更全的杂志信息网

从科学新老教材对比谈科学素养培养——以浙教版《科学》“地球表面的板块”为例

更新时间:2016-07-05

教育部制定的2011版《义务教育初中科学课程标准》提出,初中科学课程是以提高学生科学素养为宗旨的课程。科学素养包含多方面内容,一般指了解必要的科学技术知识,掌握基本科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具备一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力[1]

“地球表面的板块”是2012年浙教版《科学》七年级上册第三章第6节内容,属于地球科学部分,与2005年浙教版《科学》七年级下册第四章第6节“地球表面的板块——七巧板”一节内容相近。现笔者通过比较新老教材中该节的内容变化、呈现方式的改进,结合2011版《义务教育初中科学课程标准》对课程性质的界定和当前科学教育发展趋势及已有的教学认识,谈谈如何加深对教材的理解,调整教学方式,以更好地培养学生的科学素养。

另外必须指出的是:曾幾于绍兴二十七年(1157)二月,自台州内召,四月还任,陆游有诗送行,曾幾有次韵,即《还守台州次陆务观赠行韵》(详于北山《陆游年谱》第62页)。陆游送行诗《剑南诗稿》未收。但曾幾的这首《还守台州次陆务观赠行韵》末尾有:“新诗中律吕,虽美无人听。鸣声勿浪出,坐待轩皇伶。”大意是,陆游的诗里行间所表达的观点、建议都很适合时宜,但执政者一时还听不进去。并劝慰他不要轻易发牢骚,耐心等待朝廷的任命。《陆游评传》作者邱鸣皋分析“坐待轩皇伶”句:曾幾有可能向朝廷推荐过陆游,并已经获得朝廷将起用陆游的信息,因而予以透露。⑦从这里我们不难看出,此时(绍兴二十七年)陆游尚未得到朝廷的起用。

一、呈现内容的变化——谈教材意图解读

“地球表面的板块”一节内容主要由大陆漂移学说、海底扩张学说和板块构造学说三部分组成,将老教材中的“阅读”选学内容——“从魏格纳的大陆漂移说到板块构造理论”分散于正文,并新增加了部分内容(见表1),从而能更全面地反映假说的特点,更充分地呈现假说提出的艰辛历程以及不断被修正和完善的发展过程。

新预算法的推进和实施,是对我国近来年财务预算管理问题的一次总结和归纳,有针对性的对财务预算管理曾出现的问题做出了解释、回答并给出了真实有效的管理办法和约束性的法规。因此,事业单位需要严格依照新预算法的相关内容,在深入了解和认识自身的预算体系和具体情况后进行改革和完善,强化财务管理力度,提高行政事业单位财务的透明化水平。这样一来,才能对事业单位的资金、人力以及物力进行高效的配置和运用,最大限度发挥政府资源的公共效益,更好的为国家和人民群众服务。

表1 《地球表面的板块》新增内容解读

教材意图解读1.引言:雄伟的喜马拉雅山脉为什么会高耸入云?浩瀚的大西洋为什么还在增大?新教材中增加的内容问题引入,首尾呼应。反映科学假说具有的解释功能:对已存在和已发现的事物现象做出假定性解释和说明[2]。2.备注:科学假说的界定及特点。 使学生对科学假说及其特点有一个初步的认识,感悟科学方法。介绍:魏格纳所发现的证据3.大陆漂移学说的论证过程图片:舌羊齿化石的分布思考与讨论:舌羊齿化石的分布和气候条件之间的矛盾4. 介绍:大陆漂移学说的局限性 客观地评价假说的历史贡献与局限性,体现科学观点是不断发展的,当原有理论体系存在缺陷时,就需要建立一种新的假说。5.史料:海底扩张学说的内容 解决了大陆漂移学说的动力问题,为板块构造学说提供理论支撑,体现假说不断被修正和完善。6.读图:大西洋的形成(扩张)过程指引学习的方向和方法,体现假说的科学性:假说是以一定科学事实为基础,以一定科学知识为依据,对新事实作出的理论上的推测[3]

二、呈现方式的变化——谈学习方式的跟进

1.探究式学习

科学假说产生于一种难以解释的困难境地,源于人类对未知的渴求。提出科学问题是建立假说的第一步[4]。新教材通过设置引言——“雄伟的喜马拉雅山脉为什么会高耸入云?浩瀚的大西洋为什么还在增大?”,以问题的形式引领学生进入本节内容,激发学习欲望,以解决问题的方式贯穿整节内容的学习。最后,以“活动”的形式组织学生进行模拟实验,对“引言”中的问题进行理论上的解释和说明,鲜活地呈现了完整的探究式学习模式。

文化圈(cultural circle)是社会学与人类学描述文化分布的概念之一,主要指一系列具有共同文化因素的复合体,该复合体又体现了一定的共同趋势。人们把某几个地域相近、沟通频繁、共同发展成相近文化特征,并且具有共同特征的地理范围划分为同一文化圈。因此,学者把世界划分为五大文化圈,即东亚文化圈、西方文化圈、印度文化圈、东欧文化圈和伊斯兰文化圈。中国和东南亚国家则属于大的东亚文化圈范围,而对于区域内加强合作与信任,共同抵御西方文化的渗透,还需要构建一个强大稳定的泛北部湾文化圈。

新教材中有两处以“备注”的方式,对“科学假说”这一科学方法作了一定的解释和说明。科学假说的形成、发展和演化是一个相当复杂的过程,该节内容的学习也正是模拟当代西方著名科学哲学家波普尔提出的科学发展模式,即:“问题→猜想→反驳→新的问题”。

2.论证式学习

科学假说需要以一定的科学事实为基础,以一定的科学知识为依据。新教材按“假说——史料——讨论”方式渐进呈现“大陆漂移学说”的提出和论证过程,在体现假说具有科学性的同时,呈现了多样的学习方式。学生可以通过课前查阅资料来收集相关证据,课内展开交流和讨论,在探究活动中开展论证式的学习。通过判断、解释、评价自己及他人所寻找的证据与观点之间的相关性,促进相互间思维的共享和交锋,最终达成较为可接受的结论[5]

假说的科学性具有相对意义。一种假说可能独自存在一个相当长的时期,但迟早会遇到另一种甚至好几种对立面的假说。假说不仅相互“竞争”,而且也互相补正[6]。新教材中增加了“海底扩张学说”的内容介绍,以“读图”的形式,描述大西洋的形成(扩张)过程。该部分内容在证据的基础上,更侧重于科学抽象和逻辑推理方法的使用:以大陆漂移学说为基础,分析人们在海底勘测方面获得的证据,如海沟和海岭的存在、海底岩石年龄分布、大西洋的扩张等。综合以上信息,进行合理归纳(学习流程如图1所示),可得出海底扩张学说的基本观点。

图1 海底扩张说的学习流程

三、教学内涵的提升——谈科学素养的培养

科学史家萨顿说:“向学生追溯一项发明的历史,向学生指明在发明者道路上经常出现的各种困难以及他们怎样战胜它、避开它,最后又是怎样趋近于那从未达到的目标,再没有比这种做法更适合于启发学生的批判精神、检验学生的才能的了。”“地球表面的板块”一节,老教材以叙述的形式向学生介绍了“大陆漂移学说”和“板块构造学说”,新教材则以新课程标准为指针,对老教材作了调整,突出假说的建立、发展和不断完善的历程,展示了科学家们刻苦钻研、不断探索的执着精神,求真过程中所采取的自由开放、独立思考的科学态度。

案例1:大陆漂移学说教学实录

总之,流水,非一日之寒凝结三尺之坚冰;滴水,非一日之功穿透圆润之磐石。乡村学生语言素养的培养亦是如此,不能一蹴而就。我们既然踏上了教学的征程,就要继续研究这一重大课题,只要全力以赴,相信乡村学生语言素养之花会朵朵绽放,馨香满园。

师:你知道地壳运动有哪些形式吗?

教师在学生充分交流讨论结果之后,通过图片展示魏格纳寻找到的各种证据:两岸具有相同或相近的动物,如海牛、驼鸟,两岸岩石层序相似,具有相同的一些生物化石等。

生:大陆为什么会漂移?

生:不能,需要再去寻找其它证据来证明。

比较两组患者护理结果,研究组进食时间、排气时间及血糖值均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

教师组织学生讨论:可以从哪些方面去寻找两大陆原来可能是连在一起的证据?

生:两块大陆上有同样的物种,可以寻找生物化石,如恐龙化石。

生:找两岸的地貌特征,如有同样的山脉。

The present research was supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.11372349,11502295,and 11572349).

生:大陆分开应该在人类产生语言之前,我觉得土壤、沙石质地、岩石种类方面应该有相似。

生:我知道为什么要选择恐龙化石,因为恐龙之前的生物大部分生活在水中,那就不能证明两大陆是并在一起的,且恐龙之前的生物化石保存下来很少,恐龙时期应是大陆分开之前的,所以找恐龙化石最合适。

生:选择的生物应该是不能长途迁徙的。

An analysis of the characteristics of the water vapor during a persistent rainstorm event in Chengdu

生:这两大洲原来可能是连在一起的。

师:在非洲、南美洲、澳大利亚、印度、南极洲等地均发现2.5亿年前的蕨类植物——舌羊齿的化石,人们在北极发现了热带植物的化石,在南非发现了冰川遗留的痕迹,这些又能说明什么?

生:这些大陆很有可能原来都是连在一起的。

2.3 2组FMA及MAS评分中与上肢相关项目得分比较 出院1个月时,观察组FMA及MAS评分中与上肢相关项目得分与出院时及出院1个月时对照组比较均有明显提高(均P<0.05);对照组FMA及MAS评分中与上肢相关项目得分干预前后比较差异无统计学意义。见表4。

教师介绍魏格纳的大陆漂移学说后,提出:魏格纳提出他的观点时,在几十年里,人们并不十分支持,有很多人不相信他的观点,因为有一个很重要的问题没有解决,你知道是什么问题吗?

师:仅凭这一点能说明这两大洲原来就是连在一起的吗?

生:也有可能是证据不足。

学生之间由于意见不同,发生了争论。

魏格纳的大陆漂移学说从提出到论证,是一个比较完整的科学探究过程。引导学生“重走”在“浓缩”了的科学史中,通过对非洲和南美洲大陆轮廓的观察,引导学生大胆猜想。通过组织学生讨论,培养其发散思维,进行各种假设,再进行逻辑论证,培养学生大胆猜想、细心求证、不畏艰辛、敢于质疑的科学精神。再由大陆漂移学说不被人们接受的事实,激发学生再次进行严密的逻辑论证和批判性思维,客观地认识假说的历史贡献与局限性,树立不断发展的科学观。

案例2:板块构造学说教学实录

用MATLAB中newlvq函数建立LVQ神经网络,用newff函数建立BP神经网络,然后根据训练数据利用train函数分别进行训练。LVQ神经网络经过11次训练,用时为3 s,到达误差精度时停止训练,而BP神经网络则是经过16次训练,用时达到6 s后停止训练。由此可见,LVQ神经网络比BP神经网络节省时间。LVQ神经网络误差曲线图如图6所示,BP神经网络误差曲线图如图7所示。

师:是什么力能使这么重的大陆发生漂移?

康、乾二帝南巡所游景观是如何分布的?笔者根据康乾南巡所游景观诗及所题楹联匾额,统计得出一级景观目录141个,二级景观目录299个,并以此为统计基数,根据江南各府分别拥有的景观数量,分析康乾南巡旅游目的地的地位。

生:可能是地壳运动导致。

教师组织学生通过观察世界地图中南美洲和非洲大陆轮廓的可拼合特点后,提出:这一现象说明什么?

生:看语言有无相似之处。

生:有地震、火山喷发、海啸等。

教师引导学生由海啸的成因引入海底地貌的分析。介绍魏格纳当时之所以一直无法解决大陆漂移的动力问题,很重要的原因就是人们对海底地貌认识的局限性。直到第二次世界大战之后,随着人们对海底地貌的进一步勘测,这一问题才得以逐步解决。

师:你知道海底地貌是怎么样的吗?

生:海底有海沟、大陆架,有很多岩石、火山。

教师展示海底地形示意图(大陆架、大陆坡、海沟、洋盆和海岭),边板画海底地形剖面图边介绍:海底的海岭往往连绵数千公里,如人们发现大西洋底有连绵1500多公里的海岭,而且人们还发现在海岭的中间有裂谷,裂谷处常有火山喷发。

例如:在对“迎客”进行实践教学的过程中,教师可以采用播放录像的形式来进行教学,学生可以通过对录像画面的观看,对这一节所要学习的内容做到初步的掌握,然后再引导学生对问题加以发现,再进入到新课的实践教学中进行学习。

师:海岭中间喷发出的炽热岩浆,遇到冰冷的海水,会怎么样呢?

加热区的面积:火焰矫正所获得的矫正能力与加热面积成正比。受热后达到塑性变形状态的金属面积越大,得到的矫正变形也越大。

生:会凝固变成岩石。

师:凝固后,岩石里面的岩浆还要继续喷发又会怎么样?

教师补充提示,岩石年龄分布图。

生:两边的岩石年龄老,不容易被冲破,中间的岩石年龄小,容易被冲破。

生:岩浆从中间喷发出来,把凝固了的岩石往两边推,喷发出来遇水凝固。再次喷发,继续推。

师:人们发现海沟的岩石年龄确实是最老的,但最老的年龄也只有2亿年。地球诞生到现在有46亿年,古老的岩石哪里去了?

生:掉到海沟里去了。

安装AIS后,船舶可以从VHF能够覆盖的海域内识别对方(国际营运船舶,强制要求安装AIS,国内营运船舶目前也大多安装了AIS)的船型、船长、吃水、船名、呼号、航向、航速、船籍港等。对国际营运船舶而言,从公海上识别对方船舶信息是非常重要的。如果国际营运船舶在2004年7月1日后未安装AIS,那么就有嫌疑是海盗船,船舶就要作好应对措施并和主管机关方联系。

生:应该是被埋到地壳下去,又重新变成了岩浆。

生:岩浆喷发,遇到海水迅速冷却,形成覆盖物。这层覆盖物很不容易被冲破,岩浆再次喷发时,把老的岩层往两边推,最两侧的岩石下陷,遇到炽热的岩浆再次熔化成新的岩浆,就这样循环下去。

大陆漂移学说的学习侧重于科学史中假说的提出和证据收集,海底扩张学说的学习则更侧重于根据已有的证据进行合理的推测,使科学方法更多样地展现在学生面前。引导学生分析已有的证据,应用科学抽象和逻辑推理的科学思维方法,培养学生科学想象力、逻辑归纳能力和大胆预测的科学精神,感悟科学探索的屈折艰辛美、科学灵感的迸发美。

对比新老教材,“大陆漂移学说”和“板块构造学说”知识点要求相近,而科学素养教育则有着较大的差异。在教学中,需深入思考应如何合理地将这一经典的科学史素材融入课堂,引领学生体验科学知识及其理论体系的演变和完善,在探究学习过程中学会用发展的、批判的眼光审视现有的科学知识,以更好地促进学生科学素养的培养。

参考文献:

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育初中科学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012.

[2] 沙世蕤,刘冠军.假说的定义和功能的认识论研究[J].山东师范大学学报,2003,48(4):55-58.

[3][6] 刘开云.论科学假说[J].科技管理研究,1994,14(5):1-4.

[4] 陈咸峰.科学假说在科学理论形成中的作用[J].法制与社会,2010(10):281-282.

[5] 王星乔,米广春.论证式教学:科学教究教学的新图景[J].中国教育学刊,2010(10):50-53.

苏爱娣
《地理教学》 2018年第11期
《地理教学》2018年第11期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号