高中物理教科书科学本质表征研究——以2019年人教版教科书为例

《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》明确将科学本质观纳入核心素养的科学态度与责任维度中,并提出了“能正确认识科学的本质”的课程目标,彰显了科学本质的重要价值。高中物理教科书科学本质三维模型包括科学本质内容、呈现方式、教育功能三个维度。分析发现,人教版教科书在科学知识、科学过程、科学事业等科学本质内容上各有侧重,对科学本质的呈现以显性方式为主,突出科学本质在促进知识理解等方面的价值。为了更好地帮助学生理解科学本质,教科书编写应注意科学知识的表征方式、尽可能多地融入科学过程并将科学事业融入科学本质。

在《电和磁》教学中渗入科学本质观

2022年版科学课程目标是立足学生核心素养的发展,理解科学的本质通常被认为是科学素养的关键组成部分。笔者在执教小学科学六年级上册“能量”单元《电和磁》一课,以科学历史事件导入、质疑和实证意识培养、结合STS教育四个环节具体分析了科学本质观在小学科学课堂上的具体运用举措。

基于科学探究的“显性一反思”科学本质教学实践——以头期胃液分泌的研究为例

学生对科学本质的理解可促进核心素养的发展。“显性一反思”教学有助于教师分析科学探究活动中蕴含的科学本质内涵。文章以“头期胃液分泌调节”为例,利用“显性一反思”教学模式,开展科学本质教学的案例研究。

基于共识性范式反思的科学本质教育研究

科学本质教育是科学教育的重要内容,也是做好科学教育加法的认识论基础。基于对共识性范式的反思,我国的科学本质教育亟须重视科学本质的争议性、动态性、关联性特征,帮助学生形成真实、完整的科学图景,连贯深入地理解科学,建构完善的科学本质认知网络。立足我国现状,借鉴国际经验,科学本质教育应协同认知诊断技术和教育神经科学方法,对大、中、小学一体化考虑,深刻揭示科学本质认识的纵向发展轨迹;利用网络分析技术,统筹规划知识、能力和科学本质,建构科学本质的横向整合模型;以学习进阶为理论基础,统领科学本质的纵向发展与横向整合,建立发展路径明确、内涵结构清晰的科学本质教育模型。

“地球科学概论”课程中科学本质教育的意义与实践

本文在系统梳理科学本质发展演变的基础上,阐述了包括实证研究、理论构建、预测验证、跨学科融合及应用实践等在内的地球科学本质内涵。通过分析“地球科学概论”课程教学中开展科学本质教育的重要意义,认为该课程内容与科学本质属性高度契合。多种形式的融合科学本质教育的教学实践,不仅能促进学生深入理解地球科学专业知识,还有助于塑造他们的科学价值观,从而培养学生的科学素养和科学精神。

指向科学本质的小学科学HPS单元教学——以“计量时间”单元为例

科学本质的认识和理解是核心素养发展的基础与保障。对于科学本质的教育仅仅依靠隐性教学是不够的,还需要科学史、科学哲学、科学社会学相融合的显性教学。文章基于科学本质的内涵,明确科学本质的显性教学,并以“计量时间”单元为例,按照HPS融合模式的六个环节开展单元整体教学,即还原科学史情境,聚焦发现问题;引发各种观点,培养思辨能力;呈现科学史料,理解探究内涵;寻找实验材料,设计科学实验;科学哲学指导,亲历科学探究;紧扣科学社会学,回顾发现历程。

促进科学本质理解的教学路径研究--以“自由落体运动”教学为例

本轮新课程改革已将科学本质纳入高中物理学科核心素养体系,标志着我国对科学本质的认识已从理论层面上升到实践层面。如何将科学本质融入物理教学之中,是高中物理教师亟待探索的主题。从“轻重物体谁下落得快”这一古老话题入手,将科学知识回归于历史长河,显化教学内容的科学本质内涵,分析传统教学的不足之处,采用针对性的教学策略,让学生经历不断更新、不断完善的建构过程,探索促进学生科学本质理解的教学路径。

近20年国内中学物理科学本质研究现状和展望

科学本质作为物理核心素养“科学态度与责任”的第一要素,近年来已成为中学物理教育研究的重点课题.运用文献计量法和内容分析法,对近20年国内中学物理科学本质的研究论文进行分析.研究结果表明:科学本质相关文献发文量总体呈上升趋势;科学本质内涵界定与评价量表开发逐步注重本土化,但研究依旧不够深入;教科书研究以高中阶段人教版教科书为主,呈现出不均衡现象;科学本质显性教学备受重视,教学模式主要采用HPS模式,教学设计聚焦于力学与电磁学领域;科学本质评价研究关注教师与学生科学本质观水平的问卷调查,评价内容与方式较为单一.

基于LICC课堂观察范式的初中科学本质教育窥探——以“欧姆定律”的教学为例

教师课堂教学对学生科学本质观的形成有重要影响,LICC课堂观察范式是一种有针对性的、专业的听评课模式。采用LICC范式,设计物理科学本质教育课堂观察量表,并对九年级“欧姆定律”教学进行课堂观察。观察结果表明,科学本质教学中存在内容分布不均衡、教学层次比较单一等问题。为了提升教学质量,提出了明确教学目标进行分层教学、还原科学概念历史背景两大策略,以更好地促进学生对科学本质的深入理解。

科学本质视域下的新旧义务教育化学课程标准课程内容研究

根据科学本质(NOS)教育的最新分析框架——FRA范式,采用内容分析法对2011年版和2022年版义务教育化学课程标准的课程内容中,涉及科学本质不同要素的内容进行频次统计与分析。结果表明:2022年版课标呈现的要素种类更多且联系更紧密,尤其关注化学科学与社会背景的相互作用。据此提出相应的教学实践建议。

基于科学本质理解的HPS教学模式的应用——以“单摆的周期公式”教学为例

中学物理教学中引领学生认识到科学的本质具有重要意义.基于科学本质内涵的分析,将HPS教育融入物理课堂促进学生理解科学本质具有可行性.根据孟克奥斯本的HPS教学模式,“单摆的周期公式”教学有演示现象、引出观念、学习历史、设计实验、科学观念与验证性检验、总结与评价6个环节.HPS教育融入课堂教学,可以融入物理学史,理解科学知识的发展历程;以科学哲学为理论背景,体会科学方法,发展逻辑思维;结合科学社会学,关注科学研究群体与社会实践.

基于家族相似法的高中物理教材科学本质表征研究——以人教版“牛顿运动定律”为例

科学本质研究为推动科学教育发展与科学素养提升提供重要的理论基础和实践指导.以三版人教版高中物理教材为研究对象,以家族相似法为分析的理论基础,对三版教材中科学本质的表征进行定量与定性分析.结果表明,三版教材中科学本质表征数量呈增长趋势,隐性方式为科学本质的主要表征形式,但呈现出逐渐注重显性表征的发展趋势,表征准确性有所提高.据此提出教科书修订和教学实践的建议.

义务教育“化学科学本质”大概念:内涵解读与培养路向

分析《义务教育化学课程标准(2022年版)》中“科学探究与化学实验”主题提出“化学科学本质”大概念的特征,解读义务教育“化学科学本质”的内涵。尝试从科学史、实验与科学探究、跨学科实践活动、社会性科学议题四个层面融入化学教学,促进对化学科学本质的理解,落实培养路向。

指向理解科学本质的课程重构、教学策略与关键问题——以“从地心说到日心说构建太阳系模型”为例

本文选择“从地心说到日心说构建太阳系模型”作为课程内容,设计指向理解科学本质的课程重构。教学方案设计依据《义务教育科学课程标准(2022年版)》,确定指向理解科学本质的教学目标。达成目标的策略主要是从真实的经验事例出发,从科学理论的深入理解出发,从基于体验的探究实践活动出发,从多元的教学方式出发,从反辉格史的立场出发;随后确定关键证据,形成从天文现象证据到宇宙科学理论的思维逻辑过程。同时,还需要确定关键事件中的关键问题的思维发展过程,使理解科学本质聚焦到关键问题上,体验实证与逻辑对科学发展的作用。

指向科学本质认识的IHV教学新样式--以“构成物质的微观粒子”教学为例

为紧扣《义务教育科学课程标准(2022年版)》的要求,满足课堂的实际需要,对科学史教育中的IHV教学模式进行改良设计,确定以下四个教学环节:确定中心事件和教学目标、创作和实施、思考和设问和回顾与评价,并以“构成物质的微观粒子”为例进行教学设计和实践。旨在加强学生对科学本质的认识,为提高科学教育质量提供新方法。

融合HPS教育理念的二十四节气文化传承路径分析——基于师范生科学本质教育

融合HPS教育理念,分析二十四节气文化传承教育现状,以师范生二十四节气科学本质教育为研究内容,寻找契合点,尝试从加强二十四节气传统文化的顶层设计、内涵宣传的角度,提升多学科的二十四节气文化协同育人新合力,探索多元化的二十四节气文化育人路径。

促进学生理解科学本质的初中科学教学

学生对科学本质的理解程度决定了学生科学核心素养的水平。相同学习内容采用不同的教学处理方式,在促进学生对科学本质的理解上有着截然不同的效果。本文以“地球和宇宙”为例,通过创设情境主线、增补模拟实验、重视思维拓展等方法,有效促进学生对科学本质理解,进而实现提高学生核心素养的课程目标。

构建以核心素养为导向的科学本质教学模式——“牛顿第一定律”的教学探索

科学本质教学对于深化学生对科学概念的理解至关重要,能够培养他们的批判性思维与创新能力。为此,研究细化孟克-奥斯本融合模式,创建了“融合模式”课堂流程模型,利用思维逻辑图与史料探索时间线的绘制,通过教学实践落实学科核心素养。以“牛顿第一定律”为例,通过实际教学问题的思考,结合该模型进行基于科学本质的教学探索。

促进科学本质理解的内隐—外显探究教学设计开发与实施

深入理解科学本质(Nature of Science,NOS)是科学素养的核心组成部分,对学生掌握物理学科的核心素养至关重要。文中分析了内隐与外显方法在培养学生对NOS理解方面的优势和局限,并提出了促进学生理解科学本质的教学设计原则。这些原则包括将科学探究作为教学的主线,采用基于反思的外显教学指导,以及与真实情境的连接。接着简要说明了结合内隐和外显探究的教学设计过程,并以“抛体运动的规律”为例进行了阐述。基于此过程,研究实施了对科学本质的教学、学习与评估,确保了它们之间的一致性,从而增强了科学教育的连贯性。

大概念视域下基于HPS理念探寻科学本质的教学研究——以“地球表面的板块”为例

大概念视域下基于HPS理念的科学教学将科学史、科学哲学、科学社会学等知识融入科学教学中,具体可分为五步:第一,创设情境,提出问题;第二,引发冲突,激活思维;第三,引入历史,探寻历程;第四,模拟实验,直观感知;第五,总结评价,知识迁移。学生的认知从“学科小概念阶段”到“次位概念阶段”再到“大概念阶段”逐级提升。该教学模式引导学生从整体观念建构的角度,对科学观念和科学方法进行思辨和争辩,进而实现对科学本质的领悟。