是其中一個(gè)星系——銀河系中很小的一部分地球與空間科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)大概念地球的構(gòu)造和它的大氣圈以及在其中發(fā)生的過(guò)程，影響著科學(xué)大概念生物體是由細(xì)胞組成的生物需要能量和物質(zhì)的供給，為此它們經(jīng)常需要依賴(lài)其他生物或與其他生物競(jìng)爭(zhēng)遺傳信息會(huì)在生物體中一代代地傳遞下去生物的多樣性、存活和滅絕都是進(jìn)化的結(jié)果生命科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)大概念生物體是由細(xì)胞組成的生命科學(xué)領(lǐng)域關(guān)于科學(xué)的大概念科學(xué)認(rèn)為每一種現(xiàn)象都具有一個(gè)或多個(gè)原因。科學(xué)上給出的解釋、理論和模型都是在特定的時(shí)期內(nèi)與事實(shí)最為吻合的?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的知識(shí)可以用于開(kāi)發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品，為人類(lèi)服務(wù)?？茖W(xué)的應(yīng)用經(jīng)常會(huì)對(duì)倫理、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和政治產(chǎn)生影響。關(guān)于科學(xué)的大概念科學(xué)認(rèn)為每一種現(xiàn)象都具有一個(gè)或多個(gè)原因。新的美國(guó)K-12科學(xué)教育框架框架制定的幾個(gè)指導(dǎo)性原則：

兒童是天生的研究者；

關(guān)注核心概念和實(shí)踐；學(xué)生對(duì)科學(xué)的理解隨時(shí)間而加深；

科學(xué)和工程既需要知識(shí)，也需要實(shí)踐；

科學(xué)教育與學(xué)生興趣和經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合；

提升教育公平性。---AFrameworkforK-12ScienceEducation--Practices,CrosscuttingConcepts,andCoreIdeas新的美國(guó)K-12科學(xué)教育框架框架制定的幾個(gè)指導(dǎo)性原則：---框架的主要內(nèi)容具體內(nèi)容分為三個(gè)維度：

科學(xué)與工程的實(shí)踐（從事科學(xué)探究和工程設(shè)計(jì)的實(shí)踐）；

跨領(lǐng)域的概念（在科學(xué)與工程領(lǐng)域中通用的、統(tǒng)一的跨領(lǐng)域的概念）；

科學(xué)學(xué)科內(nèi)的核心概念（物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與空間科學(xué)，以及工程、技術(shù)和科學(xué)的應(yīng)用）?？蚣艿闹饕獌?nèi)容具體內(nèi)容分為三個(gè)維度：跨領(lǐng)域的概念1．模式；2．因果關(guān)系；3．尺度、比例和數(shù)量；4．系統(tǒng)和系統(tǒng)模型；5．能量和物質(zhì)；6．結(jié)構(gòu)和功能；7．穩(wěn)定性和變化。

貫穿科學(xué)與工程學(xué)科的7個(gè)跨領(lǐng)域的概念，可以幫助學(xué)生將很多學(xué)科知識(shí)與一個(gè)統(tǒng)一的、科學(xué)的世界聯(lián)系起來(lái)。

學(xué)生通過(guò)對(duì)各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的核心概念的反復(fù)學(xué)習(xí)，來(lái)加深對(duì)這些跨領(lǐng)域的概念的理解?？珙I(lǐng)域的概念1．模式；貫穿科學(xué)與工程學(xué)科的7個(gè)跨領(lǐng)域的概念物質(zhì)科學(xué)的核心概念物質(zhì)和物質(zhì)的相互作用運(yùn)動(dòng)和穩(wěn)定：力和相互作用能量波以及它在信息轉(zhuǎn)換中的技術(shù)應(yīng)用物質(zhì)科學(xué)的核心概念物質(zhì)和物質(zhì)的相互作用核心概念的主要成分核心概念的主要成分核心概念主要成分的概念分解核心概念主要成分的概念分解核心概念主要成分的概念分解核心概念主要成分的概念分解圍繞學(xué)生概念發(fā)展的探究式科學(xué)教育課件1圍繞學(xué)生概念發(fā)展的探究式科學(xué)教育課件1圍繞學(xué)生概念發(fā)展的探究式科學(xué)教育課件1主題詞描述性的語(yǔ)句主題詞描述性的語(yǔ)句生命科學(xué)的核心概念從分子到生物體：結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)：相互作用、能量和動(dòng)態(tài)發(fā)展遺傳：性狀的遺傳與變異生物進(jìn)化：統(tǒng)一性和多樣性生命科學(xué)的核心概念從分子到生物體：結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)核心概念的主要成分核心概念的主要成分核心概念的主要成分核心概念的主要成分圍繞學(xué)生概念發(fā)展的探究式科學(xué)教育課件1地球與空間科學(xué)核心概念地球在宇宙中的位置地球系統(tǒng)地球和人類(lèi)活動(dòng)地球與空間科學(xué)核心概念地球在宇宙中的位置核心概念的主要成分核心概念的主要成分圍繞學(xué)生概念發(fā)展的探究式科學(xué)教育課件1工程、技術(shù)和科學(xué)的應(yīng)用工程設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)是工程實(shí)踐的核心工程、技術(shù)、科學(xué)和社會(huì)的關(guān)系工程、技術(shù)和科學(xué)的應(yīng)用工程設(shè)計(jì)核心概念的主要成分核心概念的主要成分2010年國(guó)家科學(xué)院工程報(bào)告中K—12年級(jí)的工程教育標(biāo)準(zhǔn)得出結(jié)論，目前還不適合開(kāi)發(fā)獨(dú)立的K—12年級(jí)的工程學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。與這些結(jié)論和建議一致，框架中所涉及的目標(biāo)和內(nèi)容，并不是要取代目前的K—12年級(jí)的工程與技術(shù)課程。無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)還是課程的開(kāi)發(fā)，都是通過(guò)建立與工程學(xué)、技術(shù)和科學(xué)應(yīng)用之間的聯(lián)系，加強(qiáng)K—12年級(jí)學(xué)生的科學(xué)教育。我們希望確保所有學(xué)生，不論他們經(jīng)歷怎樣的K—12年級(jí)的教育過(guò)程，都能對(duì)這些關(guān)系有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。2010年國(guó)家科學(xué)院工程報(bào)告中K—12年級(jí)的工程教育標(biāo)準(zhǔn)得出圍繞學(xué)生概念發(fā)展的探究式科學(xué)教育課件1為什么需要大概念在學(xué)習(xí)科學(xué)的進(jìn)程中，需要逐漸掌握一些應(yīng)用更為廣泛的概念，必然會(huì)更為抽象。如果這些概念的建立不能追溯和連接到更為具體的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這些概念的理解會(huì)發(fā)生困難?？茖W(xué)教育的目標(biāo)不是去獲得一堆由事實(shí)和理論堆砌的知識(shí)，而應(yīng)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)趨向于核心概念的進(jìn)展過(guò)程，這樣做有助于學(xué)生理解與他們生活相關(guān)的事件和現(xiàn)象。為什么需要大概念在學(xué)習(xí)科學(xué)的進(jìn)程中，需要逐漸掌握一些應(yīng)用更為為什么需要大概念實(shí)現(xiàn)基于探究的教學(xué)法，對(duì)教師能力和教學(xué)時(shí)間的要求都是很高的?；谔骄康慕虒W(xué)會(huì)大大增加理解的深度，但是需要花費(fèi)更多的時(shí)間，內(nèi)容的廣度必須要減少。因此，在推進(jìn)基于探究的科學(xué)教育的同時(shí)，必然需要選定一些大概念。為什么需要大概念實(shí)現(xiàn)基于探究的教學(xué)法，對(duì)教師能力和教學(xué)時(shí)間的學(xué)生的概念進(jìn)展樓梯式：這種方式是認(rèn)為進(jìn)展類(lèi)似一個(gè)爬梯子的過(guò)程processofclimbingaladder.前一步完成以后，才能進(jìn)入下一步。拼圖式：認(rèn)為進(jìn)展是是橫向的，而不是縱向的，較大的概念是從較小的概念逐步擴(kuò)展而形成的，并不需要以步進(jìn)的方式來(lái)進(jìn)展。局部的過(guò)程可以看成類(lèi)似拼圖游戲的方式。雖然每個(gè)小片可以以任何順序拼接，但是將幾個(gè)有關(guān)的部分配在一起來(lái)組成較大的組件，可以更容易看出是一個(gè)整體的某部分。學(xué)生的概念進(jìn)展樓梯式：這種方式是認(rèn)為進(jìn)展類(lèi)似一個(gè)爬梯子的過(guò)程學(xué)生的概念進(jìn)展提出的另一種方式是“訓(xùn)練”的方式，在這種方式里，學(xué)習(xí)就像訓(xùn)練馬拉松賽跑。跑完全程的能力是逐漸建立的，先能跑一小段距離，然后逐漸能跑更長(zhǎng)的距離。這種“螺旋式的課程”比較類(lèi)似這種情況。某個(gè)領(lǐng)域的一些概念在一段時(shí)間以后再重復(fù)學(xué)習(xí)，希望每一次的回顧都能更為深入。理想的情況是能過(guò)給予以前已經(jīng)達(dá)到的情況來(lái)決定每一次訓(xùn)練能前進(jìn)多遠(yuǎn)（即與概念進(jìn)展有關(guān)的課題選擇）。學(xué)生的概念進(jìn)展提出的另一種方式是“訓(xùn)練”的方式，在這種方式里圍繞科學(xué)概念設(shè)計(jì)探究活動(dòng)探究應(yīng)有結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮教學(xué)策略學(xué)生主動(dòng)的學(xué)習(xí)要和教師有準(zhǔn)備地指導(dǎo)相結(jié)合，和學(xué)習(xí)者之間的共同學(xué)習(xí)活動(dòng)結(jié)合學(xué)習(xí)者需要在持續(xù)地、有支持和引導(dǎo)的環(huán)境下學(xué)習(xí)，以逐漸掌握一些重要的知識(shí)和模型，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的能力圍繞科學(xué)概念設(shè)計(jì)探究活動(dòng)探究應(yīng)有結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮教學(xué)策略以大概念的理念進(jìn)行教學(xué)使學(xué)生愉快和充滿好奇，但同時(shí)也能發(fā)展他們對(duì)概念的理解與兒童的生活和健康有關(guān)也有助于發(fā)展對(duì)科學(xué)本身的理解、探究技能、以及收發(fā)尋求與重視實(shí)證的意愿建立在已有的概念、技能和意愿之上，并能促進(jìn)它們的進(jìn)一步發(fā)展能使學(xué)生獲得的科學(xué)活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)符合當(dāng)前科學(xué)的發(fā)展通過(guò)形成性評(píng)測(cè)提高學(xué)生的理解力和對(duì)自己學(xué)習(xí)的責(zé)任感活動(dòng)應(yīng)該以大概念的理念進(jìn)行教學(xué)使學(xué)生愉快和充滿好奇，但同時(shí)也能發(fā)展他以大概念的理念進(jìn)行教學(xué)教師應(yīng)安排更多的時(shí)間讓學(xué)生深入地研究某些物體、過(guò)程或現(xiàn)象。這些課題應(yīng)該是經(jīng)過(guò)挑選的，以便教師能清楚地看出這些課題與一個(gè)或多個(gè)大概念之間的關(guān)系，它們能夠促進(jìn)學(xué)生在大概念發(fā)展過(guò)程中某個(gè)階段上的理解。能否真正起作用還取決于教師能否幫助學(xué)生建立概念之間的聯(lián)系，并基于這些聯(lián)系生成更大、更抽象的概念。使概念向更抽象的方向發(fā)展，是科學(xué)教學(xué)中主要的困難之一。以大概念的理念進(jìn)行教學(xué)教師應(yīng)安排更多的時(shí)間讓學(xué)生深入地研究某以大概念的理念進(jìn)行教學(xué)教師應(yīng)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到新經(jīng)驗(yàn)與原有經(jīng)驗(yàn)、新概念和原有概念之間的聯(lián)系。同時(shí)還應(yīng)該發(fā)展有關(guān)科學(xué)的概念，關(guān)鍵是需要有意識(shí)地認(rèn)識(shí)到實(shí)證對(duì)于支持學(xué)生發(fā)展科學(xué)概念的重要性，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到大概念的實(shí)證基礎(chǔ)。以大概念的理念進(jìn)行教學(xué)教師應(yīng)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到新經(jīng)驗(yàn)與原有經(jīng)驗(yàn)、兒童的概念轉(zhuǎn)變前概念的發(fā)展——錯(cuò)誤概念到正確概念，模糊概念到清晰概念。要打破學(xué)生的錯(cuò)誤概念，教師必須首先確認(rèn)有哪些錯(cuò)誤概念，并為學(xué)生提供討論的機(jī)會(huì)去面對(duì)它們，然后再幫助學(xué)生在科學(xué)模型的基礎(chǔ)上重建和內(nèi)化他們的認(rèn)知。兒童的概念轉(zhuǎn)變前概念的發(fā)展——錯(cuò)誤概念到正確概念，模糊概念到神經(jīng)教育學(xué)的研究揭示了前概念對(duì)后續(xù)概念學(xué)習(xí)的影響：當(dāng)數(shù)據(jù)和原有概念一致時(shí)，學(xué)習(xí)和記憶的區(qū)域激活（尾核和副海馬區(qū)）——發(fā)展當(dāng)數(shù)據(jù)和原有概念不一致時(shí)，前扣帶回激活，同時(shí)背外側(cè)前額皮層、和契形區(qū)激活增加——糾正即使是學(xué)生的概念發(fā)生變化，原有的概念并沒(méi)有消失，新的概念并沒(méi)有在原有概念基礎(chǔ)上內(nèi)化，而是形成了新的記憶，抑制了原有的記憶——建立概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的神經(jīng)基礎(chǔ)神經(jīng)教育學(xué)的研究揭示了前概念對(duì)后續(xù)概念學(xué)習(xí)的影響：概念轉(zhuǎn)變教幫助學(xué)生克服錯(cuò)誤概念的策略預(yù)計(jì)到與學(xué)習(xí)材料有關(guān)的最常見(jiàn)的錯(cuò)誤概念，并關(guān)注其他情況。鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)與其他學(xué)生討論、考慮證據(jù)和合適的方法來(lái)測(cè)試他們的概念框架。思考如何通過(guò)演示和實(shí)驗(yàn)來(lái)處理常見(jiàn)的錯(cuò)誤概念。盡可能地經(jīng)?；仡櫝Ｒ?jiàn)錯(cuò)誤概念。評(píng)測(cè)學(xué)生概念建立的正確性幫助學(xué)生克服錯(cuò)誤概念的策略預(yù)計(jì)到與學(xué)習(xí)材料有關(guān)的最常見(jiàn)的錯(cuò)誤盡管你知道許多常見(jiàn)的科學(xué)方面的錯(cuò)誤概念，但這只是第一步。我們還必須識(shí)別每個(gè)學(xué)生的錯(cuò)誤概念。每個(gè)學(xué)生都是一個(gè)獨(dú)立的學(xué)習(xí)者，有其自身的錯(cuò)誤理解。通過(guò)仔細(xì)傾聽(tīng)學(xué)生的回答，分析他們的想法，尋求明確的說(shuō)明，要求學(xué)生進(jìn)行解釋和討論，這樣我們就可以判斷出學(xué)生們的理解是膚淺的還是深層的。盡管你知道許多常見(jiàn)的科學(xué)方面的錯(cuò)誤概念，但這只是第一步。我們幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自身錯(cuò)誤概念的策略我們還需要理解學(xué)生是怎樣把分散的信息綜合在一起以促進(jìn)學(xué)習(xí)的，并鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)觀點(diǎn)、個(gè)人反思、對(duì)自我認(rèn)知的評(píng)價(jià)和接受不同觀點(diǎn)。了解學(xué)生如何處理信息是非常重要的。幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自身錯(cuò)誤概念的策略我們還需要理解學(xué)生是怎樣把分幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自身錯(cuò)誤概念的策略要求給出說(shuō)明，即請(qǐng)學(xué)生進(jìn)一步解釋、改述、闡明和演示要求給出證據(jù)，即請(qǐng)學(xué)生為其主張尋求實(shí)證要求給出評(píng)價(jià)，即請(qǐng)學(xué)生用收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行推測(cè)等待一段時(shí)間，即非語(yǔ)言引導(dǎo)策略，延長(zhǎng)他們的回應(yīng)時(shí)間，鼓勵(lì)學(xué)生間的討論和學(xué)生抬杠，用辯論的方法，即給學(xué)生機(jī)會(huì)讓他們展示和說(shuō)明他們基于數(shù)據(jù)的判斷不要去尋找“正確答案”，即對(duì)不同的解決方法和步驟保持認(rèn)可幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自身錯(cuò)誤概念的策略要求給出說(shuō)明，即請(qǐng)學(xué)生進(jìn)一步科學(xué)與工程實(shí)踐用“實(shí)踐”這個(gè)詞代替“技能”，是為了強(qiáng)調(diào)進(jìn)行科學(xué)研究不僅需要每個(gè)實(shí)踐中特有的技能而且也需要相關(guān)的知識(shí)，避免將科學(xué)實(shí)踐簡(jiǎn)化為一套單一的程序，如：識(shí)別和控制變量、實(shí)體分類(lèi)等，這將不利于發(fā)展學(xué)生進(jìn)一步理解概念和科學(xué)的方法。對(duì)實(shí)踐（如模仿，形成解釋?zhuān)瑓⑴c辯論與評(píng)價(jià)）的反復(fù)強(qiáng)調(diào)是為了形成這樣一種觀點(diǎn)：應(yīng)該通過(guò)探究過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)。實(shí)踐內(nèi)容的選擇來(lái)自于：(a)當(dāng)科學(xué)家研究和建構(gòu)有關(guān)世界的概念、模型和理論時(shí)使用的主要實(shí)踐方法；(b)當(dāng)工程師設(shè)計(jì)和構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)使用的重要的工程技術(shù)實(shí)踐?？茖W(xué)與工程實(shí)踐用“實(shí)踐”這個(gè)詞代替“技能”，是為了強(qiáng)調(diào)進(jìn)行科八種基本實(shí)踐提出科學(xué)問(wèn)題，明確工程難題；建立和使用模型；設(shè)計(jì)和實(shí)施調(diào)查研究；分析和解釋數(shù)據(jù)；利用數(shù)學(xué)、信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算思維能力；建構(gòu)科學(xué)的解釋?zhuān)O(shè)計(jì)工程解決方案；基于證據(jù)的辯論；獲得、評(píng)估和交流信息。八種基本實(shí)踐提出科學(xué)問(wèn)題，明確工程難題；AskingQuestion提出問(wèn)題學(xué)生在任何一個(gè)年級(jí)都可能提出與課本、觀察現(xiàn)象、根據(jù)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論和模型等提出問(wèn)題，但隨著年級(jí)的增加，學(xué)生提出的問(wèn)題會(huì)越來(lái)越切題、聚焦和熟練。要想學(xué)生得到這樣的發(fā)展，就比較提供一個(gè)尊重問(wèn)題、能體現(xiàn)好問(wèn)題價(jià)值的課堂環(huán)境和氛圍。AskingQuestion提出問(wèn)題學(xué)生在任何一個(gè)年級(jí)都DevelopingandUsingModels

建立和使用模型模型在最低的年級(jí)就開(kāi)始出現(xiàn)學(xué)生關(guān)于模型的進(jìn)程從具體的“圖畫(huà)“或比例模型開(kāi)始，逐漸到高年級(jí)比較抽象的關(guān)系表征圖應(yīng)該鼓勵(lì)比較小的學(xué)生設(shè)計(jì)圖畫(huà)或簡(jiǎn)單的圖表來(lái)表述他們?cè)谡{(diào)查過(guò)程中的發(fā)現(xiàn)，并且利用這些圖畫(huà)或圖表來(lái)解釋發(fā)生了什么DevelopingandUsingModels

建立DevelopingandUsingModels

建立和使用模型隨著年級(jí)的增高，都應(yīng)該利用更加復(fù)雜的模型，使得學(xué)生在科學(xué)教育中不斷進(jìn)步學(xué)生繪制模型的質(zhì)量依賴(lài)于以前所學(xué)的知識(shí)和技能以及學(xué)生對(duì)模型系統(tǒng)的理解，所以應(yīng)該要求學(xué)生根據(jù)自己理解的不斷深入，不斷完善自己的模型課程需要明確地強(qiáng)調(diào)模型的作用，并為學(xué)生提供模型制作工具（如，信息技術(shù)模型，智能模型，如NetLogo，電子數(shù)據(jù)表格），以便學(xué)生評(píng)價(jià)該實(shí)踐的核心，并且發(fā)展相應(yīng)的技能以及應(yīng)用合適的模型。DevelopingandUsingModels

建立PlanningandCarryingOutInvestigations設(shè)計(jì)和實(shí)施調(diào)查研究學(xué)生需要有設(shè)計(jì)調(diào)查研究的機(jī)會(huì)從一年級(jí)開(kāi)始，應(yīng)該為學(xué)生提供機(jī)會(huì)進(jìn)行細(xì)致的、系統(tǒng)的調(diào)查，根據(jù)先前的經(jīng)驗(yàn)發(fā)展他們的觀察和測(cè)量的能力，使用合適的工具和儀器來(lái)收集數(shù)據(jù)的能力在K-12各年級(jí)中，應(yīng)該給學(xué)生提供機(jī)會(huì)去計(jì)劃和執(zhí)行不同類(lèi)型的調(diào)查應(yīng)該要求年齡較大的學(xué)生提出可以驗(yàn)證的假設(shè)，解釋他們的推論和為他們的選擇辯護(hù)。對(duì)于高中生來(lái)講，任何假設(shè)都應(yīng)該基于一個(gè)成熟的模型或理論。PlanningandCarryingOutInvePlanningandCarryingOutInvestigations設(shè)計(jì)和實(shí)施調(diào)查研究假設(shè)PlanningandCarryingOutInveAnalyzingandInterpretingData

分析和解釋數(shù)據(jù)在小學(xué)階段，要支持學(xué)生認(rèn)識(shí)到需要利用會(huì)話、文字或數(shù)字等進(jìn)行觀察記錄，來(lái)與其他人分享。當(dāng)學(xué)生進(jìn)一步深入?yún)⑴c科學(xué)探究時(shí)，應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)始按照表格和圖表等呈現(xiàn)形式來(lái)收集某個(gè)范圍或某些數(shù)值的數(shù)據(jù)，從而有助于解釋。AnalyzingandInterpretingDatAnalyzingandInterpretingData

分析和解釋數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)量的理解AnalyzingandInterpretingDatUsingMathematics,InformationandComputerTechnology,andComputationalThinking

利用數(shù)學(xué)、信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算思維能力在適當(dāng)?shù)那闆r下，學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)使用如尺子、圓規(guī)、溫度計(jì)等工具來(lái)測(cè)量變量，并且最好通過(guò)一個(gè)連續(xù)的數(shù)值來(lái)表示應(yīng)該為學(xué)生提供機(jī)會(huì)去探索怎樣利用這樣的符號(hào)表達(dá)式來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)的結(jié)果，甚至利用數(shù)學(xué)來(lái)獲得進(jìn)一步的關(guān)系在低年級(jí)中，應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生探索利用計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù)，使用簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)集合。之后，應(yīng)該介紹他們使用數(shù)學(xué)關(guān)系表達(dá)式來(lái)建構(gòu)簡(jiǎn)單的電腦模型，使用合適的支持程序或信息技術(shù)工具。在學(xué)生理解數(shù)學(xué)和計(jì)算的進(jìn)程中，應(yīng)該在每個(gè)年級(jí)的科學(xué)課堂逐漸開(kāi)發(fā)這些工具。UsingMathematics,InformationConstructingExplanationandDesigningSolutions

建構(gòu)解釋?zhuān)O(shè)計(jì)解決方案解釋的進(jìn)程：在科學(xué)教育早期，應(yīng)該給學(xué)生提供機(jī)會(huì)參與建構(gòu)和批判解釋。當(dāng)學(xué)生為了得到一致的證據(jù)，進(jìn)行自主調(diào)查和評(píng)估自己和他人的解釋時(shí)，應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己所觀察到的，形成解釋。隨著學(xué)生知識(shí)的發(fā)展，他們開(kāi)始能夠識(shí)別和分離變量，并將觀察結(jié)果納入他們對(duì)現(xiàn)象的解釋。利用他們對(duì)某個(gè)因素到底影不影響另外一個(gè)因素的測(cè)量，他們能夠根據(jù)所觀察的形成一個(gè)因果說(shuō)明。ConstructingExplanationandDConstructingExplanationandDesigningSolutions

建構(gòu)解釋?zhuān)O(shè)計(jì)解決方案設(shè)計(jì)的進(jìn)程：普通小學(xué)的活動(dòng)要求學(xué)生使用班級(jí)提供的工具和材料來(lái)解決一個(gè)具體的挑戰(zhàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)不應(yīng)該僅僅局限于結(jié)構(gòu)工程，而且還應(yīng)該包括其他工程領(lǐng)域的項(xiàng)目，如交通、校園環(huán)境等應(yīng)該為中學(xué)生提供計(jì)劃和執(zhí)行整個(gè)工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的機(jī)會(huì)，從而根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來(lái)明確問(wèn)題，根據(jù)相關(guān)知識(shí)進(jìn)一步研究問(wèn)題，形成并驗(yàn)證可能的解決方案，通過(guò)不斷設(shè)計(jì)修改解決方案ConstructingExplanationandDEngaginginArgumentfromEvidence參與基于證據(jù)的辯論低年級(jí)的學(xué)生可以先從自己觀察的現(xiàn)象所作出的解釋以及收集的數(shù)據(jù)形成一個(gè)論點(diǎn)開(kāi)始，從為自己的觀點(diǎn)尋找證據(jù)開(kāi)始隨著他們建構(gòu)科學(xué)的論點(diǎn)能力的提高，學(xué)生可以形成更廣泛的理由或證據(jù)，這樣他們的論據(jù)就會(huì)變得更加復(fù)雜學(xué)生應(yīng)該從自己的發(fā)現(xiàn)和他人的發(fā)現(xiàn)中提出問(wèn)題來(lái)開(kāi)始學(xué)習(xí)批判。之后，應(yīng)該希望他們認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)或論點(diǎn)的不足，以及解釋他們?yōu)樽约涸u(píng)論辯解的原因。當(dāng)他們變得更加擅長(zhǎng)辯論和批判時(shí)，應(yīng)該給他們介紹辯論時(shí)所需的語(yǔ)言EngaginginArgumentfromEvidEngaginginArgumentfromEvidence參與基于證據(jù)的辯論應(yīng)該鼓勵(lì)他們確認(rèn)判斷新知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)以及通過(guò)目前評(píng)論的哪個(gè)科學(xué)觀點(diǎn)得出的意義。特別是，他們應(yīng)該看到同行評(píng)論的實(shí)踐和獨(dú)立的確實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有助于在科學(xué)中保持客觀性和信任。EngaginginArgumentfromEvidObtaining,Evaluating,andCommunicatingInformation

獲取、評(píng)價(jià)和交流信息在低年級(jí)時(shí)，學(xué)生要仔細(xì)的描述自己所觀察的現(xiàn)象，清楚的表達(dá)自己的觀點(diǎn)，根據(jù)回答修正自己的結(jié)論，通過(guò)提問(wèn)來(lái)明白他人的想法。低年級(jí)的閱讀科學(xué)文獻(xiàn)應(yīng)該包括詳細(xì)的說(shuō)明和解釋實(shí)踐的表格、圖表，并且通過(guò)寫(xiě)作來(lái)傳達(dá)信息。小學(xué)高年級(jí)和中學(xué)，解釋文獻(xiàn)材料的能力更加重要。Obtaining,Evaluating,andComObtaining,Evaluating,andCommunicatingInformation

獲取、評(píng)價(jià)和交流信息應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)建圖表來(lái)表征數(shù)據(jù)，通過(guò)繪圖與表格來(lái)記錄觀察和寫(xiě)作文章。同時(shí)應(yīng)該要求他們從寫(xiě)作報(bào)告或展板開(kāi)始，將自己的工作呈現(xiàn)給他人。Obtaining,Evaluating,andComReflecting

onthePractices

實(shí)踐的反思參與模型、批判和基于證據(jù)的辯論，會(huì)促進(jìn)和鼓勵(lì)學(xué)生將自己所學(xué)知識(shí)的情況和對(duì)科學(xué)工作的理解反映出來(lái)。當(dāng)他們參與科學(xué)實(shí)踐或理解自然的基礎(chǔ)時(shí)，他們對(duì)實(shí)踐在科學(xué)事業(yè)的貢獻(xiàn)的復(fù)雜理解，會(huì)一直貫穿在各個(gè)年級(jí)中。ReflectingonthePractices

實(shí)踐科學(xué)課程有效教學(xué)法的特征探究式的教學(xué)方法（Inquiry-basedteaching）基于神經(jīng)發(fā)展科學(xué)(NeurodevelopmentScience)和社會(huì)建構(gòu)主義形成性評(píng)測(cè)（Formativeassessment）的運(yùn)用科學(xué)課程有效教學(xué)法的特征探究式的教學(xué)方法（Inquiry-b探究學(xué)生是通過(guò)他們親自參加探查來(lái)發(fā)展自己的理解，他們收集和運(yùn)用數(shù)據(jù)來(lái)檢驗(yàn)想法，并找到能最好解釋他們所發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象的概念。數(shù)據(jù)可以是來(lái)自直接動(dòng)手操作材料，觀察現(xiàn)象，也可以是運(yùn)用第二手的資源，包括書(shū)籍、互聯(lián)網(wǎng)和向別人詢問(wèn)。在解釋數(shù)據(jù)以提供實(shí)證來(lái)檢測(cè)想法時(shí)，應(yīng)包含學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的辯論，以及查證專(zhuān)家的意見(jiàn)。探究學(xué)生是通過(guò)他們親自參加探查來(lái)發(fā)展自己的理解，他們收集和運(yùn)建構(gòu)主義有意識(shí)地發(fā)掘?qū)W生與所研究的現(xiàn)象和事件有關(guān)的、已有的概念、技能和態(tài)度，運(yùn)用這些信息來(lái)幫助進(jìn)行進(jìn)一步學(xué)習(xí)。學(xué)生是發(fā)展和改變他們概念的參與者，幫助學(xué)生獲得不同的想法比他們自發(fā)去解釋周?chē)氖澜绺鼮橛行?。獲得不同想法的最好來(lái)源是對(duì)其他不同的想法進(jìn)行討論，而不是期待學(xué)生個(gè)別的去獨(dú)自發(fā)展他們的概念（個(gè)體的建構(gòu)）。鼓勵(lì)討論和辯論，以社會(huì)交往的形式來(lái)發(fā)展概念將更富有成效。對(duì)想法的交流和辯論過(guò)程將有助于學(xué)生在重構(gòu)他們自己的概念時(shí)考慮到其他人的意見(jiàn)。建構(gòu)主義有意識(shí)地發(fā)掘?qū)W生與所研究的現(xiàn)象和事件有關(guān)的、已有的概形成性評(píng)測(cè)是一個(gè)周期性連續(xù)的過(guò)程，它不斷將有關(guān)學(xué)生想法和技能的信息即時(shí)地提供給教學(xué)過(guò)程，并促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)。它涉及在學(xué)習(xí)過(guò)程中收集有關(guān)學(xué)習(xí)情況的實(shí)證，根據(jù)對(duì)課程設(shè)置目標(biāo)進(jìn)展的要求來(lái)解讀這些實(shí)證，確定適當(dāng)?shù)南乱徊降牟襟E，以及做出如何實(shí)現(xiàn)它的策略。向教師和學(xué)生提供反饋信息，可以在教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程中保證學(xué)習(xí)進(jìn)展是伴隨著理解而進(jìn)行的。能使學(xué)生獲得他們自己學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)也是很關(guān)鍵的。形成性評(píng)測(cè)是一個(gè)周期性連續(xù)的過(guò)程，它不斷將有關(guān)學(xué)生想法和技能?chē)@學(xué)生概念發(fā)展的探究式科學(xué)教育課件1是科學(xué)教育中的探究式學(xué)習(xí)歸納式的教學(xué)方式以學(xué)生為中心科學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程提出和聚焦問(wèn)題預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)研究方案收集和獲取證據(jù)從實(shí)證中得出結(jié)論交流討論和結(jié)論有效的學(xué)習(xí)培養(yǎng)綜合心智培養(yǎng)社會(huì)情緒能力科學(xué)家真正的工作方式和內(nèi)容分離的過(guò)程自我學(xué)習(xí)過(guò)程無(wú)引導(dǎo)過(guò)程有利于不是模擬基本要素是科學(xué)教育中歸納式的教學(xué)方式科學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程提出和聚焦問(wèn)題科學(xué)家在科學(xué)共同體內(nèi)進(jìn)行科學(xué)研究工作，這個(gè)共同體里的成員有著相同的思維方式、文化氛圍、自律機(jī)制和行為規(guī)范?？茖W(xué)家的工作方式是多種多樣的，他們的研究課題并不是直接從觀察周?chē)默F(xiàn)象開(kāi)始的，也不是簡(jiǎn)單的五段式?？茖W(xué)家在好奇心方面就像長(zhǎng)大了的孩子，但是科研的歷程是艱苦的。就如王國(guó)維先生描述的“古今之成大事者，大學(xué)問(wèn)者，必須經(jīng)過(guò)三種之境界?？茖W(xué)家在科學(xué)共同體內(nèi)進(jìn)行科學(xué)研究工作，這個(gè)共同體里的成員有著運(yùn)用探究方法認(rèn)識(shí)自然時(shí)需要首先提出和聚焦問(wèn)題

能保持好奇心，從興趣和經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，對(duì)自然界中的物體和現(xiàn)象提出問(wèn)題根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，借助查閱資料、咨詢他人和討論等手段獲取信息，聚焦和確定可研究的問(wèn)題運(yùn)用探究方法認(rèn)識(shí)自然時(shí)需要首先提出和聚焦問(wèn)題能保持好奇心，需要經(jīng)過(guò)嘗試和預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)研究方案

根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)已確定的研究問(wèn)題提出預(yù)測(cè)能設(shè)計(jì)合適的觀察研究方案能設(shè)計(jì)規(guī)范的基于變量和模型的實(shí)驗(yàn)方案需要經(jīng)過(guò)嘗試和預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)研究方案根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)已確定科學(xué)探究過(guò)程中需要收集和獲取證據(jù)

通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)收集實(shí)證進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集數(shù)據(jù)時(shí)能和其他人進(jìn)行集體合作科學(xué)探究過(guò)程中需要收集和獲取證據(jù)通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)收集實(shí)證科學(xué)探究過(guò)程中能夠?qū)λ@得的實(shí)證進(jìn)行分析，得出結(jié)論

能運(yùn)用多次觀察和測(cè)量的方法反復(fù)驗(yàn)證信息的可靠性能運(yùn)用包括表格、圖表在內(nèi)的不同方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)能將所獲得的實(shí)證與之前的預(yù)測(cè)相比較，并在實(shí)證和已有的理論或模型之間建立某些聯(lián)系能從這種聯(lián)系中做出判斷，得出結(jié)論科學(xué)探究過(guò)程中能夠?qū)λ@得的實(shí)證進(jìn)行分析，得出結(jié)論能運(yùn)用多通過(guò)表達(dá)與交流公開(kāi)和討論研究過(guò)程、方法和結(jié)論

以適當(dāng)?shù)姆绞剑瑴?zhǔn)確如實(shí)地公開(kāi)自己的研究過(guò)程與結(jié)果能夠接受他人對(duì)研究過(guò)程和結(jié)果的檢驗(yàn)和質(zhì)疑，在交流中吸收他人合理的意見(jiàn)和建議，反思和改進(jìn)自己的研究方案從探究活動(dòng)的過(guò)程和結(jié)果出發(fā)，提出新的適合探究的問(wèn)題通過(guò)表達(dá)與交流公開(kāi)和討論研究過(guò)程、方法和結(jié)論以適當(dāng)?shù)姆绞?，不同層次的探究不同層次的探究不同層次的探?/p>

按照探究的開(kāi)放程度，科學(xué)探究可以分為不同的層次，分別是驗(yàn)證性探究、結(jié)構(gòu)化探究、引導(dǎo)性探究和開(kāi)放式探究。學(xué)生需要掌握的科學(xué)方法技能包括：提出問(wèn)題、制定研究計(jì)劃、使用工具和收集數(shù)據(jù)的方法、形成基于實(shí)證的結(jié)論（NRC1996）。每個(gè)更高一級(jí)的探究層次都要求學(xué)生更多地提高和掌握這些技能。（KimberlyLott，2011）不同層次的探究按照探究的開(kāi)放程度，科學(xué)探究可以分為不探究層次表探究層次表

按照探究的開(kāi)放程度，科學(xué)探究可以分為不同的層次，分別是驗(yàn)證性探究、結(jié)構(gòu)化探究、引導(dǎo)性探究和開(kāi)放式探究。

學(xué)生需要掌握的科學(xué)方法技能包括：提出問(wèn)題、制定研究計(jì)劃、使用工具和收集數(shù)據(jù)的方法、形成基于實(shí)證的結(jié)論（NRC1996）。每個(gè)更高一級(jí)的探究層次都要求學(xué)生更多地提高和掌握這些技能。（KimberlyLott，2011）按照探究的開(kāi)放程度，科學(xué)探究可以分為不同的層次，分別活動(dòng)案例：房子為什么隔熱？活動(dòng)案例：

驗(yàn)證性探究活動(dòng)

驗(yàn)證性探究活動(dòng)

從驗(yàn)證性探究活動(dòng)到結(jié)構(gòu)化探究活動(dòng)1、將活動(dòng)題目變成一個(gè)可以激發(fā)學(xué)生好奇心的問(wèn)題。2、刪掉所有能夠提供解答線索的內(nèi)容，如活動(dòng)目標(biāo)。3、設(shè)置情境或?qū)嵗砸胫黝}之后，讓學(xué)生通過(guò)調(diào)查研究來(lái)建構(gòu)相關(guān)科學(xué)概念。4、教師介紹相關(guān)概念的細(xì)節(jié)，如結(jié)論和詞匯的科學(xué)解釋。5、要求學(xué)生根據(jù)自己收集的數(shù)據(jù)得出結(jié)論：要求學(xué)生從自己收集的數(shù)據(jù)中總結(jié)出結(jié)論，代替原來(lái)直接提供明確的知識(shí)目標(biāo)。引導(dǎo)學(xué)生最終發(fā)現(xiàn)預(yù)定的知識(shí)目標(biāo)。從驗(yàn)證性探究活動(dòng)到結(jié)構(gòu)化探究活動(dòng)1、將活動(dòng)題目變成一個(gè)可以激從驗(yàn)證性探究活動(dòng)到結(jié)構(gòu)化探究活動(dòng)從驗(yàn)證性探究活動(dòng)到結(jié)構(gòu)化探究活動(dòng)結(jié)構(gòu)化探究活動(dòng)結(jié)構(gòu)化探究活動(dòng)1、教師將刪掉學(xué)生實(shí)驗(yàn)手冊(cè)中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、所有數(shù)據(jù)表格和圖表。2、教師給學(xué)生提供探究的問(wèn)題和可能用到的實(shí)驗(yàn)材料清單。3、教師引導(dǎo)學(xué)生考慮哪些變量是相關(guān)的，并如何測(cè)量它們。4、給學(xué)生提供充分的時(shí)間設(shè)計(jì)研究方案5、教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，巡視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，給予相關(guān)的指導(dǎo)。從結(jié)構(gòu)化探究到引導(dǎo)性探究1、教師將刪掉學(xué)生實(shí)驗(yàn)手冊(cè)中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、所有數(shù)據(jù)表格和圖表。從結(jié)構(gòu)化探究到引導(dǎo)性探究從結(jié)構(gòu)化探究到引導(dǎo)性探究引導(dǎo)性探究引導(dǎo)性探究注意事項(xiàng)引導(dǎo)性探究活動(dòng)不僅要求學(xué)生自己收集數(shù)據(jù)，得出基于實(shí)證的結(jié)論，而且還要求學(xué)生自己制定研究計(jì)劃。教師在從結(jié)構(gòu)化探究轉(zhuǎn)化為引導(dǎo)性探究進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)，需要考慮以下兩個(gè)問(wèn)題：1、針對(duì)要研究的問(wèn)題，學(xué)生具備制定研究方案的背景知識(shí)嗎？2、是否可以用多種方法研究這個(gè)問(wèn)題？如果這兩個(gè)問(wèn)題的答案有一個(gè)是否定的，那么該調(diào)查研究就不適合轉(zhuǎn)化為引導(dǎo)性探究；這種情況下，教師可以講解實(shí)驗(yàn)過(guò)程，但要讓學(xué)生設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)收集和整理的方案。注意事項(xiàng)引導(dǎo)性探究活動(dòng)不僅要求學(xué)生自己收集數(shù)據(jù)，得出基于實(shí)證從引導(dǎo)性探究到開(kāi)放式探究開(kāi)展開(kāi)放式探究，學(xué)生必須能夠自己提出可驗(yàn)證的探究問(wèn)題。學(xué)生的探究問(wèn)題經(jīng)常來(lái)源于結(jié)構(gòu)化探究或引導(dǎo)性探究活動(dòng)過(guò)程中的觀察。當(dāng)教師考慮一個(gè)活動(dòng)是否適合轉(zhuǎn)化為開(kāi)放式探究活動(dòng)時(shí)，教師可以思考這樣一個(gè)問(wèn)題：這個(gè)活動(dòng)是否能夠擴(kuò)展到學(xué)生感興趣的其他領(lǐng)域？如果答案是肯定的，那將這一活動(dòng)提升為一個(gè)開(kāi)放式探究問(wèn)題對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較合理、簡(jiǎn)單。例如，當(dāng)討論哪種材料最隔熱時(shí)，學(xué)生可能問(wèn)道：隔熱材料可以隔冷嗎？如果我們用冰水呢？諸如此類(lèi)，我們就開(kāi)啟了開(kāi)放式探究！從引導(dǎo)性探究到開(kāi)放式探究開(kāi)展開(kāi)放式探究，學(xué)生必須能夠自己提出以大概念的理念進(jìn)行教學(xué)使學(xué)生愉快和充滿好奇，但同時(shí)也能發(fā)展他們對(duì)概念的理解與兒童的生活和健康有關(guān)也有助于發(fā)展對(duì)科學(xué)本身的理解、探究技能、以及收發(fā)尋求與重視實(shí)證的意愿建立在已有的概念、技能和意愿之上，并能促進(jìn)它們的進(jìn)一步發(fā)展能使學(xué)生獲得的科學(xué)活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)符合當(dāng)前科學(xué)的發(fā)展通過(guò)形成性評(píng)測(cè)提高學(xué)生的理解力