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關鍵詞:無響應問題;無響應誤差;處理方法
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)48-0208-02
一、引言
抽樣調查是統計學課程中的重要內容,而無響應(Nonresponse)問題是抽樣調查中的重要問題?!盁o響應”也稱為“無回答”。概括地說,無響應是指在抽樣調查中無法從所有的樣本單位及問卷中的所有項目獲得有效數據。無響應可具體分為兩種類型,一種是“單位無響應”,一種是“項目無響應”。單位無響應是指被調查單位沒有接受調查;而項目無響應是指被調查單位雖然接受了調查,但對調查中的某些項目沒有給出有效的回答。在我國使用的經濟管理類統計學教材(包括引入的國外教材)中,基本上都沒有涉及這方面的內容,個別討論到的,也只是很簡單的幾句話。但是,“無響應”在實際的抽樣調查中是經常碰到的問題。如果學生不了解這方面的知識,就不知道該如何處理;而直接使用帶有“無響應”問題的調查問卷,后果將很嚴重。筆者認為,經濟管理類統計學教材中亟需增加無響應的后果及其處理方法方面的內容。
二、無響應的后果
1.無響應從兩方面影響推斷結果。在抽樣調查中,無響應問題會從如下兩個方面影響推斷結果。一方面,由于部分調查單位或調查項目無響應,使得樣本容量減少,從而使估計量的方差變大。這種后果相對來說是較容易處理的,比如,可以用補充樣本、事先估計回答率并由此相應增加調查單位數量等方法來處理。另一方面,無響應的樣本單位與回答的樣本單位如果在所調查的項目上存在顯著差異,則會使得依據回答樣本單位的數據所作的統計推斷存在偏差,即無響應偏差,這是一種系統偏差。這種后果的處理比第一種復雜得多,但由于它對調查結論的影響很大,我們不能不重視這一問題的研究。事實上,在實際調查中,在回答的樣本單位與無回答的樣本單位(尤其是拒絕回答的樣本單位)之間往往存在著很大的差別。比如,在對私營企業的依法納稅情況的抽樣調查中,回答的樣本單位比無回答的樣本單位(如上所述,含有拒絕回答和提供不合乎要求的回答等單位)通常有較少的偷稅漏稅行為。
2.對無響應誤差的分析。在分析無響應誤差的影響問題時,不同統計學家持有不同的觀點。兩種通常的觀點分別被稱為無響應的“確定論”和“隨機論”。如果記第i個總體單位的回答概率為pi,則“確定論”認為,總體所有單位有pi=0或pi=1,就是說,總體的N個單位含有兩類單位,一類是如果被抽中則肯定回答的單位(N1個),另一類則是如果被抽到肯定不回答的單位(N0個,N=N1+N0)。而“隨機論”則認為對所有的總體單位有0≤pi≤1,各pi可能取各種不同數值,而且在大多數情況下,pi被視為條件概率,即它的大小取決于調查時的環境。無論是從哪種觀點出發,我們都可看到,無響應偏差的大小取決于兩個因素:一個是回答率;另一個是回答單位與無響應單位在Y變量值之間的差異(這里,Y變量是指對調查中具體分析的指標的測度)。而兩種觀點的差別則體現在對形成回答率的機制的不同看法。
3.關于可接受的回答率問題。如上所述,較低的回答率將會破壞樣本的代表性,從而產生較大的無回答偏差。那么,什么樣的回答率是可以接受的呢?這一問題目前尚沒有一個明確的、公認的結論??瓶藗惡筒黪U姆(A.Birnbaum)等人認為對一般調查而言,回答率應在90%甚至95%以上。美國廣告研究基金會則建議郵寄調查的回答率應80%以上。我國學者盧淑華也持這種看法。愛爾達斯(Erdos)則認為一個可靠的郵寄調查應有50%以上的回答率,或能用某種方法證實不回答者與回答者是相似的。萊斯勒(J.T.Lessler)認為對這一問題的回答不應是絕對的,而應考慮多方面因素。她指出應結合如下因素來討論:(1)調查前對回答率的期望值,它取決于調查的內容、總體與數據收集方式;(2)提高回答率的成本;(3)是否對無回答采用補救方法以及采用何種方法。(4)調查內容及其結論的重要性。
應該指出的是,在調查報告或研究結果中說明回答率是一項良好的調查研究應有的內容。
三、無響應問題的處理方法
為了盡量減少無響應誤差的影響,統計學家們提出了許多的處理方法。這些處理方法可以歸納成兩類,一類是在進行統計分析之前的處理,即在調查階段的處理,一類是在統計分析中進行的處理,即調查完成之后的處理。
1.分析前的處理。分析前的處理方法的主要目標是提高回答率。主要方法包括:(1)認真選聘、培訓、督導調查員。(2)對被調查者進行適當激勵。(3)由有名望的機構出面組織調查。(4)多次訪問。(5)改進調查方法。如,科學地設計調查項目與問卷外觀,以使被調查者能較輕松地回答問題;調查前先與被調查者聯系;仔細分析不同受訪者最可能在家的時間;等等。(6)在無響應的樣本單位中再次抽樣。(7)使用隨機化回答技術。如果引起無響應的主要原因是問卷或某些項目為敏感性問題(如隱性收入、偷稅漏稅、吸毒等),則可用使用隨機化回答技術來進行調查。這種調查技術通過設置巧妙的“隨機化裝置”,使得被調查者可以說出實情而調查者并不會知道他的回答的真正含義。但調查者可以由整個樣本的回答獲得某類人數所占比重或某敏感性指標的均值等的估計值。
2.分析中的處理。如果由于某些原因未能采用上文所述的分析前的處理方法,或者雖已采用但仍未能達至足夠高的回答率,我們就需要采取事后的補救措施。各國統計學家已為此而提出了許多方法。(1)波利茲-西蒙斯(Politz-Simmons)方法。這種方法是預先在調查時詢問回答者在K個類似的期間里他有多少期間可以被找到,然后在分析時用他可被找到的期間數對其Y變量值(Y為所研究的指標的測度)作“倒數加權”。例如,對于在調查的前5天中在相同時間內呆在家里并可以接受調查的天數分別為0、1、2、3、4和5的回答者,分別用6/1、6/2、6/3、6/4、6/5、6/6作為其Y變量值的權數(分母是前5天可接受調查的天數加1,即加上調查的當天)。這種方法的隱含假設是在家天數越少者,其Y變量值越接近不在家者。(2)時間趨勢法。這種方法通過考察連續各批回答者(如郵寄調查中按時間先后對回件分批)的答案,分析其中的趨勢,然后將此趨勢延伸,以此推測出無響應者的答案。比如,如果各批回答者的收入呈上升趨勢,則推測無響應者的收入是最高的。(3)分組加權估計。這種方法要求按某些輔助信息將總體單位分成若干組,使組內各單位的Y變量值盡可能相近。在抽樣調查之后,若出現無響應問題,則按各組的單位數占總體單位數的比例進行加權調整。我們用一個簡化的例子來說明,設總體分成兩組,第一、二組單位數分別占總體單位數的30%與70%。假設抽樣調查的結果如下表。
如果不作加權調整,則對總體的Y變量均值的估計為:
(3230×300+2110×500)/800=2530
但考慮到第2組的不回答率遠高于第一組,為減少無響應偏差,使用分組加權估計,則總體的Y變量均值的估計調整為:3230×30%+2110×70%=2446。(4)替代方法。概括地說,替代方法是用“精心選擇”的回答單位的數據或者用按輔助信息推測的數據來“替代”無響應單位數據的方式來處理無響應問題。而具體的替代方法則多種多樣。
――均值替代法。指將總體分組,用組內回答單位的樣本均值替代無響應單位的值。這種方式實質上與“分組加權估計”方法非常類似。
――完全匹配替代法。使用某些外部來源的記錄來替代無響應單位或無響應項目的數據。如從工商、稅務、海關等管理部門取得無響應的被調查企業的注冊資本、所得稅、出口貨物情況等來作替代值。
――最后回答者替代法。以最后一批回答者的答案替代無響應者的答案。比如,在郵寄調查中,以幾次追蹤后最后寄回問卷者來代表未回件者。
――演繹估計法。如果所研究的Y變量與另一變量X存在已知的函數關系,即Y=F(X),且可了解到X的值,則可用此方法得出Y的缺失值。
――回歸替代法。如果所研究的Y變量與另外一些變量存在高度的相關關系,則可建立一個回歸模型,并利用回答數據對模型參數進行估計。然后利用估計的回歸方程預測Y的缺失值。
――“熱層”(Hot-deck)方法。通常用于項目無響應。一般做法是對調查中的項目缺失值用同一調查中具有類似背景的回答者的數值來替代。
――最近距離替代法。通常用于項目無響應。這種方法要選擇一些輔助變量及一種距離測度。它按照輔助變量距離最近的原則選擇替代者。有人認為“熱層”方法采用的是非數值分類的方式,而最近距離替代法采用的是數值分類方式,因而后者是前者的修正。
幾十年來,統計學家們針對無響應問題提出了許多的處理方法,本文難以一一介紹。統計學教材應按照所針對的學生層次、教學時間等來選擇介紹適當的方法。
參考文獻:
[1]金勇進.缺失數據的加權調整[J].數理統計與管理,2001,20(5):61-64.
[2][美]Judith T.Lessler & William D.Kalsbeek.調查中的非抽樣誤差[M].金勇進,主譯.北京:中國統計出版社,1997.
為了有效推進物理新課程的實施,作為物理教師而言,應著力注重進化自身的專業理念,這同時也反映了物理課程改革的緊迫性和必要性。教師專業理念的更新發展是一個持續不斷和深化的過程。那么如何增進物理教師新課標理念的形成呢?
策略一:愛崗敬業,在工作中激勵自己
物理教學的發展和進一步的改造急需一支愛崗教業的事業型研究型的物理教師隊伍。教師隊伍的素質高低,不僅決定著物理新課程改革的成功,也影響著學生未來的發展和命運。學校不僅是學生發展的場所,也是教師發展的場所,沒有教師的發展,學生的發展就無法落實。教師要關注自身的發展途徑和過程,不斷促進自我對教學行為的反思,使自我持續不斷的革新和永無止境的探索。在現實中,因為繁重的升學壓力,老師的心情常常是壓抑的;教師只有熱愛自己的工作,找到讓自己快樂的窗口,并努力營造快樂的環境,從而讓學生從學習中獲得快樂。
策略二:不斷學習,在學習中提升自己
有一天我上課前,有學生問“嫦娥一號”為什么要經過三次變軌,而不直接飛向月亮?當時我巧妙地回避了學生的這個問題。由此我感覺到經過一段安穩而平靜的教書生活后,我們不但欠缺許多新知識,而且對新知識還有一種習慣性的拒絕。因此,在這個知識爆炸的時代,我們應該學習、學習、再學習,這也是教師成長的一種途徑。當前,教師最大的問題是缺乏學習,甚至是不學習。作為教育工作者的教師,如果不了解新世紀國際教育發展的新理念、新動向,如果不了解教育政策、教育形勢和教育改革的趨勢,就無法適應新課程的教學。
從客觀上講,教師的教學工作和非教學活動負擔沉重,特別是在“中考、高考兩根指揮棒”的禁錮下,教師們提心吊膽地守著自己的學科教學,生怕把不好關,考不出好成績。于是,“沒有時間”成了不學習的“堂而皇之”的理由,這種惡性循環導致老師們本來就不豐厚的底蘊就更加薄弱。我們發現,教師不重視學習的原因不是“沒時間”,而是沒有欲求、沒有渴望、沒有習慣。因此,要在教師中興學習之風,要千方百計地把教師們從非教學活動中解放出來,促其通過學習,把精力用在潛心鉆研教學上。要使教師們懂得,學習是自身修養和自我完善的一把金鑰匙,是教師走上終身學習之路、走進學習化社會的惟一途徑。因此,作為物理教師可以做以下幾點嘗試:
1、了解一些常見的物理教學雜志:如:物理教師、中學物理教學參考、物理教學探討、中學物理、物理周刊、物理教學、物理通報、中學理科月刊、一些報紙:物理天地、數理化天地等。
2、多讀一些理論書籍:如:物理教學論、物理教學心理學、物理學習心理學、物理課程論物理教育學、教與學認知心理學等。
3、了解一些知名有用的物理網站:如:丁玉祥物理網(免費)蘇科物理、物易天空、物理教研、人教網中學物理。
策略三:不斷實踐,在實踐中研究自己
一個實踐者,可能會由于長期身處狹小的某一實際境遇之中,卻未必能夠對自己身邊每日發生的與自己職業環境相關的事件具有明確的意識。教師正是身處這種能夠產生真知灼見卻又頗為狹小的境遇之中。20世紀70年代,斯騰豪斯提出“教師即研究者”的觀點,促進了行動研究的興起。行動研究是系統的反思性探究活動;它由教師直接針對自己教學中的問題開展調查與研究;行動研究的目的是不斷改進自己的教學,使之達到最佳效果,同時提高教師對教學過程的理解和認識。
物理教師的工作特點就是與教學實踐緊密結合,教師要重視信息收集與整理,努力把教學中存在的問題轉化為研究課題。如何利用日常的教學工作選擇研究的問題和搜集重要的信息,如何勤于觀察,善于發現,不斷積累教育研究的第一手資料,都是十分重要的。
實際上,學生的作業、學生上課時對問題的回答、學生的言談舉止、學生的考試情況、學生閱讀課外物理讀物的情況等等,都是課題研究所需的重要信息。教師要善于從那些“習以為常”的現象中分析出規律性的東西。
同時,教師還要善于積累工作中思維的火花,不斷強化成果意識和成才意識。做一個思考的老師,而思維的火花往往會在你入睡后的那一瞬間,或者是在你醒來的那一時刻,有時甚至是在凌晨乃至你的睡夢中閃亮,在你的床頭放一本記事本和一支鉛筆,迅速地記錄你思維的火花,這有助于你自身的提高,最終提升你自己。
有堂課我講《慣性》,學生表情很是迷茫,下來后我也感覺也很是失敗,我知道學生對運動狀態的改變不理解,問題出在那里呢?后來發現,是我在講牛頓第一定律的時候,物體受力跟運動狀態的關系講解不清造成的。因此,經常及時的將教學中的感悟,以及學生對一些問題的新想法記錄下來,定期的整理,這是很有必要的。
策略四:提高專業能力,用專業能力提高自己專業化水平
物理專業能力包括:板書和版畫模型應用、信息媒體的綜合應用能力、重視教師的表達能力、解題能力、組織教學能力和教學機智、觀察與實驗能力、教材分析能力。如何促進教師專業提高,可以鼓勵教師參加市區教研活動、學術會議,進行高一級學歷進修,外出交流等。
另外,教師專業提高首先要立足一個“新”,因為教師是一個面向未來的職業;其次要著眼一個“寬”,教師要注意不斷拓寬知識面,滿足教學的需要;再次適當注意一個“?!?,應適當加強專業的深度,做到居高臨下;最后,落實一個“用”,即加強理論與知識的應用,增強所學知識的實用性。
策略五:不斷反思,在反思中提高自己
為了適應新課標,教師的角色至少要發生這樣的變化:由傳授者轉化為研究者,由管理者轉化為引導者,由實踐者轉化為研究者。職業角色的轉換要求教師成為反思型的研究者,教師只有把自己定位于一個反思型的研究者,才能成為教學改革的主動參與者和很好的適應者。這就要求教師不僅要具有成功的經驗行為,還要具有理性的思考,具有全面審視已有的教育理論和教學實踐的能力,只有不斷反思自己的教育行為,才能完善自己的教育實踐。
教師反思的內容可分為三個層面:第一層面上,反思的重點是課堂教學情景中的技術和技能的有效性。第二層面上,教師應該批判性的反思分析教育實踐過程中的一切行為的合理性,分析解決教育過程中存在的問題。第三個層面上,教師要將課堂與更廣闊的社會聯系起來。
策略六:撰寫教育敘事和教學案例,不斷總結和提高
教育敘事就是對教師的日常行為背后所內隱的思想,教師的生活故事當中所蘊涵的理念進行研究。對于教育科研來說,這些從教師自身實踐衍發的案例、思考和經驗具有專業理論研究無可比擬的針對性、真實性和情境性。這些鮮活的案例勝過任何枯燥的理論和說教,是促進教師成長、豐富自我的寶貴資源。因此,在教學實踐過程中,善于累積,把觀察和經歷的教育故事、教育問題用教育敘事或教育案例的形式記錄下來,有助于教師的專業的反思能力的提高。
教師在撰寫案例時,可以遵循下列階段。
(1)首先選擇一個或幾個典型性的案例,對其內容進行分析。
(2)對這個或幾個案例,進行寫作形式上的分析。
(3)運用頭腦風暴法,要求每位教師說出自己教育教學經歷中曾遇到過的疑難或兩難問題。在這其中,尤其對那些兩難問題要予以特別關注。問題意識或者說問題的提出,是案例形成的第一步,它給案例提供了一個基點和著眼點。
(4)把所有問題進行歸類,匯總成不同范疇。教師提出的問題,難免相互之間有交叉、重合,問題與問題之間也缺少一定的邏輯順序,因而,把相似的問題歸并在一起,把性質相近的問題匯總成一個類別,使問題本身變得清晰就尤為必要了。
(5)教師分頭撰寫案例初稿,篇幅限定在2000字左右。教師在頭腦風暴中提到的各個不相同的論題,經過歸并后有了一定的邏輯結構。接下來可以讓每個教師或幾個教師圍繞自己曾經提出的論題撰寫案例初稿。初稿的篇幅不必太長,可限定在2000字左右。在寫作時,一要考慮界定的問題是否清晰,二要考慮表達方式是否得當。
(6)舉行案例會議,就所寫案例的內容和形式進行討論。舉行案例會議討論可以有這樣兩種形式,一種是3~4位教師圍繞一位教師寫的案例進行討論,另一種是3~4位教師同時展示自己的案例,圍繞這3~4個案例進行討論。這樣一個階段有些類似于案例教學過程中的小組討論。教師對教學所做的這樣的評論,也就為日后的教學提供了一個有用的檔案。
對于一位追求成功、善于反思的物理教師來說,每堂課都是一次全新的體驗,要設置不同的情境,要面對不同學生的反應;因此,教學中的每次師生互動、教學沖突都會激發新的思考和創造。
參考文獻:
[1]廖伯琴主編.《基礎教育新課程師資培訓指導──初中物理》.東北師范大學出版社2003年
策略一:愛教師的職業,讓教師在激勵中成長和發展
教師只有熱愛自己的工作,才能擺脫很多世俗的束縛。現實中,因為繁重的升學壓力,做老師的心情常常是壓抑的,但你應該努力營造快樂的環境,讓學生快樂。你也得找到讓自己快樂的窗口,讓你每天都快樂,因為快樂的核心就是你自己。只有你真正快樂了,你才不會在這世界上留下太多的遺憾,只有你真正快樂了,你才無愧于你的職業。
物理教學的發展和進一步的改造急需一支愛崗教業的事業型研究型的物理教師隊伍,教師隊伍的素質高低,不僅決定著物理新課程改革的成功,也影響著學生未來的發展和命運。學校不僅是學生發展的場所,也是教師發展的場所,沒有教師的發展,學生的發展就無法落實。盡管學校要為教師的發展提供平臺,但是教師更要關注自身的發展的途徑和過程,促進自我對教學行為的反思,通過各種方式的激勵,使自我持續不斷的革新和永無止境的探索。
策略二:做一個善于學習的學者型物理教師
(一)努力做一個學習者,別讓自己成為新文盲
你以知識為載體,讓一塊黑板,一支粉筆成為你馳騁空間韁索。但這世界變化得比我們想象要快得多,因為你昨天也許才將WINDOW 98操練熟悉,可惱他人今天使用的卻是WINDOW XP。經過一段安穩而平靜的教書生活后,我們不僅對新知識會感到欠缺,而且對新知識還有一種習慣性的拒絕。在這個知識爆炸的時代,我們應是一個學習狂。因此,學習,學習,再學習,這是教師成長的惟一途徑。當前,教師最大的問題是缺乏學習,甚至是不學習。相當大的一個比例的教師不讀書、不看報、不看電視;作為教育工作者的教師,不了解新世紀國際教育發展的新理念、新動向,不了解教育政策、教育形勢和教育改革的趨勢。從客觀上講,教師的教學工作和非教學活動負擔沉重,特別是在“中考、高考兩根指揮棒”的禁錮下,教師們提心吊膽地守著自己的學科教學,生怕把不好關,考不出好成績。從幼兒園大班開始,小學、初中直到高中(特別是畢業班),老師們辛苦,學生們受苦。于是,“沒有時間”成了不學習的“堂而皇之”的理由,這種惡性循環導致老師們本來就不豐厚的底蘊更加薄弱。我們發現,事實上教師不重視學習的原因不是“沒時間”,而是沒有欲求、沒有渴望、沒有習慣。因此,要在教師中興學習之風,要千方百計地把教師們從非教學活動中解放出來,促其通過學習,把精力用在潛心鉆研教學上。要使教師們懂得,學習是自身修養和自我完善的一把金鑰匙,是教師走上終身學習之路、走進學習化社會的惟一途徑。因此,作為物理教師可以做以下幾點嘗試:
了解一些常見的物理教學雜志:如物理教師、中學物理教學參考、物理教學探討、中學物理、物理周刊、物理教學、物理通報、中學理科月刊、一些報紙:物理天地、數理化天地等。
多讀一些理論書籍:物理教學論、物理教學心理學、物理學習心理學、物理課程論物理教育學、教與學認知心理學等。
了解一些知名有用的物理網站:丁玉祥物理網(免費)蘇科物理、物易天空、物理教研、人教社中學物理、其他用“google”搜索引擎可以收到的商業網站。
(二)應該學些什么?應該怎樣學?
首先,學習現代教育理念和教育改革與發展的形勢、政策;其次,要加強專業素養,要使老師們具有最起碼的信息技術素養,即學會并掌握基本的信息技術使用方法(特別是計算機)的知識(圖片處理photoshop、圖片瀏覽、ppt、word、網頁基本技術、數碼相機的使用、超級解霸進行音視頻編輯、使用ftp、會用msn交流、QQ交流、電子郵件、家庭上網、建立學科素材庫),了解科學技術發展簡史(近代物理學史),了解當代科學技術的前沿領域(最近的科學技術的最新成就 如火星探測機遇號、勇氣號,神舟飛船;第三,有關人文科學的廣泛領域的涉獵,如政治、歷史、傳統文化、文學、藝術等,以擴大中小學教師的知識擁有面;最后,要倡導教師們學一點哲學,提高分析問題、解決問題的能力。
至于怎樣學?教師的在職學習,既不要求脫產,也不提倡讀大厚本原著,而是提倡日積月累。學校要為學教師營造學習的氛圍和條件,提供各種各樣的工具書和網絡資源。教師更應當按照各自的需求和興趣,要逐步養成日積月累的習慣。提倡積累讀書卡片或用電腦匯集資料,老師們從構建自己的教學資源庫的角度去促進個人專業成長。同時,要積極參與和自發的組織專題沙龍,交流學習收獲,研討共同感興趣的問題。要引導教師勤于思考,善于思考,長于記憶。
(三)多訂閱和瀏覽一些物理雜志、教學期刊和理論書籍
經常閱讀報刊、閱讀網絡,能夠讓你對世界保持一種新鮮感。經常閱讀經典,能促使你不停地思考。對世界保持新鮮感,能夠使你的觀點不落后于學生。同時,你會從這世界的時事、體育、娛樂新聞中找到與學生交流的話題,從而增加彼此的交融性。閱讀經典,會在無形中提升你的品位,強化你的人格魄力,從而在中影響你的學生。
(四)向教研專家主動請教
拜師結隊,或善于在教研活動中吸取他人所長。如為了提高《蘇科版》8年級上冊中的“熔化和凝固”的實驗的效果,就可以向市區教研專家、高校的教授及時請教。
策略三:積極開展行動研究,努力成為教學的實踐者和研究者
一個實踐者,可能會由于長期身處狹小的某一實際境遇之中,卻未必能夠對自己身邊每日發生的與自己職業環境相關的事件具有明確的意識。教師正是身處這種能夠產生真知灼見卻又頗為狹小的境遇之中。20世紀70年代,斯騰豪斯提出“教師即研究者”的觀點,促進了行動研究的興起。行動研究(Action Research)就是旨在:在實際社會情境中基于解決實際問題的需要,與專家合作,將問題發展成研究主題進行系統的研究,它是以解決實際問題為目的的研究。其特點是在自然條件下進行實踐,并對實踐進行不斷的反思,通過計劃,實踐,觀察,反思四個步驟進行。行動研究是系統的反思性探究活動;它由教師直接針對自己教學中的問題開展調查與研究;行動研究的目的是不斷改進自己的教學,使之達到最佳效果,同時提高教師對教學過程的理解和認識。
物理教師的工作特點就是與教學實踐緊密結合,教師要重視信息收集與整理,努力把教學中存在的問題轉化為研究課題。如何利用日常的教學工作選擇研究的問題和搜集重要的信息,如何勤于觀察,善于發現,不斷積累教育研究的第一手資料,都是十分重要的。物理教育研究課題的內容分布很廣,課題的來源途徑也很多。具體來說:一是在自己的教育教學實踐中發現問題;二是向有關物理教育專家詢問當前學科發展的現狀和研究的熱點;三是通過查閱文獻,發現有關問題;四是參加學術會議,在學術交流中找到自己感興趣的課題;五是向社會了解人們對物理教育改革的要求產生課題。實際上,學生的作業、學生上課時對問題的回答、學生的言談舉止、學生的考試情況、學生閱讀課外物理讀物的情況等等,都是課題研究所需的重要信息。教師要善于從那些“習以為?!钡默F象中分析出規律性的東西。
同時,教師還要善于積累工作中思維的火花,不斷強化成果意識和成才意識。做一個思考的老師,而思維的火花往往會在你入睡后的那一瞬間,或者是在你醒來的那一時刻,有時甚至是在凌晨乃至你的睡夢中閃亮,在你的床頭放一本記事本和一支鉛筆,迅速地記錄你思維的火花,這有助于你自身的提高,最終提升你自己。經常及時的將教學中的感悟,反思以及學生對一些問題的新想法記錄下來,定期的整理,并形成論文。撰寫研究論文或報告也是這一階段的重要工作,它是對課題研究的成果、過程和解釋等內容的綜合陳述。只有言語明確、科學、有說服力的研究論文或報告,才能有效地與他人交流,才能使本課題研究的成果得以普及和推廣。
策略四:努力提高專業能力,拓展發展途徑,促進教師專業化水平的提高
物理專業能力包括:板書和版畫模型應用、信息媒體的綜合應用能力、重視教師的表達能力、解題能力、組織教學能力和教學機智、觀察與實驗能力、教材分析能力。
要不斷拓展教師發展途徑。比如,鼓勵教師參加市區教研活動,參加學術會議,高一級學歷進修,外出交流。
重視教師進行業務進修和專業提高。教師業務進修和專業提高首先要立足一個“新”,因為教師是一個面向未來的職業;其次要著眼一個“寬”,教師要注意不斷拓寬知識面,滿足教學的需要;再次適當注意一個“專”,應適當加強專業的深度,做到居高臨下;最后,落實一個“用”,即加強理論與知識的應用,增強所學知識的實用性。同時,教師提高專業化水平時,需要處理好以下關系:即面授與自學的結合;理論與實踐結合;教學與動手實驗結合;校內學習與校外研修、參觀訪問相結合。
策略五: 重視信息技術與課程整合,教育博客引領我們成為反思型教師
為了適應新課標,教師的角色至少要發生這樣的變化:由傳授者轉化為研究者,由管理者轉化為引導者,由實踐者轉化為研究者。職業角色的轉換要求教師成為反思型的教師,教師只有把自己定位于一個反思研究者,才能成為教學改革的主動參與者和很好的適應者。這就要求教師不僅要有成功的經驗行為,還要有理性的思考,應全面審視已有的教育理論和教學實踐,反思自己的教育行為,完善自己的教育實踐。
教師反思的內容可分為三個層面:第一層面上,反思的重點是課堂教學情景中的技術和技能的有效性。第二層面上,教師應該批判性的反思分析教育實踐過程中的一切行為的合理性,分析解決教育過程中存在的問題。第三個層面上,教師要將課堂與更廣闊的社會聯系起來。
我們首先是在第一個層面上進行了實踐,實踐中我們可以把一節課的反思教學劃分為三個階段,第一是教學前的反思,第二是教學中的反思,第三是教學后的反思。我們首先是在第一個層面上進行了實踐,實踐中我們可以把一節課的反思教學劃分為三個階段,第一是教學前的反思,第二是教學中的反思,第三是教學后的反思。下面聯系我在實施反思教學的過程中的一些體會和做法結合《功的原理》這堂公開課進行一下交流。
教學前的反思:
1.對教學目標的反思:功的原理這節課內容比較抽象,應用到的知識較多,承前接簡單機械、功的有關概念和計算,啟后為后面的機械效率的概念和計算打下基礎埋下伏筆。因而將教學目標定為:(1)知識目標:理解功的原理及其成立條件;(2)能力目標:會用實驗經驗功的原理,會用功的原理解決簡單的物理問題;(3)情感目標:學會用一分為二的方法從整體上認識事物。
2.對教學方法的反思:本節課的內容較為抽象,單憑教師用語言進行講授不容易讓大多數學生明白,因而我考慮用實驗來突破這個難點。(1)考慮增加實驗:課本中僅用杠桿和動滑輪兩個演示實驗進行教學,經過反思我覺得功的原理作為一個普遍的物理規律,只用兩個實驗是不足以說明它的普遍性的,因此我考慮增加實驗。反思學生已有的知識和水平,可以增加的實驗有:定滑輪和滑輪組。但又考慮到課堂時間的問題,最后決定增加滑輪組這個實驗。(2)改演示實驗為學生實驗。決定增加實驗后又思考,三個實驗若都是演示實驗,說服力上也可能有問題,不如讓學生親自對手去做?;叵雽W生學習動滑輪和滑輪組時都曾經親自對手做過這兩個實驗,知識和操作上的基礎都較好,因而改為學生實驗問題不大。(3)對學生的具體操作進行必要的指導:考慮到畢竟是一個新的實驗,學生測量的部位和操作技巧可能都有問題,為了節約課堂時間,提高課堂效率并減少學生走彎路的可能性,我想應該有一個演示實驗:杠桿不省功。為了學生看清所測量的部位,可用投影和教學錄像片進行精確的指導。(4)實驗簡化:上述實驗若嚴格來證明功的原理理論上必須測量力的大小,但如果測量力的大小,實驗結果因為額外功的緣故必然不準,不能得出功的原理,但前面已經學過杠桿、動滑輪、滑輪組等的省力規律,因而實驗中的力可以不測,并且可以節約實驗時間。
3.對教學資源的反思:通過對實驗方法的反思后,下一步要解決的就是教學資源的問題。教學中涉及到的實驗器材實驗室中都可以準備好:鐵架臺29個,滑輪29對,細線29條(長約60cm),刻度尺29只,鉤碼29盒。此外,電視機、放像機、動畫錄像需要提前準備好,投影片需要提前制好:其中要突出實驗中要測量的兩個距離的部位:手移動的距離s和物體移動的距離h。
4.對教學思路和教學過程的反思:為了使課程能夠順利的進行下去,需要提前對教學思路進行設計:根據以上的分析,決定采用“實驗探究、誘導發現”的方法進行課堂教學,即:創設情境、提出問題,進行猜想、演示引路,實驗探究、得出結論,應用結論、反思深化,強化練習、評價反饋。
教學中的反思:
1.在口述教學目標的時候發現能力目標少寫了一半,口述時加上。
2.調節投影儀時技術不夠熟練,不能一次判斷準確調節方向,浪費時間。
教學后的反思:
1.課程開始的時候,有些緊張,從提問到轉入新課的銜接上有些生硬。
2.指導學生實驗時,自以為裝備工作做的比較細致,因而覺得無事可做,對學生的實驗現場指導上不夠積極主動,結果有個別小組在連接完滑輪組后測量的部位不準,影響到了實驗的結果。
3.上課之前由于沒有自己親手做過這兩個學生實驗,在實驗的小技巧上沒有很好的指導學生,如:組成滑輪組時,有些小組因為沒有先在動滑輪下掛一個鉤碼而使滑輪組組成之后翻轉,搞的手忙腳亂,耽誤了實驗時間。這樣的技巧以前講滑輪組時雖然強調過,但在本次實驗前及實驗中沒有考慮到這一細節,是備課不夠充分的一個表現。
4.對實驗結果的引出上,我是為了節約時間而直接根據學生交流的實驗結果用投影的形式直接給出的,其實現在反思覺得誘導學生,讓學生自己得出實驗的最終結論應該更好一些,可以完全消除強加實驗結論的嫌疑,并且也用不了幾分鐘。
5.在例題、練習的處理上時間有些倉促,學生鞏固新知識的時間過少,從獲得新知識到應用新知識之間轉換過快,學生的思維轉換有些跟不上,應當多給學生幾分鐘的時間鞏固新知。
6.語言不夠精練,不必要的重復還有好多,唯恐學生沒有聽清、沒有學會的心理過重,以后應當控制語速和輕重音,用語速的快慢節奏和聲音的輕重來突出重點比用快速的重復兩遍效果要好得多。
總的來說,本節課能夠順利的完成應當完成的教學任務,通過對教材的加工與處理改進,引導學生提出問題,設計實驗、正確的進行實驗,并從實驗中得出正確的結論,然后應用結論解決了生活中的問題:斜面省力的原理。本節課是根據我到牟平參加煙臺市反思教學教研活動的所見及回來后對反思教學材料的學習和理解而準備的,當然由于本人水平所限及對反思教學的理解還不夠深刻,本節課還存在不少的問題,除了我自己反思得到的經驗和教訓之外,肯定還有許多沒有考慮到的不足之處,真心的希望得到各位領導和同事們的指導和幫助。
教育博客的創建和出現將給我們的教育生涯帶來巨大的變革,“探索教學中運用Blog(博客),創造教師和學生精神生命活動的新領域”將成為我們今天的又一個新目標。全球現在有接近1000萬Blogger。每4秒中就會產生一名新的Blogger。中小學教師開始在自己的教學中運用Blog。將互聯網從過去的通訊功能,資料功能、交流功能等進一步強化,使其更加個性化、開放化、實時化、全球化。把信息共享發展到資源共享、思想共享、生命歷程共享。為教師和學生創造了又一個自主學習的新環境。一大批有志于教育改革和教育信息化發展的青年教師隊伍正在形成,他們在Blog中學習、在發展自己的Blog中得到提高,同時,又用自己的Blog為整個教育提供自己的智慧和資源。我們高興地看到,越來越多的老師在運用Blog中提高了教學反思能力、信息獲取能力、教育創新的觀念和能力正在逐步提高。老師們的Blog上閃光的思想,使Blog擴展了包括從敘事日記到信息技術課程教學、招生、發通知、指導學生、教學設計、評課說課、教學評價等多樣化學習功能。目前,教師對信息技術教育培訓的要求越來越高。充分運用Blog構建以校為本的教師一體化學習平臺,引導教師們進行“行動研究”、“教育敘事”實踐,已成為新一輪信息技術應用的浪潮。
比如,有的教師在上完《探究凸透鏡成像規律》在自己的博客上寫下了這樣一段反思:“………我今天上完《凸透鏡成像》這節課,主要存在以下幾點體會: 一是對教材進行靈活處理,在備課時對教材進行了重新整合。教材的安排是講完《透鏡》之后,再講《生活中的透鏡》,最后才講《凸透鏡成像規律》??紤]到講照相機、投影儀、放大鏡的知識都要用到凸透鏡的成像規律,因此,我在講完《透鏡》后,直接先學《凸透鏡成像規律》,然后再講《生活中的透鏡》,這樣,學生的理解會更深刻一些。二是處理好探究與知識落實的結合。探究實驗僅僅是學生掌握知識和提高能力的手段。本節課的關鍵是凸透鏡成像規律的得出,在實驗結束得出實驗數據之后,關鍵是對數據的處理,我在講課時領著學生將實驗數據分成三部分,一部分是物體放在二倍焦距之處,一部分是物體在一倍焦距和二倍焦距之間,第三部分是放在焦點之內,并且把實驗數據結合著成像進行講解,降低了學生認知的難度,符合了學生的認知規律?!?/p>
其實,我們抓住這一有利時機,開展基于blog的校本研修,以blog為平臺的研究型教師培訓,搭建起了網絡環境下教師進行教學研究和知識管理的平臺,開展基于blog的校本研修,讓教育博客引領我們成為反思型教師,更有助于提升師生生命成長的意義。這一活動轉變了教師的心智模式,培養了教師進行系統思考的意識和能力,提高了整個教師隊伍的專業水平和業務素質,為教師的專業化發展奠定了堅實的基礎,升華了師生生命成長的意義。你會發現我們的生命也會因此變得更精彩。
附:[案例] 跟著女兒學物理點擊瀏覽
策略六:重視教師的職業生涯與個人發展的規劃
教師職業發展是一個終生、整體的、全面、個別而持續的喧嘩過程。它涉及到個人的、組織的、外在環境等諸多因素。有效整合各種因素,教師職業生涯的發展道路將更為順暢,成長的機會將更大。教師制定個人發展規劃應注意以下幾點:充分認識自我并評估時間與空間環境;分析相關資料,審視發展機會;確立發展目標與行動策略;按目標逐步執行;評價發展計劃。
策略七:積極引導教師撰寫教育敘事和教學案例
教育敘事就是對教師的日常行為背后所內隱的思想,教師的生活故事當中所蘊涵的理念進行研究。對于教育科研來說,這些從教師自身實踐衍發的案例、思考和經驗具有專業理論研究無可比擬的針對性、真實性和情境性。這些鮮活的案例勝過任何枯燥的理論和說教,是促進教師成長、豐富自我的寶貴資源。因此,在教學實踐過程中,善于累積,把觀察和經歷的教育故事、教育問題用教育敘事或教育案例的形式記錄下來,有助于教師的專業的反思能力的提高。
教師尤其是教師群體在撰寫案例時,可以遵循下列階段。
(1)首先選擇一個或幾個典型性的案例,對其內容進行分析。
(2)對這個或幾個案例,進行寫作形式上的分析。
在對案例內容進行分析的基礎上,接下來可以從寫作者的角度出發,考慮一下:這些案例讀起來怎么樣?你理解了他要表達的內容嗎?從撰寫者的角度看,內容表達得清晰嗎?案例中描寫的細節細致嗎?案例中包括了哪些組成部分?部分與部分之間的關系怎么樣?
(3)運用頭腦風暴法,要求每位教師說出自己教育教學經歷中曾遇到過的疑難或兩難問題。
在這其中,尤其對那些兩難問題要予以特別關注。問題意識或者說問題的提出,是案例形成的第一步,它給案例提供了一個基點和著眼點。
(4)把所有問題進行歸類,匯總成不同范疇。
教師提出的問題,難免相互之間有交叉、重合,問題與問題之間也缺少一定的邏輯順序,因而,把相似的問題歸并在一起,把性質相近的問題匯總成一個類別,使問題本身變得眉目清晰就尤為必要了。
(5)教師分頭撰寫案例初稿,篇幅限定在2000字左右。
教師在頭腦風暴中提到的各個不相同的論題,經過歸并后有了一定的邏輯結構。接下來可以讓每個教師或幾個教師圍繞自己曾經提出的論題撰寫案例初稿。初稿的篇幅不必太長,可限定在2000字左右。在寫作時,一要考慮界定的問題是否清晰,二要考慮表達方式是否得當。
(6)舉行案例會議,就所寫案例的內容和形式進行討論。
舉行案例會議討論可以有這樣兩種形式,一種是3-4位教師圍繞一位教師寫的案例進行討論,另一種是3-4位教師同時展示自己的案例,圍繞這3-4個案例進行討論。這樣一個階段有些類似于案例教學過程中的小組討論。教師對教學所做的這樣的評論,也就為日后的教學提供了一個有用的檔案。
參考文獻:
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15.思想政治課教學的心理美學 陸國民
16.一問問出幾多"意外" 葉國芳
17.外語學習者的個體差異及教學對策 曹冬月
18."走進教材"與"跳出教材"——從英國君主立憲制的"確立標志"說起 徐美玲
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2.教育懲罰運作對象的轉向 劉德林
3.非生態:當前高中學校管理的實然形態分析 王梁,王煥軼
4.試論新教師的教育初思維 阮周微
5.論備課組長的角色定位 林紅霞
6.課堂教學的易發缺損及其矯治 蔣超英
7.教師講課神態與教學效率 鞠黨生
8.任務型教學中的英語小組活動探析 陸正榮
9.化學探究教學中培養"猜想與假設"能力的實踐探討 應崇恩,孔琴飛
10.芻議新課程背景下的音樂欣賞課教學 潘俊英
11.向《美國語文》學習"讀者意識" 黃可心
12.論語文課堂教學的執行力 朱益群
13.因果思維:讓作文充滿理性魅力 龐君芳
14.巧用"鏡子哲學",閃現寫作文采 黃寧昕
15.讓校園充滿濃郁的書香——指導學生進行課外讀書活動 沈建平
16.用最激情的方式親近語文——中學生創作演出儒學校園劇隨想 毛繁榮,王燕濱
17.有意記憶詞塊:英語學習的高效策略 呂吉爾
18.初中科學優秀試題例說——以浙江省的初中學業考試科學試題為例 王文軍
19.高中生物教學行為的重新建構 孟憲文
20.信息動態
21.批評與表揚中的"邊際遞減效應"及其運用 李高輝
22.學生成就感的培養——以高中信息學奧賽教學為例 巫雪琴
23.關注細節滋潤心靈 孫書國
24.一次別開生面的家長聯系會 周惠,丁新松
1."技能訓練是機械操練":一個需要終結的命題 曾潔,宋初健
2.在物理教學中追求顯化的科學方法教育 姚天勇
3.數學教學設計與數學備課之差異 張彥春
4.初中數學課堂"問題串"設計的實踐與思考 徐駿
5.區間套定理在數學教學中的應用及意義 陳凌
6.高中英語課外閱讀中的檔案袋評價 吳建華
7.英語寫作教學中同伴互評能力的培養 周小偉
8.隱性知識理論對語文教學的啟示 陳燕芳
9.在不確定中創生智慧 具春林
10.于細微處見精神在審視中品歷史——淺談細節在中學歷史教學中的運用 阮亞芬
11.情真意切式活致用——談如何在歷史教學中實現學生的體驗 諶鳳山
12.歷史教學思維方法的轉變策略——以高中《歷史(必修)》第一冊第四單元為例 袁悅蓉
13.利用習題教學培養學生的發散性思維 張明聲
14.新課程視角下元素化合物的教學策略 項新華
15.有效生成:探究式教學的強大動力——基于歷史課堂"突發事件"的思考 賀建華
16.讓我們真正走進新課程——從一節市級公開課說起 王同亮
17.從一個課例看生命課堂的構建 周智
18.別出心裁的高中英語第一堂課 肖梅
19.開拓新課程下的音樂教學新思路 陳文
20.數學開放式復習教學的思考 鄭晴怡
21."自創實驗"在物理課堂教學中的作用 徐祥寶
22.用"泡騰片"做化學實驗 張鳳,陳凱,王路路,費飛
23.淺談高中物理實驗資源的開發策略 肖永強,徐興花
1.督學:教師專業發展的新視角 米坤生,武恒
2.中英教育督導制度的差異及其原因探析 蘆雷,徐鵬
3.高校自主招生與高中教育行為的變化——江浙滬三地的調查比較 林靜
4.構建教學質量保障體系的實踐探索 沈坤華
5.芻議績效工資背景下的"學生評教" 陳耀平
6.教師敘事研究的現狀及改進建議 諶鳳山
7.教師集體設計作業的實踐研究 王劍波
8.思維導圖在研究性學習中的應用 沈建強
9.基于課堂教學的三種校本教研活動 吳良根
10.發揮教研組核心作用,有效實施綜合實踐活動課程 東恩中學綜合實踐活動教研組
11.品味專題導語,妙用含意文辭 錢國慶
12.初中散文詩教學"三部曲" 何航芳
13.立足文本找準切入口——試論多元解讀的界限與方法 張麗瓊
14.閱讀實踐生活——淺談中學生寫作心理背景的建構 褚學會
15.淺議語文個性化教學的途徑 周麗娟
16.讓學生熱愛語文 周菊芳
17.把學生引入《紅樓夢》藝術寶庫的大門——《林黛玉進賈府》教法探討 相明祥
18.讓學生主動學習——談農村初中學生英語自主學習習慣的培養 桂波敏
19.例談化學課堂教學的動態生成 張嵐雅
20.鋼琴伴奏在初中音樂歌唱教學中的作用 楊拉潔
21.隨機作文課教學案例及分析 戴楊釩
22.閱讀,是一種喚醒——《紫藤蘿瀑布》教學案例 苗文娟
23.一個數學定理的活力呈現——關于"四邊形內角和定理"的教學 來江飛
24.論青少年自我實現與心理健康 吳錫改,林蕓
1.語文學科"有效教學"缺失的基本表征及評判標準 屠錦紅
2.在習題教學中實現"過程與方法"目標的探討 傅雪平
3.踐行新理念笑彈"琵琶行"——以"改革開放的新時代"教學實踐為例 張治升
4.讓學生在活動中學習化學——以"JCE Classroom Activity"欄目中藍色消失活動為例 段中東
5.課堂導入多樣化,提高英語教學效果 王靈濱
6.英語課外閱讀的檢驗方法 盧衛國
7.擷百花之露創靈動課堂 崔維云
8."文"與"言"的教學取向與策略 施茂枝
9.歷史新課程教學中的教材整合 唐琴
10.舉一反三,觸類旁通——例談通過解題指導,激活學生思維 陳斌
11.淺談數學課堂教學語言的運用 趙緒昌
12.物理語言應指向物理知識的本質內涵——從教材中有關"斷電自感實驗現象的觀察"的敘還說起 王再華
13.論高效的數學課堂教學——從孫維剛的一節公開課談起 王光明,嚴家麗
14.數學課堂的三重境界探幽 仲廣群
15.語文學習:精神氣象之涵養——從《鴻門宴》說開去 王建
16.地方課程《人·自然·社會》的教學初探 俞麗萍
17.歷史課教材資源整合一例 王濤
關鍵詞:初中物理 教材 有效利用
物理學在人類歷史發展長河中占有重要地位,物理知識無處不在。新人教版物理教材是一套改革比較成功的范例。我總結了一些使用初中物理教材的方法,與大家一起分享。
一、注重分析教材知識體系和結構的改變
舊版物理教材在編排上體現了聲、光、熱、電、力的基本順序,而電學是八年級下學期的教學內容,由于學生知識體系和智力因素的制約,出現了“電學老大難”的問題。新版物理教材在編排上改變了以往的順序,電學和力學兩部分知識互換了位置,學生在循序漸進地接受物理知識的同時,也改善了“電學老大難”的問題。
教材的名稱是《探索物理》,從生活入手,先讓學生了解一些看得見、摸得著的有關運動方面的知識,結合小學數學知識中的速度問題給學生介紹物理的學習方法,讓學生知道“物理是什么”“為什么要學習物理”。在此基礎上,讓學生進一步探索聲學、熱學(物態變化)和光學知識。通過對這三部分知識的系統學習,讓學生感受到探索自然科學的樂趣,進而激發他們深入了解物理的熱情,形成“物理是有趣且有用”的觀念。從實用性問題入手,順利進入“物質”內容的學習,在學習力學知識的過程中,進一步認識宇宙本質,探索宇宙奧秘。八年級下學期學習的力學知識,能使學生具備了一定的物理思想和實驗能力,為九年級電學知識的學習打下堅實基礎。
除了教材知識板塊的變化外,每一部分知識間的關聯性也有所加強。例如電學部分,教材體現了兩條主線,即電荷―電流―電路和電流―電壓―電阻。把兩條主線結合在一起,就形成了關于歐姆定律、電功率的知識塊。所以,要想使學生能夠獨立地分析電路并利用歐姆定律和電功率知識解決電學問題,在電學知識學習初期,這兩條主線就必須學得扎實,理解得透徹。新教材在課節安排上也符合這種理念,給教學帶來了極大便利。
二、靈活運用教材導入語
在新教材中,每一節知識點前面都編排了一小段導入語。例如,在“聲音的產生和傳播”一節中,導入語為:鳥鳴青翠如玉,琴聲宛轉悠揚……聲音對我們來說再熟悉不過了,但你知道聲音是怎么產生的,又是如何被我們聽到的呢?在“力”一節中,導入語為:押加是我國少數民族體育項目之一,又稱大象拔河。比賽中,兩個人通過腿、腰、肩和頸的力量拖動布帶互拉,以決勝負。在“磁場”一節中,導入語為:羅盤的發明對我國早期航海領域的影響及司南的簡介。這些導入語有以下幾個特點:第一,舉出的事例非常生活化,便于學生想象和理解;第二,情景設計比較有趣,便于引起學生注意;第三,提出的問題有神秘感,利于激發學生求知欲;第四,與本課知識點聯系緊密,與課標要求貼近;第五,充分體現了“物理是有用的”這一觀點,讓學生更加熱愛物理,熱愛自然科學。
教師往往在導入環節都以其各自的經驗或實際情況舉出相應例子。這樣做有很強的地域性和可操作性,但教材中的導入部分依然不能忽視,教師在教學中要合理地運用。例如,在“兩種電荷”一節中,導入語是幾個摩擦起電現象。教師在講解這一節內容時,往往通過幾個摩擦起電現象的演示實驗來引出帶電現象這一概念。這樣做雖然節省了時間,但卻忽略了引入的意義,那就是興趣。這一節內容既多又雜,如果學生沒有足夠的興趣,很難把一整節課堅持下來。所以,如果把這部分引入變成學生動手操作的三個小實驗,既能激發學習興趣,又能讓學生在推理中親身體驗電荷的存在,整節課就更加順暢了。
教材中每節導入語的設計已經很完善了,但在語言設計上還比較含蓄,重在敘事,這也是導致課堂教學平淡的原因之一。例如,在講解“動能和勢能”一節內容時,直接從水推動水車,彈弓射出彈丸這兩句話中引出本節內容。學生會覺得比較突兀,能量定義也比較書面化,無法激起學生的學習興趣。如果以舉例子的形式呈現,教學效果則會有所不同:錢以多種方式存在,你把它存入銀行,它就成了存款,有被花掉的可能,可以將這種現象稱為“你的能量”。不論你是從自動提款機上提取現金,還是把錢存入銀行,都沒有改變你的所有資金數目,只是存在的形式不同而已。這種方式既解釋了能量的意義,又拓展了學生的想象空間,激發了學生的興趣。適當例子的引入、風趣的語言和對導入的適當改進,可以讓課堂教學不再沉悶、枯燥。
三、“動手動腦學物理”,重在學以致用
新教材中用“動手動腦學物理”代替了“課后練習”這部分內容,這是物理教材對課后習題的本質改進。避開了以練習知識點為主的模式,從生活出發,從社會出發,在體現知識點的同時,更注重學以致用,讓學生明白了“學習物理是有用的”,物理知識緊密聯系著社會生活實際。
在教學中,因為“動手動腦學物理”中的練習題無法滿足教學的練習量,所以教師很容易忽視課后這些題目,而把精力直接放在輔助練習冊上。其實,這樣做看起來好像是提高了教學效率,但實質上卻陷入了應試教育的誤區。沒有貫徹學以致用的物理學習理念,是沒有意義的教學,也不是長遠的教學。當學生對枯燥的知識產生抵觸心理時,其教學結果就是失敗的。對課后“動手動腦學物理”中應用性題目的理解和活用才是正途。例如,在“磁生電”一節內容中,課后有一道關于動圈式話筒工作原理的題目。因為本節內容的學習給學生灌輸了一種思維定式,一談到電磁感應就想到發電機,而其他的應用就被忽視了。學生通過這道題能夠更多地了解電磁感應應用的其他成果,進而知道物理知識對生活的重要性,明白生活中常見的復雜電器是如何工作的,既豐富了學生的知識、增加了學習興趣,又讓他們感受到了前人在探索和利用自然科學道路上所付出的艱辛,有利于培養學生勤于觀察和善于思考的好習慣。
四、“科學世界”與“STS”不僅是擴展知識,更是培養物理“求學精神”的手段
在新教材第一部分“致同學們”中是這樣介紹“科學世界”和“STS”的:兩者都屬于擴展性內容,前者是介紹物理知識在更廣泛領域的應用,擴大了學生視野;后者是介紹和探討科學、技術與社會之間相互關聯問題。那么擴展內容只有表面這些嗎?答案是否定的。
教材“科學之旅”中的“如何學習物理”這部分內容告訴學生:物理知識是從實際中來,又要應用到實際中去的。從實際生活中了解科技成果的應用,進而探索其原理,更加合理地使用科技成果?!翱茖W世界”與“STS”中介紹了比較先進的科技成果應用、重要的物理學發展歷程等內容。其目的是讓學生在學習知識的同時,能夠感受到老一輩物理學家嚴謹的工作態度、堅持不懈的信念和獲得成功的喜悅。現在中學生缺少這種做學問的“求學精神”,只是為了考試而學習,不主動思考、不主動研究,就更談不上主動實踐了。作為實驗學科的物理,在這樣的環境中已漸漸失去了它的光彩。所以,擴展內容不只是擴展知識,更是形成做學問這一習慣的重要手段。例如,在“平面鏡成像”一節內容中,“科學世界”介紹了凸面鏡和凹面鏡這兩種生活中不被人注意的光學儀器。汽車后視鏡和太陽灶燒水的例子,能讓學生了解這兩種鏡子在生活中的應用,能夠激發學生學習的興趣。我在物理興趣小組的課后作業中設計了一個小課題――用鏡子讓生活更好,其內容涉及安全防范問題、節約能源問題等。這樣,既發展了學生的創造思維和應用能力,又讓物理真實地應用于實際生活,學生在發明創造中體驗著科學的樂趣。擴展性內容活動可以放在課后進行,雖然操作起來有些繁雜,但卻是學好物理的有力助推器。
物理教材與物理課程標準在教學中應該是相輔相成的。課程標準起指導作用,告訴我們“講什么”“講多少”“怎么講”。而教材除了承載知識外,更讓學生知道了“學什么”“有什么用”,它是學習的一種重要工具,如能使之用活,就能體現教學的藝術性了。
古人云:不積跬步,無以至千里。教師只有深入把握教材的內涵,才能成就學生的物理夢想。
參考文獻:
[1]邢.論科學技術發展與中學物理課程改革[J]中學物理教考,1998(4).
1.1建設問題結構庫
教學工作的基礎是教學資源的積累,每一位優秀的教師都有其系統、完善、獨特且不斷更新的教學資源,積累和掌握第一手教學資源,才能厚積薄發、游刃有余.首先,教師應當博覽群書,精心選編、搜集教學資源.教學資源是有結構的,應能依據教學目標、教學對象、教學內容適時、適度地開發利用.例如,教學初期為了減負,結合教材的重點和難點以及學生的認知特點,應明確哪些習題能突出重點,哪些知識能突破難點.實踐證明,我們積累的問題結構式教學資源庫,選題典型,難易適中,針對學生經常出現的易錯點,具有代表性、全面性、針對性,這些易錯習題庫在具體教學中恰如其分的應用,能有效儲存在學生大腦中,達到了減負增效的要求.其次,資源庫的建設要注重提升教師的思維水平,特別是注重對教學內容深層次的挖掘和拓展、習題的演變規律以及教學方法和策略的優化研究等等.如,通過習題的條件變換、因果變換等方式,使之變為更多的有價值、有新意的新問題,培養學生思維的應變性,使更多的知識得到應用,從而獲得“一題多練”、“一題多得”、“一題多變”的效果;通過一題多解的訓練,引導學生多角度、多途徑尋求解決問題的方法,開拓解題思路,并能從多種解法的對比中優選最佳解法,總結解題規律,提高其分析問題的能力,從而提升學生求異創新的發散性思維水平;在習題教學中通過辨析真偽,培養學生思維的批判意識;在探索問題過程中,通過對問題的探索和實踐,培養學生思維的發現意識,發掘隱性的物理規律等等.
1.2完善科學素養庫
“從生活走進物理,從物理走向社會”是《初中物理課程標準》的理念之一.培養學生具有良好的心理素質,崇高的道德品質,對人類崇高的責任感,這是教育教學的核心目標.作為物理教師,有意識地利用網絡資源、教輔書籍、科普讀物,搜集名人軼事、趣聞物理、自然奇觀、尖端科學技術、生活中的物理等素材,并靈活應用到課堂教學中,能夠極大地調動學生的學習興趣和積極性,開闊學生的視野,拓展學生的思維空間,喚起學生熱愛科學、追求真理的意識,樹立科學精神、科學態度、科學倫理和情感等,有效提高學生的科學素養.如,在教學實踐中,教師可以動手做實驗或播放一些有趣的實驗影像資料,如“被吸進瓶內的氣球”、“能點著火的玻璃”、“土豆電池”、“水下的音樂門鈴”、“不怕燒的手套”、“靜電電動機”等等;再如,在《現代科技的噪聲利用》中,可以介紹噪聲除塵、噪聲診病、噪聲制冷、噪聲發電、噪聲武器、以噪治噪、利用噪聲追擊飛行中的飛機等;結合教材和學生的特點,介紹先輩們逆境奮斗、不怕失敗、鍥而不舍,堅韌不拔的經歷,做到教書育人,使學生的身心得以健康的發展.教學過程中能夠充分體現物理與科學、技術、社會的緊密關聯,學生可以從內心確立真善美的價值追求以及人與自然和諧共處的可持續發展理念.
1.3探索學法指導庫
未來的教師不僅是知識的傳播者,還應成為“學習方法的導師”或“教育的診斷專家”.因此,課堂教學要凸現學法指導,應當教會學生怎樣觀察、怎樣學習、怎樣概括與總結,教給學生分析問題的思路與方法.在自主學習、合作學習以及研究性學習的過程中,要滲透或明示一些具體的學習方法,如,閱讀的方法、記憶的方法、圈點標注的方法、實驗方案的改進思路等等,為其終身學習從方法上給予指導,養成良好的學習習慣.培養學生的學習能力始終是課堂教學的核心,發展學生思維是課堂教學的根本.因此,課堂教學要把主要目的定位在發展學生的能力上,要將能力培養貫穿始終.研究和總結學科的解題方法,有助于提升學生的創新能力,轉變學生的思維方式,如,“實驗推理法”、“等效法”、“類比法”、“疊加法”、“轉換法”、“理想模型法”等.對同類知識模塊,更要重視綜合研究.如,有關滑動變阻器的綜合解法、有關密度的解題方法、物理試卷壓軸題的解題策略、電路識別的方法、物理圖線題的處理方法、學生幾種思維意識的培養、學生問題意識的培養、實驗改進與評價方法等等.
1.4積累相關理論庫
教師應當夯實相應的教學理論、學習理論、信息傳播理論的基礎,并能辯證看待,借鑒、應用.如,以教為主的“五環節”教學法,以學為主的“支架式”教學法、拋錨式教學法,“雙主教學方法”等等.既不能邯鄲學步,又不能固步自封,要結合教學實際,不斷改進、超越和優化,使課堂教學更為有效.教材是教學的基礎,也是教師課堂教學“備”、“說”、“聽”、“議”、“輔”必備的相關教學資源,資源庫的建設不能忽視教材的二次開發、挖掘、補充、整合.這樣,資源庫的建設才更系統、更完備.
2優化“教”與“學”方式是提升課堂教學效率的有效途徑
如果說資源積累是課堂教學的基礎,優化“教”、“學”方式則是提升課堂教學效益的核心.前者是好比建筑材料,后者好比依據圖紙實施的過程.從“教學方法的改革”到“課程改革”,只要是“改”,一線教師總是鎖定在思考、探索、研究,容易操作的、普遍使用的、有規律的教學模式上,以期達到提升課堂教學質量之目的,總認為新生的事物一定好,殊不知形形、林林總總的教學模式都有其存在的條件,并非盡善盡美,要分析每種模式使用中存在的誤區和問題,思考如何借鑒,如何進一步深化和完善.絕不能脫離實際,以偏概全,盲目地推行、仿效.課堂教學要立足于實效、有效、高效與創新,以學生的“學”與“發展”為前提.不論是什么學科,什么課型,教育者要處理好“教”與“學”、“主導”與“主體”、“傳統”與“創新”、“問題效度”與“思維轉變”、“數量”與“質量”、“形式化”與“實效性”等關系.提倡教學方式的多樣性是課程標準所倡導的思想,為此,應當結合實際,更新教育觀念、轉變教學方式、靈活的借鑒、整合教學模式,取長補短,辯證處理好教與學的關系.教育必須提高課堂的教學效率,應當不斷培養學生的創新意識,訓練學生的創新思維,傳授學生的創新技法,倡導學生開展創新活動,從學生自主參與學習的程度、練習的數量和質量、反饋的信息去衡量課堂教學最終效果.
3名師引領是全面提高教學質量的有力保障
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》把推動學校均衡發展,促進教師專業成長,辦好人民滿意教育作為重要的發展目標,指出:義務教育要“切實縮小校際差距,著力解決擇校問題;加快薄弱學校改造,著力提高師資水平”,要“建設高素質教師隊伍”,“培養教育教學骨干、‘雙師型’教師、學術帶頭人和校長,造就一批教學名師和學科領軍人才”.因此,培養和建設高素質的教師隊伍迫在眉睫、任重道遠,這也是提高教學質量,促進教育均衡化發展的必要措施.要實現這個目標,“名師引領”是不可或缺的一環,也是教師專業成長的保障.通過“名師引領”,培養教師個體從事教師職業所要具備的學科專業素養、教育專業素養、道德素養,即讓教師個體具備完善的知識系統,各種教學技能和良好的道德素養,為從事這一職業打下基礎.進而通過研修培訓、學術交流、校本科研,加強優質教育資源開發與應用,造就一批教學名師和學科領軍人才.
3.1整合資源加強集體備課強化教學效果學校整體品位的提高和師資隊伍整體素質的培養,離不開名師引領,離不開教育科研,離不開集體備課.在集體備課別要重視名師的引領作用,同時要求每位教師充分發揮自身主觀能動性,創造性地形成個體化的教學設計方案,逐步形成教師自己的教學特色和教學風格.教師在集體備課中,要遵循教育科學規律以及學生發展規律,依據教育學和心理學的原理對教學資源進行開發、補充、整合,規劃教學設計方案,發揮群體智慧,優質教案領先,個性教案補充,形成符合教育理論、具有獨特風格、適合學生學習的教學設計方案.教師還要關注教學手段和教學方式的設計應用:課堂教學問題怎樣設置?資源如何整合、展示?課堂每一環節、步驟選用什么樣的學習方式最有效果?怎樣做更有利于學生的思維品質培養、使學生思維創新獨到?怎樣利用現代科技使課堂更為生動有趣、最大限度地提高教學效率?
3.2積累經驗借鑒相關理論提升科研能力
積累是教師成長的階梯,是提高教學素質的保障.在日常教學實踐、教學研究、學習與業務交流中反思和積累教學經驗,既要持之以恒,又要敢于創新,把直接獲得的教育經驗運用于研究中,為教育的發展提供新鮮血液.同時,在實踐中總結反思相關理論,為教育教學提供指導.如,行為主義教學理論、認知主義教學理論、建構主義教學理論、人本主義教學理論等,它們的區別在哪里?如何發揮其長處?在教學實踐中,教師還應當針對不同的課型,面臨不同的學生,不斷探索和優化教學方式和學習方式.另外,開展好常規教研活動,落實好說課、觀課、議課3種基本教研能力,也是積累經驗、提升教科研能力的重要方式.教科研活動更要重視以老促新,群策群力,實行資源共享,研究好每一節課,每一道習題,每一章測試,開展“青藍工程”,搞好“傳幫帶”,既可以師傅引領上課,也可以徒弟上課、集體指導與改進.
3.3剖析案例優化教學行為強化實踐意識
從教改到課改,有許多成功的典型,也不乏失敗的案例.很多學校或教師面對成功的經驗,只是照搬照抄,機械模仿,邯鄲學步,拿來即用.沒有經過實踐的檢驗,不考慮是否適合自身,不加改進,導致教學效率低下甚至質量嚴重滑坡.因此,在面對成功的經驗或失敗的教訓時,應借助名師的力量,深刻細致地剖析教學、課改案例,注重從實踐中積累或汲取營養,結合本地本校學生實際情況,融合自己的教學、研究成果,優化教學行為,提高教學質量.如,在“探究凸透鏡成像規律”一課時有這樣一個成功案例:開始上課時,教師首先介紹了光具座,提問了物距、像距、焦距,交代了注意事項,然后讓同學們按各自設計的方案動手操作并觀察.由于沒有固定的實驗方案,沒有嚴格的限制,學生的思維是自由的.教師穿梭在各組之間,發現實驗中存在許多問題:物距、像距、焦距分不清;對于物距等于像距不能觀察成像,錯把光斑當成像;當物距小于焦距成虛像不會觀察等.就在教師一邊發現問題,一邊矯正時,學生在那里吵吵嚷嚷,一驚一呼地喊“老師,老師,請過來看,我們看到像了”.教師走過去,他們指著凸透鏡表面:“你看,有兩個像”.教師順著所指方向一看,果然看到了一個正立的像和一個倒立的像,這是過去大綱和新課程標準上都未要求和出現過的,平時教師也沒有過多注意和認真思考過,現在學生提出來,教師感到十分驚喜.對于這一新發現,教師及時給予了充分的肯定,表揚他們觀察細心,發現了別人沒有注意的現象,但教師沒有馬上給他們解答,而是對全班同學通報了他們觀察到的現象,并說:“我原來也沒注意過,現請大家想想,他們是虛像還是實像?是怎么形成的?成像的原理是什么?像在什么位置?”一石激起千層浪,思維由此向更廣更深處展開.
4教學反思是推動教師專業發展的內在動力
教學反思是提升教師教育教學理論素養、提升專業水平的前提,是教師專業發展和自我成長的核心因素.所謂教學反思,就是對教師教學行為和教育教學現象進行再認識、再思考、再實踐的探索過程.它一方面是對自己在教學中的正確行為予以肯定,不斷地積累經驗;另一方面是找出自己在教學過程中失誤或缺漏地方,進行自我批評,自我修正,使以后的教學行為更加完美.教師的成長離不開這種自覺的、深刻的反思,特別是對自己的教學行為與教學實踐進行的反省與審視.教師在反思中取長補短,優化教育教學行為,提升自身專業素養的不斷成長.
4.1教學敘事或教學
不斷積累教學經驗,提高教育教學質量.所謂敘事,主要是對教學事件的回憶和陳述,并不要求具有系統性的分析和概要式的總結,也無需提供必要的理論支撐,其形式靈活,不受字數及格式的限制,年輕教師易于把握,這也是積累教學經驗、發酵教學思想的必經之路.例如,有一次上課時,教室里總有同學在嘀咕著什么,好一片熱鬧的景象.筆者正在納悶,平時沒有出現過這種情況,是怎么回事呢?原想,這個時候發火,訓他們,學生們肯定會安靜下來.轉念沉靜一下再注視著學生們,他們也沒有什么反應.當回頭看了看黑板上的課表時,原來上一節是體育課.筆者調整了一下自己的情緒對學生們說:“老師知道你們上一節是體育課,神經還處于興奮狀態中,那咱們來考慮一下興奮是怎樣傳導的吧”.學生慢慢地靜了下來,課堂得以繼續……物理課程應該注重學生的自主學習、培養學生探索未知事物的能力;重視培養學生正確的科學態度和價值觀念.作為教師在教學過程中,更應該尊重學生,及時發現學生思想的閃光點,在砂礫中發現金子.教師如果簡單地糾正學生的錯誤,是對學生能力的一種不信任.可能挫傷學生的積極性,不利于學生在學習中的積極思維和發言,甚至導致學生性格上的障礙.
4.2專題研究
在長期的教學和教研實踐中,教師在學科知識體系、教材編排體系、學生習得能力、教學方式、方法等方面存在一系列問題和疑惑會逐漸凸現出來,“不憤不啟,不悱不發”,單純的教學敘事已經不能滿足教學專業水平的提升,這必然要求開展專題性的研究活動.這種形式的反思要求以學科組為單位,突出整體協作,具有針對性地就教學中的某一問題展開討論、實踐與研究,并提出解決的方案,必要時還需要借助名師、相關科研單位或人員的力量.需要注意的是問題切忌過大,不切實際.如,針對“學生過重的作業負擔如何減輕”的問題,可以以學科組為單位,首先構建初中物理中力學、光學、熱學、聲學、電學等各部分的問題結構,選擇典型習題,使學生練對路、思到位,提高解題效率;選擇有針對性的習題,圍繞某一知識點,或某一章節,較系統地組織例題和習題來安排教學,幫助學生尋找和澄清錯誤的根源;選擇具有創新性的習題調動了學生的學習興趣,培養了他們的質疑、猜想、創新等科學素質.
4.3課題研究
完善科學的管理機制,
推動教師的專業發展
我校從以下幾個方面入手,創新學校管理機制。
1.重視以人為本的管理文化建設
學校提出“創造適合學生的教育,搭建教師成長的舞臺”的辦學理念,提出“十一五”教師隊伍建設的目標,并明確了實現目標的主要措施和各管理部門的主要任務。比如:實施青年教師培養工程、名師工程,建設學習型組織,創新教師培訓方式等,為教師發展創設了民主、寬松、和諧、進取的文化氛圍,加速了教師專業發展的步伐。
2.完善考核評價制度和激勵機制
學校實行按需聘用、競爭擇優、評聘分開、效率優先的聘任制,充分發揮評價的診斷、導向、激勵與發展功能,推動教師的發展。學校調整完善了《教師綜合評價方案》、《教育教學成果獎勵條例》、《課題研究獎勵條例》等多項獎勵政策。從2005年起設立了“十佳教師”綜合獎和“教學創新”、“最佳班主任”、“教學新秀”等15個單項獎。評價和激勵制度的完善,給教師以更大的自主創新的空間,滿足了教師的職業成就感。
3.建立教育專題考察制度
為了更新教師的教育教學觀念,開闊視野,借鑒和共享他人的成果,學校建立了教育專題考察制度。每學期有計劃地選派教師赴國內外先進學校進行專題考察,如先后組成骨干教師考察團、優秀班主任考察團外出考察,實施英語教師出國交流計劃等。我們堅持考察、學習、研究和反思相結合的原則,每次考察活動都以教師普遍感到困擾的一兩個問題作為主題。考察前召開準備會,說明考察任務,并要求教師在考察前了解考察地的相關背景??疾熘校刻煊锌疾烊罩???疾旌螅e行專題交流研討會,教師說體會、談經驗、講計劃,相互交流,分享成果。近3年,我校有300多人次走出校門、國門,參加各種教育考察活動,80%的英語教師獲得出國培訓機會。這種重實效的專題考察大大促進了教師的專業發展。
加強師德建設,
提高教師的品德修養
我校特別注重培養教師良好的職業感受,提高教師的品德修養。教師“忌語、忌事”、教師著裝規定明確了教師的行為規范;“師德大講壇”、“講師德、講責任、比水平、比貢獻、看成效、看實績”教師基本功比賽,參觀“、鄧穎超紀念館”、西柏坡、井岡山等教育活動給教師以思想洗禮;每年的師德標兵評選、校報“師德風范”專欄宣傳優秀教師的典型事例等,則給教師以成功的體驗和榜樣的示范。目前,學校有兩名全國模范(優秀)教師,一名全國“三八”紅旗手,九位北京市“紫荊杯”班主任,一位北京市師德標兵。這些從一個側面反映了學校師德建設的成果。
制定教師發展規劃,
強化教師的專業發展意識
自我發展意識的建立對教師的專業發展具有十分重要的意義。學校大力提倡和鼓勵教師結合學校和學科的規劃制定個人的發展規劃,為此,我們啟動了“青年教師的培養計劃”、“骨干教師的培養計劃”等培訓工程,幫助教師制定科學可行的規劃。到2005年底,全校教師都制定了個人發展規劃。學校還通過組織專題交流會,展示優秀的個人發展規劃,剖析案例,讓教師暢談體會和感受,激勵教師崇尚一流、追求卓越。近幾年,我們依靠自己的力量培養了北京市特級教師一名,市區級學科帶頭人、骨干教師59名。
立足實踐與校本教研,
提高教師的課程實施能力
教師只有通過不斷的實踐與反思,才能準確把握新課程的精神實質,主動改善教學方法,從而獲得能力的提升。
1.開展課堂教學展示與研討活動
我們開展了青年教師基本功大賽、骨干教師示范課及專題研究課、青年教師合格課、新教師匯報課、常態課評比、兄弟學校交流課等各種活動,教師們針對課堂教學中暴露出的各種問題,開展教學研討活動。
教師沙龍創造了一種寬松、民主、開放、共享的合作研究氛圍,教師們就“課堂提問策略”等實際問題展開討論、形成良策。
2.開展教育教學反思活動
我校在提高教師反思能力方面采用的主要方法有:(1)撰寫反思日記。學校精心為教師設計了反思日記本,每位教師將教育教學中的關鍵事件、思想行為變化、學習感受、教學心路歷程等記錄其中。(2)撰寫教學后記。課后,教師及時把教學的亮點、難點、盲點等記錄下來,為進一步修改和完善教案做積累。(3)課堂教學觀摩與分析。教師通過觀看自己課的錄像或是優秀教師的教學錄像、現場教學,分析長短,改進自身的教學。
3.發揮專家學者的引領作用
我校經常請特級教師、課改專家、市區教研員到校聽課評課,做專題報告。近年來,學校先后邀請了教育部基礎教育司曹志祥處長,北京師范大學陳孝彬教授、劉文克博士、裴娣娜教授,特級教師胡新懿、趙聰、張振威、吳瓊等眾多專家學者做專題講座。教師們在專家的幫助下,理解了專業發展的內涵、意義,掌握了制定個人發展規劃的方法。
這種由“專家協作指導,教師主動參與,以問題為導向,以反思為中介”的教研活動,不僅解決了學校改革中的實際問題,而且直接推動了教師的自主發展。“辨―講―議―寫”語文教學策略、促進學生“化學認識發展”的探究學習的化學教學策略、“加強生活與物理的聯系,轉變學生學習方式”的物理教學策略、“任務驅動”型英語教學模式等課改成果都是教師實踐智慧的結晶。
加強學校課程建設,
提高教師的課程開發能力
開發具有特色的校本課程是新課改的重要任務之一。學校依托地處中關村科技園區核心地帶的地域優勢,根據學校自身的特點、條件及可利用的資源,開發校本課程,構建具有學校特色的、科學開放的課程體系。
經過幾年的實踐探索,學校形成了“以選修課和活動課為載體開發課程”和“結合課題研究開發課程”兩種課程開發模式,并開發了幾種類型的較為成熟的課程。(1)培養學生創新意識和實踐能力的校本課程。如“頭腦奧林匹克”、“航海航?!?、“天文觀測”、“無線電測向”等。(2)關注學生興趣、發展學生個性的校本課程。如“北京文化之旅”、“世界各地民俗風情”、“抖空竹”、“攝影藝術”、“戲劇和影視欣賞”、“趣味幾何畫板”、“網頁制作”和“flas”等。(3)以“動手學化學”為代表的關注學生學習方式、提高學生科學素養的課程。(4)綜合提高學生人文素養的“多元文化欣賞”課程。
通過開發校本課程,教師對課程資源的認識和理解更加深刻,在課程目標的設計、課程內容的把握以及課程的組織實施方面,都積累了大量的經驗,課程開發能力大大提高。
以科研促教學,
提高教師的研究能力
學校確立以課題研究為抓手,以科研帶動教學的策略,增強教師研究問題和解決問題的能力。我們整合教育處、教學處、教科室、教研組和備課組等各種力量,建立立體、開放的教研網絡,同時通過案例分析、敘事研究、行動研究等多種途徑,促進教師的專業發展。
1.立足教學實踐,尋找科研方向
根植于教學土壤的教科研才有蓬勃的生命力。我們主要從四個方面入手尋找科研方向。一是從教學問題中尋找。例如:初中語文組針對教學的重點和難點―作文教學,提出“探索改進作文教學的策略”的課題。二是從教師成功的經驗中尋找。研究教師的真知灼見、成功經驗,以此作為提高教師教學水平的生長點。例如:劉秀蘭老師“幾何圖形問題的呈現方式研究”等課題都是在教師互相聽課、評課、研討交流和自我分析的基礎上,找出教師的教學特色和優勢,并以此為依據確立研究方向的。三是從學生的需求中尋找。四是從先進的教育教學理論中尋找。
2.細化行動研究過程,提升教師的科研能力
[關鍵詞]科學教育學;科學教育改革;科學教育研究
科學教育是與人文教育相對應的一個教育領域,旨在形成人的科學素質,提高人的科學探究與應用能力,培養人的科學態度與科學精神,樹立正確的科學觀和科學本質觀。作為普通教育(General education)的一個重要組成部分,科學教育與人文教育一樣都致力于“為一個負責任的人和公民的生活做準備的那部分教育”。在此意義上,科學教育與人文教育的目的是一致的。
科學教育有狹義與廣義之分。狹義的科學教育僅指自然科學教育,即包括物理、化學、生物和地球科學等分科學科在內的,同時也涵蓋綜合科學教學的學??茖W教育。廣義的科學教育則包括數學教育、技術教育和社會科學教育(如美國“2061計劃”的科學教育文獻所表明的那樣)。相應地,科學教育學也有狹義與廣義之分。狹義的科學教育學,主要研究各級各類學校的自然科學教育、課程、教學、學習與評價等方面的理論與實踐問題,而在廣義上,科學教育學也涉及數學教育、技術教育、乃至社會科學教育及校外科技教育等方面的理論與實踐問題。從世界范圍來說,科學教育作為學校課程體制的一部分是從19世紀中葉以后開始進入中小學課程中;而科學教育學作為教育科學中的一個分支研究領域,則是從20世紀中葉以來的歷次科學教育改革中興起與發展起來的。
在我國,科學教育研究的興起只是近年來的事,迄今尚未從學科建制層面上成為我國教育研究的一部分??茖W教育學是一個廣泛而復雜的教育理論和實踐研究領域,它涉及從幼兒園、中小學至高等學校各個階段的課程、教學與評價等方面的科學教育問題,同時也包括以提高公眾對科學的理解為目標的校外科技普及與科學傳播教育。本文的論述主要限于高中以下階段的學??茖W教育改革,著重探討科學教育學與科學教育改革之間的關系。
一、作為一個研究領域的科學教育學
從20世紀初期開始,在英語國家,“教育”與“教育學”基本上都使用同一個詞來表達,即Education。在歐洲國家,由于其教育學傳統不同于英語國家,一般使用Didactics of Science來表達“科學教育學”。而在我國,科學教育學作為教育科學的一個分支在學科建制里尚未正式建立起來,盡管最近幾年關于科學教育學的研究已開始增多。
國際上,科學教育學作為教育科學中一個獨立的分支學科或研究領域是從20世紀60年代以后隨著科學教育改革的需要而產生的。2004年,澳大利亞莫納什大學著名的科學教育學家彼特.范仙(Fensham,P.J.)教授出版了《科學教育學:一門新興學科的發展歷程》一書,全面論述了世界范圍內科學教育學作為一個獨立的學術領域的誕生與發展歷程。根據范仙教授的研究,一個學科或研究領域的建立,需要滿足一定的標準。他提出了三類標準:結構性標準、研究內部標準和結果標準。其中,結構性標準作為最基本的標準共有6條:(1)獲得學術承認,即大學里設立某一學科的教授職位,獲得學術界的承認;(2)創辦研究期刊,傳播研究成果;(3)建立專業學會;(4)定期舉行學術研究會議;(5)建立研究中心;(6)進行研究訓練,培養研究人才。這6條標準是相互關聯的,它們表明一個獨立的學術研究領域或學科的形成及其形成的基本條件,缺一不可。
從這些標準看,除美國以外的所有其他國家的科學教育學都是在20世紀60年代以后才產生和發展起來的。如英國倫敦大學國王學院和里茲大學分別于60年代和70年代在其教育學院建立了科學與數學教育研究中心,并設立了“科學教育學”教席(Professor ship of Science Education)。到1985年英國已經有11所大學培養科學教育學博士生。德國于1966年在基爾大學(University of Kiel)建立了國家級的科學教育研究所,共有50余名科學教育研究人員。法國于1970年在國家教育研究所內建立科學教育研究部。澳大利亞1967年在新建立的莫納什大學建立了第一個科學教育學教席,聘請彼特.范仙為澳大利亞第一位科學教育學教授。80年代澳大利亞的科廷理工大學建立了科學與數學教育中心,現已后來居上成為全世界最大的科學與數學教育博士生培養基地,目前共有400多名博士研究生。在亞洲國家中,日本、印度、韓國、泰國、馬來西亞與新加坡等國家也從20世紀70年代起先后在大學建立了科學教育學博士點,培養科學教育博士生。
從專業組織和學術期刊來看,美國的全國科學教學研究協會創辦于1928年,現已成為世界上最大的科學教育研究專業學會,每年4月份召開一次國際性的科學教育年會,2006年的年會上,與會者多達1000多人。其會刊《科學教學研究學刊》每年出10期。英國的科學教育學會創建于1963年(其前身是男科學教師協會與女科學教師協會,最早追溯到20世紀初),定期于每年一月份召開一次年會,發行《科學教育》(Educationin Science)、《小學科學評論》(Primary Science Review)、《學校科學評論》(School Science Review)和《科學教師教育》(Science Teacher Education)等期刊。1995年成立的歐洲科學教育研究會每兩年召開一次學術年會,并每隔一年舉辦一次專門針對歐洲國家科學教育博士研究生的暑期研究班。其他國家如澳大利亞科學教育學會出版《科學教育研究》(Researchin Science Education)期刊,每年也舉行一次科學教育學術年會。另外,還有一些不隸屬于學會的著名期刊,如美國的《科學教育》》(Science Education),創刊于1916年;英國里茲大學的《科學教育研究》(Studiesin Science Education)創刊于1974年;《國際科學教育學刊》(International Journalof Science Education),創刊于1979年,在國際科學教育學界影響都很大。
科學教育研究與科學教育改革是分不開的。科學教育改革需要科學教育研究的學術支撐;反過來,科學教育研究也需要科學教育改革的推動??茖W教育研究又分理論研究與基于實證的經驗性研究。前者從科學哲學、科學社會學、認知心理學等學科視野出發進行包括建構主義在內的當代各種教學理論探討,后者則從科學課堂教學實踐的視角開展定量研究、質性研究、行動研究、案例研究、敘事研究等。這些研究都為各國的科學教育改革政策制定和基礎科學教育中科學課程、教學及評價的改革提供了強有力的理論與學術支持。如1989年美國出版的《2061計劃:面向全體美國人的科學》這本權威的科學教育政策文獻中,在附錄B中列出了26條關于科學教育或與科學教育有關的最重要的參考文獻(專著、研究報告或專題論文),都是1980年至1988年期間出版的。可見,即使是一個國家科學教育改革的政策文件,也要以大量的高質量的學術研究為依據制定。又如1995年出版的美國《國家科學教育標準》,每一章的后面都列出了大量的參考文獻(可惜中文譯本都把它們刪除了)。再如20世紀80年代以來,西方各國在科學教育研究中,基于建構主義理論框架的經驗性研究論文和專著數不勝數。由此可見,倘若沒有這些基礎性的科學教育理論研究和經驗性研究,美國《國家科學教育標準》就不可能達到這樣的高水準。其他國家(如英國、德國、澳大利亞及新西蘭等)新一輪的科學教育改革也無不得力于本國和國際的科學教育研究及其為科學教育改革所提供的充分的學術支持。
當前,我國正在進行新一輪科學教育改革。新的改革亟須科學教育研究的支持。無論是科學教育政策的制定,新的科學課程的開發,還是探究式科學教學的實施和課程與教學評價的運用,以及科學教師的專業成長,都迫切需要科學教育學提供學術支撐。但總體上,我國科學教育學科建設還很落后,甚至尚未引起教育管理部門、教育學界及社會的足夠重視和支持。
二、科學教育改革:國際經驗與本土建構
改革開放以來,我國基礎科學教育經歷了三次改革浪潮,差不多每隔10年就要進行一次科學教育改革。第一次改革浪潮從1978年開始至20世紀80年代中期,主要特點是撥亂反正,恢復正常教育教學秩序,編寫新的科學教學大綱和教科書。這次科學教育改革吸收了世界各國60年代以來科學課程改革的經驗,使中學的數學、物理、化學和生物等自然科學的課程內容實現了現代化。第二次科學教育改革從20世紀80年代中期至90年代,其特點在初等教育階段開始重視幼兒園與小學的科學教育改革(當時叫自然學科改革),在中等教育階段則降低科學課程的難度,同時追求科學課程的本土化。第三次科學教育改革始于世紀之交,至今仍在進行之中。其特點是進一步與國際科學教育改革接軌,試圖銜接小學與初中的科學教育,促使義務教育階段科學教育課程與教學改革一體化,面向全體學生,以科學素養為目標,注重培養學生的科學探究能力,等等。
第一次科學教育改革基本上是從翻譯國外中小學科學教材開始的,作為我國自己編寫的新科學教材的素材,其理論基礎是美國著名心理學家和教育改革家布魯納的學科結構課程理論。第二次科學教育改革主要涉及兩個方面,一是重視了小學科學教育,如由人民教育出版社劉默耕先生主持,引進了哈佛大學小學科學教育專家蘭本達的“探究一研討”教學法,并系統地編寫了小學1~6年級的自然(科學)教材;二是在中學階段改進了統編教材,使原先引進的過于理論化、抽象化和高難度的科學教材內容逐漸變成適合我國國情和學生需要的科學教材,這實際上是由20世紀80年代國際化到90年代本土化的一次轉換。這次改革雖然不乏歷史意義和貢獻,但鮮有深化且缺少突破,只能說是修修補補而已。第三次科學教育改革的背景不同于前兩次。一方面,我國市場經濟和現代化事業進一步發展,改革開放隨著我國成功地加入WTO進一步向前推進,為新一輪科學教育改革提供了社會需求和動力;另一方面,90年代以來新一輪國際科學教育改革在發達國家方興未艾,為我國科學教育改革提供了良好的國際背景。1997年,中國科學技術協會與美國科學院簽訂了科學教育合作備忘錄,為兩國科學教育合作提供了有利的合作機制,其重要成果之一是合作建立了科學教育網站,翻譯出版了美國科學教育改革的重要文獻,如《國家科學教育標準》(1999),等等。此后,國家教育部組織一批科學教育專家和教師編寫出全日制義務教育《科學(3~6年級)課程標準》(實驗稿)和《科學(7~9年級)科學課程標準》(實驗稿),由此拉開了新一輪科學教育改革的序幕。此外,我國教育部和科學技術協會還從法國引進了“做中學”幼兒園和小學科學教育項目,在全國許多大中城市的幼兒園和小學里進行基于“動手做”的探究式科學教育的實驗。
從科學教育改革的主體來看,第三次改革不同于以往歷次科學教育改革。首先,這次科學教育改革開始有一些科學家參與進來,如中國科協的科技專家、中國科學院和中國工程科學院的一些院士、大學(特別是師范大學)理科院系的一些教授都參與了這次科學教育改革,只是這些主體的參與的深度和廣度還不夠。第二,自20世紀80年代起,我國學科教育研究逐漸興起,其中物理、化學、生物、地理等理科成長起來一批學科教育專家,成為第三次科學教育改革的重要參與者,為新一輪科學教育改革做出了貢獻,是我國第一批受過專業訓練的科學教育研究者。第三,廣大的中小學科學教師也成為中堅力量。特別在小學科學教育改革中,一大批優秀的科學教師在改革中脫穎而出,茁壯成長。
但我們也發現,這三次科學教育改革都存在一個共同的問題,即每次科學教育改革在理論準備上都明顯不足,原因在于缺乏有計劃、有組織、系統而深入的科學教育研究。迄今為止,我國教育行政管理部門、高等學校和教育理論界都尚未重視科學教育研究。雖然我國各級各類教育研究人員成千上萬,但專門進行科學教育研究的人員卻寥寥無幾,即使包括上文提到的理科各學科的科學教育專家也仍然為數不多。長期以來,我國的科學教育改革是在整個基礎教育改革的總格局下進行的,只考慮采用教育的一般理論作為課程與教學改革指導思想,沒有也不可能采用科學教育學的學科領域的理論。
一個學科或學術領域的形成和發展,雖則首先要看社會對它是否需要,但也必須意識到這種社會需要是否為人們所認識。從上文的分析中可以看出,由于缺乏科學教育理論研究,我國的科學教學與課程改革、中小學科學教師的培養和在職科學教師的專業發展都受到極大的制肘。比如,1978年以后,我國的基礎科學教育課程從內容上說是國際化和現代化了,但在課程設計、開發和實施方面,在科學教學和評價方面,都遠遠沒有實現現代化和國際化。證據之一是,我國幼兒園與中小學的科學課程與教學的方式和方法仍然是以傳統的講授法為主,探究式教學方式并沒有在課堂上得到實施。這種情況基本上至今為止依然如故。證據之二是,盡管我國近30年來,九年義務教育的普及率比較高,小學、初中和高中普遍開設科學課程,但據近些年的公民科學素養監測發現,我國公民的科學素養水平仍然不高。從普及科學教育、提升國民的科學素養的意義上說,我國以往的科學教育不能說是成功的。證據之三是,我國在科技研究上和工農業生產中科技創新水平遠遠低于發達國家,甚至在某些領域不及印度等亞洲發展中鄰國。證據之四是,我國近代以來進行學校科學教育雖有百余年的歷史,并且建立了系統的科學與技術體制,但公民的科學精神仍然比較缺乏。不但一般社會大眾,就是科技人員中也有不少缺乏科學精神的。近年來,科技界與科學哲學和科學史學界關于科學文化之爭、關于中醫存廢之爭,等等,其中的某些觀點從一個側面反映了“唯科學主義”在我國社會中仍然根深蒂固,而這實質上乃是缺乏科學精神和對科學本質理解片面的一種表征。
當前,我國科學教育研究的社會需要是顯而易見的。我國政府早已提出“科教興國”的戰略方針?,F在又提出建設創新型國家的戰略目標。筆者認為,有效的基礎科學教育改革是實現這個方針和這一目標的基礎之基礎?;A科學教育需要告別傳統的“死讀書、讀死書”的教學方式,需要真正以自主、合作、探究、建構的教學方式與方法教學生生動活潑地學科學、做科學、用科學和理解科學。只有這樣,我們才可以真正提高公民的科學素養,才可以在普及科學教育的基礎上為高等學校輸送真正愛科學、主動學科學、既敢于又善于進行科學創新的大學生和研究生。只有培養了大批具有創新精神和創新能力的科技人才,我國的科學與技術才能推動知識經濟的發展,才可能趕超世界科技先進水平。
有效的科學教育改革不僅是當前改革的需要,也是今后我國科學教育改革長遠的需要。國際國內的科學教育改革經驗業已證明,中小學科學教育改革是隨著科技發展和社會與人的發展需要與時俱進,所以,無論是從科學與技術發展的角度考慮,還是從科學教育改革的當下和長遠的需要出發,我國都必須盡快形成科學教育研究的學科建制,培養從事科學教育研究和管理的高級人才及科學教育教師。
從2001年開始,國家教育部先后分四批批準了共60所高校設立科學教育本科專業,開始為小學和初中培養能夠承擔綜合科學課教學的科學教師。這是這次科學教育改革催生的教師教育的新專業。但是,我們應當認識到,這些新建立的科學教育專業目前在課程設置和師資上還存在諸多問題,其中一個核心問題是,這些新設置的科學教育專業缺乏高水平的科學教師教育者??茖W教師教育者是指既具有科學背景又具有科學教育理論與實踐知識的教師教育者。在國外,這樣的人才一般都具有科學教育博士學位,是既能進行科學教育研究又能進行科學教育人才培養的高級人才。這樣的人才哪里來?需要有條件的研究型大學培養科學教育博士研究生。實際上,不僅這60所設立科學教育本科專業的高校需要科學教師教育者,其他所有進行理科教師培養的高校都需要科學教師教育者。沒有這樣的專門人才,我國的基礎科學教育就難以達到國際一流的水平。
不僅高等院校培養理科教師需要科學教育專家,我們的科學教育改革也需要在各級各類教育研究機構和教研機構配備科學教育專家。比如,各省、市、縣的教科院所或教師進修學校需要科學教育研究人員,甚至中小學也需要一批具有科學教育博士或碩士學位的科學教師。這樣算起來,我國科學教育專業的博士研究生的需要量是非常大的,至少需要5000人以上。(作為一個參照,美國科學教學研究會的會員是1700人,其中大多數是美國人)。
科學教育有狹義與廣義之分。狹義的科學教育僅指自然科學教育,即包括物理、化學、生物和地球科學等分科學科在內的,同時也涵蓋綜合科學教學的學??茖W教育。廣義的科學教育則包括數學教育、技術教育和社會科學教育(如美國“2061計劃”的科學教育文獻所表明的那樣)。相應地,科學教育學也有狹義與廣義之分。狹義的科學教育學,主要研究各級各類學校的自然科學教育、課程、教學、學習與評價等方面的理論與實踐問題,而在廣義上,科學教育學也涉及數學教育、技術教育、乃至社會科學教育及校外科技教育等方面的理論與實踐問題。從世界范圍來說,科學教育作為學校課程體制的一部分是從19世紀中葉以后開始進入中小學課程中;而科學教育學作為教育科學中的一個分支研究領域,則是從20世紀中葉以來的歷次科學教育改革中興起與發展起來的。
在我國,科學教育研究的興起只是近年來的事,迄今尚未從學科建制層面上成為我國教育研究的一部分??茖W教育學是一個廣泛而復雜的教育理論和實踐研究領域,它涉及從幼兒園、中小學至高等學校各個階段的課程、教學與評價等方面的科學教育問題,同時也包括以提高公眾對科學的理解為目標的校外科技普及與科學傳播教育。本文的論述主要限于高中以下階段的學??茖W教育改革,著重探討科學教育學與科學教育改革之間的關系。
一、作為一個研究領域的科學教育學
從20世紀初期開始,在英語國家,“教育”與“教育學”基本上都使用同一個詞來表達,即Education。在歐洲國家,由于其教育學傳統不同于英語國家,一般使用Didactics of Science來表達“科學教育學”。而在我國,科學教育學作為教育科學的一個分支在學科建制里尚未正式建立起來,盡管最近幾年關于科學教育學的研究已開始增多。
國際上,科學教育學作為教育科學中一個獨立的分支學科或研究領域是從20世紀60年代以后隨著科學教育改革的需要而產生的。2004年,澳大利亞莫納什大學著名的科學教育學家彼特.范仙(Fensham,P.J.)教授出版了《科學教育學:一門新興學科的發展歷程》一書,全面論述了世界范圍內科學教育學作為一個獨立的學術領域的誕生與發展歷程。根據范仙教授的研究,一個學科或研究領域的建立,需要滿足一定的標準。他提出了三類標準:結構性標準、研究內部標準和結果標準。其中,結構性標準作為最基本的標準共有6條:(1)獲得學術承認,即大學里設立某一學科的教授職位,獲得學術界的承認;(2)創辦研究期刊,傳播研究成果;(3)建立專業學會;(4)定期舉行學術研究會議;(5)建立研究中心;(6)進行研究訓練,培養研究人才。這6條標準是相互關聯的,它們表明一個獨立的學術研究領域或學科的形成及其形成的基本條件,缺一不可。
從這些標準看,除美國以外的所有其他國家的科學教育學都是在20世紀60年代以后才產生和發展起來的。如英國倫敦大學國王學院和里茲大學分別于60年代和70年代在其教育學院建立了科學與數學教育研究中心,并設立了“科學教育學”教席(Professor ship of Science Education)。到1985年英國已經有11所大學培養科學教育學博士生。德國于1966年在基爾大學(University of Kiel)建立了國家級的科學教育研究所,共有50余名科學教育研究人員。法國于1970年在國家教育研究所內建立科學教育研究部。澳大利亞1967年在新建立的莫納什大學建立了第一個科學教育學教席,聘請彼特.范仙為澳大利亞第一位科學教育學教授。80年代澳大利亞的科廷理工大學建立了科學與數學教育中心,現已后來居上成為全世界最大的科學與數學教育博士生培養基地,目前共有400多名博士研究生。在亞洲國家中,日本、印度、韓國、泰國、馬來西亞與新加坡等國家也從20世紀70年代起先后在大學建立了科學教育學博士點,培養科學教育博士生。
從專業組織和學術期刊來看,美國的全國科學教學研究協會創辦于1928年,現已成為世界上最大的科學教育研究專業學會,每年4月份召開一次國際性的科學教育年會,2006年的年會上,與會者多達1000多人。其會刊《科學教學研究學刊》每年出10期。英國的科學教育學會創建于1963年(其前身是男科學教師協會與女科學教師協會,最早追溯到20世紀初),定期于每年一月份召開一次年會,發行《科學教育》(Educationin Science)、《小學科學評論》(Primary Science Review)、《學校科學評論》(School Science Review)和《科學教師教育》(Science Teacher Education)等期刊。1995年成立的歐洲科學教育研究會每兩年召開一次學術年會,并每隔一年舉辦一次專門針對歐洲國家科學教育博士研究生的暑期研究班。其他國家如澳大利亞科學教育學會出版《科學教育研究》(Researchin Science Education)期刊,每年也舉行一次科學教育學術年會。另外,還有一些不隸屬于學會的著名期刊,如美國的《科學教育》》(Science Education),創刊于1916年;英國里茲大學的《科學教育研究》(Studiesin Science Education)創刊于1974年;《國際科學教育學刊》(International Journalof Science Education),創刊于1979年,在國際科學教育學界影響都很大。
科學教育研究與科學教育改革是分不開的。科學教育改革需要科學教育研究的學術支撐;反過來,科學教育研究也需要科學教育改革的推動??茖W教育研究又分理論研究與基于實證的經驗性研究。前者從科學哲學、科學社會學、認知心理學等學科視野出發進行包括建構主義在內的當代各種教學理論探討,后者則從科學課堂教學實踐的視角開展定量研究、質性研究、行動研究、案例研究、敘事研究等。這些研究都為各國的科學教育改革政策制定和基礎科學教育中科學課程、教學及評價的改革提供了強有力的理論與學術支持。如1989年美國出版的《2061計劃:面向全體美國人的科學》這本權威的科學教育政策文獻中,在附錄B中列出了26條關于科學教育或與科學教育有關的最重要的參考文獻(專著、研究報告或專題論文),都是1980年至1988年期間出版的??梢?,即使是一個國家科學教育改革的政策文件,也要以大量的高質量的學術研究為依據制定。又如1995年出版的美國《國家科學教育標準》,每一章的后面都列出了大量的參考文獻(可惜中文譯本都把它們刪除了)。再如20世紀80年代以來,西方各國在科學教育研究中,基于建構主義理論框架的經驗性研究論文和專著數不勝數。由此可見,倘若沒有這些基礎性的科學教育理論研究和經驗性研究,美國《國家科學教育標準》就不可能達到這樣的高水準。其他國家(如英國、德國、澳大利亞及新西蘭等)新一輪的科學教育改革也無不得力于本國和國際的科學教育研究及其為科學教育改革所提供的充分的學術支持。
當前,我國正在進行新一輪科學教育改革。新的改革亟須科學教育研究的支持。無論是科學教育政策的制定,新的科學課程的開發,還是探究式科學教學的實施和課程與教學評價的運用,以及科學教師的專業成長,都迫切需要科學教育學提供學術支撐。但總體上,我國科學教育學科建設還很落后,甚至尚未引起教育管理部門、教育學界及社會的足夠重視和支持。
二、科學教育改革:國際經驗與本土建構
改革開放以來,我國基礎科學教育經歷了三次改革浪潮,差不多每隔10年就要進行一次科學教育改革。第一次改革浪潮從1978年開始至20世紀80年代中期,主要特點是撥亂反正,恢復正常教育教學秩序,編寫新的科學教學大綱和教科書。這次科學教育改革吸收了世界各國60年代以來科學課程改革的經驗,使中學的數學、物理、化學和生物等自然科學的課程內容實現了現代化。第二次科學教育改革從20世紀80年代中期至90年代,其特點在初等教育階段開始重視幼兒園與小學的科學教育改革(當時叫自然學科改革),在中等教育階段則降低科學課程的難度,同時追求科學課程的本土化。第三次科學教育改革始于世紀之交,至今仍在進行之中。其特點是進一步與國際科學教育改革接軌,試圖銜接小學與初中的科學教育,促使義務教育階段科學教育課程與教學改革一體化,面向全體學生,以科學素養為目標,注重培養學生的科學探究能力,等等。
第一次科學教育改革基本上是從翻譯國外中小學科學教材開始的,作為我國自己編寫的新科學教材的素材,其理論基礎是美國著名心理學家和教育改革家布魯納的學科結構課程理論。第二次科學教育改革主要涉及兩個方面,一是重視了小學科學教育,如由人民教育出版社劉默耕先生主持,引進了哈佛大學小學科學教育專家蘭本達的“探究一研討”教學法,并系統地編寫了小學1~6年級的自然(科學)教材;二是在中學階段改進了統編教材,使原先引進的過于理論化、抽象化和高難度的科學教材內容逐漸變成適合我國國情和學生需要的科學教材,這實際上是由20世紀80年代國際化到90年代本土化的一次轉換。這次改革雖然不乏歷史意義和貢獻,但鮮有深化且缺少突破,只能說是修修補補而已。第三次科學教育改革的背景不同于前兩次。一方面,我國市場經濟和現代化事業進一步發展,改革開放隨著我國成功地加入WTO進一步向前推進,為新一輪科學教育改革提供了社會需求和動力;另一方面,90年代以來新一輪國際科學教育改革在發達國家方興未艾,為我國科學教育改革提供了良好的國際背景。1997年,中國科學技術協會與美國科學院簽訂了科學教育合作備忘錄,為兩國科學教育合作提供了有利的合作機制,其重要成果之一是合作建立了科學教育網站,翻譯出版了美國科學教育改革的重要文獻,如《國家科學教育標準》(1999),等等。此后,國家教育部組織一批科學教育專家和教師編寫出全日制義務教育《科學(3~6年級)課程標準》(實驗稿)和《科學(7~9年級)科學課程標準》(實驗稿),由此拉開了新一輪科學教育改革的序幕。此外,我國教育部和科學技術協會還從法國引進了“做中學”幼兒園和小學科學教育項目,在全國許多大中城市的幼兒園和小學里進行基于“動手做”的探究式科學教育的實驗。
從科學教育改革的主體來看,第三次改革不同于以往歷次科學教育改革。首先,這次科學教育改革開始有一些科學家參與進來,如中國科協的科技專家、中國科學院和中國工程科學院的一些院士、大學(特別是師范大學)理科院系的一些教授都參與了這次科學教育改革,只是這些主體的參與的深度和廣度還不夠。第二,自20世紀80年代起,我國學科教育研究逐漸興起,其中物理、化學、生物、地理等理科成長起來一批學科教育專家,成為第三次科學教育改革的重要參與者,為新一輪科學教育改革做出了貢獻,是我國第一批受過專業訓練的科學教育研究者。第三,廣大的中小學科學教師也成為中堅力量。特別在小學科學教育改革中,一大批優秀的科學教師在改革中脫穎而出,茁壯成長。
但我們也發現,這三次科學教育改革都存在一個共同的問題,即每次科學教育改革在理論準備上都明顯不足,原因在于缺乏有計劃、有組織、系統而深入的科學教育研究。迄今為止,我國教育行政管理部門、高等學校和教育理論界都尚未重視科學教育研究。雖然我國各級各類教育研究人員成千上萬,但專門進行科學教育研究的人員卻寥寥無幾,即使包括上文提到的理科各學科的科學教育專家也仍然為數不多。長期以來,我國的科學教育改革是在整個基礎教育改革的總格局下進行的,只考慮采用教育的一般理論作為課程與教學改革指導思想,沒有也不可能采用科學教育學的學科領域的理論。
一個學科或學術領域的形成和發展,雖則首先要看社會對它是否需要,但也必須意識到這種社會需要是否為人們所認識。從上文的分析中可以看出,由于缺乏科學教育理論研究,我國的科學教學與課程改革、中小學科學教師的培養和在職科學教師的專業發展都受到極大的制肘。比如,1978年以后,我國的基礎科學教育課程從內容上說是國際化和現代化了,但在課程設計、開發和實施方面,在科學教學和評價方面,都遠遠沒有實現現代化和國際化。證據之一是,我國幼兒園與中小學的科學課程與教學的方式和方法仍然是以傳統的講授法為主,探究式教學方式并沒有在課堂上得到實施。這種情況基本上至今為止依然如故。證據之二是,盡管我國近30年來,九年義務教育的普及率比較高,小學、初中和高中普遍開設科學課程,但據近些年的公民科學素養監測發現,我國公民的科學素養水平仍然不高。從普及科學教育、提升國民的科學素養的意義上說,我國以往的科學教育不能說是成功的。證據之三是,我國在科技研究上和工農業生產中科技創新水平遠遠低于發達國家,甚至在某些領域不及印度等亞洲發展中鄰國。證據之四是,我國近代以來進行學??茖W教育雖有百余年的歷史,并且建立了系統的科學與技術體制,但公民的科學精神仍然比較缺乏。不但一般社會大眾,就是科技人員中也有不少缺乏科學精神的。近年來,科技界與科學哲學和科學史學界關于科學文化之爭、關于中醫存廢之爭,等等,其中的某些觀點從一個側面反映了“唯科學主義”在我國社會中仍然根深蒂固,而這實質上乃是缺乏科學精神和對科學本質理解片面的一種表征。
當前,我國科學教育研究的社會需要是顯而易見的。我國政府早已提出“科教興國”的戰略方針?,F在又提出建設創新型國家的戰略目標。筆者認為,有效的基礎科學教育改革是實現這個方針和這一目標的基礎之基礎?;A科學教育需要告別傳統的“死讀書、讀死書”的教學方式,需要真正以自主、合作、探究、建構的教學方式與方法教學生生動活潑地學科學、做科學、用科學和理解科學。只有這樣,我們才可以真正提高公民的科學素養,才可以在普及科學教育的基礎上為高等學校輸送真正愛科學、主動學科學、既敢于又善于進行科學創新的大學生和研究生。只有培養了大批具有創新精神和創新能力的科技人才,我國的科學與技術才能推動知識經濟的發展,才可能趕超世界科技先進水平。
有效的科學教育改革不僅是當前改革的需要,也是今后我國科學教育改革長遠的需要。國際國內的科學教育改革經驗業已證明,中小學科學教育改革是隨著科技發展和社會與人的發展需要與時俱進,所以,無論是從科學與技術發展的角度考慮,還是從科學教育改革的當下和長遠的需要出發,我國都必須盡快形成科學教育研究的學科建制,培養從事科學教育研究和管理的高級人才及科學教育教師。
從2001年開始,國家教育部先后分四批批準了共60所高校設立科學教育本科專業,開始為小學和初中培養能夠承擔綜合科學課教學的科學教師。這是這次科學教育改革催生的教師教育的新專業。但是,我們應當認識到,這些新建立的科學教育專業目前在課程設置和師資上還存在諸多問題,其中一個核心問題是,這些新設置的科學教育專業缺乏高水平的科學教師教育者??茖W教師教育者是指既具有科學背景又具有科學教育理論與實踐知識的教師教育者。在國外,這樣的人才一般都具有科學教育博士學位,是既能進行科學教育研究又能進行科學教育人才培養的高級人才。這樣的人才哪里來?需要有條件的研究型大學培養科學教育博士研究生。實際上,不僅這60所設立科學教育本科專業的高校需要科學教師教育者,其他所有進行理科教師培養的高校都需要科學教師教育者。沒有這樣的專門人才,我國的基礎科學教育就難以達到國際一流的水平。
不僅高等院校培養理科教師需要科學教育專家,我們的科學教育改革也需要在各級各類教育研究機構和教研機構配備科學教育專家。比如,各省、市、縣的教科院所或教師進修學校需要科學教育研究人員,甚至中小學也需要一批具有科學教育博士或碩士學位的科學教師。這樣算起來,我國科學教育專業的博士研究生的需要量是非常大的,至少需要5000人以上。(作為一個參照,美國科學教學研究會的會員是1700人,其中大多數是美國人)。