北京医疗保险存折:《化学学科探究式教学研究及探究活动的设计与开发研究》
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《化学学科探究式教学研究及探究活动的设计与开发研究》
项目计划与进展
(杭州会议)
王磊
北京师范大学化学教育研究所
2011年4月
感谢高雄师范大学洪振方博士的精彩报告!
探究的模仿不等于理解了探究的智慧
理解探究活动背后的科学思考策略和元认知思考策略;
从内隐到明示,从直接讲授到活动后反思
对创造思考的切断式理解
探究教学与创造性的重要评量标准
增加开展非结构性、开放性探究
原有探究教学的重新改造
创造性探究教学的策略
示范创造过程、鼓励产生创意(重组已知、重设问题、发现隐藏因素等)、允许犯错、探究错误
鼓励创意合作
重视基于学生之间的差异促进生成性探究
本课题的研究意义
本课题旨在通过研究,丰富化学学科探究教学的相关理论,推动探究教学的实践与发展,开发促进学生探究学习的教学资源。
1.建构促进创新人才培养的中学化学科学探究教学的理论和方法;
2.探索基于化学探究式教学发展科学思维培养创新能力的实践模式和经验;
3.开发基于化学探究学习发展科学思维培养创新能力的有效教学资源。
化学探究教学的研究与实践现状
主要进展:
探究教学的主要特征、基本要素比较共识;
探究教学实践观摩课已经普遍;
探究教学的类型已经比较丰富、方法和手段已经多样;
探究教学的实施策略已有研究和实践;
基于实验的探究和基于真实应用背景的探究都有较多实践;
与元素化合物知识有关的探究教学比较成熟。
主要局限:
较多表面活动,较少高级思维过程;
较多总结归纳,较少解释论证,更少批判质疑;
较多假设检验,较少假设创造,更少主动提出问题;
较多一次性探究,较少生成性和多轮次探究;
较多统一限定的探究,较少开放发散的探究;
较多基于知识解析的探究,较少促进认识能力发展的探究;
较多强调一般探究环节,较少体现学科观念和思路方法;
较多基于元素化合物知识的探究,较少有关概念原理知识的探究。
……
忽视对科学探究活动的思维过程的研究与实践;
忽视学生科学探究实践与核心科学概念之间的融合和促进发展关系;
忽视体现探究式教学对高级思维能力和创造力培养的功能价值。
科学探究-知识理解-高级思维-创新能力?
研究思路
抓住高级思维这一核心作为突破点,既体现对一般探究教学实践及其研究只关注过程环节的深度突破,又体现对创新能力本质的聚焦,并将探究教学与创新能力培养通过高级思维能力建立起本质上的联系,将科学探究教学与创新能力培养落到实处。
创造力的过程
敏锐的洞察到问题、知识的不足、缺漏、遗失、及不一致;确认困难、寻求解答、做猜测、或者形成假说可能地修正且检验它们;以及交流结果(Torrence,1967)。
Ebert & EbertII(1998)从创造产品角度定義創造思考為:个体在直觉和背景知识之间做认知搜索,以发现patterns, relationships, 以及形成perspectives.
发散思维是核心
创造思维和创新人格
知识技能、创造思维、创新人格
1.探究问题要素
2. 探究过程要素
3. 探究思维要素
4.探究水平要素
5.探究背景要素
6.探究知识技能基础要素
7.探究教学目的要素
8.探究物质条件要素
9.探究教学环境要素
设计每一个探究活动及其教学就是对上述变量要素(可以单选也可以多选)的确定。
本研究提出:
应以科学探究活动作为高级思维的培养和评价手段;
以发展高级思维作为培养创新能力的核心;
以核心科学概念的理解与认识作为高级思维的载体和工具;
实现科学探究-知识理解-高级思维-创新能力四者之间的整体协同培养。
在理论上着重研究:
1.科学探究-知识理解-高级思维-创新能力四者之间的关系;
2.学生化学相关的科学探究能力与高级思维发展层级模型的建构;
3.促进学生科学探究能力与高级思维发展的化学课程设计;
4.基于化学探究学习的学生高级思维发展水平及创新能力的评价方法;
5.创造性探究教学模式的理论与方法
在实践方面着重研究:
1.实践和推广基于化学学科的创造性探究教学;
2.化学探究教学对促进学生高级科学思维能力发展的影响;
3.提高学生化学探究学习思维水平的教学策略;
4.探究教学促进化学核心知识的理解与应用;
5.高质量化学探究内容及活动的设计与开发;
6.化学教师探究教学观念和有效教学行为的发展。
本项目理论研究以北师大化学教育研究所的研究团队为主,实践研究以项目学校为主。
实验学校可以选择1-n个研究子课题。其中4类研究是必做课题,1-3类任选至少1个课题,重要课题会有2所学校分别承担。
项目学校子课题构成
1类:初高中化学创造性探究教学的实践研究
初高中化学创造性探究教学的实践研究-基于元素化合物教学
初高中化学创造性探究教学的实践研究-基于概念原理教学
中学化学实验创新案例研究----基于化学实验DIY模式
2类:探究教学对学生学习和教师发展价值的相关研究
探究教学促进学生化学核心知识理解与应用的实验研究(系列)
基于家庭探究实验促进学生对化学知识的理解和应用的研究……
化学教师对探究教学的观念及认识的调查及其转变研究
化学教师探究教学行为有效性的诊断及其提高策略
基于化学实验探究教学课例的优化实践促进教师专业发展
3类:基于探究教学发展学生高级科学思维培养创新能力的教学策略(实践)研究
基于化学探究教学发展中学生发现问题和假设预测能力培养创造力的教学实践研究
基于化学探究教学发展中学生实验方案设计能力培养创造力的教学实践研究
基于探究教学发展中学生解释论证和概括推论能力培养创造力的教学实践研究
基于探究教学发展中学生质疑和批判思维能力培养创造力的教学实践研究
基于探究教学发展中学生协作交流能力培养创造力的教学实践研究
基于探究教学发展中学生对科学本质的认识培养创造情意的教学实践研究
提高中学生化学探究活动思维水平的教学策略研究
设计定量探究活动,提高学生计算能力的教学实践
4类:促进学生创造力发展的化学探究活动设计开发
1. 探究活动的教学内容分类
(1)必修课化学概念原理的探究学习;
(2)必修课元素化合物知识的探究学习;
(3)选修课化学概念原理的探究学习;
(4)选修课元素化合物知识的探究学习;
(5)学生与化学相关的研究性学习活动
2. 探究活动的化学分类
(1)探究物质性质的活动;
(2)探究物质分离或检验的活动;
(3)探究物质变化规律的活动;
(4)探究物质制备与合成的活动;
(5)探究物质组成与结构的活动;
3.
(1)侧重发现问题和假设预测的探究活动;
(2)侧重实验方案设计的探究活动;
(3) 侧重解释推论和概括结论的探究活动;
(5)侧重协作交流的探究活动;
(6)侧重认识科学本质培养创造情意的探究活动。
4. 探究活动的教学实施分类
(1)局部探究活动;
(2)完整探究活动;
(3)同一内容探究教学的同课异构,
例如:源于生活真实素材发现问题、假设预测的探究活动;源于对实验事实不同的解释而
5. 探究活动的开发途径
基于课程标准设计开发
基于教材内容设计开发
基于生产生活实际设计开发
基于科技发展动态设计开发
基于中高考试卷中化学实验探究题为内容设计开发
指导示例:
关于课题“基于探究教学发展高中生质疑和批判思维能力培养创造力的教学策略研究”的研究内容和研究框架建议:
一、项目学校化学探究教学的实施现状及其存在问题反思
二、高中生质疑和批判思维能力的理论研
三、基于探究活动发展学生质疑和批判思维能力的教学实践研究
1.基于化学探究教学发展学生质疑和批判思维能力培养创造性的教学策略
2.案例实践
(每个学期至少2个案例实践,每个案例需要包括研究目的、具体教学设计、实施过程、教师如何具体培养学生质疑和批判思维能力的具体做法;以及学生的具体表现。)
3. 实践效果
(学生在质疑和批判思维能力方面的变化和发展情况,前后测、行为表现评价、访谈,以及创造力的测验等)
四、研究结论与讨论
指导示例:关于课题“探究教学促进学生化学核心知识理解与应用的实验研究”的具体研究内容和研究框架建议:
一、问题的提出
1.化学知识教学的现状和问题
2.关于探究教学与知识教学之间关系的已有研究
3.本研究的目的和任务
二、基于探究教学促进学生对化学核心知识的理解与应用的实验研究
1.实验研究设计
相同知识内容的探究和非探究教学设计——自变量;
相同知识内容的理解与应用测验以及学生访谈——因变量;
相同基础的对比班和实验班学生和老师、以及教学内容等其他相关因素——控制变量
2.实验过程(教学案例的具体描述)
3.研究结果与分析(定性和定量的研究结果)
三、讨论
1.探究教学对学生理解与应用化学核心知识的作用和影响
2.基于探究教学促进学生对化学知识的理解与应用的有效策略
指导示例:探究主题的设计模板
探究背景
化学探究活动的基本要素(设计要素)
1.探究问题要素
2. 探究过程要素
3. 探究思维要素
4.探究水平要素
5.探究背景要素
6.探究基础要素
7.探究教学目的要素
8.探究物质条件要素
9.探究教学环境要素
每一个探究活动主题都需要确定上述变量要素(可以单选也可以多选)。
预期成果
1.促进创新人才培养的中学化学科学探究教学的理论和方法(论文);
2.基于化学探究式教学发展科学思维培养创造力的实践模式和经验(研究报告、教学案例);
3.基于化学探究学习发展科学思维培养创造力的有效教学资源(资源手册)
谢谢