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化学课程中的科学过程技能研究

龚正元  
【摘要】: 培养学生的能力、提高学生的科学素养是科学教育的宗旨。但是,我们在“大处着眼”的同时还需要“小处着手”,培养学生的科学过程技能就是实现科学教育宏大目标的基础工作之一。作者通过对科学探究过程的系统分析,以广阔的科学教育的视角构建了化学课程中科学过程技能的目标体系,具体提出了化学课程中科学过程技能的要素、层次和目标。在充分借鉴国内外研究成果的基础上,重新界定了科学过程技能的概念。认为科学过程技能是科学家进行科学研究活动所必备的基本技能,包括智力技能和动作技能,其中以智力技能为核心。它也是学生进行科学探究学习活动时需要学习和掌握的基本技能。科学过程技能属于广义知识的范畴,也属于广义技能的范畴,它是科学方法的基石,也是科学探究能力的构成要素,并且它与智力也有着十分密切的关系。 科学过程技能的提出建基于科学过程教育思想。科学教育中关注科学过程发轫于科学方法教育,此后逐渐演变为科学探究教育思想。科学探究作为学生学习科学的一种方式,经历从提出问题到解决问题的全过程,其中每一个环节都蕴含着科学过程技能的要素。探究教学必须深入到科学过程技能的层面才能取得实效。通过对科学探究活动过程的系统分析,作者提出了化学课程中科学过程技能的基本要素,包括界定问题、观察、记录、查阅资料、假设、控制变量、实验操作、比较、分类、建立模型、数据处理、表达、交流、反思、评价等。以上各项科学过程技能在化学课程目标中都划分为四个等级,对各年级的学生提出了适切的要求。 科学过程技能属于程序性知识,也属于智慧技能的高阶成分,其习得的过程与陈述性知识须臾不可分离。科学过程技能与科学知识的学习是相互促进、协同建构的过程。科学过程技能中含有缄默知识的成分,其习得的途径仅仅依靠语言的传递往往不能奏效,它可以通过明确知识的内化和缄默知识的意会两种途径习得。科学过程技能的学习方式既包含外显的学习,也包含内隐的学习,因此,在教学中应该引导学生“内外兼修”。 科学过程技能必须在科学探究学习活动中才能形成和提高。因此,基于培养学生科学过程技能的化学教科书的编制,必须关注学生的探究活动,体现动态化的设计理念。化学教科书中科学过程技能的呈现方式主要有:以学生的探究活动为主线的整体构思、设置科学过程技能的专题或单元、安排“活动型”栏目、采取镶嵌和穿插等分散编排方式。 科学过程技能的学习既遵循一般技能训练的原则,也有其与科学知识学习密不可分的特殊性。通过对化学教学中培养学生科学过程技能的理论探讨和行动研究,作者认为,化学教学中培养学生科学过程技能的有效途径是将知识与技能进行有机融合。具体做法是:首先将课堂教学中的知识点尽数罗列,接着分析每一个知识点可能采取的教学活动方式,然后分析每一教学活动方式中蕴含的科学过程技能要素,最后综合集成、形成教学方案。按此思路设计的教学方案体现了化学知识与科学过程技能的有效耦合。经过一段时间的实践研究,教师对教学活动的设计更加注重其有效性,对科学过程技能的教学思路清晰,学生的科学过程技能水平得到了提高。


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