小學(xué)科學(xué)教育概論專業(yè)知識講座

第一章科學(xué)與科學(xué)教育

第一節(jié)科學(xué)的本質(zhì)

科學(xué)一詞起源于中國古漢語，原意為“科舉之學(xué)”，英文為science，本義是知識。日本著名科學(xué)啟蒙大師福澤瑜吉引用了中國古漢語的“科學(xué)”一詞，把“science”譯為“科學(xué)”，1893年，康有為引進(jìn)并使用“科學(xué)”二字，1896年我國著名啟蒙思想家梁啟超在《變法通議》一文中使用了“科學(xué)”一詞，嚴(yán)復(fù)在翻譯《天演論》等科學(xué)著作時(shí)，也用“科學(xué)”二字。20世紀(jì)后她才廣泛地被人們接受，那么什么叫科學(xué)呢？“科學(xué)”的來源?一、科學(xué)的內(nèi)涵

在現(xiàn)代漢語大詞典中，科學(xué)的解釋為“科學(xué)是反映自然、社會、思維等的客觀規(guī)律的分科的知識體系?；蚩茖W(xué)是關(guān)于自然、社會和思維的知識體系，是社會實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，并在社會實(shí)踐中得到驗(yàn)證和發(fā)展”。隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，人們對科學(xué)的內(nèi)涵的認(rèn)識不斷深化，涉及范圍也越來越廣，一般主要包含五個(gè)方面，即知識體系、創(chuàng)造活動、社會結(jié)構(gòu)、社會生產(chǎn)力和文化形態(tài)?，F(xiàn)分述如下。你懂科學(xué)嗎?（一）科學(xué)是系統(tǒng)化的理論知識體系科學(xué)作為知識體系，包括概念、原則（定律）和理論。其主要內(nèi)容有兩個(gè)方面，一是客觀事實(shí)，如物理學(xué)的聲、光、電；化學(xué)家發(fā)現(xiàn)的各種元素和化合物；生物中遺傳和變異等現(xiàn)象。二是規(guī)律，如物理學(xué)中的能量守恒和轉(zhuǎn)化定律；化學(xué)上的門捷列夫周期律，生物上的進(jìn)化論等都是概括和總結(jié)出來的客觀規(guī)律。所以說科學(xué)如實(shí)地反映客觀事實(shí)，并對事實(shí)進(jìn)行思維加工，揭示出客觀事物內(nèi)在規(guī)律的知識。（二）科學(xué)是創(chuàng)造知識的認(rèn)識活動科學(xué)不僅僅是知識、事實(shí)的匯集，科學(xué)更是一個(gè)“動詞”—求知活動?？茖W(xué)作為認(rèn)識活動，包括三個(gè)基本過程：1、探索即發(fā)現(xiàn)問題，對感知的事物多方尋求答案，解決疑問。2、解釋對客觀現(xiàn)象進(jìn)行分析作出解答或闡明，提出理論。3、檢驗(yàn)科學(xué)理論是否成為真理，必須對解釋加以驗(yàn)證，才能真正產(chǎn)生知識。（三）科學(xué)是一種社會結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代，從事科學(xué)研究、探索客觀世界，已是一種社會活動，它涉及眾多的人、許多的工作、不同的國家以及各個(gè)部門，這樣的活動已形成一種社會結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)今來看，科學(xué)的社會結(jié)構(gòu)，由科學(xué)研究體系、科學(xué)后勤部門和科學(xué)管理機(jī)構(gòu)等共同組成。研究體系從橫向看包括基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、開發(fā)研究；從縱向看包括各類研究組織和各種科學(xué)管理部門。各類系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)相互聯(lián)系，構(gòu)成科學(xué)社會機(jī)構(gòu)。(四)科學(xué)是社會生產(chǎn)力培根說：“知識就是力量”，馬克思說：“科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力”，鄧小平說：“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。科學(xué)與物質(zhì)生產(chǎn)活動密切聯(lián)系，擔(dān)負(fù)著解決人與自然的矛盾的任務(wù)，它既是生產(chǎn)力中的一個(gè)要素，又是一種社會生產(chǎn)力。傳統(tǒng)科學(xué)的表現(xiàn)形式是“生產(chǎn)—技術(shù)—科學(xué)”，而現(xiàn)今則是“科學(xué)—技術(shù)—生產(chǎn)”，科學(xué)成果轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)，并加入到生產(chǎn)過程中去，表明科學(xué)不斷地轉(zhuǎn)化，成為人類物質(zhì)和文化追求的重要要素。因而科學(xué)實(shí)質(zhì)上是一種社會生產(chǎn)力。（五）科學(xué)是文化形態(tài)科學(xué)作為系統(tǒng)化的理論知識體系，是一種特殊的社會意識形態(tài)，它與文化密切聯(lián)系，并成為文化的一個(gè)重要組成部分，且是文化發(fā)展的基礎(chǔ)。我們常說某某國家科學(xué)發(fā)達(dá)，實(shí)際是指文化發(fā)展的狀態(tài)，也標(biāo)志著其文明進(jìn)程。人們在認(rèn)識自然和和改造自然的活動中形成的一套科學(xué)思想、科學(xué)精神、科學(xué)方法和科學(xué)道德，以及由此建立起來的價(jià)值觀念和行為體系都無不是反映其文化形態(tài)?？茖W(xué)能塑造人；科學(xué)通過技術(shù)革新不斷形成“商品文化”，滿足人們的物質(zhì)追求；科學(xué)是社會前進(jìn)的不竭動力。對科學(xué)的不同認(rèn)識關(guān)于科學(xué)目前科學(xué)教育界較為流行的觀念是“三位一體”說，即科學(xué)的定義包括三個(gè)重要組成部分：科學(xué)態(tài)度科學(xué)探究的過程及方法科學(xué)探究的成果（科學(xué)知識體系）。至于具體的科學(xué)定義現(xiàn)仍然在探討中。二、科學(xué)的本質(zhì)對于科學(xué)的本質(zhì)中外學(xué)者眾說紛紜。保加利亞學(xué)者T.H.伏爾科夫認(rèn)為：“科學(xué)的本質(zhì)，不在于已經(jīng)認(rèn)識的真理，而在于探索真理”。我國學(xué)者認(rèn)為：科學(xué)是人對自然界客觀事實(shí)和規(guī)律的理性認(rèn)識；科學(xué)是知識體系；科學(xué)是一項(xiàng)社會實(shí)踐活動。美國科學(xué)教育專家萊德曼（Lederman）的報(bào)告中認(rèn)為科學(xué)的本質(zhì)有以下幾個(gè)方面：一是科學(xué)思想是不斷發(fā)展變化的；二是科學(xué)需要證據(jù)；三是科學(xué)帶有主觀性，因而科學(xué)家應(yīng)努力識別并避免偏見；四是科學(xué)是邏輯推理及人類想象和創(chuàng)造力的結(jié)合；五是科學(xué)的發(fā)展受社會及文化因素的影響。下面就五個(gè)方面作分述如下：（一）科學(xué)思想的發(fā)展變化科學(xué)本身就是一個(gè)不斷探究、生產(chǎn)知識的過程。科學(xué)理論的形成是在一定時(shí)期、一定的社會背景條件下產(chǎn)生，因而具有相對性和歷史性，隨著科學(xué)的進(jìn)步和認(rèn)知能力的增強(qiáng)，會使科學(xué)理論不斷更新，科學(xué)理論才能得以完善。例如人類的燃素說、進(jìn)化論就是科學(xué)思想不斷發(fā)展的過程。（二）科學(xué)證據(jù)科學(xué)證據(jù)從哪里來，從實(shí)踐中來?？茖W(xué)需要實(shí)踐。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，所有的科學(xué)規(guī)律必須接受實(shí)踐的檢驗(yàn)，不論現(xiàn)在還是將來。任何一名科學(xué)工作者都必須重視收集證據(jù)，為科學(xué)理論提供依據(jù)。蝸牛絕食？（三）科學(xué)的主觀性和客觀性科學(xué)家從問題的提出，到現(xiàn)象觀察及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以及對數(shù)據(jù)的解釋，常常是在現(xiàn)的科學(xué)理論指導(dǎo)和影響下進(jìn)行的，再加上個(gè)人的知識背景、國籍、性別、信念和經(jīng)歷等諸多因素的影響，使之在科學(xué)觀察和實(shí)驗(yàn)方式上不同，因而會得出不同的結(jié)論。所以科學(xué)理論在一定程度上存在主觀性。但科學(xué)規(guī)律是不隨人的主觀意志為轉(zhuǎn)移的，這是它客觀性的體現(xiàn)。因此，為了正確反映自然界的事物、現(xiàn)象之間的內(nèi)在的、必然的、本質(zhì)的聯(lián)系，我們必須反復(fù)實(shí)踐，認(rèn)真檢驗(yàn)，才有可能避免偏見。（四）科學(xué)的理智性和創(chuàng)造性科學(xué)探究是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作。對事物的認(rèn)識、探討和總結(jié)都需要正確的判斷和推理，怎樣分析和解答更需要理智，不是憑空而來，理智的結(jié)論是千辛萬苦、孜孜不倦的創(chuàng)造性勞動。蘋果從樹上掉下來，牛頓悟出萬有引力，阿基米德在浴池中浸泡，發(fā)現(xiàn)沉浮定律，這些都是觀察、想象和理智推斷所帶來的創(chuàng)造性活動。如果沒有對事物深刻認(rèn)識，不會有理智的推斷。圖2、圖3通過觀察，我們推斷它們曾經(jīng)聚在一起，為什么聚在一起，大家可能有這樣或那樣的推理。所以觀察與推理是科學(xué)的基礎(chǔ)?？茖W(xué)的推理不是人腦憑空的任意想象，而是對客觀現(xiàn)象的合乎邏輯推理的解釋，同一現(xiàn)象可能有多種解釋。上圖是狗足印嗎?(五)科學(xué)影響社會文化科學(xué)的產(chǎn)生是由于社會的需要?？茖W(xué)研究本身就一種社會活動，科學(xué)的結(jié)論必然會影響社會，使人們在價(jià)值觀和世界觀的認(rèn)識上會發(fā)生變化。如“地心說”、“日心說”影響了人們對自然的認(rèn)識，一度成為社會文化的焦點(diǎn)。另外，社會文化的價(jià)值取向直接影響對科學(xué)的投入，對科學(xué)研究方向及方法的選擇，甚至決定對科學(xué)解釋或結(jié)論的取舍。所科學(xué)與社會是互相聯(lián)系相互影響的。第二節(jié)科學(xué)教育及科學(xué)素養(yǎng)的涵義一、科學(xué)教育科學(xué)教育與科學(xué)的發(fā)展幾乎是同步進(jìn)行的。18世紀(jì)中葉至19世紀(jì)中葉，西歐和北美各國都先后完成了以蒸汽機(jī)為標(biāo)志的第一次產(chǎn)業(yè)革命，社會生產(chǎn)力迅速發(fā)展。形勢向教育提出了培養(yǎng)大批合格勞動者的要求。一方面要求“普及教育”和實(shí)現(xiàn)“國民教育”，另一方面要求積極改革教育內(nèi)容，強(qiáng)化科學(xué)知識的傳授。19世紀(jì)中葉至20世紀(jì)中葉，以電動機(jī)的廣泛運(yùn)用為標(biāo)志的第二次產(chǎn)業(yè)革命，推動了社會生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。對人才的要求也就更高。馬克思最先明確提出“科學(xué)教育”的概念，他指出：科學(xué)教育是大生產(chǎn)和近代科學(xué)的產(chǎn)物。20世紀(jì)中葉，以電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用為標(biāo)志的第三次產(chǎn)業(yè)革命，引起了生產(chǎn)與社會出現(xiàn)革命性的變化。什么是科學(xué)教育？學(xué)術(shù)界對科學(xué)教育有不同解釋：科學(xué)教育是一種通過現(xiàn)代科技知識及其社會價(jià)值的教學(xué)，讓學(xué)生掌握科學(xué)概念，學(xué)會科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，且懂得如何面對現(xiàn)實(shí)中的科學(xué)與社會有關(guān)問題做出明智抉擇，以培養(yǎng)科技專業(yè)人才，提高全民科學(xué)素養(yǎng)為目的的教育活動。此定義是從教育角度來說的。科學(xué)教育是關(guān)注科學(xué)技術(shù)時(shí)代的現(xiàn)代人所必須的一學(xué)素養(yǎng)的一種養(yǎng)成教育，是將科學(xué)知識、科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)精神作為整體的體系，使其內(nèi)化成為受教育者的信念和行為的教育過程。從而使科學(xué)態(tài)度與每個(gè)公民的日常生活息息相關(guān)，讓科學(xué)精神和人文精神在現(xiàn)代文明中交融貫通。這是從社會認(rèn)識的角度來定義的。科學(xué)教育的內(nèi)容有：科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)價(jià)值五個(gè)方面。二、科學(xué)教育目標(biāo)與科學(xué)素養(yǎng)(一)小學(xué)科學(xué)教育目標(biāo)凡是目標(biāo)，都有定向、激勵(lì)、調(diào)節(jié)、評價(jià)功能。我國科學(xué)教育采用的是分科教學(xué)的形式，體現(xiàn)在小學(xué)是自然或小學(xué)科學(xué)，初中有物理、化學(xué)、生物，高中則有物理、化學(xué)、生物、地理課程之中。按照國家1995年提出“科教興國”的國策，針對小學(xué)《科學(xué)（3—6年級）課程標(biāo)準(zhǔn)》，我們的總目標(biāo)：“通過科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，知道與周圍常見事物有關(guān)的淺顯的科學(xué)知識，并能應(yīng)用于日常生活，逐步養(yǎng)成科學(xué)的行為習(xí)慣和生活習(xí)慣（掌握和運(yùn)用知識）；了解科學(xué)探究的過程和方法，嘗試應(yīng)用于科學(xué)探究活動，逐步學(xué)會科學(xué)地看問題、想問題（學(xué)會科學(xué)探究的方法和技能）；保持和發(fā)展對周圍世界的好奇心與求知欲，形成大膽想象、尊重證據(jù)、敢于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和愛科學(xué)、愛家鄉(xiāng)、愛祖國的情感（情感態(tài)度）；親近自然、欣賞自然、珍愛生命，積極參與資源和環(huán)境的保護(hù)，關(guān)心科技的發(fā)展”（人生觀和價(jià)值觀）。此目標(biāo)分四個(gè)層面：第一即掌握和運(yùn)用科學(xué)知識，第二是科學(xué)探究，第三是指對科學(xué)的情感態(tài)度，第四即人生觀和價(jià)值觀。（二）科學(xué)素養(yǎng)小學(xué)科學(xué)教育的目的不在于將每一個(gè)人都培養(yǎng)成為科學(xué)家，小學(xué)科學(xué)教育的根本目的是提高公民的素質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，是為了幫助小學(xué)生更好地理解和運(yùn)用科學(xué)解決個(gè)人與社會的問題。小學(xué)科學(xué)教育圍繞著的核心是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，素養(yǎng)即平日說的修養(yǎng)，即具有一定的知識水平和正確對待事物的能力。小學(xué)科學(xué)教育培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)科學(xué)探究情感態(tài)度與價(jià)值觀科學(xué)知識生命世界物質(zhì)世界地球與宇宙科學(xué)素養(yǎng)小學(xué)生需要什么樣的科學(xué)素養(yǎng)？其內(nèi)容包括科學(xué)探究、情感態(tài)度與價(jià)值觀和科學(xué)知識（生命世界、物質(zhì)世界、地球與宇宙）三大方面?！犊茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（3—6）》具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)探究情感態(tài)度與價(jià)值觀生命世界物質(zhì)世界地球與宇宙·認(rèn)識科學(xué)探究·提出問題·猜想與假設(shè)·制定計(jì)劃·觀察、實(shí)驗(yàn)、制作·搜集整理信息·思考與結(jié)論·表達(dá)與交流

·正確對待科學(xué)學(xué)習(xí)·正確對待科學(xué)·正確對待自然·正確對待科學(xué)、技術(shù)和社會關(guān)系（即四個(gè)對待）

·生物的多樣性·生命的共同特征·生物與環(huán)境·健康生活

·物體與物質(zhì)·運(yùn)動與力·能量的表現(xiàn)形式

·地球的概貌與地球的物質(zhì)·地球運(yùn)動與所引起的變化·天空中的星體從科學(xué)知識、科學(xué)探究過程和情感態(tài)度三方面對科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行解讀。1、學(xué)習(xí)、理解和掌握科學(xué)知識體系及結(jié)構(gòu)人類產(chǎn)生以來，隨著對自然的好奇和科學(xué)驗(yàn)證，不斷地發(fā)現(xiàn)新問題，總結(jié)出新成果，形成科學(xué)知識。所以科學(xué)知識是人類對自然界探索的成果的積累及人類在經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上對世界的認(rèn)識的系統(tǒng)概括、抽象和總結(jié)。不同分科的科學(xué)知識分別構(gòu)成自身的知識體系，一般科學(xué)知識體系主要包括科學(xué)事實(shí)、科學(xué)概念、科學(xué)定律和科學(xué)理論等方面的內(nèi)容。科學(xué)事實(shí):

是指人們運(yùn)用感官或科學(xué)儀器獲得的具體的、可被驗(yàn)證的科學(xué)信息。如“水往低處流”，“魚兒離不開水”等?？茖W(xué)概念:

是對科學(xué)事實(shí)的歸類、概括、抽象和總結(jié)。如：“污染”：環(huán)境中混入有害或破壞環(huán)境的物質(zhì)。又如導(dǎo)體：容易導(dǎo)電的物體；絕緣體：不容易導(dǎo)電的物體等?？茖W(xué)定律或科學(xué)規(guī)律:

是用來描述兩個(gè)或多個(gè)科學(xué)概念之間的聯(lián)系。如摩擦——生熱，遺傳——變異等?？茖W(xué)理論是用來解釋各種科學(xué)事實(shí)或科學(xué)規(guī)律的本質(zhì)，其目的是回答“為什么”之類問題。如分子動理論（17-18世紀(jì)，人們開始認(rèn)識到熱現(xiàn)象是由物質(zhì)內(nèi)部大量微粒運(yùn)動引起，后來則形成一種科學(xué)理論——分子動理論），進(jìn)化論(適者生存論)等?？茖W(xué)知識體系結(jié)構(gòu)如圖：科學(xué)理論科學(xué)定律

科學(xué)概念

科學(xué)事實(shí)2、理解科學(xué)探究過程，學(xué)會運(yùn)用科學(xué)方法中國古代就有“授人以魚”不如“授人以漁”的說法，這種做法是有科學(xué)道理的。但得到漁具仍有人饑餓，這是值得思索的。面對著大自然、社會和生命，需要我們?nèi)チ私夂驼J(rèn)識的內(nèi)容太多，人對知識的學(xué)習(xí)不只是需要傳授一方面，更多的是在前人基礎(chǔ)上靠自己去加工、處理也即不斷探究的過程。因此，科學(xué)探究是科學(xué)學(xué)習(xí)的中心環(huán)節(jié)?？茖W(xué)探究不僅可以使小學(xué)生體驗(yàn)到探究的樂趣，獲得自信，形成正確的思維方式，而且可以幫助他們理解什么是科學(xué)，什么不是科學(xué)。我國科學(xué)探究的分目標(biāo)：

知道科學(xué)探究涉及的主要活動，理解科學(xué)探究基本特征。能通過對身邊自然事物的觀察，發(fā)現(xiàn)和提出問題。能運(yùn)用已有知識作出自己假想答案。能根據(jù)假想答案，制定簡單的科學(xué)探究活動計(jì)劃。能通過觀察、實(shí)驗(yàn)、制作等活動進(jìn)行探究。會查閱、整理從書刊及其他途徑獲得的科學(xué)資料。能在已有知識、經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有信息的基礎(chǔ)上，通過簡單的思維加工，作出自己的解釋或結(jié)論，并知道這個(gè)結(jié)果應(yīng)該是可以重復(fù)驗(yàn)證的。能用自己擅長的方式表達(dá)探究結(jié)果，進(jìn)行交流，并參與評議，知道對別人研究的結(jié)論提出質(zhì)疑。美國制定《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》，在科學(xué)探究技能上提出了明確的要求，包括8個(gè)方面，我們國家與他們的要求是基本一致。3、培養(yǎng)對科學(xué)的興趣，樹立科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀情感態(tài)度與價(jià)值觀是科學(xué)素養(yǎng)的組成部分，我們在科學(xué)教育中，通過對千姿百態(tài)、變化萬千、引人入勝的自然現(xiàn)象的學(xué)習(xí)，可以改變學(xué)生的認(rèn)識和行為傾向，激發(fā)他們對科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，陶冶愛科學(xué)、愛家鄉(xiāng)、愛祖國的情感，并為形成正確的科學(xué)價(jià)值觀打下良好基礎(chǔ)。小學(xué)科學(xué)教育情感態(tài)度與價(jià)值觀的目標(biāo)

對待科學(xué)學(xué)習(xí)：保持欲望，尊重事實(shí)，敢于設(shè)想。對待科學(xué)：相信科學(xué)，不迷信科學(xué)。對待自然：熱愛自然，保護(hù)自然。對待科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系：充分利用科學(xué)技術(shù)造服于社會，同時(shí)遵守社會道德規(guī)范。

理性態(tài)度(或科學(xué)態(tài)度)的培養(yǎng)

小學(xué)生情感態(tài)度表現(xiàn)為：兒童天真好奇，遇到新鮮事易沖動，想多觀察和多了解，但注意力不集中。培養(yǎng)和保護(hù)兒童對科學(xué)的興趣及對周圍世界的好奇心，是幫助他們認(rèn)識世界、學(xué)習(xí)并理解科學(xué)知識的重要步驟，還有與情感有關(guān)的態(tài)度如堅(jiān)持不懈，正確對待失敗，愿意與他人合作交流，尊重他人的觀念及勞動成果等也都需要培養(yǎng)。理性態(tài)度

理性態(tài)度：是指在發(fā)展科學(xué)過程技能、探究及建構(gòu)科學(xué)知識的過程中逐漸建立的對于科學(xué)探究的認(rèn)識及態(tài)度（是對科學(xué)理智的思維活動）。其內(nèi)容主要包括如下。1）注意考察任一信息來源的可靠性及重現(xiàn)性，區(qū)分偶然性與必然性。2）重視事實(shí)根據(jù)，合理懷疑，不迷信，不盲從權(quán)威。3）避免在證據(jù)不充分的情況下作出判斷，或?qū)⒛辰Y(jié)論不恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行推廣。4）傾聽和考慮他人的不同觀念或解釋。5）根據(jù)新的證據(jù)，懷疑、修正自己的意見。以往的書中籠統(tǒng)地提科學(xué)態(tài)度，科學(xué)態(tài)度就是面對實(shí)際問題，能夠遵循事物本身的脈絡(luò)，實(shí)事求是?？追蜃诱f：“知之為知之，不知為不知，是知也”。這就是科學(xué)態(tài)度。本書以理性態(tài)度來詳細(xì)說明科學(xué)態(tài)度，其意義更深刻。第二章認(rèn)知科學(xué)與科學(xué)教育第一節(jié)兒童是知識的建構(gòu)者一、腦工作、腦研究與教學(xué)長期以來，我們多是采用“填鴨式”教學(xué)法，“要給學(xué)生一碗水，教師必須有一桶水”。這樣的模式使學(xué)生的大腦成了蓄水器，知識好比流水，教師通過一些方法使之流入學(xué)生大腦?，F(xiàn)代研究證明，知識進(jìn)大腦實(shí)際上是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問題。人腦人腦是由神經(jīng)細(xì)胞組成，每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞又稱為神經(jīng)元,神經(jīng)元又是由細(xì)胞體和側(cè)枝（軸突和樹突）構(gòu)成，由突觸互相連接，形成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。據(jù)估計(jì)，人腦有1000億個(gè)神經(jīng)元，每個(gè)神經(jīng)元通常與1000至10000個(gè)其他神經(jīng)元相互連接。大腦分為左右兩個(gè)半球，中間以胼胝（pianzhi）體相連。左右腦既有分工，又有合作，研究發(fā)現(xiàn)，左腦具有邏輯思維功能，主要分管思考、語言、書寫、計(jì)算、判斷、推理。右腦具有形象思維功能，負(fù)責(zé)操縱感覺領(lǐng)域如認(rèn)識形體，鑒賞繪畫、欣賞音樂。

左腦的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，左腦還有不同功能的分區(qū)：額葉（計(jì)劃、創(chuàng)造性解決問題）；頂葉（身體感覺區(qū)）；枕葉（視區(qū)）；顳葉（言語聽區(qū)或聽區(qū)）；小腦（運(yùn)動、平衡）。左腦分區(qū)當(dāng)刺激到來，通過感覺器官傳向中樞神經(jīng)，并形成某種神經(jīng)元聯(lián)系，不同的刺激聯(lián)系的神經(jīng)元模式不同，如語言刺激就存放于聽區(qū)中，光的剌激就存放在枕葉中。一個(gè)人新知識的學(xué)習(xí)過程，也就是某種對應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式建立的過程。強(qiáng)大的或多感官、多渠道的刺激會存入長期記憶庫中，有利于回憶。目前教育中流行建構(gòu)主義學(xué)說，原因就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式不斷建立的過程。豐富多彩的學(xué)生主動學(xué)習(xí)，有利于建構(gòu)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式，有利于回憶和掌握知識。所以，美國支持學(xué)生動手和科學(xué)探究內(nèi)容的教學(xué)。腦工作?二、建構(gòu)主義與兒童科學(xué)學(xué)習(xí)追溯建構(gòu)主義的歷史，可追溯到18世紀(jì)一位意大利哲學(xué)家維科所發(fā)表的論文，他有這樣的觀點(diǎn)：一個(gè)人只能知道或了解他/她自己建構(gòu)的知識結(jié)構(gòu)，換言之，每個(gè)人總是試圖從感覺器官感受到的混亂信號中尋求模式或順序，從而建構(gòu)他/她自身對世界的認(rèn)識和理解。由于個(gè)人經(jīng)歷、背景及其他生理結(jié)構(gòu)的差異，各自建構(gòu)的知識或?qū)κ澜绲睦斫庖簿筒煌?。目前的建?gòu)主義，通常是對幾種認(rèn)知流派的綜合，如皮亞杰、維果茨基、布魯納、杜威流派等。建構(gòu)主義理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)知識的過程，而不是將課本和教師的知識簡單地裝入學(xué)生頭腦的過程。由于學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識前，頭腦中已經(jīng)積累了一定的知識和經(jīng)驗(yàn)，而且由于學(xué)習(xí)者原有的經(jīng)驗(yàn)不同，建構(gòu)方式也因人而異，即使在同一學(xué)習(xí)情景中接受同樣的信息，不同的學(xué)生也會得到不同的意義和解釋，即取得不同的學(xué)習(xí)效果。因此建構(gòu)主義的本質(zhì)就是學(xué)生在頭腦中主動地將原有經(jīng)驗(yàn)與新信息進(jìn)行比較、分析、批判、選擇并重建知識結(jié)構(gòu)的過程。在這種模式下，學(xué)生是整個(gè)教學(xué)過程中的“主角”和“中心”，教師是教學(xué)活動的組織者和引導(dǎo)者，為學(xué)生建構(gòu)自己的“知識結(jié)構(gòu)”而架橋鋪路。建構(gòu)主義理論要點(diǎn)1、皮亞杰的貢獻(xiàn)在美國教育界流傳我國的一句名言：“耳聞易忘，目睹為實(shí)，躬親則明?！币馑际锹犨^的信息易于忘記，見過的事物便于牢記，惟有親自動手或親身經(jīng)歷過的事件才是真正理解的東西。皮亞杰通過對生物和兒童的長期觀察，他從生物學(xué)的角度提出了學(xué)習(xí)過程模式：生命體(人/兒童)渴望掌握、了解周圍環(huán)境與物質(zhì)世界相互作用與社會相互作用努力、主動適應(yīng)周圍環(huán)境（主動學(xué)習(xí)者）同化順應(yīng)組織機(jī)構(gòu)不平衡平衡為了生存通過兩種方式、過程關(guān)于學(xué)習(xí)過程作為主動學(xué)習(xí)者的兒童，其學(xué)習(xí)過程可理解為不斷同化和順應(yīng)的過程。同化包含著對輸入的信息進(jìn)行識別、處理，使它最大限度地與個(gè)體已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)相適應(yīng)（同化主動）。其結(jié)果是把從環(huán)境中得來的信息經(jīng)過重組，結(jié)合到已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去。順應(yīng)就是當(dāng)輸入信息與現(xiàn)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不相符合，從而造成不平衡，這時(shí)個(gè)體必須修改原認(rèn)知結(jié)構(gòu)以便建立一個(gè)新的平衡狀態(tài)（順應(yīng)從動）。皮亞杰認(rèn)為順應(yīng)、同化的過程還包含知覺、學(xué)習(xí)和動機(jī)（或興趣）的成分。當(dāng)感官輸入和現(xiàn)有認(rèn)知結(jié)構(gòu)之間具有中等程度的不符合時(shí)，個(gè)體興趣最大。興趣在兒童學(xué)習(xí)中有著重要作用，“好奇”和“興趣”是兒童學(xué)習(xí)的原動力，營造一個(gè)使學(xué)生保持“好奇”和興趣的環(huán)境，有利于學(xué)生建構(gòu)知識。要實(shí)現(xiàn)同化、順應(yīng)過程，關(guān)鍵要看信息輸入是否激發(fā)動機(jī)和興趣。

兒童學(xué)習(xí)過程流程圖新事物新經(jīng)歷

設(shè)問：觸摸不同的物體,會有怎樣的溫度感?用手觸摸金屬、木質(zhì)表面、泡沫塑料，有何感受？新經(jīng)歷導(dǎo)致問題的提出：這是什么？為什么會發(fā)生？如何發(fā)生？冷熱差大？將新經(jīng)歷與已有經(jīng)驗(yàn)相比較：能否運(yùn)用已有知識理論回答上述問題？

能！否！假定已有知識或理論回答上述問題，然后運(yùn)用這種已有知識對未來事件或經(jīng)歷作出預(yù)測

尋求驗(yàn)證預(yù)測結(jié)果的證據(jù)

如果無證據(jù)說明預(yù)測結(jié)果的正確性，則尋求與其他早期經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的知識聯(lián)系，作出新嘗試。

如果預(yù)測結(jié)果被驗(yàn)證，則先前知識理論被擴(kuò)展并用于解釋更多的新現(xiàn)象、新經(jīng)歷。

人體對物體的冷熱感覺不同除了與接觸物體的表面溫度有關(guān)外，與手的溫度等有關(guān)！實(shí)驗(yàn)：將手張開，分別向手上呵氣和吹氣，感受是怎樣，如何解釋？2、維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”概念維果茨基的認(rèn)知理論受皮亞杰的影響，他一方面認(rèn)同皮亞杰的思想，同時(shí)他特別強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的社會性，即人的思維的內(nèi)容和過程都不可避免地受社會、文化的影響（被動——主動）。維果茨基認(rèn)為，兒童學(xué)習(xí)的過程是一個(gè)不斷將人類社會知識內(nèi)化的過程，因而教師、家長及社會因素對兒童的成長至關(guān)重要?！白罱l(fā)展區(qū)”？維果茨基對建構(gòu)主義理論的貢獻(xiàn)就是提出的“最近發(fā)展區(qū)”的概念，即兒童的獨(dú)立思維和操作能力與他人(如教師、家長)協(xié)助下能達(dá)到的水平之間的差距。兒童學(xué)習(xí)的過程，也就是其“最近發(fā)展區(qū)”不斷上移的過程。教師的任務(wù)是思考如何在兒童的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)對兒童的學(xué)習(xí)給予恰到好處的幫助和支持。教育對兒童的發(fā)展能起到主導(dǎo)作用和促進(jìn)作用，但需要確定兒童發(fā)展的兩種水平：一種是已經(jīng)達(dá)到的發(fā)展水平；另一種是兒童可能達(dá)到的發(fā)展水平，表現(xiàn)為“兒童還不能獨(dú)立地完成任務(wù)，但在成人的幫助下，在集體活動中，通過模仿，卻能夠完成這些任務(wù)”。這兩種水平之間的距離，就是“最近發(fā)展區(qū)”。

3、科學(xué)教育中的概念轉(zhuǎn)變模型（CCM）帕斯納和他的同事從認(rèn)識論的角度(1982)，提出一種基于建構(gòu)主義理論的幫助人們認(rèn)識兒童的概念發(fā)展與轉(zhuǎn)變過程的概念轉(zhuǎn)變模型。帕斯納將學(xué)生頭腦中概念的建構(gòu)及其聯(lián)系比作一個(gè)動態(tài)的生態(tài)體系，概念的轉(zhuǎn)變過程必須在這個(gè)概念生態(tài)系中進(jìn)行。根據(jù)此模型，兒童學(xué)習(xí)科學(xué)的過程可看作是一個(gè)由新概念替換舊概念的過程，與科學(xué)史中科學(xué)概念和理論體系的建立發(fā)展過程相類似。概念轉(zhuǎn)變的條件（1）學(xué)生必須對原有概念首先產(chǎn)生不滿，由不滿而產(chǎn)生“思變”的欲望。（2）新的概念必須在學(xué)生看來是明白的、可理解的。（3）學(xué)生能夠運(yùn)用新的概念解決問題，并以此解釋原有概念所能解釋的所有現(xiàn)象。（4）學(xué)生能夠運(yùn)用新的概念解決更多的問題，并以此解釋其他更多的、學(xué)生原有概念不能解釋的現(xiàn)象或事件。例如“呼吸”這個(gè)概念：生命有機(jī)體與外界進(jìn)行氣體交換的過程，即氧氣進(jìn)入，二氧化碳排出的過程。更深的概念為：生命活動中一切可以放出能量的化學(xué)反應(yīng)的總稱。概念轉(zhuǎn)變與學(xué)習(xí)的關(guān)系所謂概念轉(zhuǎn)變過程實(shí)質(zhì)就是學(xué)習(xí)過程，就是學(xué)生原有概念改變、發(fā)展和重建的過程，就是學(xué)習(xí)者由前科學(xué)概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變過程。為了促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變，就要進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變教學(xué)。為此，教師必須充分了解學(xué)生相關(guān)學(xué)科的原有知識經(jīng)驗(yàn)背景，了解學(xué)生有哪些錯(cuò)誤概念，并充分運(yùn)用學(xué)生的原有概念創(chuàng)設(shè)教學(xué)中的認(rèn)知沖突（情境），以此作為引發(fā)學(xué)生進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)的契機(jī)。因?yàn)橐D(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤概念，僅僅告訴學(xué)生“正確”的概念是無效的。只有在激勵(lì)性的情境中，在學(xué)生的前概念與科學(xué)概念的激烈碰撞中，才能解決前概念與科學(xué)概念之間的矛盾沖突，實(shí)現(xiàn)由前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變。概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)模式以CCM理論為基礎(chǔ)的教學(xué)模式遵從如下順序：一是采用不同診斷方式獲得盡可能多的關(guān)于學(xué)生的已有知識水平以及各種可能的錯(cuò)誤概念方面的信息；二是運(yùn)用該信息設(shè)計(jì)具體教學(xué)過程；三是通過學(xué)生自我評估和教師評價(jià)相結(jié)合的方式檢驗(yàn)測學(xué)生是否實(shí)現(xiàn)了從前非科學(xué)概念到科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變?！癈CM”的優(yōu)缺點(diǎn)該模式通過實(shí)踐證明，其優(yōu)點(diǎn)是：它在增進(jìn)學(xué)生對科學(xué)概念的理解及提高學(xué)生對科學(xué)的興趣等方面有顯著效果。不足為：它教學(xué)時(shí)會遇到困難，因?yàn)楹茈y做到學(xué)生一致的認(rèn)知沖突（活動和實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生原有知識相矛盾），也有人認(rèn)為此模式對學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)過程的解釋過于簡單化和理想化，對學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)等因素缺乏考慮。該模型經(jīng)修改后，它強(qiáng)調(diào)了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中情感因素、學(xué)習(xí)態(tài)度等方面的重要性。另外，把學(xué)生新概念的構(gòu)建與科學(xué)家建立、發(fā)展科學(xué)概念相等同來看是不妥當(dāng)?shù)?。第二?jié)兒童思維發(fā)展的主要階段及特征皮亞杰是一位生物學(xué)家，對認(rèn)知學(xué)術(shù)界的主要貢獻(xiàn)之一在于他率先對兒童的智力、思維發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，他將兒童的思維發(fā)展劃分成四個(gè)階段：感覺運(yùn)動階段（0—2歲），前運(yùn)演階段（2—7歲），具體運(yùn)演階段（7—11歲），形式運(yùn)演階段（11歲以上）。

階段及特征（1）階段1：感覺運(yùn)動階段（隨意表征）處于這一時(shí)期，兒童的思維是高度感性化的，他們的認(rèn)知主要是通過感官得到感性知識，如觀看可得到顏色及形狀信息，通過觸摸可得物體軟硬程度信息，通過品嘗獲得風(fēng)味等信息。他們不能有意識地進(jìn)行模式設(shè)計(jì)或排列，對事物的解釋或表達(dá)是隨意的。階段及特征（2）階段2：前運(yùn)演階段（相似性分類）處于這一時(shí)期的兒童的行為通常發(fā)生在大腦對該行為的思考之后。如大小不同的蘋果放在一起讓他選擇一個(gè)，結(jié)果如何？當(dāng)然是大的，這是思考后的選擇結(jié)果。再如將一堆顏色、形狀、大小不同的卡片放在一起，讓一個(gè)4歲的小孩進(jìn)行分類，其結(jié)果如右圖。說明這一時(shí)期的兒童尚未對匹配或分類形成完整的概念，因此他們在解決問題的過程中，往往一次只注意到一個(gè)變量（大?。荒芾斫狻笆睾恪钡母拍??？傊?，這一時(shí)期的兒童的認(rèn)知機(jī)能以相對具體性、自我中心性和刻板性等為特征。階段及特征（3）階段3：具體運(yùn)演階段（一致詳盡的分類及多重分類）這一階段對物體分類的能力的主要特征是：6-11歲能根據(jù)某一種共同的特征對所有物體進(jìn)行分類。如將顏色進(jìn)行歸類。隨著年齡及經(jīng)驗(yàn)積累，8-11歲兒童能根據(jù)一種以上特征或特性進(jìn)行分類，從而具備多重分類的能力。此時(shí)他們認(rèn)識到物體固有的特征，而且從知覺定向占優(yōu)勢的水平過渡到較大程度的思維靈活性為特征的認(rèn)知水平。如溫度升高，糖溶解度加大，反之認(rèn)識到溫度降低，糖則析出。兒童逐漸顯示出認(rèn)知運(yùn)演的可逆性，同時(shí)對變量和守恒概念有一定的理解。見書35頁圖。階段及特征（4）階段4：形式運(yùn)演階段（運(yùn)用邏輯思維及推理的復(fù)雜分類）此階段表現(xiàn)在：一是搞清從屬關(guān)系。大約在11歲，兒童開始思考物體群之間的關(guān)系和上位概念。物體之間不是孤立存在的，小集合歸屬于大集合，大集合之上還有更大的集合。此階段兒童的思維活動具有演繹推理的性質(zhì)，學(xué)生能夠在較為一般的事物與較為具體的事物之間進(jìn)行邏輯推理。如：所有的植物都是生物，所有的松樹都是植物，因此，所有的松樹都是生物。但是，生物并不都是松樹。這里植物是松樹的上位概念，而生物又是植物的上位概念。生物植物松階段及特征（4）二是對物體進(jìn)行橫向及縱向的多重分類和再分類。到14歲左右，他們的思維方式變得更加靈活，能夠根據(jù)一種或幾種特征對物體進(jìn)行分類，并將物體按多種不同的方式重新分類。他們認(rèn)識到每一種分類由目標(biāo)來決定，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)實(shí)和表象特征思考可能的或假設(shè)的東西，并從其中選擇與事實(shí)最接近或最合理的假設(shè)。如將書按大、中、小，按厚、中等、薄，以及按小說、非小說進(jìn)行歸類。階段及特征（4）三是搞清事物或概念關(guān)系進(jìn)行分類。到16歲，學(xué)生能根據(jù)事物或概念之間的本質(zhì)聯(lián)系及其邏輯關(guān)系進(jìn)行橫向、縱向的分類和再分類。他們同時(shí)認(rèn)識到，某一排列只是多種可能性的一種，認(rèn)識更加深化。認(rèn)知科學(xué)研究表明，兒童的思維發(fā)展都要經(jīng)過從簡單到復(fù)雜、從具體到抽象、從非本質(zhì)表征到本質(zhì)表征的認(rèn)識過程，這一發(fā)展順序不因人的社會文化背景的不同而改變。概念圖物質(zhì)組成成分為分子/原子純凈物(同一種分子)混合物(兩種或多種分子)溶液非溶液溶質(zhì)溶劑懸濁液乳濁液單質(zhì)(同一種元素)金屬非金屬化合物(兩種或多種元素)堿酸鹽第三節(jié)學(xué)習(xí)動機(jī)與科學(xué)教育人為什么學(xué)習(xí)？為了100分，為了得到表揚(yáng)，為了考個(gè)好學(xué)校，為了掌握知識，都不全對。關(guān)于學(xué)習(xí)的動機(jī)或動力在哪里，世界上的研究理論不少，這里我們一起來了解和討論。一、馬斯洛的人本主義理論皮亞杰認(rèn)為學(xué)生生來就具有好奇心，由于好奇而驅(qū)使他們不斷探究和學(xué)習(xí)新知識。從教學(xué)的角度講，當(dāng)教學(xué)內(nèi)容正也處于或略高于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及內(nèi)在驅(qū)動力最大。維果茨基也認(rèn)為教師要了解學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，才能為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)與幫助。在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生對特殊或一般學(xué)業(yè)不感興趣很常見，更不說構(gòu)建知識。學(xué)生學(xué)習(xí)的動力因素是多方面的，人本主義馬斯洛作為代表其學(xué)習(xí)動力說認(rèn)為，課堂或書本學(xué)習(xí)都不是人生的第一需要。他將人的需要分成從低到高多個(gè)等級，當(dāng)?shù)图壭枰缟妗踩?、在團(tuán)體中的親密感、自尊心等得到滿足后，高級需要如智力發(fā)展、藝術(shù)欣賞、自我實(shí)現(xiàn)等才會受到重視。一般來說，某一層次的需要相對滿足了，就會向高一層次發(fā)展，追求更高一層次的需要就成為驅(qū)使行為的動力。即需要理論。需要其實(shí)大多情況下是盲目的，但需要是客觀存在的。教師的任務(wù)之一是了解學(xué)生的需要，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的特殊興趣，并將它與學(xué)習(xí)聯(lián)系起來，同時(shí)教師要努力創(chuàng)造安全、愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生在知識的海洋里探索。“需要理論”二、班德拉的社會認(rèn)知學(xué)習(xí)理論班德拉對兒童或成人通過觀察而進(jìn)行學(xué)習(xí)的模式作了長期的專門研究。按班德拉的理論，觀察式學(xué)習(xí)(理論)主要包括以下幾個(gè)過程：（1）注意過程，即學(xué)生注意到待學(xué)習(xí)或示范言行；（2）大腦內(nèi)部信息處理和記憶過程；（3）行動過程，即將通過觀察學(xué)到的東西通過言行表達(dá)出來；（4）動機(jī)過程，即學(xué)習(xí)者決定是否注意示范言行的部分或全部，對觀察到的示范言行如何處理，是否付諸實(shí)踐等。如“螞蟻能否食用”的觀察，模仿秀的出現(xiàn)等。體現(xiàn)出別人能做的，自己也能做到，關(guān)鍵是什么？班德拉同時(shí)強(qiáng)調(diào)，影響學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的因素主要包括學(xué)生對自身能力的自信程度以及對行為后果的預(yù)測。如果一個(gè)人的自信心越強(qiáng)，對成功所抱的希望越堅(jiān)定，其學(xué)習(xí)的熱情也就越高漲。我們可以通過以下幾種途徑來增強(qiáng)學(xué)生的自信程度：（1）努力為學(xué)生提供成功的機(jī)會，讓學(xué)生親身經(jīng)歷成功的喜悅；（2）讓學(xué)生注意到同輩或自己類似的人物的成功的例子；（3）通過“個(gè)別”談話，重視學(xué)生的“閃光點(diǎn)”，并及時(shí)給予肯定；增強(qiáng)學(xué)生的自信（4）為學(xué)生提供輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境，避免過于嚴(yán)肅、緊張。三、威那的歸因理論在對情感、信念深入研究后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果主要受兩個(gè)方面因素的影響：成敗歸因及目標(biāo)定位。威那的學(xué)習(xí)動機(jī)理論認(rèn)為（歸因理論）：每個(gè)人在經(jīng)歷了任何學(xué)習(xí)方面的成敗后，往往試圖分析或總結(jié)成敗的原因。即“失敗是成功之母”。常見的成敗歸因：個(gè)人學(xué)習(xí)能力的高低、努力程度、學(xué)習(xí)任務(wù)的難易程度和個(gè)人運(yùn)氣的好壞。如高考，對不同的人其成敗歸因各不相同。目前，認(rèn)知科學(xué)的學(xué)者們根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和目的把學(xué)生分為兩類：一是以理解、掌握知識為目的；二是以取得高為目的。學(xué)習(xí)態(tài)度、動機(jī)與行為的關(guān)系以理解、掌握知識為目的學(xué)生是以取得高為目的學(xué)生以自我提高為樂成敗歸因?yàn)樽晕遗Τ潭冗x擇挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)堅(jiān)持不懈，知難而進(jìn)，正確對待成敗

運(yùn)用、尋求有效的學(xué)習(xí)方法以高人一籌為榮成敗歸因?yàn)樽陨砟芰蛲饨缫蛩刂挥挟?dāng)對自己的能力充滿信心時(shí)才選擇挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)；否則盡量避免挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)知難而退，懼怕失敗

滿足于機(jī)械記憶，不求甚解教師的任務(wù)就是要幫助學(xué)生建立以理解、掌握知識為目的的學(xué)習(xí)態(tài)度?，F(xiàn)今專家們建議學(xué)生宜采用以下三種學(xué)習(xí)模式：一是有意義的學(xué)習(xí)；二是有一定自主權(quán)的學(xué)習(xí)；三是自我比較學(xué)習(xí)。有意義的學(xué)習(xí)是指學(xué)生在明確意識到學(xué)習(xí)任務(wù)與自身或日常生活的相關(guān)意義的情況下進(jìn)行的學(xué)習(xí)。例如對紙廠排污河道的觀察，可得出污染狀況的結(jié)論，有利于增強(qiáng)環(huán)保意識。有一定自主權(quán)的學(xué)習(xí)是指學(xué)生對學(xué)習(xí)任務(wù)有一定的選擇自由，并能在一定范圍內(nèi)參與教學(xué)決定。如提供不同難易程度的問題，交由學(xué)生自選擇完成。自我比較學(xué)習(xí)是指學(xué)生自己對學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)動機(jī)、學(xué)習(xí)方法和能力，以及學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行縱向和橫向比較，從而肯定自己或找出不足的過程。三種學(xué)習(xí)模式第三章以探究為中心的科學(xué)教育教學(xué)理論和實(shí)踐第一節(jié)“動手—?jiǎng)幽X”的教學(xué)思想一、“動手—?jiǎng)幽X”的提出及要求“動手—?jiǎng)幽X”是美國及許多國家小學(xué)科學(xué)教育的基本教學(xué)思想?；趦和恼J(rèn)知特點(diǎn)及實(shí)踐研究。美國標(biāo)準(zhǔn)指出學(xué)科學(xué)是一種主動學(xué)習(xí)的過程，學(xué)生在“做”中“學(xué)”；我國的標(biāo)準(zhǔn)中要求教師要鼓勵(lì)兒童動手動腦“學(xué)”科學(xué)。由此，可看出“動手—?jiǎng)幽X”對科學(xué)教育來說有著重要意義。二、為什么要倡導(dǎo)“動手—?jiǎng)幽X”的教學(xué)

心理學(xué)研究表明，對于兒童來說，技能的形成需要反復(fù)的模仿練習(xí)，而知識的獲取主要通過感性經(jīng)驗(yàn)的積累。兒童時(shí)常依靠動手操作來認(rèn)識和理解世界，但其認(rèn)識和理解范圍常局限于可感知的具體事物。小學(xué)生不能僅靠教師言語抽象地描繪來認(rèn)知，而應(yīng)當(dāng)有親身的體驗(yàn)和具體操作才能理解科學(xué)概念及內(nèi)涵。所以對待兒童就要采用兒童思維發(fā)展所適應(yīng)的方式進(jìn)行教學(xué)才能貼近學(xué)生，達(dá)到教學(xué)目的。這就是重視“動手—?jiǎng)幽X”的根本原因。美國通過對小學(xué)生的考察，得出的結(jié)論是：“如果應(yīng)用實(shí)驗(yàn)性科學(xué)教學(xué)方法，教師可期望學(xué)生在科學(xué)過程技能及創(chuàng)造力方面有實(shí)質(zhì)性的提高；在感知覺、邏輯推理、語言發(fā)展、科學(xué)知識和數(shù)學(xué)方面有中等程度進(jìn)步；在對科學(xué)教育及對教學(xué)課程本身的態(tài)度等方面也有一定的進(jìn)步，而對那些相對成績差的學(xué)生幫助會更大?！苯鼛资陙恚覈谛W(xué)教學(xué)中教師們大多數(shù)仍習(xí)慣于教師講學(xué)生記、考試背定義的模式。顯然，這與科學(xué)教育是不相吻合的。因此，需要教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，但是將科學(xué)概念和原理轉(zhuǎn)化成為適合兒童特點(diǎn)及可接受的言語是很難的，困難的原因主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：1．教師喜歡用自己學(xué)習(xí)理解的方式及水平來講授；2．教師在處理概念、學(xué)科結(jié)構(gòu)時(shí)很少考慮學(xué)生的認(rèn)識及心理過程；3．教師的講授易深化，容易造成學(xué)生認(rèn)識模糊。動手動腦的教學(xué)困難三、重視“動手—?jiǎng)幽X”1．“動手—?jiǎng)幽X”的關(guān)系我們強(qiáng)調(diào)采用“動手—?jiǎng)幽X”的教學(xué)方法，“動手”只是一種手段，“動腦”才是目的?！皠邮帧薄ⅰ皠幽X”的關(guān)系如右圖。動手動腦動手不動腦不動手動腦不動手不動腦高低高低動手動腦思維發(fā)展2．“動手—?jiǎng)幽X”的教學(xué)模式1）“動手”模式學(xué)生全部按教師的要求進(jìn)行動手操作，幾乎沒有什么思維過程。此模式對學(xué)生的作用不大。2）“動腦”模式此模式是教師講解為主的方式，對學(xué)生抽象思維的發(fā)展有利，也是較有效的教學(xué)模式。3)“動手—?jiǎng)幽X”從動手操作和思維發(fā)展來看“動手動腦”是最理想的模式。就科學(xué)課來談，此模式的教學(xué)方法富有兒童情趣和符合兒童的認(rèn)知規(guī)律，最有利于思維發(fā)展。教學(xué)中教師一定要言語動作應(yīng)力求形象、直觀、生動有趣，同時(shí)要注意引導(dǎo)兒童得出自己學(xué)習(xí)的結(jié)論。小學(xué)生在思維上要求直觀性和具體性，這是教學(xué)中值得注意的，但我們的目標(biāo)不要一味照顧小學(xué)生直覺的思維方式，即遷就其需要，而是要將他們低級的具體形象思維方式引入到高級抽象邏輯思維階段，這才是我們對其思維培養(yǎng)的根本目的。第二節(jié)“發(fā)現(xiàn)法”教學(xué)思想和課程結(jié)構(gòu)論一、發(fā)現(xiàn)法布魯納是美國著名認(rèn)知派心理學(xué)家。是構(gòu)建主義理論的支持者和倡導(dǎo)者，他率先將皮亞杰等學(xué)者的兒童認(rèn)知發(fā)展理論應(yīng)用于兒童教育中，主張用“發(fā)現(xiàn)法”進(jìn)行教學(xué)。他認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動就是一種發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)法也叫“假設(shè)法”、“探究法”、“解決問題法”、“引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法”。發(fā)現(xiàn)并不限于尋求人類尚未知曉的東西，確切地說，它是包括用自己的頭腦親自獲得知識的一切方法。即發(fā)現(xiàn)不同于科學(xué)家的發(fā)明，而是學(xué)生憑自己的力量對人類文化知識所做的再發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)法中教師的作用教師只是學(xué)生尋找信息中起指導(dǎo)和顧問作用，而不是充當(dāng)說明者。師生怎樣做？教師：提供材料，作出指導(dǎo)和引導(dǎo)，當(dāng)好顧問。學(xué)生：收集信息，自主思考，尋找證據(jù)，發(fā)現(xiàn)和總結(jié)規(guī)律。所起的作用就是：提高學(xué)生智慧的潛力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機(jī)，同時(shí)也幫助學(xué)生形成探究的態(tài)度，發(fā)展探究的能力。例如：提供蝴蝶成蟲、蛹、幼蟲、卵組合圖，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)變態(tài)。應(yīng)用發(fā)現(xiàn)法可以幫助和促進(jìn)學(xué)生學(xué)會探索解決問題的方法，學(xué)會活用和有效組織信息，并養(yǎng)成靈活而執(zhí)著地追求態(tài)度，從而使他們成為“自主而自動的思想家”。發(fā)現(xiàn)法的不足之處是：費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，另外，發(fā)現(xiàn)法對教師學(xué)生的要求較高，一般小學(xué)高年級才采用，就我國和狀況，很難成為課堂教學(xué)中的主要方法。1．學(xué)科結(jié)構(gòu)20世紀(jì)60年代，布魯納提出以學(xué)科基本結(jié)構(gòu)為中心的課程改革思想。他指出：不論我們教哪一個(gè)學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生理解學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)。什么是學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)？學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)就是學(xué)科的基本概念、基本原理及其內(nèi)在規(guī)律。他說：“掌握某事物的結(jié)構(gòu)，就是能夠理解它是如何與其他許多別的事件或知識有意義地聯(lián)系起來的。簡單地說，學(xué)習(xí)學(xué)科結(jié)構(gòu)就是學(xué)習(xí)事物是怎樣互相關(guān)聯(lián)的。如物質(zhì)與元素，氧化與還原，化合與分解等。二、課程結(jié)構(gòu)論

2．強(qiáng)調(diào)學(xué)科結(jié)構(gòu)的理由布魯納強(qiáng)調(diào)教學(xué)中要注重學(xué)科結(jié)構(gòu)的理由如下：（1）學(xué)生懂得了學(xué)科結(jié)構(gòu)，就容易理解掌握整個(gè)的學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容。如英語中，單詞，句型與結(jié)構(gòu)規(guī)則的掌握就有利于學(xué)英語。（2）學(xué)生懂得了學(xué)科結(jié)構(gòu)，就可以更好地記憶學(xué)科知識。他說：除非把一件件事情放進(jìn)構(gòu)造得很好的框架里，否則，很快就會忘記。（3）學(xué)生懂得了學(xué)科結(jié)構(gòu)，能夠促進(jìn)技能和知識的遷移。因?yàn)檎莆樟嘶靖拍詈驮?，就可以用之舉一反三，觸類旁通。（4）學(xué)習(xí)了學(xué)科結(jié)構(gòu)能夠縮小“高級”知識和“初級”知識之間的差距。雖然學(xué)科的基本概念和基本原理有高低、難易之分，但根本性質(zhì)是一致的。如果不掌握學(xué)科結(jié)構(gòu)，學(xué)生很難將學(xué)到的知識推廣開來，更難以解決難題和激發(fā)智慧。他還指出：獲得的知識如果沒有完滿的結(jié)構(gòu)把它們聯(lián)系在一起，那是一種多半會遺忘的知識。3．遷移布魯納課程結(jié)構(gòu)的理論是建立在教育心理學(xué)的“遷移”這個(gè)概念上的。遷移”就是已經(jīng)獲得的知識、技能，甚至方法和態(tài)度對學(xué)習(xí)新知識、新技能的影響。如掌握英語的輸入法，再來學(xué)習(xí)五筆輸入法，它們之間有無影響？影響有兩種，我們把學(xué)生已有的知識和技能如果對學(xué)習(xí)新知識和技能起一種幫助和推動作用的影響稱為正遷移，反之對新知識、新技能的學(xué)習(xí)起阻礙作用的影響稱為負(fù)遷移。布魯納認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中會發(fā)生兩種遷移，即特殊遷移和普遍遷移。特殊遷移是指學(xué)習(xí)者在掌握某一種技能后，其經(jīng)驗(yàn)和知識在其它方面運(yùn)用中能得到技能的轉(zhuǎn)移。如會騎自行車的人，很容易學(xué)會開摩托車。普遍遷移是指學(xué)習(xí)所知的基本概念和基本原理對學(xué)習(xí)新知識所有的影響，它是一般原理和態(tài)度的遷移。學(xué)生在掌握基本概念和原理后，就容易理解和解決遇到新知識及新問題。要實(shí)現(xiàn)一般原理和態(tài)度的遷移，必須精通學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)。特殊遷移和普遍遷移課程結(jié)構(gòu)理論核心思想總之，布魯納的課程結(jié)構(gòu)理論核心的思想是：如果你理解了知識結(jié)構(gòu)，你可以獨(dú)立前進(jìn)，你無須與每件事物打交道，只要掌握某些原理你就可以推斷事物。如建筑物的結(jié)構(gòu)原理等。搞清結(jié)構(gòu)有利于使學(xué)生這樣的“新手”變成“專家”。但并不是只要將知識結(jié)構(gòu)傳授給學(xué)生后，就能有效的學(xué)習(xí)。有效的教學(xué)是考慮到學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與所學(xué)新知識的結(jié)構(gòu)之間建立起有意義的、實(shí)質(zhì)性聯(lián)系，這樣學(xué)生才有可能真正理解所學(xué)內(nèi)容并加發(fā)應(yīng)用。第三節(jié)“學(xué)習(xí)循環(huán)”與科學(xué)教學(xué)施瓦布從科學(xué)及其科學(xué)探究的本質(zhì)的角度提出了以探究為中心的教學(xué)思想——即學(xué)生學(xué)習(xí)的過程應(yīng)與科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的過程相一致。他認(rèn)為，在以探究為中心的科學(xué)課堂里，學(xué)生不是被動地接受書本知識和科學(xué)理論，而是尋求科學(xué)理論或規(guī)律建立的證據(jù)；教師的任務(wù)不再是簡單地傳授知識，而需考慮如何提問、如何尋求證據(jù)評估學(xué)生的探究學(xué)習(xí)成果。為了做好探究式的科學(xué)教學(xué)，美國人找到了一種模式，就是“學(xué)習(xí)循環(huán)”?！皩W(xué)習(xí)循環(huán)”正好與探究為中心的科學(xué)教學(xué)結(jié)合起來，下面我們就來了解它們是如何結(jié)合的?！皩W(xué)習(xí)循環(huán)”，起源于美國20世紀(jì)60年代“科學(xué)課程改進(jìn)研究工程”，現(xiàn)今美國小學(xué)科學(xué)教學(xué)中廣泛應(yīng)用。幾十年來的實(shí)踐和研究證明這種學(xué)生自主探究和教師講授相結(jié)合的教學(xué)方法在小學(xué)