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中外科学教育教学策略比较(1)

2017-08-06 01:05 摘要：由于文化传统的不同、社会发展程度的差异以及意识形态的区别，不同国家研制的科学教育教学策略体现出不同的倾向和特色。对中外科学教育教学策略的比较研究将更好地促进科学教育的发展。基于有限案例的研究表明中外科学教育教学策略存在三方面主要差异：中外科学教育教学策略在教学内容载体选择上明显不同；价值取向上差异显著；研发方式与途径风格迥异。关键词：科学教育；教学策略；比较研究一、科学教育教学策略的界定科学教育教学策略（science education strategy）自20世纪70年代以来频繁出现于西方科学教育研究文献中，自20世纪90年代以来在我国渐成研究热点。这里的“科学教育”通常指物理、化学、生物、地理等学科，这几门学科的共同特点是：研究对象是客观世界、研究方法体现实证特征。“教学策略”的定义比较复杂，不同的研究者对“教学策略”有不同的定义。邵瑞珍主编的《教育心理学》一书对教学策略的定义是：“教学策略是教师在教学过程中，为达到一定的教学目标而采取的相对系统的行为。”李晓文等认为：教学策略具有动态的教学活动纬度和静态的内容构成纬度。[1]较早研究课堂教学策略的美国学者埃金等人认为，教学策略就是“根据教学任务的特点选择适当的方法”。[2]一般而言，我国学者倾向于认为：策略是比方法更上位的概念，策略比方法更高远一些、更抽象、更概括些。策略既有技能特性又有系统特性，因而具有普遍意义。而西方学者则常将教学策略看做具体的教学方法。不过，他们通常在特定的教育理念和教学环境中谈教学策略。如Borich著、易东平译的《有效教学方法》（Effective Teaching Methods）一书中，有专章介绍“直接教学策略”“间接教学策略”“提问策略”等非常具体的教学方法。新西兰配合1—9年级《科学》的教学编制的“Teaching and Learning Strategies”中，详细介绍了许多具体教学方法，且都冠名以“某某策略”，如“邮箱策略”“毛线团策略”等。鉴于以上分析，本文将科学教育教学策略暂时界定为：“在一定教育理念指导下的科学教育具体教学方法及应用。”二、关于科学教育的共识在近期的世界科学教育发展中，已经基本确立了一些共识，它们是中国、美国以及其他一些国家不约而同提倡的。[3,4]其核心内容包括以下几点。●科学教育的目的是提高公民的科学素养。科学素养不仅包括科学知识与技能，还包括科学过程与方法、情感态度与价值观。●科学是面向所有学生的。科学课程应从学生的生活经验出发，注意知识技能在实际生产、生活中的运用，重视科学技术与社会的相互关系。科学课程要反映作为当代科学实践之特点的理性传统与文化传统。●科学学习是一种能动的过程。学习科学是学生亲自动手而不是别人做给他们看的事情。科学探究是学习科学的重要途径，也是学习科学的重要内容。这些关于科学教育的共识构建起中外科学教育教学策略比较的前提和基础。对科学教育目的、内容和途径之认识的一致性，使得各国在设计和运用科学教育教学策略中有了许多共同的追求；不同的人文、地域和历史背景又赋予各国的科学教育教学策略鲜明的特色，使比较成为可能。三、中外科学教育教学策略比较（一）中外科学教育教学策略在教学内容载体选择上明显不同教学策略设计要选择适当的教学内容作为载体，有些教学内容的学习和传授需要特殊的教学策略。中外教学策略设计所选择的学科内容载体明显不同。我们先看以下两个案例。案例1 哪种炸薯片含有的热量更多这是新西兰科学教师Azra在中国为某高师课程与教学论（化学、物理）研究生演示的一个教学片段。教师给出两种不同品牌的炸薯片，要求学生通过实验判断它们中哪一种含有的热量更多？在让学生讨论各种可能的方案后，演示了其中的一个方案：用回形针将薯片固定在软木塞上，点燃薯片，用薯片燃烧产生的热量加热盛有50 mL水的大试管，根据试管中水温上升的多少比较薯片含有热量的多少。然后，讨论上述实验是否“fair”。尽管“fair”一词的本意是“公平的”，但观看Azra演示的中国的这些未来的科学教师显然认为这个实验不够科学，他们在发言中将自己所认为的此实验的所有不合理之处都讲了出来：① 两薯片的厚薄、大小可能不同。② 两薯片的质量可能不同。③ 两薯片燃烧的完全程度可能不同。④ 加热水时热量的散失多少可能不同（火苗的稳定性不一样）。⑤ 两只被加热的试管管壁厚薄可能不同。⑥ 如果将薯片弄得更碎，甚至变成粉末，燃烧会更充分，结果会与燃烧整个薯片不同。⑦ 食物含有的热量是在体内消化时释放出来的，用燃烧的方法所得结果是否代表食物含有的热量，值得怀疑，等等。Azra肯定了听众的质疑，并自然地过渡到下一个问题：“在这个实验中，我们需要保持哪些量不变？”以及更进一步的问题：“如果全班分成若干个小组，每个小组都做上述实验，还可得出不同的结果，怎样看待这种不同，它为什么会产生？应该如何处理？如果将各组测得的水温上升值平均后再代入公式算薯片的能量是否比依据单独的一组数据算更准确？”案例2怎样形成喷泉这是我国某中学化学教师的一个教学片段。她首先演示了如图1所示的氨气溶于水的“喷泉实验”。先将胶头滴管中的水挤一点进入烧瓶，烧瓶中就会因为氨气的大量溶解而形成负压，导致烧杯中的水进入烧瓶，形成喷泉。然后教师给出了图2所示的装置，要求学生讨论怎样利用此装置产生喷泉。讨论是很有意思的，实录如下。学生1：可以用嘴向下面锥形瓶中吹气。教师：吹的目的是想增大锥形瓶中的压强，是吧？还有没有更好的办法来增大下面的压强？想一想。吹气的话，这个气压还是有限度的，能不能采用其他方法，作为化学实验这种方法（用嘴吹）不太妥当，是不是？学生2：可以通过加热锥形瓶的方法。教师：很好。加热锥形瓶，就会使下面的压强增大，那么液体就由下往上喷。刚才这位同学提出的方法是通过加热来增大下面的压强，那么我们能不能从上面着手呢？想一想。学生3：可以通过用冷水浇在上面的圆底烧瓶上，形成内外压强差。教师：可以通过用冷水浇在上面，形成内外压强差。我觉得还可以换一种方法，例如用冷的毛巾来敷，这样就会使上面的压强减小，从而形成喷泉，非常好。刚才同学们是设法增大下面的压强或者减小上面的压强，我们能不能通过增大上面的压强来形成喷泉呢？大家考虑一下，如果上面的压强增大了，就会出现什么现象？氨就会怎么样？会沿着导管进入下面的水中。是不是能引发喷泉？好，也可以。那怎样去增大上面的压强呢？同学刚才说用冷毛巾敷，那现在怎么办？对，用热毛巾敷，这样就可以增大上面的压强了，同样可以引发喷泉。上例中新西兰教师选择的作为教学策略载体的教学内容与生活关系密切，更注意科学过程、方法的引导，且对所讨论的内容在原理上作了适当的近似处理和简化；中国教师选择的教学内容是重点学科知识，逻辑推理严密，但在生活中不常见，有点像实验室中的智力游戏。这种差异在中外科学教育教学策略研发中普遍存在，相关的例证还有很多。比如测定香烟烟雾中的有毒物质、用纸上层析法鉴别支票签字的真伪、比较电池的性价比、比较不同洗涤剂的去污能力和毒性等，是常见的国外教学策略设计的载体。而我国设计的教学策略则更注重教学难点和重点的突破，如让学生通过实验探究原电池形成的条件、用实验探究外界条件对化学反应速度的影响、推测和想象CH4分子的空间构型、探究利用“守恒法”“十字相乘法”解题的规律等。教学策略研发在教学内容载体选择上的差异一定程度上反映了中外基础科学教育传统的不同。较长时期以来，我国的科学教育以传授科学知识为主要目标，加之激烈的升学竞争，教师自然比较注重如何更有效地传授知识。一些西方国家比较早地注意到科学内涵的丰富性和科学教育的人文性，认为“科学不仅是需要学习的一堆知识，同时也是一种学习的过程或方法”[5]“每一个人都应该有机会去领略一番因领悟和探明自然界的事理而可能产生的那种兴奋之情和自我满足感。”[3](1)因而，在设计教学策略时比较注意选择过程性的和与生产、生活密切联系的内容作为载体。另一个重要认识差异还在于：日常生活中的事例通常是复杂的、受多种因素影响的，而我国科学教育工作者非常重视知识的逻辑关系和推理的严密性，由于担心出现科学性错误而不敢也不善于将日常生活中复杂的科学问题简单化、将结构严谨的知识趣味化。比如，有一种国外初中科学教材在介绍盐的性质时，设计了不用冰箱制造冰激凌的活动。在我国大多数教师看来，其中涉及“盐使水的凝固点降低”的知识，是超过教学要求的，因此，大多数教师可能就不能接受，更不会设计类似活动。也许对教学策略研发在教学内容载体选择上比较理智的认识应该是：传授知识和体验过程、方法都需要精心设计教学策略。做关于过程和方法教学的策略设计时，要允许或应该在原理上做适当的简化和近似处理，以突出过程和方法的本质特征。做关于知识内容教学策略设计时，要努力寻找生产、生活的实际情境，以体现科学知识的真正价值。共2页: 1 [2] 下一页 论文出处(作者):