文档介绍：从“科学探究”到“科学实践”
唐小为
2014/07/06
从“科学探究”到“科学实践”
“科学探究”是1996年《美国国家科学课程标准》的核心概念;
我国2001年科学课标将科学探究作为主要学习内容与学习方式,列于内容标准之首;
“科学实践”(scientific practices)是美国科学2011年教育新框架、2013年《下一代科学标准》首位关键词
我国2016新课标强调科学素养的综合培养,包括科学知识,科学探究,科学态度,科学、技术、社会与环境四方面。
科学探究和科学实践究竟有何不同?
光到底是一种什么东西?
古希腊:
光是粒子流
与光相关的现象
光沿直线传播
光可反射和折射
光束可以互相穿过
观测到“水波状”的衍射条纹
不能绕过障碍物传播
光的色散
彩色且明暗交错的“牛顿环”
双缝干涉
圆盘衍射中间会出现泊松亮斑
1881:迈克尔逊-莫雷:“以太风”对光速无影响
黑体辐射
光电效应
17世纪
格里马第:光是以“以太”为介质传播的波
1704:牛顿:光是作周期性振动的粒子
1690:惠更斯:
光是纵波
1819:菲涅尔:光是以“以太”为介质传播的横波
1900:普朗克发现必须接受“量子”的这一假设
1905:爱因斯坦的“光量子”
1801:托马斯杨:光是波长在1/36000至1/60000英寸的波
讨论
如果以上都属于科学实践,那么科学实践应该包含什么?
这样的科学实践和传统意义上的科学探究相比,有什么相同点和不同点?
关于科学
科学是一个理论主导、不断进化的过程,其驱动目的是寻求对自然现象具有更高一致性的解释;
科学没有单一的方法,方法为解决问题服务,观察和实验为理论的生成、发展、检验、评价提供证据;
科学需要逻辑推理,但逻辑推理不是科学思维的全部,联想、想象的能力同样很重要;
科学还是以交流、合作、辩论等形式进行的社会性活动。
为什么美国课标提“科学实践”
从“科学方法”到“科学探究”
科学方法=模式化实验方法
“理论性科学讨论的水太深,一旦踏进去,就会完全抹煞学生的科学学习兴趣。”
科学方法=“思维五步”及其变式
“没有什么比要求学生记忆并遵循一套一成不变的步骤来理解自然现象离科学更远的了!”
科学探究=“动手做”
“只强调动手,怎么能保证脑也会跟着一起动?”
科学探究=“思维五步”及其变式继续主导实践
……
从“科学探究”到“科学实践”
并不是要否定探究,而是避免将探究缩减为过分强调实验、与内容相分离的单一步骤集合体;
用复数形式的“实践”来描述科学,避免读者在解读时陷入两类思维定势,即认为存在唯一的、普适性的“科学方法”,或认为“有关科学的一切都是不确定的”;
避免因探究概念不统一,产生理念上千差万别的课堂探究教学实践
更好地阐述探究在科学中的含义,强调长期以来因过分看重实验探究而忽视的其它科学活动,如建模、发展解释、参与辩论等。
科学实践的三个维度