1、 杭州市基礎(chǔ)教育研究室 徐春建 安徽六安 2017.03.02衷心地向各位小科同行致敬！ 杭州市共有小學(xué)科學(xué)教師2717名（2015年12月），對應(yīng)學(xué)校525所。為誰而教？為誰而教？黨的教育事業(yè)？黨的教育事業(yè)？ 謀生手段？謀生手段？ 考試成績？考試成績？ 校長表揚？校長表揚？ 家長認(rèn)可？家長認(rèn)可？ 社會責(zé)任？社會責(zé)任？ 教學(xué)技能？教學(xué)技能？ 為誰而教？為誰而教？為了學(xué)生的發(fā)展而教！為了學(xué)生的發(fā)展而教！中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)目前科學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀目前科學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀 1、難難：時區(qū)、傅科擺、浮力、生物進(jìn)化、小電動機 2、多多：一節(jié)課有2-3個活動 3、雜雜：多種教學(xué)模式、各種名師模板

2、為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué)為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué) 此岸：前概念劉默耕的“過河”論 彼岸：科學(xué)概念（探查和暴露） （觀察、實驗和論證）（應(yīng)用和聯(lián)系）基于學(xué)習(xí)立場的教學(xué)為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué)為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué) 1 1、探查和暴露學(xué)生的前概念。、探查和暴露學(xué)生的前概念。濱江區(qū)聞濤小學(xué)錢軍紅獲全國優(yōu)質(zhì)課一等獎（濱江區(qū)聞濤小學(xué)錢軍紅獲全國優(yōu)質(zhì)課一等獎（201510201510昆明）昆明）物體在水中的沉浮本課的教學(xué)思路：本課的教學(xué)思路： 普遍的設(shè)計普遍的設(shè)計以第三個活動為教學(xué)重點（以第三個活動為教學(xué)重點（2020分分鐘以上），指向鐘以上），指向“材料材料”，即密度的認(rèn)識。第一個和，即密度的認(rèn)識。第一個和第

3、二個活動就要簡化。第二個活動就要簡化。 我們的設(shè)計我們的設(shè)計刪去第三個活動，加深對第一個刪去第三個活動，加深對第一個活動的認(rèn)識（確立沉浮的標(biāo)準(zhǔn)），將第二個活動作為活動的認(rèn)識（確立沉浮的標(biāo)準(zhǔn)），將第二個活動作為教學(xué)重點（教學(xué)重點（3030分鐘以上），充分暴露學(xué)生關(guān)于沉浮的分鐘以上），充分暴露學(xué)生關(guān)于沉浮的前概念。前概念。 關(guān)于密度，學(xué)生的說法有： 學(xué)生1：“密度是指一個東西可以被壓縮” 學(xué)生2：“密度與這個東西里面的空氣多少有很大的關(guān)系” 學(xué)生3：“大小和輕重兩個因素加起來考慮，就是密度” 思考：學(xué)生說出了“密度”這個詞語，是理解或知道密度了嗎？會說某個科學(xué)名詞是否代表理解了相關(guān)的科學(xué)概念？“沉

4、和浮”的單元目標(biāo)能否以“密度”為核心？為什么要將第三個活動刪去？為什么要將第二個活動作為教學(xué)重點？奧蘇伯爾奧蘇伯爾 “ “假如讓我把全部教育假如讓我把全部教育心理學(xué)僅僅歸結(jié)為一條原理心理學(xué)僅僅歸結(jié)為一條原理的話，那么，我將一言以蔽的話，那么，我將一言以蔽之曰：影響學(xué)習(xí)的唯一最重之曰：影響學(xué)習(xí)的唯一最重要的因素，就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)要的因素，就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么。要探明這一點，知道了什么。要探明這一點，并應(yīng)據(jù)此進(jìn)行教學(xué)。并應(yīng)據(jù)此進(jìn)行教學(xué)?！?教育心理學(xué)：一種認(rèn)知觀扉頁為什么要將第二個活動作為教學(xué)重點？ 心理學(xué)家皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論認(rèn)為:圖式認(rèn)知是人類認(rèn)識事物的基礎(chǔ)。當(dāng)個體面臨新刺激時總是試圖把它納

5、入頭腦中原有的圖式之中，以其達(dá)到“同化”；如若不能達(dá)成同化，那么個體必須修正原有圖式或重建圖式，即為這一過程皮亞杰稱謂“順應(yīng)”。因為同化畢竟比順應(yīng)要省力很多，所以在科學(xué)概念教學(xué)中，順應(yīng)原有圖式比同化原有圖式費力很多。“圖式”“同化”“順應(yīng)”“前概念”的定義： 前科學(xué)概念一般是指學(xué)生在學(xué)前由長期的日常經(jīng)驗形成的對事物、現(xiàn)象的看法和觀念。 按照認(rèn)知心理學(xué)的觀點，這種前概念的存在是必然的。因為個體從出生就開始了探索環(huán)境、順應(yīng)環(huán)境的活動，在活動中構(gòu)建出了特定的認(rèn)知模式（圖式）。前科學(xué)概念就是這種圖式的反映。但它們中許多只是一種對事物和現(xiàn)象的非本質(zhì)認(rèn)識，因此，表現(xiàn)在科學(xué)學(xué)習(xí)中的學(xué)生的前概念多是膚淺的、與

6、科學(xué)概念相悖的，對學(xué)生形成科學(xué)概念構(gòu)成了障礙。學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念研究 羅星凱 周中權(quán) 前概念在學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)中扮演著非常重要的角色。新概念的形成建立在它的前概念基礎(chǔ)之上。當(dāng)科學(xué)概念和前概念比較一致時，學(xué)生就容易理解；反之，他們就會覺得很難?！扒案拍睢钡奶攸c： 1、直觀性。學(xué)生往往憑借感官對現(xiàn)象進(jìn)行一些直觀的解釋，這些解釋往往停留在感性認(rèn)識的水平上，缺乏嚴(yán)格的推理和實驗驗證。 2、不連貫性。學(xué)生經(jīng)常會對同一類現(xiàn)象提出不同甚至是自相矛盾的解釋。也稱為“不守恒性”。 3、個體差異性。對于同一現(xiàn)象，不同的學(xué)生會給出不同的解釋。因為每個學(xué)生都有自己的前概念系統(tǒng)（圖式），都會以自己的圖式來解釋所觀察到

7、的現(xiàn)象。 5、穩(wěn)定性。對于學(xué)生感性認(rèn)識比較豐富的那些前概念，它們在學(xué)生的大腦中已經(jīng)形成了一種固定的模式，而且這種模式不是孤立存在的，往往存在于一定的認(rèn)知框架或體系中，因而具有一定的穩(wěn)定性。也稱為“頑固性”。 4、隱蔽性。小學(xué)生受限于口頭語言（外部語言）與思維語言（內(nèi)部語言）的不對等，往往無法準(zhǔn)確、有效的表達(dá)自己的前概念。 暴露前概念的具體方法有設(shè)問、談話、畫圖、問卷、實驗操作、模擬演示等。 教學(xué)要提供合理方法把學(xué)生的前概念充分地暴露出來。教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)一個寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)置一定的教學(xué)情境引出問題，鼓勵并激發(fā)學(xué)生對新問題進(jìn)行猜想和解釋，在必要的時候鼓勵學(xué)生之間進(jìn)行質(zhì)疑和辯論。 怎樣暴露學(xué)生的前概

8、念？怎樣暴露學(xué)生的前概念？怎樣暴露學(xué)生的前概念？ 課例：三年級上冊螞蟻 學(xué)生在課前畫的螞蟻，杭州市11年某區(qū)展示課怎樣暴露學(xué)生的前概念？錢軍紅執(zhí)教錢軍紅執(zhí)教物體在水中的沉浮物體在水中的沉浮獲全國優(yōu)質(zhì)課一等獎（獲全國優(yōu)質(zhì)課一等獎（201510201510昆明）昆明）怎樣暴露學(xué)生的前概念？錢軍紅執(zhí)教錢軍紅執(zhí)教物體在水中的沉浮物體在水中的沉浮獲全國優(yōu)質(zhì)課一等獎（獲全國優(yōu)質(zhì)課一等獎（201510201510昆明）昆明）“單元整體教學(xué)單元整體教學(xué)”的意義：的意義： “單元整體教學(xué)單元整體教學(xué)”能將多個探究活動有結(jié)構(gòu)地組能將多個探究活動有結(jié)構(gòu)地組合在一起，讓多個探究活動共同指向某個教學(xué)主題，合在一起，讓多

9、個探究活動共同指向某個教學(xué)主題，從而保證對該主題進(jìn)行長期而深入的探究。從而保證對該主題進(jìn)行長期而深入的探究。 “單元整體教學(xué)單元整體教學(xué)”的實施，改變了以往的的實施，改變了以往的“一英一英里寬，一英寸深里寬，一英寸深”的淺層探究，實現(xiàn)了的淺層探究，實現(xiàn)了“一英寸寬，一英寸寬，一英里深一英里深”的深層探究，這對于促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維的深層探究，這對于促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展、提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重大意義。發(fā)展、提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重大意義。研究范例：研究范例：杭州市小科杭州市小科“有效單元有效單元”專題研訓(xùn)（學(xué)林街小學(xué)專題研訓(xùn)（學(xué)林街小學(xué)20150520-2120150520-21）時間的測量時

10、間的測量單元的班級記錄大表（學(xué)林街單元的班級記錄大表（學(xué)林街4 4年級）年級）徐春建執(zhí)教水珠從哪里來20161024溫州王小梅老師在全國第五屆教科版小學(xué)科學(xué)優(yōu)質(zhì)課中展示溫州王小梅老師在全國第五屆教科版小學(xué)科學(xué)優(yōu)質(zhì)課中展示201605201605（甘肅蘭州）（甘肅蘭州）水珠從哪里來“原始版權(quán)原始版權(quán)”為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué)為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué) 1 1、探查和暴露學(xué)生的前概念。、探查和暴露學(xué)生的前概念。本人在課前的調(diào)查（本人在課前的調(diào)查（201610201610）水珠從哪里來為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué)為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué) 1 1、探查和暴露學(xué)生的前概念。、探查和暴露學(xué)生的前概念。本人在課前的調(diào)查（

11、本人在課前的調(diào)查（201610201610）水珠從哪里來為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué)為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué) 1 1、探查和暴露學(xué)生的前概念。、探查和暴露學(xué)生的前概念。賣小學(xué)生的前概念賣小學(xué)生的前概念 觀點觀點人數(shù)人數(shù) 姓名姓名 杯口冒氣杯口冒氣35凌高軍怡、平錦奕、孫歐然、徐凡云、吳皓天、凌高軍怡、平錦奕、孫歐然、徐凡云、吳皓天、陳恒燁、施睿哲、方綺玥、劉麥杰、李葭暉、杜陳恒燁、施睿哲、方綺玥、劉麥杰、李葭暉、杜雨桐、沈子歆、任海滔、張瑞希、顧錦文、余悅、雨桐、沈子歆、任海滔、張瑞希、顧錦文、余悅、應(yīng)宇軒、王思語、徐亦聰、周梓涵、楊沛涵、包應(yīng)宇軒、王思語、徐亦聰、周梓涵、楊沛涵、包雅思、周舟、譚瑞琪

12、、趙妍、董俊豪、顧子軒、雅思、周舟、譚瑞琪、趙妍、董俊豪、顧子軒、裘佳悅、吳哲儒、陳可昕、錢俊佶、李正軒、陳裘佳悅、吳哲儒、陳可昕、錢俊佶、李正軒、陳若欣、朱紹嘉若欣、朱紹嘉 杯壁透氣（水）杯壁透氣（水）7左可妍、姚俊毅、潘佳音、朱晨曦、包哲軒、沈左可妍、姚俊毅、潘佳音、朱晨曦、包哲軒、沈元皓、李米樂元皓、李米樂 外熱內(nèi)冷外熱內(nèi)冷 1潘舟遠(yuǎn)潘舟遠(yuǎn) 沒想法沒想法 1何駿毅何駿毅為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué)為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué) 1 1、探查和暴露學(xué)生的前概念。、探查和暴露學(xué)生的前概念。聞濤學(xué)生的前概念聞濤學(xué)生的前概念 觀點觀點人數(shù)人數(shù) 姓名姓名 杯口冒氣杯口冒氣19倪子皓、戴希躍、高禹恒、朱佳穎、吳依

13、舟、來宸宇、胡皓文、陳義儒、李劍楠、勞欽琳、張晨浩、王喜悅、胡佳、陳亦栩、張樂怡、洪皓屹、王將瓔、潘澤宇、王煜凱 杯壁透水杯壁透水4王秦校、王紫玥、張佳琳、倪開杯壁透氣杯壁透氣 3鄒嘉怡、施昊男、錢楨宸 外熱內(nèi)冷外熱內(nèi)冷 17虞果、吳桐羽、韓書妍、趙丹寧、李曉、范慧妍、吳瑞琪、全振軒、盛媛晴、鞏羿宸、王子曦、張晟凱、周嘉玲、傅鈺涵、陳煒杰、朱昊然、徐籽寧看不懂看不懂1李學(xué)成 觀點觀點人數(shù)人數(shù) 姓名姓名 杯口冒氣杯口冒氣19倪子皓、戴希躍、高禹恒、朱佳穎、吳依舟、來宸宇、胡皓文、陳義儒、李劍楠、勞欽琳、張晨浩、王喜悅、胡佳、陳亦栩、張樂怡、洪皓屹、王將瓔、潘澤宇、王煜凱 杯壁透水杯壁透水4王秦校

14、、王紫玥、張佳琳、倪開杯壁透氣杯壁透氣 3鄒嘉怡、施昊男、錢楨宸 外熱內(nèi)冷外熱內(nèi)冷 17虞果、吳桐羽、韓書妍、趙丹寧、李曉、范慧妍、吳瑞琪、全振軒、盛媛晴、鞏羿宸、王子曦、張晟凱、周嘉玲、傅鈺涵、陳煒杰、朱昊然、徐籽寧看不懂看不懂1李學(xué)成杯口冒氣杯口冒氣 1919人人倪子皓、戴希躍、高禹恒、朱佳穎、吳依舟、來宸宇、胡皓文、陳義儒、李劍楠、勞欽琳、張晨浩、王喜悅、胡佳、陳亦栩、張樂怡、洪皓屹、王將瓔、潘澤宇、王煜凱杯壁透水杯壁透水 4 4人人王秦校、王紫玥、張佳琳、倪開杯壁透氣杯壁透氣 3 3人人鄒嘉怡、施昊男、錢楨宸外熱內(nèi)冷外熱內(nèi)冷 1717人人虞果、吳桐羽、韓書妍、趙丹寧、李曉、范慧妍、吳瑞

15、琪、全振軒、盛媛晴、鞏羿宸、王子曦、張晟凱、周嘉玲、傅鈺涵、陳煒杰、朱昊然、徐籽寧看不懂看不懂 1 1人人李學(xué)成為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué)為了學(xué)生發(fā)展的科學(xué)教學(xué) 2 2、通過觀察、實驗和論證，轉(zhuǎn)化、通過觀察、實驗和論證，轉(zhuǎn)化學(xué)生錯誤的前概念。學(xué)生錯誤的前概念。水珠從哪里來 “矛盾事件”即通過讓學(xué)生嘗試解釋一個矛盾事件，引起概念沖突，再鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知調(diào)整，建立與科學(xué)概念相一致的新的概念模型。 教師要采取一定的教學(xué)策略來轉(zhuǎn)化學(xué)生的錯誤前概念。美國學(xué)者納斯伯姆和諾威克等提出了“矛盾事件”和“認(rèn)知沖突”的教學(xué)策略。 “認(rèn)知沖突”也被稱為“蘇格拉底詰問”。古希臘的蘇格拉底常在街頭與人做嚴(yán)肅的哲學(xué)交談

16、，先接受該人的陳述，而不直接論斷其是非，而引導(dǎo)至一個顯然的矛盾，從而使該人對他自己的信念產(chǎn)生沖突。在科學(xué)教學(xué)中，只有引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，才能感受到前概念的不足，認(rèn)識到替換或調(diào)整已有概念的必要性。怎樣轉(zhuǎn)化學(xué)生錯誤的前概念？怎樣轉(zhuǎn)化學(xué)生錯誤的前概念？討論：水蒸氣看不見，那么白汽是水蒸氣嗎？杭州邵鋒星執(zhí)教水和水蒸氣（09年省優(yōu)質(zhì)課一等獎第一名）反思本節(jié)課的教學(xué)反思本節(jié)課的教學(xué) 艱辛的集體論證過程艱辛的集體論證過程錄像：瓶子里的水減少了嗎本節(jié)課的教學(xué)思路本節(jié)課的教學(xué)思路 本課的兩大基石是“觀察”和“論證”。就目前的科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀來說，“科學(xué)論證”是需要認(rèn)真學(xué)習(xí)和強化實施的。 下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)（下一代科學(xué)

17、教育標(biāo)準(zhǔn)（Achieve 2013.4Achieve 2013.4）n科學(xué)實踐的八個類型：科學(xué)實踐的八個類型： 提出問題和明確需要解決的難題提出問題和明確需要解決的難題 建立和使用模型建立和使用模型 設(shè)計和實施調(diào)查研究設(shè)計和實施調(diào)查研究 分析和解釋數(shù)據(jù)分析和解釋數(shù)據(jù) 利用數(shù)學(xué)和計算思維利用數(shù)學(xué)和計算思維 建構(gòu)解釋和設(shè)計解決方案建構(gòu)解釋和設(shè)計解決方案 基于證據(jù)進(jìn)行論證基于證據(jù)進(jìn)行論證 獲取、評估和交流信息獲取、評估和交流信息論 證提出和明確問題基于證據(jù)的論證實 證建立和使用模型運用數(shù)學(xué)獲取、評價和交流信息研究設(shè)計和實施調(diào)查研究科學(xué) 實踐分析和解釋數(shù)據(jù)建構(gòu)解釋 科學(xué)論證的形式科學(xué)論證的形式 科學(xué)論

18、證一般包括兩種形式：個體論證（內(nèi)在的科學(xué)論證一般包括兩種形式：個體論證（內(nèi)在的科學(xué)推理支撐）和個體間論證（社會性建構(gòu)、形成共科學(xué)推理支撐）和個體間論證（社會性建構(gòu)、形成共識）。其中個體間論證也被稱為識）。其中個體間論證也被稱為“集體論證集體論證”，我們，我們?nèi)菀子^察到的是容易觀察到的是“集體論證集體論證”。而。而“個體論證個體論證”由于由于小學(xué)生的年齡特點和教材特點，即容易被忽視，也較小學(xué)生的年齡特點和教材特點，即容易被忽視，也較難被檢測。難被檢測。 “個體論證個體論證”和和“集體論證集體論證”的關(guān)系的關(guān)系 個體論證和集體論證是科學(xué)學(xué)習(xí)的必經(jīng)過程，兩者個體論證和集體論證是科學(xué)學(xué)習(xí)的必經(jīng)過程，兩者的關(guān)系是相輔相成的：個體論證是表征、外顯、精致化的關(guān)系是相輔相成的：個體論證是表征、外顯、精致化觀點的過程，為集體論證提供了素材支持；集體論證是觀點的過程，為集體論證提供了素材支持；集體論證是個體觀點碰撞、深化、評價、修正的過程，為個體論證個體觀點碰撞、深化、評價、修正的過程，為個體論證提供了提升平臺。兩者不是一個線性過程，應(yīng)該是一個提供了提升平臺。兩者不是一個線性過程，應(yīng)該是一個循環(huán)往復(fù)的認(rèn)知過程。這個過程是很花時間的，教材編循環(huán)往復(fù)的認(rèn)知過程。這個過程是很花時間的，教材編寫者和執(zhí)教教師應(yīng)該對教學(xué)內(nèi)容的容量加以限定。寫