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围绕科学与技术概念的教学——第六期“做中学”骨干教师高级研修培训

发布时间:2015-06-16 点击:5696 作者:叶艳 来源:汉博网站

五年多前,国际科学院组织科学教育项目(IAP/SEP)在苏格兰组织了一场规模不大的国际研讨会。十位来自各国的IAP/SEP成员聚集在一起,为了确定学生在科学学习中应该接触哪些核心概念,从而帮助他们理解自然、赞赏自然,并保持对自然界的好奇。这次会议的研讨成果最终汇集成《科学教育的原则和大概念》(Principles and Big Ideas of Science Education)一书。从此,围绕“大概念”成为国际科学教育的一大趋势。今年,这个小组的成员又将近年来他们对科学大概念的思考编辑在新的著作Working With Big Ideas of Science Education中,发展了大概念对教学的意义。

什么是大概念?大概念有哪些?为什么要教授大概念?为了解答这些问题,2015610日,第六期“做中学”骨干教师高级研修在东南大学如期举行。来自英国的科学教育顾问Derek Bell教授和来自美国的科学教师培养专家Hubert Dyasi教授为本期研修班学员带来了为期三天的科学教育培训,主题即“围绕科学与技术概念的教学”。

  

Derek Bell教授                   Hubert Dyasi教授      

 

在第一天的研修中,Derek Bell教授首先介绍了“为什么需要科学大概念”以及“大概念是什么样的”。Derek Bell教授用四个词“基础性”、“解释力”、“感兴趣”和“文化意义”来形容大概念的特征。在了解了学生需要掌握的大概念后,如何围绕科学大概念进行教学呢?Derek Bell教授通过一张图表,讲解了课程、评测、教学法以及教师专业能力在建构大概念过程中的作用以及相互之间的联系。

    如何围绕大概念进行教学,十分重要的一点是要探寻儿童有哪些概念,只有了解清楚儿童的初始概念,我们才能选择正确的路径帮助儿童达到我们要求他们达成的概念目标。在下午的活动中,Derek Bell教授让学员分享了他们各自带来的、关于三个问题(食物在身体里去了哪些地方?你是怎样看见一本书的?你认为会发光的东西有哪些?)的儿童初始概念。通过交流和讨论,学员们发现学生对于这些问题有着不同的前概念,有科学的,有不科学的。Derek Bell教授组织小组讨论设计教学,如何利用关键问题来引导那些有着错误前概念的学生,改变他们的想法,建构正确的概念。

  

如何围绕科学大概念教学             讨论交流学生的前概念   

 

结束了第一天的理论盛宴,研修第二天又进入了活动的庆典。Hubert Dyasi教授通过两个活动“固体和液体”以及“声音”,让学员们通过亲身体验,了解了如何通过探究探索概念,以及如何在不同情境中应用概念。在活动初期,个别学员认为这些活动过于简单,毕竟对于成人,尤其是科学老师而言,固体、液体以及声音这些都是再熟悉不过的概念。但是Hubert Dyasi教授仍然希望学员们耐心地进行实验,并在活动之后向学员解释了缘由。探究,就是要从真实的活动体验中去寻求证据,得出结论,而不是仅凭自己的经验想当然地得出结论,这也是在科学课堂上教师需要让学生认识和了解的科学的本质。

 

学员在研究固体和液体

 

学员参与活动的气氛在最后一天达到了高潮,第三天Hubert Dyasi教授通过做乐器的活动为学员讲解了在工程技术的课程中如何应用概念。“制作乐器”在小学中也是比较传统和普及的课程,但Hubert Dyasi教授的要求是利用木板、钉子和琴弦或其他能想到的材料制作一个能发出多种音调的弦乐器。各组学员像学生一样热烈地投入到制作活动中,讨论、交流、设计、制作、测试、改进,充分体验了工程技术活动的整个流程。学员对概念的应用,以及在概念理解上的合作与创新,都一一体现在了他们的作品之中。有的小组在制作出成品之后,发现仅仅弹拨琴弦,并不能发出洪亮的声音,因此联想到大多数乐器都具有放大声音的共鸣箱,因此四处寻找材料改进他们的作品。还有的小组不满足于只发出两种音调的制作要求,他们根据吉他发声的原理,制作成具有8个音阶,能够弹奏出完整曲子的简易吉他。

 

 

学员制作的弦乐器

 

最后一天下午,Derek Bell教授以“反思概念:评测学习”为题,带领学员总结并反思了这几天的培训课程。评测是教学中必不可少的环节,学生在经历探究活动之后,如何通过评测来了解他们是否建构了概念呢?Derek Bell教授给学员介绍了一些方法和策略。最后Derek Bell教授提出了对于“围绕科学与技术概念的教学”最后的思考:

吸引:激发学生对科学的兴趣,启发他们参与科学活动,利用原有的知识和经验,达成既定的目标。

丰富:探索多种可能性,理解科学现象背后的原理,尊重不同角度的解释,接受事物的复杂性。

发展:找出问题的解决方案,探索新的事物,扫描视野,寻找新的机会。

通过本次培训,学员了解了大概念的起源、特点及意义,意识到要想让学生顺利建构概念,必须从了解学生的初始概念入手,利用合适的探究活动及关键问题,引导学生逐步建构概念。在探究活动中要重视实证,从证据中寻找答案而非仅凭经验,在工程技术活动中应用概念,可以加深对概念的理解。评测学生是否达成概念学习的目标应以形成性评测为主,关注学生将概念与各种情境相联系的能力。三天的培训课程开拓了教师的视野,认识到“围绕概念进行探究”的重要意义,对于如何在今后的教学中融入大概念都有了深刻的思考。

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