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【转载】生物课程中的科学思想与科学方法  

2016-04-08 22:10:36|  分类: 专业理论 |  标签: |举报 |字号 订阅

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主讲人:朱正威教授 

朱正威教授以一则新闻引入讲学内容:

12月7日,总部位于法国巴黎的经济合作与发展组织(OECD)公布了2009年国际学生评估项目(PISA)测评结果。亚洲学生,尤其是中国大陆学生在这次测评中的出色表现,引起了美国舆论的极大关注。部分美国媒体甚至惊呼,美国教育正在全球竞争中“变得落后”,并呼吁美国向亚洲学习。12月7日,经济合作与发展组织(OECD)公布了一份长达259页的报告,报告通告了2009年PISA测评的成绩和分析。在这次测评中,学生平均得分最高的前10个国家和地区中,有8个都位于亚太地区,其中,中国上海学生单项成绩和平均分都排第一。这引起各方对中国和亚洲教育的关注。

  韩国第二香港第四

  PISA测评主要针对15岁学生的阅读、数学和科学能力进行测试、评估,分析的结果可以为各国教育政策提供相关依据。测评每三年举行一次。2009年4月,该项目在34个OECD成员国,和中国等31个非成员国家和地区举行了PISA测评,参试人数达到47万。

  上海是中国内地第一个正式参加该项目的地区,152所学校的5115名学生参加了测评。

  OECD的报告显示,在全部三项测试中,中国上海学生平均成绩为556分,其次为韩国(539分)、芬兰(536分)和中国香港(533分)。平均分排名前十的亚洲国家还有新加坡(526分)、日本(520分)。美国学生在此次测试中表现平平,排名第26,比该国2000年参加第一次PISA测试时的排名要低。

  在阅读测试中,上海学生的平均得分为556分,排第一,排在第二的是韩国学生,平均分539分,美国学生平均得分为500分,排名第17。

  在数学测试中,上海学生平均得分为600分,第二名新加坡为562分,美国学生平均得分为487分。

  在科学能力测试中,上海学生平均得分575分,排在第二位的是芬兰,平均分554分,美国学生平均分为502,排在第23位。

  美国教育面临挑战

  PISA的评估工作在各参与国共同监控下,由国际专家进行。除了评估学生成绩,还收集有关学校、家庭和制度方面的数据来解释学生成绩的差异。因此也被称为一项最全面的国际学生评估。墨西哥、美国、法国、德国、爱尔兰、意大利、澳大利亚和波兰都把PISA的研究作为推动课程改革、加强评价和问责的依据。

  面对美国学生在测评中的表现,美国教育部长阿尔尼·邓肯坦言,这是一个“警醒”。

  “一个简单的事实是,美国需要从其他国家的教育实践中学习很多东西,”邓肯说,“我知道怀疑论者想要就这个结果进行争辩,但我们认为这个结果是准确可靠的,我们不得不将它看作是挑战,以便做得更好。”

  邓肯的这番表态,与美国总统奥巴马最近力推教育改革的呼吁不谋而合。

  不久前在北卡罗来纳发表讲话时,奥巴马回忆了1957年苏联发射人造地球卫星,促使美国大幅增加数学和科学教育投资的历史,他认为,这帮助美国赢得了太空竞赛。“50年过去了,印度和中国的数十亿人,突然间卷入了全球经济,而在这样的背景下,只有劳动力受教育程度最高的国家才能胜出,”奥巴马说,“现在,美国面临着落后的危险。”

  美国媒体分析原因

  在PISA项目测评结果公布后,美国舆论也进行了大量讨论。美国媒体认为,亚洲教育正在崛起,而这并非偶然。

  美国有线新闻网(CNN)记者维沙卡·德萨伊撰文指出,新加坡前总理吴作栋所说的话代表了这些亚太国家和地区的共识:“一个国家在21世纪的财富将由其民众的学习力决定。”

  美国媒体认为,并不存在一种取得教育成功的“亚洲道路”,因为亚洲各国教育的成功程度不尽相同。不过,表现出色的亚洲学校有一些共同点:严格的标准、条理清晰的课程安排、高素质的教职工、注重数学和科学、学生付出更长的学习时间和更多努力等。

  报道还举例说,与美国不同的是,在亚洲,基础教育教师一般都是从优秀高校毕业生中招募的,聘用、培训教师也有一整套体系,小学里,老师则是专教某一科的“专家”。而在美国,小学教师通常什么课都教。

  中国学生学习时间长

  当然,此次PISA测评结果也显示出了中国教育需要反思的一面。

  报告指出,中国的考试竞争非常激烈,学校通常会让学生每天学习很长时间,并且周末也会让学生学习,中国学生比美国学生在体育、音乐和其他与考试无关的活动方面花费的时间都要少。在65个国家和地区中,上海学生报告的每周校内上课时间位于第14位,校外上课时间为第9位,学生课业负担偏重。

  同时,上海学生比较善于阅读小说、散文等连续文本,但在阅读图表、表格、清单等非连续文本上表现相对薄弱。在阅读的自我调控策略方面也低于平均水平。

美国媒体认为,亚洲国家有一种社会观念,即“天才出于勤奋”,因此,亚洲的学生在完成高中学业时,在学校度过的时间可能要比美国的同龄学生长好几年。 

    朱正威教授在分析上述新闻时提出三点:一是我国教育受到国际的关注;二是我们确实取得了一定的成功,不要自暴自弃,认为我们就是不如人;三是我国重视选拔高素质的教师和校长,并注重教师的培训。

 

朱正威教授讲座主要内容:

一、正确认识科学和科学教育的内容:

(一)什么是科学:

1.科学的知识性:科学是人类认识自然过程中形成的知识体系;要重视概念教学,我国在修订新课程标准时,强调理科课程要特别注重概念的教学。

2.科学的过程性:科学蕴含着探索过程中形成的科学方法、技能等科学的价值观;

3.科学的开放性:科学是无止境的,承前启后的不断完善的过程;

4.科学的社会性:科学也是人类的一种社会活动,它依赖于人类的发展,也推动着人类社会的发展;

5.科学的局限性:科学和技术不能解决人类的所有问题。

(二)什么是科学教育的内容:

1.科学的统一过程和概念;

2.作为探究的科学;

3.物质科学(物理和化学科学)、生命科学、地球和空间科学(分类科学);

4.科学与技术;

5.从个人和社会的视角看科学;

6.科学的历史和本质。

二、高中生物课程中基本的科学思想:

高中生物新课程教材编写体现了一贯制的思想,主要体现出系统论、信息论和控制论等老三论的思想。

(一)系统论:

1.重点体现:必修一分子与细胞,其他如内环境与稳态,生态系统等;

2.系统的特点:

(1)系统应有明确的边界;

(2)系统有自己的组成成分和结构,而且1+1>2;

(3)复杂的系统有调控中心;

(4)系统要运行下去要承载着物质流和信息流;

(5)系统都会有发生、发展和消亡的过程。

(二)信息论:

1.重点体现:必修二遗传与进化,其他如细胞膜功能,信息激素、神经传递、免疫等;

2.遗传学是按照信息发展过程进行编排的,前面的内容为后面提供信息,而后面内容又是建立在前面信息基础之上的;

3.其他学科学者参与遗传学研究并取得了丰硕的成果,充分利用了其他学科的信息,如克里克、富兰克林等。

(三)控制论:

1.重点体现:必修三稳态与环境;

2.第1、2、3章为个体水平;4、5、6章为宏观生物水平;

3.要实现稳态是需要调控的,本质就是反馈,反馈是控制论的核心思想;

4.反馈的基本思路,血糖的调控、生态系统的调控、激素的调节等。

三、高中生物课程中要求的基本科学方法:

(一)科学课程的基本科学方法;

1.怀疑是审视的出发点,培养怀疑的精神;

2.实证是判断的尺度,要有实证的基本科学能力,实践是检验科学的标准;

3.逻辑是辨证的武器,要有理有据,要反思吸收前人的思想。

(二)从高中生物课程希望学生掌握的科学方法:

1.观察实证的方法;

2.假说演绎的方法;

3.构建模型的方法(物理、数学、概念等);

4.系统分析方法;

5.现代生物技术的基本操作(选修一);

6.课题研究的基本方法(选修一、其他探究等),含课题、原理、实验设计、操作、结果分析与评价等;

7.撰写科学报告的基本方法。

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