关键词:
科学史
比较研究
科学教科书
案例开发
摘要:
《义务教育科学课程标准(2022年版)》提出,科学教师要合理运用科技史素材这一课程资源,帮助学生感悟科学本质,渗透科学史教育,以学生为主体进行教学设计。本研究基于葡萄牙教育学家Laurinda Leite的《科学教科书科学史内容分析检核表》,对河北人民出版社出版的《科学》教科书(以下简称【冀人版】)和美国麦克米伦公司出版的《科学启蒙》小学科学教科书(以下简称【麦克版】)5-6年级中科学史内容进行比较研究并进行创新教学案例开发与教学实践研究。本研究运用文献分析法,梳理了上世纪60年代以来的相关文献,论述本研究的研究背景、确定研究课题与研究方法,并形成本研究的研究思路。界定“科学史”、“科学本质观”等本研究的核心概念;分析“建构主义学习理论”、“布鲁纳发现学习理论”及“孟克奥斯本HPS教学模式”对拟开发教学案例的指导作用,以此为依据设计形成对案例课程的指导模式。(框架模式于案例开发相关章节进行具体呈现)在核心概念和理论基础的指导下,结合我国小学科学课程标准的相关要求,采用比较分析法对中美两国5-6年级小学科学教科书中科学史内容的数量、内容类型、呈现方式与活动类型进行比较分析,结果如下。(1)科学史数量方面。【麦克版】科学史总量明显高于【冀人版】;两版在各册数量分布上有很大差异,但均呈现随着年级的升高而增多的特点;【麦克版】科学史篇幅的“详”述数量明显大于【冀人版】,能使学生深入地了解科学史;【冀人版】在领域分布上更注重向“技术与工程”领域的科学史渗透,内容难度适中,更贴合我国学生实际。(2)内容类型方面:材料选择上,【冀人版】中的科学史比较注重技术发明及其应用,有利于学生STSE意识的培养,而【麦克版】比较重视科学概念的产生及发展,更侧重于学生基础理论的学习。“科学家”故事内容类型的数量较少,从人文教育的视角看尚有缺失。(3)呈现方式方面:两版教科书均以图文结合为主要表现形式。文字表达上,两版教科书的科学史文字内容占比最多的均为“特定版块”,【麦克版】通过“文学链接”栏目或“写作链接”栏目,提供课外阅读资源,拓展学生的科学史学习途径;【冀人版】设置“科学在线”和“资料卡片”栏目,对科学史事件的叙述较为详细,且伴有问题,有利于引起学生的思考与讨论。(4)活动类型方面:活动意图上,【麦克版】更注重学生对科学史的自主阅读,【冀人版】更注重探究类型活动。活动设计上,【冀人版】教科书运用科学史材料指导模拟实验的实施;【麦克版】教科书通过介绍科学史引起学生疑问,讲解科学原理后通过模拟实验进行验证。基于以上结论,以及本研究理论基础对案例课程教学的设计模式、2017版小学科学课程标准的相关要求,采用案例研究法与教育实验研究法对【冀人版】五年级“地表探秘”一课进行创新教学案例开发与教学实践研究,并利用SPSS19.0软件进行教学结果检验与评价。研究发现:实验班在教学目标四个维度的落实情况均优于对照班,且实验班学生对“地表探秘”一课的整体掌握情况高于对照班。基于案例教学实践研究结论,提出进一步完善本案例教学的实施策略:(1)利用多元史料资源,丰富基础科学观念;(2)呈现科学冲突曲折,强化科学本质培育;(3)引导设计合作探究,体现发现学习主旨;(4)综合活动归纳总结,深化科学体系建构。