幼兒園科學教育需要關(guān)注的新進展

　　一、引子

　　2009年1O月，在羅蒙湖邊召開了一次有重要意義的科學教育研討會。會議期間，頒發(fā)了“Purkwa”(發(fā)音近似法語“為什么”)獎，這個獎項由法國科學院和圣艾蒂安礦業(yè)學院設(shè)立，其目的是為了鼓勵孩子們提問和求知。這是全球兒童科學教育領(lǐng)域著名的國際獎項，授予全球在兒童科學教育領(lǐng)域做出過杰出貢獻的人士。參加這次研討會的人士不多，只有10位，但都是在國際范圍內(nèi)關(guān)心科學教育改革的經(jīng)驗豐富的科學家、工程師和長期從事科學教育的教育家。這些來自不同國家、不同學科背景的科學家們集中研討了如何讓科學素養(yǎng)能夠通過教育惠及人類的下一代。他們以科學家的視角對全球科學教育提出了一些新的重要看法：科學教育不應(yīng)該傳授給孩子支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實，而是應(yīng)當審慎選擇一些重要的科學觀念，用恰當?shù)摹⑸鷦拥慕逃�方法，幫助孩子們建立一個完整的對世界的理解，初步形成科學態(tài)度，掌握科學方法，了解科學精神，建構(gòu)一個人健康協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)。其中，值得幼兒園科學教育關(guān)注的是科學教育的1O項原則和科學教育需要關(guān)注的14個科學中的大概念，這對確定有價值的幼兒科學教育目標和內(nèi)容、選擇適宜有效的途徑和方式具有重要的啟示和指導意義。

　　二、科學教育的兩個重要新進展

　　隨著相關(guān)研究的不斷深入，科學教育的方法和內(nèi)容也有了新的進展。主要表現(xiàn)在基于探究的教學法得到廣泛的認同，其成效也被證實；科學教育內(nèi)容的廣度必須減少，在選擇和確定科學探究的內(nèi)容時應(yīng)朝著更少、更高、更清晰的方向發(fā)展。

　　近年來，在全球許多國家，兒童的科學學習廣泛倡導和采用基于探究的教學方法，也被稱為探究式科學教育。探究式科學教育強調(diào)兒童用與科學家相似的方法進行探究，搜集實證，用實證去檢驗他們對所研究對象的解釋，獲得對周圍世界的認識和對知識的理解，發(fā)展兒童對科學和科學探究的積極態(tài)度。新的研究指出，基于探究的科學教育會大大增加理解的深度，但需要花更多的時間，內(nèi)容的廣度必須減少，必然需要選定一些大概念。

　　進展一：科學教育應(yīng)聚焦14個科學中的大概念

　　目前，科學家們認為，科學教育很重要的是讓學生接觸到發(fā)展著的寬泛的科學知識，了解周圍世界，并能夠在未來科學和技術(shù)越來越重要的世界中成為一名能夠有依據(jù)地進行決策的公民。科學教育的目標不是去獲得一堆由事實和理論堆砌的知識，而應(yīng)是實現(xiàn)一個趨向于核心概念的進展過程，這樣做有助于學生理解與他們生活相關(guān)的事實和現(xiàn)象。

　　科學中的14個大概念包括10個科學概念和4個關(guān)于科學本身的概念。10個科學概念包括：1．宇宙中所有的物質(zhì)都是由很小的微粒構(gòu)成的；2．物體可以對一定距離以外的其他物體產(chǎn)生作用；3．改變一個物體的運動狀態(tài)需要凈力作用于其上；4．當事物發(fā)生變化或被改變時，會發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化，但是在宇宙中能量的總量總是不變的；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．宇宙中存在著數(shù)量極大的星系，太陽系只是其中一個星系——銀河系中很小的一部分；7．生物體是由細胞組成的；8．生物需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)，為此，它們經(jīng)常需要依賴其他生物或與其他生物競爭；9．生物體的遺傳信息會一代代地傳遞下去；1O．生物的多樣性、存活和滅絕都是進化的結(jié)果。這10個大概念應(yīng)成為組織幼兒園科學教育活動內(nèi)容的引領(lǐng)，因此也是幼兒園教師必須掌握的通識性自然科學知識。關(guān)于科學本身的4個概念包括：1．科學認為每一種現(xiàn)象都具有一個或多個原因；2．科學上給出的解釋、理論和模型都是在特定的時期內(nèi)與事實最為吻合的；3．科學發(fā)現(xiàn)的知識可以用于開發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品，為人類服務(wù)；4．科學的應(yīng)用經(jīng)常會對倫理、社會、經(jīng)濟和政治產(chǎn)生影響。這4個核心概念是重要的科學觀和世界觀，是幼兒園教師必須理解、掌握并將其作為自己對科學和世界的基本看法。

　　進展二：科學教育應(yīng)遵循的1O項原則

　　新近提出的科學教育的10項原則有些是我們知曉和熟悉的，但有些是我們不了解或不夠重視的。深刻理解和領(lǐng)會并在實踐中應(yīng)用這些原則，將使科學教育有正確的方向，提升科學教育的質(zhì)量。盡管這10項原則主要是針對義務(wù)教育階段提出的，但在包括幼兒園階段在內(nèi)的所有基礎(chǔ)教育階段都適用。

　　原則一，在義務(wù)教育的所有年級、學校都應(yīng)該設(shè)置科學教育項目，以系統(tǒng)地發(fā)展和持續(xù)保持學習者對周圍世界的好奇心、對科學活動的熱愛以及對如何闡明自然現(xiàn)象的理解。兒童具有尋求周圍世界含義和理解的天然傾向，科學教育應(yīng)增強兒童對周圍世界的好奇心、欣賞和探詢。親歷發(fā)現(xiàn)和將新經(jīng)驗與過去的經(jīng)驗相聯(lián)系，不僅給他們帶來激情和快樂，而且能夠讓他們通過主動的探究增加知識。

　　原則二，科學教育的主要目的應(yīng)該是為了使每個人能夠參與有依據(jù)的決策和采取適當?shù)男袆樱�這對保證他們個人、社會以及環(huán)境的健康和協(xié)調(diào)發(fā)展是重要的。在科學教育中，發(fā)展學生對待科學的態(tài)度和運用實證來進行決策的態(tài)度，有助于幫助學習者成為一個有知識的公民，能夠抵制欺騙行為，并認識到證據(jù)是被選擇用來支持特定行動的論據(jù)。

　　原則三，科學教育具有多方面的目標，科學教育應(yīng)致力于：幫助學習者理解一些科學上有關(guān)的大概念，包括科學概念以及關(guān)于科學本身和科學在社會中所起作用的概念；收集和運用實證的科學能力；科學態(tài)度。提高學生的科學能力和科學態(tài)度至關(guān)重要，這是我們比較熟悉的。而大概念是指可以適用于一定范圍內(nèi)物體和現(xiàn)象的概念，相對地，只運用于特定觀察和實驗的概念稱為小概念。如蚯蚓能很好地適應(yīng)在泥土里的生活，這是小概念；生物體需要經(jīng)過很長時期的進化形成在特定條件下的功能，是與它相對應(yīng)的大概念。主要的大概念就是前文中列出的14個關(guān)于物體、現(xiàn)象和材料及其在自然界中相互關(guān)系的大概念，以及有關(guān)科學探究、推理和科學方法的大概念及有關(guān)闡明科學、技術(shù)、社會和環(huán)境之間關(guān)系的大概念。

　　原則四，基于對科學概念的審慎分析以及基于當前對學習是如何發(fā)生的有關(guān)研究，應(yīng)該給出為了達到科學教育各個方面目標的清晰進程，指出在不同階段需要掌握的概念。科學概念通常是復雜的，學生理解概念的進展取決于多種因素，而且有個體差異。但學前到小學再到中學，會表現(xiàn)出一些共同的趨向。包括：逐步提高闡明物體特性的能力，能考慮到不用直接觀察到的特征來闡明物體的特性；較高的認知能力，能認識到闡明某些現(xiàn)象時需要考慮多個因素；較好的定量觀察能力，能用數(shù)學來完善和加深理解；能更有效地運用物理、心理和數(shù)學模型。

　　原則五，應(yīng)該從學生感興趣并與他們生活相關(guān)的課題開始，逐步進展到掌握大概念。科學活動要讓學習者接觸到真實的物體和真實的問題，感到有意義和有興趣。而且設(shè)計科學活動的關(guān)鍵是要能保證建立那些能夠發(fā)展成較大概念的小概念。學生感興趣的有意義的活動往往會包含數(shù)個有關(guān)概念的發(fā)展。

　　原則六，學習的經(jīng)驗應(yīng)該明晰地反映出既包含科學知識，也包含科學探究的理念，并且符合當前科學和教育方面的見解。把科學看作是對世界理解的創(chuàng)新，更能吸引和激勵兒童的學習。在尋求理解世界之時，來自物質(zhì)世界的證據(jù)是對科學正確性的最終判斷。

　　原則七，所有科學課程活動都應(yīng)該致力于深化學生對科學概念的理解，同時應(yīng)該考慮其他可能的目標。例如，科學態(tài)度和能力的培養(yǎng)。能力的培養(yǎng)必須與某個具體的問題相聯(lián)系，必須有對“實際對象”的觀察，必須有關(guān)于“實際對象”的數(shù)據(jù)。如果“實際對象”與理解物質(zhì)及生命世界無關(guān)，所發(fā)展的能力就只是一般泛指的能力，而不是特指的科學能力。同樣地，教師特別要注意確保兒童的活動不僅僅是停留在興奮狀態(tài)，而是要引導他們加深對周圍事件的理解。

　　原則八，為學生設(shè)置的學習項目以及教師的職前教育和專業(yè)發(fā)展，都應(yīng)該與為達到原則三所需要的教與學的方法保持一致。學生的學習活動是經(jīng)歷探究過程和獲得意義的過程，教師的教育課程也應(yīng)該包括各種類型的科學探究，反思在探究活動中為了讓學生理解科學概念和關(guān)于科學的概念，教師提供的條件和扮演的角色。

　　原則九，評測在科學教育中具有關(guān)鍵的作用。無論是對學生學習過程的形成性評測，還是對學生學習進展的總結(jié)性評測，都必須考慮到所有的目標。教師要保證提供的學習活動對發(fā)展概念和能力的適當挑戰(zhàn)性。有助于學習的評測應(yīng)該是在學習過程中進行的。

　　原則十，為了達到科學教育的目標，學校的科學項目應(yīng)該促進教師之間的合作，并需要社會其他力量包括科學家的參與。教師之間的合作以及教師與當?shù)厣鐓^(qū)之間的合作會使學生受益，教師之間分享彼此不同的經(jīng)驗和專長，咨詢科學家，從當?shù)孬@得有關(guān)科學應(yīng)用的知識，或者參與社區(qū)中有關(guān)科學的活動，所有的教師也將從中受益。

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