【正文】 不同層次的探究 不同層次的探究 ? 按照探究的開放程度，科學(xué)探究可以分為不同的層次，分別是 驗(yàn)證性探究、結(jié)構(gòu)化探究、引導(dǎo)性探究和開放式探究 。 形成性評(píng)測(cè) 是一個(gè)周期性連續(xù)的過程，它 不斷將有關(guān)學(xué)生想法和技能的信息即時(shí)地提供給教學(xué)過程，并促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí) 。 科學(xué)課程有效教學(xué)法的特征 ? 探究式的教學(xué)方法（ Inquirybased teaching） ? 基于神經(jīng)發(fā)展科學(xué) (Neurodevelopment Science) 和社會(huì)建構(gòu)主義 ? 形成性評(píng)測(cè)（ Formative assessment）的運(yùn)用 探究 學(xué)生是通過他們 親自參加探查來發(fā)展自己的理解 ，他們 收集和運(yùn)用數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)想法 ，并找到能最好解釋他們所發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象的概念。特別是，他們應(yīng)該看到同行評(píng)論的實(shí)踐和獨(dú)立的確實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有助于在科學(xué)中保持客觀性和信任。 ? 在學(xué)生理解數(shù)學(xué)和計(jì)算的進(jìn)程中，應(yīng)該在每個(gè)年級(jí)的科學(xué)課堂逐漸開發(fā)這些工具。 Developing and Using Models 建立和使用模型 ? 模型在 最低的 年級(jí)就開始出現(xiàn) ? 學(xué)生關(guān)于模型的進(jìn)程從具體的 “圖畫“或比例 模型開始，逐漸到高年級(jí)比較抽象的關(guān)系表征圖 ? 應(yīng)該鼓勵(lì)比較小的學(xué)生設(shè)計(jì)圖畫或簡(jiǎn)單的圖表來表述他們?cè)谡{(diào)查過程中的發(fā)現(xiàn)，并且利用這些圖畫或圖表來解釋發(fā)生了什么 Developing and Using Models 建立和使用模型 ? 隨著年級(jí)的增高，都應(yīng)該利用更加復(fù)雜的模型，使得學(xué)生在科學(xué)教育中不斷進(jìn)步 ? 學(xué)生繪制模型的質(zhì)量依賴于以前所學(xué)的知識(shí)和技能以及學(xué)生對(duì)模型系統(tǒng)的理解，所以應(yīng)該要求學(xué)生根據(jù)自己理解的不斷深入，不斷完善自己的模型 ? 課程需要明確地強(qiáng)調(diào)模型的作用，并為學(xué)生提供模型制作工具（如，信息技術(shù)模型，智能模型，如 NetLogo，電子數(shù)據(jù)表格），以便學(xué)生評(píng)價(jià)該實(shí)踐的核心，并且發(fā)展相應(yīng)的技能以及應(yīng)用合適的模型。 ? 對(duì)實(shí)踐（如模仿，形成解釋，參與辯論與評(píng)價(jià)）的反復(fù)強(qiáng)調(diào)是為了形成這樣一種觀點(diǎn) ： 應(yīng)該通過探究過程來學(xué)習(xí)科學(xué) 。 ? 盡可能地經(jīng)常回顧常見錯(cuò)誤概念。使概念向更抽象的方向發(fā)展，是科學(xué)教學(xué)中主要的困難之一。 學(xué)生的概念進(jìn)展 ? 提出的另一種方式是“ 訓(xùn)練 ”的方式，在這種方式里，學(xué)習(xí)就像訓(xùn)練馬拉松賽跑。 ? 科學(xué)教育的目標(biāo)不是去獲得一堆由事實(shí)和理論堆砌的知識(shí)，而應(yīng)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)趨向于核心概念的進(jìn)展過程，這樣做有助于學(xué)生理解與他們生活相關(guān)的事件和現(xiàn)象。穩(wěn)定的物質(zhì)狀態(tài)內(nèi)部電場(chǎng)和磁場(chǎng)能量是最小的。在固體中，原子緊密排列，可能在位置上振動(dòng)，但不會(huì)改變相對(duì)位置。甚至在看起來消失的變化中，如（溶解中的糖，在密閉容器中的蒸發(fā)）。 ? 學(xué)生通過對(duì)各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的核心概念的反復(fù)學(xué)習(xí)，來加深對(duì)這些跨領(lǐng)域的概念的理解。 科學(xué)大概念 1. 宇宙中所有的物質(zhì)都是有很小的微粒構(gòu)成的 2. 物體可以對(duì)一定距離以外的其他物體產(chǎn)生作用 3. 改變一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)需要凈力作用于其上 4. 當(dāng)事物發(fā)生變化或被改變時(shí)，會(huì)發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化，但是在宇宙中能量的總量總是不變的 物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域 科學(xué)大概念 5. 地球的構(gòu)造和它的大氣圈以及在其中發(fā)生的過程，影響著地球表面的狀況和氣候 6. 宇宙中有無數(shù)個(gè)星系，太陽(yáng)系只是其中一個(gè)星系 —— 銀河系中很小的一部分 地球與空間科學(xué)領(lǐng)域 科學(xué)大概念 7. 生物體是由細(xì)胞組成的 8. 生物需要能量和物質(zhì)的供給，為此它們經(jīng)常需要依賴其他生物或與其他生物競(jìng)爭(zhēng) 9. 遺傳信息會(huì)在生物體中一代代地傳遞下去 、存活和滅絕都是進(jìn)化的結(jié)果 生命科學(xué)領(lǐng)域 關(guān)于科學(xué)的 大 概念 原因。 小學(xué)科學(xué)教育的原則 ? 九、 評(píng)測(cè)在科學(xué)教育中具有關(guān)鍵的作用 。 ? 能力的培養(yǎng)必須與某個(gè)具體的問題相聯(lián)系，必須有對(duì)“實(shí)際對(duì)象”的觀察和數(shù)據(jù)。 ? 一種解決的方法是分析建立每個(gè)大概念需要的前提，以得到一系列的訓(xùn)練。 ? 通過在日常生活中的活動(dòng)、觀察和思索，兒童在進(jìn)入學(xué)校時(shí)已經(jīng)形成了有關(guān)世界的一些概念，這就是科學(xué)教育要達(dá)到的知識(shí)理解、能力和態(tài)度方面目標(biāo)的起點(diǎn)。 小學(xué)科學(xué)教育的原則 ? 二、科學(xué)教育的 主要目的 應(yīng)該是為了使每個(gè)人能夠參與有依據(jù)的決策和采取適當(dāng)?shù)男袨椋@對(duì)保證他們個(gè)人、社會(huì)以及環(huán)境的健康和協(xié)調(diào)發(fā)展是重要的。 科學(xué)學(xué)習(xí)的四個(gè)方面 方面三： 理解科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)和發(fā)展 ? 了解 科學(xué)知識(shí)可以隨著新證據(jù)的出現(xiàn)而得以修正 。 基于對(duì)科學(xué)的雙重理解，即一方面將科學(xué)看作是一種知識(shí)體系，另一方面將科學(xué)理解為以實(shí)證為基礎(chǔ)，對(duì)已有知識(shí)不斷擴(kuò)展、完善、修正和建構(gòu)模型的過程。 在科學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)內(nèi)容與科學(xué)過程之間 是 密切相關(guān) 、不可分割的 。 ? 關(guān)注科學(xué)知識(shí)是如何建構(gòu)的 ， 證據(jù)和基于證據(jù)的論斷是如何產(chǎn)生的 ? 學(xué)生反思他們知識(shí)狀態(tài)的能力。 ? “面向全體學(xué)生的科學(xué)教育”意味著這種教育對(duì)所有的學(xué)習(xí)者都是重要的。 ? 為了促進(jìn)學(xué)生逐步發(fā)展到最終的目標(biāo)，了解進(jìn)程的方向和特性是很重要的。 ? 教和學(xué)得項(xiàng)目應(yīng)該具有足夠的靈活性，考慮到學(xué)生經(jīng)驗(yàn)和特點(diǎn)的學(xué)習(xí)背景，促進(jìn)學(xué)生產(chǎn)生興趣和提出問題。 ? 如果“實(shí)際對(duì)象”與理解物質(zhì)世界及生命世界無關(guān)，所發(fā)展的能力知識(shí)一般泛指的能力，而不是特指的科學(xué)能力。無論是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的形成性評(píng)測(cè)，還是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展的總結(jié)性評(píng)測(cè)，都必須考慮到所有的學(xué)習(xí)目標(biāo)。 、理論和模型都是在特定的時(shí)期內(nèi)與事實(shí)最為吻合的。 物質(zhì)科學(xué)的核心概念 ? 物質(zhì)和物質(zhì)的相互作用 ? 運(yùn)動(dòng)和穩(wěn)定：力和相互作用 ? 能量 ? 波以及它在信息轉(zhuǎn)換中的技術(shù)應(yīng)用 核心概念的主要成分 PS1：物質(zhì)和物質(zhì)的相互作用 PS2：運(yùn)動(dòng)和穩(wěn)定 ： 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和特性 ： 化學(xué)反應(yīng) ：原子核反應(yīng) 過程 ：力和運(yùn)動(dòng) ：相互作用的類型 ：物質(zhì)系統(tǒng)的 穩(wěn)定 與 不穩(wěn)定 PS3：能量 PS4：波及應(yīng)用 ：能量的定義 ：能量守恒和能量轉(zhuǎn)換 ：能量與力之間的 關(guān)系 ：化學(xué)反應(yīng)過程中和日常生活中的能量 ：波的特征 ：電磁輻射 ：信息技術(shù)和儀器 核心概念主要成分的概念分解 PS1：物質(zhì)和物質(zhì)的相互作用 如何解釋物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、特征和相互作用？ ：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和特性 粒子是如何組成我們能夠看到的各種物質(zhì)的？ 到 2年級(jí)末： ? 物質(zhì)以不同的狀態(tài)存在（如，木頭、金屬、水），很多物質(zhì)要么是固態(tài)，要么是液態(tài)，這取決于它們所處的溫度。 ? 各種不同特性的測(cè)量（如硬度、反射率）可被用來識(shí)別具體的物質(zhì)。固體可能由分子組成，或者由重復(fù)的子單元延伸結(jié)構(gòu)形成，如（晶體）。一個(gè)穩(wěn)定的分子比它分開的原子具有少的能量，分子的這個(gè)能量稱為束縛能量，人們必須至少提供這個(gè)能量來分開分子。 為什么需要大概念 ? 實(shí)現(xiàn)基于探究的教學(xué)法，對(duì)教師能力和教學(xué)時(shí)間的要求都是很高的。跑完全程的能力是逐漸建立的，先能跑一小段距離，然后逐漸能跑更長(zhǎng)的距離。 以大概念的理念進(jìn)行教學(xué) ? 教師應(yīng)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到新經(jīng)驗(yàn)與原有經(jīng)驗(yàn)、新概念和原有概念之間的聯(lián)系。 ? 評(píng)測(cè)學(xué)生概念建立的正確性 ? 盡管 你知道 許多常見的科學(xué)方面的錯(cuò)誤概念，但這只是第一步。 實(shí)踐內(nèi)容的選擇來自于： (a)當(dāng)科學(xué)家研究和建構(gòu)有關(guān)世界的概念、模型和理論時(shí)使用的主要實(shí)踐方法； (b)當(dāng)工程師設(shè)計(jì)和構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)使用的重要的工程技術(shù)實(shí)踐。 Planning and Carrying Out Investigations設(shè)計(jì)和實(shí)施調(diào)查研究 ? 學(xué)生需要有設(shè)計(jì)調(diào)查研究的機(jī)會(huì) ? 從一年級(jí)開始，應(yīng)該為學(xué)生提供機(jī)會(huì)進(jìn)行細(xì)致的、系統(tǒng)的調(diào)查，根據(jù)先前的經(jīng)驗(yàn)發(fā)展他們的觀察和測(cè)量的能力，使用合適的工具和儀器來收集數(shù)據(jù)的能力 ? 在 K12各年級(jí)中，應(yīng)該給學(xué)生提供機(jī)會(huì)去計(jì)劃和執(zhí)行不同類型的調(diào)查 ? 應(yīng)該要求年齡較大的學(xué)生提出可以驗(yàn)證的假設(shè)，解釋他們的推論和為他們的選擇辯護(hù)。 Constructing Explanation and Designing Solutions 建構(gòu)解釋，設(shè)計(jì)解決方案 ? 解釋的進(jìn)程： ? 在科學(xué)教育早期，應(yīng)該給學(xué)生提供機(jī)會(huì)參與建構(gòu)和批判解釋。 Obtaining, Evaluating, and Communicating Information 獲取、評(píng)價(jià)和交流信息 ? 在低年級(jí)時(shí)，學(xué)生要仔細(xì)的描述自己所觀察的現(xiàn)象，清楚的表達(dá)自己的觀點(diǎn)，根據(jù)回答修正自己的結(jié)論，通過提問來明白他人的想法。數(shù)據(jù)可以是來自直接動(dòng)手操作材料，觀察現(xiàn)象，也可以是運(yùn)用第二手的資源，包括書籍、互聯(lián)網(wǎng)和向別人詢問。它涉及在學(xué)習(xí)過程中收集有關(guān)學(xué)習(xí)情況的實(shí)證，根據(jù)對(duì)課程設(shè)置目標(biāo)進(jìn)展的要求來解讀這些實(shí)證， 確定適當(dāng)?shù)南乱徊降牟襟E ，以及做出如何實(shí)現(xiàn)它的 策略 。 ? 學(xué)生需要掌握的科學(xué)方法技能包括： 提出問題、制定研究計(jì)劃、使用工具和收集數(shù)據(jù)的方法、形成基于實(shí)證的結(jié)論 （ NRC1996）。每個(gè)更高一級(jí)的探究層次都要求學(xué)生更多地提高和掌握這些技能。 ， 打開密閉塑料容器和 塑料瓶蓋子 ， 用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度 。 背景信息： 大部分房子有里墻和外墻 。 數(shù)據(jù)表格： 塑料瓶 溫度 沒有隔離的塑料瓶 隔離的塑料瓶 問題討論： 20分鐘后 ， 哪個(gè) 塑料瓶中的水更熱一點(diǎn) ？ 解釋為什么隔離的 塑料瓶中的水更熱一點(diǎn) 。 ， 打開密閉塑料容器 和塑料瓶蓋子 ， 用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度 。 ， 打開密閉塑料容器 和塑料瓶蓋子 ， 用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度 。 ? 形成性評(píng)測(cè)：形成性評(píng)測(cè)是一個(gè)連續(xù)的過程，它不斷將有關(guān)學(xué)生想法和技能的信息即時(shí)地提供給教師，能夠促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)。 ? 同時(shí)還應(yīng)該發(fā)展有關(guān)科學(xué)的概念，關(guān)鍵是需要有意識(shí)地認(rèn)識(shí)到實(shí)證對(duì)于支持學(xué)生發(fā)展科學(xué)概念的重要性，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到大概念的實(shí)證基礎(chǔ)。 2023年 2月 上午 10時(shí) 11分 :11February 9, 2023 1行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。 2023年 2月 9日星期四 上午 10時(shí) 11分 14秒 10:11: 1楚塞三湘接，荊門九派通。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。 2023年 2月 9日星期四 上午 10時(shí) 11分 14秒 10:11: 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。 2023年 2月 9日星期四 10時(shí) 11分 14秒 10:11:149 February 2023 1空山新雨后，天氣晚來秋。 上午 10時(shí) 11分 14秒 上午 10時(shí) 11分 10:11: 沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。 , February 9, 2023 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 教學(xué)反思 ? 課后回顧時(shí)注意反思學(xué)生在課堂中的語(yǔ)言表達(dá)、行為和記錄，關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)和理解科學(xué)概念時(shí)可能存在的困難，反思所采取的教學(xué)策略是否有效，是否有更加好的策略幫助學(xué)生解決問題。 教師在從結(jié)構(gòu)化探究轉(zhuǎn)化為引導(dǎo)性探究進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)， 需要考慮以下兩個(gè)問題： 針對(duì)要研究的問題，學(xué)生具備制定研究方案的背景知識(shí)嗎？ 是否可以用多種方法研究這個(gè)問題？ 如果這兩個(gè)問題的答案 有一個(gè)是否定的，那么該調(diào)查研究就不適合轉(zhuǎn)化為引導(dǎo)性探究 ； 這種情況下， 教師可以講解實(shí)驗(yàn)過程，但要讓學(xué)生設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)收集和整理的方案。 教師給學(xué)生提供 探究的問題 和可能用到的 實(shí)驗(yàn)材料清單 。 ， 放在密閉塑