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一、 问题的提出

1.现代信息社会对人科学素养的新要求

未来社会将是一个高度信息化的社会、知识发展型社会,它需要更多具有不断学习、探索新事物能力的人。为适应科学技术高速发展和经济全球化的挑战,已开始把注意力放在培养学生一系列新的能力上,特别要求学生具备迅速地筛选和获取信息,准确地鉴别信息的真伪,创造性地加工和处理信息的能力,并把学生掌握和运用信息技术的能力作为和读、写、算一样的重要的新的终生有用的基础能力,在知识经济时代,我们需要重新认识科学素养的内涵,信息素养应成为科学素养的重要组成部分。每一个生活在科学技术高速发展时代的人,从小就明显地感受到了科学技术所带来的种种影响。因此,从小就必须注重培养学生良好的科学素养,通过科学教育使学生逐步领会科学的本质,乐于探究,热爱科学,并树立社会责任感;学会用科学的思维方式解决自身学习、日常生活中遇到的问题。

2.科学探究在科学学习中的核心地位

“科学探究是科学学习的核心”,我国科学教育新课程标准提出了必须以科学探究为主要的学习方式。学生们应该在积极地从事科学探究的过程中逐渐对自然界有所认识,对从学生们所亲历的事物中产生的一些实际问题进行探究,是科学教学所要采取的主要做法,应该尽可能地提供机会让学生在他们力所能及的范围内从事科学探究。科学探究活动在科学学习中具有重要价值:通过“做科学”(即“科学探究”活动)来学科学,在这一过程中学生们可以把科学知识与观察、推理和思维的技能结合起来,从而可以能动地获得对科学的理解。

我国科学教育新课程改革以培养小学生科学素养为宗旨,积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动,培养他们的好奇心和探究欲,发展他们对科学本质的理解,使他们学会探究解决问题的策略,为他们终身的学习和生活打好基础。科学课程的内容标准主要分三个方面:,科学探究、情感态度价值观以及科学知识。其中,科学探究作为新课程标准中的首要目标提出,具体包括八大内容:认识科学探究;提出问题;猜想与假设; 制定计划;观察、实验与制作;搜集整理信息;思考与讨论;表达与交流。

目前,小学科学学习活动开始注重探究的方式,但由于长期以来重视科学事实概念与结论的学习、记忆,缺少机会通过亲自实践、感知体验,探究学习的过程中还存在着很多问题。

3.我校开展科学教育的历史与进一步发展的需要

我校自96年起开展市级课题《小学科学教育》以来,通过有目的、有计划地对小学生进行科学知能、科学观及科学行为的教育,以形成学科学、爱科学、讲科学、用科学为目标的,为提高全体小学生科学素养打下基础的一种有效的教育活动。学生在科学精神、科学态度方面,提高较为显著。在科学探索过程中能勇于尝试,独立思考,具有吃苦耐劳、刻苦钻研的精神。很多同学不迷信书本,敢于提出自己的疑问和见解,敢于指出别人不正确的地方,敢于自我批判,勇于修正自己的错误。并具有公平竞争和合作的精神。大多数同学好奇、好问、好动手试,勇于争先,热爱大自然,关心科学动态。但在科学探究学习中遇到的一些具体的困难与问题:

(1)学生进行各项探究活动需要通过大量的阅读以获取所需信息,我校地处上海市的郊区,信息的来源仅靠订阅的报纸、杂志,电视广播等媒体,信息相对而言较匮乏,且更新的速度较慢,课程资源非常有限,在活动过程中,孩子们表现为还没有足够的情报意识与信息素养。

(2)在活动情境中学生已经具有初步的发现问题的意识,但由于科学背景性知识的匮乏,事实上他们还不善于从日常的学习和生活中发现问题,并提出问题,或者提出更为具体确切的问题。

(3)正因为他们发现问题的角度过于单一,因此进行科学的猜想与假设也非常有限,他们不善于进行猜想与验证,因而没有足够的路径使探究坚持并得以持续的发展。

(4)不善于对自己将要进行的科学探究活动提出大致的探究思路,规划自己的探究过程。

(5)观察方法、观察记录的技能、实验设计能力比较差,他们还没有充分认识到在科学探究中工具比感觉更重要;或根据探究获得的事实记录缺乏合理的分析与解释,构建简易的科学模型存在较大的困难。

(6)为了使探究得以持续,他们需要更多的在探究过程中的评价支持,包括情感的支持,必要的自我成就感,以及体验探究活动的社会价值。社会责任感与成果用户意识在科学探究中具有重要的意义,因此学生需要发布自己的探究成果,与别人共享并向社会用户推广自己的成果。

4.因特网应用于小学科学探究学习的必要性

(1)网络技术特质促进学生在探究中自主搜集与整理信息,通过网络查询、检索,获取信息、培养自主学习的能力,以及探究中的情报意识与信息素养。

(2)因特网大量的联机资源为学生提供科学的背景性知识,这些知识可以帮助学生发现问题,提出问题,并理解一些基本的科学事实;也帮助他们从不同的角度发现问题并提出自己的科学假设。

(3)可以将科学探究活动的内容预先呈现在网页中,方便学生查阅,并可以随时、随地进行交流和补充。

(4)网上的更为广泛的头脑风暴式的交流与研讨,有助于学生形成新的想法,并对科学假设与解释作咨询与诊断,通过网络及时请教专家。

(5)利用网络可以随时、及时实现反馈与评价,每个学生的探究成果都记录在电子档案上,并发布在网络上。发布、共享与成果推广是科学探究中不可或缺的,利用网络可以使学生实现跨班级、跨学校、跨地域的交流,这为探究学习的良性发展创造条件。

5.概念界定:

所谓“科学探究”是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。科学探究涉及到提出问题、猜想与假设、制定计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、表达与交流,以及对科学探究的认识。

本课题的科学探究主要分 “完全的专题探究”与“不完全探究”。“完全的专题探究”主要是指学生在教师指导下,确定探究专题,主动获取科学知识,应用知识和解决问题的过程。“不完全探究”是就探究过程而言,是某一方面的不完全探究。

本课题中提出的“因特网支持下”,主要是指通过建设“主题学习网站”支持科学探究活动。

主题学习网站:是指在因特网开放环境下,以因特网资源为支持,赋予学习者明确的探究方向,引导其确定一个有趣且可行的任务,并提供必要导航资源,进行交互学习,成果发布的学习环境。网站的主要功能是主题导引,资源导航,互动交流,成果共享。

二、 研究的过程:

本课题研究的时间已有二年多,我们课题组成员在这段时间内,通过“实践──体验──反思──提高”,取得了一些收获。

★ 第一轮实践(1999年10月~2000年04月)

从1999年10开始,我们在研究《小学科学教育》的课题中感觉到网络信息资源与学生进行科学探究活动有密切的联系。于是,我们一方面开始理论的学习,另一方面积极进行实践的体验。

我们先通过广泛收集因特网和课程整合的情报资料、了解国内外科学探究活动的最新发展动态,结合已有的科学教育的经验、体会,寻找网络信息技术与科学探究活动的结合点。

我们于1999年12月4日开展了第一次因特网支持下的小学生科学探究活动,专题是──《大自然警钟长鸣》,学生第一次在网上了解到大量环境污染的信息,体会到环境污染对人类生存和发展的危害。接着,我们又引导学生针对其中的“水污染”专题进行探究活动,学生根据自己的兴趣分成了四组,明确了四个小课题。课外他们开展了一系列的实践活动,有的实地考察,有的跟踪调查,有的问卷。他们把探究成果做成了电子演示文稿,在全班交流。2000年2月,我们成立全国首家网上少科院,开展网上科学探究活动。但是,网络怎样与科学探究活动更好的结合,我们陷入了沉思。

★ 第二轮实践( 2000年4~2000年7月)

在前一轮实践的基础上,从2000年4月起,我们开始了更深入的实践,学校的网上少科院是学生开展探究活动的主阵地,通过《21世纪的草坪车》、《环保餐具》、《酸雨的形成》《湿地的奥秘》等一个个专题的实践,我们感到学生对待科学探究的态度已发生了很大的变化,他们对身边的科学自然现象勤观察、勤思考、找课题、勇实践、互相合作,取长补短,互为学长、共同提高,解决了一个个难题。通过实践,孩子们已会通过大量的阅读以获取所需信息,会从不同角度提出自己的困惑,会通过调查、实验等科学方法验证假设,特别是孩子们的情报意识与获取信息的能力有了明显的提高……

通过这一阶段的实践,我们完成了阶段性论文《基于网络的小学生探究学习活动的教学设计》,提出了这类活动的环境的设计主要包括:学习任务分析、学习资源与认知工具的设计、学习组织形式的设计、学习的基本步骤、教师辅导策略的设计。但是,我们感到这种完全的专题探究的周期较长,学生在探究过程中老师如何跟踪辅导?网络除了大量的背景资料的提供,何如在探究过程中起到交互对话的作用?

★ 第三轮实践 2000年7~2001年4月

经过两轮的实践,我们总结课题研究中成功和失败,于2000年7月又构建了“小学生做研究”主题学习网站。这样,两个网站一起开展探究活动,“小学生做研究”网站是网上科学探究课程的虚拟互动社区,是师生进行科学探究的学习与活动的场所。“网上少科院”以网上科学探究争章系列活动为主线,以培养学生网上自主性探究性活动为目标。2000年8月,在第二届上海市中小学电脑作品设计制作展示会上,市教委副主任张民生老师多次详细参观了我校展台,并亲切地为我们的网站题词:“做研究、学创新、勤实践、育人才”。《网上少科院》、《小学生做研究》两个网站双双获得一等奖。

2000年9月,学校加大试验力度,不仅在科技活动、少先队活动中开展实践,还扩展到自然学科、活动课、社会课领域。这一轮实践中,共进行了10个主题的探究活动。课题组的老师每周举行一次教育实践活动,每周进行一次课题组研究活动,(见附件列表)经过大量实践,我们又进行了阶段总结,完成了阶段性论文《网络学习环境下的小学生探究学习活动的实践》,提出了基于网络的科学探究学习活动的基本的操作模式分“不完全探究、完全的专题探究”。

2000年11月,学校被上海市青少年科技教育中心,英特尔科技(中国)有限公司,授于首批“英特尔青少年科普教育基地”

★ 总结阶段 2001年04月~2001年9月

三轮的实践,为后续的总结工作夯实了基础。总结工作并不意味着实践的终止,我们的策略是边实践边总结,实践为总结服务。在这阶段,我们按照前一轮的操作模式进行实践,在实践中我们发现,因特网支持下的小学科学探究活动,有助于促进学生自主搜集与整理信息,通过网络查询、检索,获取信息,帮助学生了解科学的背景性知识,理解一些基本的科学事实,并从中发现问题,提出问题;BBS头脑风暴,有助于学生形成新的想法,可以帮助他们从不同的角度提出科学假设,并对科学假设与解释提供及时的咨询、诊断;利用网络还可以利用电子学档实现成果共享,包括及时的反馈与评价;利用网络可以使学生实现跨班级、跨学校、跨地域的交流,这为探究学习的良性发展创造条件,当然,我们也认识到网络在科学探究中的局限性。研究永无止境,今天的报告只是我们两年多实践的阶段总结,同时也作为我们新一轮研究的起点。

三、研究的成果

(一)因特网支持下的小学科学探究活动基本的操作模式

我们经过两年多的实践探索,发现因特网对于小学科学探究活动中的不同过程,包括学生问题发现、形成假设、制定计划、实施验证、形成结论、解释分析以及总结反思等方面,都有不同程度的支持作用,也形成了不同的操作样式。

1.探究:指涉及到科学探究活动的某一方面的学习活动,如:提出问题、观察、实验、制作、搜集整理信息等。

通过反复实践,我们发现因特网应用对于科学探究中问题的再发现与信息的搜集整理效用明显,同时也积累了几种具体的操作模式。

在科学探究中,问题的发现与再发现一直是贯穿整个科学探究的学习活动,它是科学探究得以持续进行的最活跃的因素,在不同的探究阶段,网络对于“探究中的发现”起到了宝贵的支持作用。网络的海量信息,充分的交互,可以帮助学生进行头脑风暴、发散思维,帮助他们从不同的角度发现问题,形成多重假设,形成认知冲突与多重解释,并进行较为充分的质疑与批判,同时在此基础上作出判断与分析,对问题进行优化选择。在这问题发现、再发现的过程中,学生的信息素养也得到了充分的发展。一般的活动流程是:

在不同的阶段,具体的操作方式与起到的效果也有一定的差异:

(1)发现、提出问题时,可以引导学生进行发散性选择

具体的操作模式如下:

教师创设一个生活中的问题情境,并形成一个共同的话题,学生从中产生困惑;教师进而及时提供大量的网络联机资源引导学生广泛浏览,帮助他们了解大量的科学背景性知识,促使学生从中发现科学问题,并关注科学问题的多个方面,形成问题发散;然后鼓励学生通过BBS进行头脑风暴,在此过程中,教师密切观察学生的思维方向,及时进行个别辅导;最后教师组织学生进行研讨交流,进一步明晰问题,汇总分类,并帮助每个学生对探究的问题选择定向。网络在此中的支持作用是资源导航与智慧碰撞。

案例──悬浮列车探秘》:当老师引导学生通过导航页浏览信息后,学生应用因特网上海量的信息资源,学生提出了“磁悬浮列车是怎样浮起来的?”“磁悬浮列车的外壳是用什么制造的?”“为什么在城市中磁悬浮列车对人们的吸引力明显?”“我国的磁悬浮列车与德国、法国的相比,有什么不一样?”“目前磁悬浮列车还存在哪些技术问题?”等86个问题,经过师生讨论,把问题分成了三类:

A“磁悬浮列车是什么?”一类:指提出有关磁悬浮列车构造、原理方面的问题。

B“磁悬浮列车怎么样?”一类:指提出有关磁悬浮列车运行特点,现使用情况,及其历史──未来的发展状况的问题。

C“为什么要制造磁悬浮列车?”一类:指提出有关磁悬浮列车研究制造的价值的问题。

在这活动过程中,大量生动的网络联机资源,诱发了学生探究的动机。学生还能从不同的角度发现问题、提出问题,再加上BBS风暴,学生在教师引导下对问题进行归类、汇总,进一步为学生提出更为明确的探究问题创造基础。

(2)进行科学猜想与假设时、实践验证时,引导学生提出发展性创见

具体的操作模式如下:

教师引导学生对于发现的问题提出自己的假设,并启发学生从不同角度进行猜想,鼓励他们将自己的假设通过现场与BBS的交流构成多重解释,产生困惑,并形成认知冲突,从而产生新的探究动机,并组织帮助他们进行实施验证,以获得科学结论。

案例:

“蔬菜浸泡农药时间长短对人体的危害”课题组实验设计网络研讨会

安姐对所有人说:开始了,关于蔬菜浸泡农药的课题

阿凌对所有人说:课题是:夏天带农药的蔬菜浸泡时间的探索

安姐对所有人说:你们为什么要选择荷兰兔

阿凌对所有人说:因为前面我们选择的是长毛兔,发现它免疫力差,成本高

阿凌对所有人说:荷兰兔成本低,同样能达到实验的目的

wenzi对阿凌说:现在同学们实验到什么程度了呢?

张兄对阿凌说:免疫力太差,会不会对实验结果有影响(学生)

阿凌对wenzi说:暑期过后,准备实施

小小对wenzi说:你有什么好的建议?

阿凌对张兄说:有影响的,所以改为荷兰兔

水汪汪对阿凌说:有什么影响?

wenzi对阿凌说:想先听听你的想法好吗?

张兄对阿凌说:荷兰兔的免疫力又如何?(学生)

阿凌对所有人说:带农药的蔬菜对人体肯定是有影响的,就是浸泡后还是有影响,所以在时间上进行探索

wenzi对阿凌说:很好。通过实验可以了解到影响到底有多大,着很好玩的哦。

阿凌对所有人说:我们选择的荷兰兔是医学上做实验的,所以它的健康、免役是有保障的

张兄对阿凌说:你怎么来区分兔子是否受到影响?

繁星对张兄说:你认为除了荷兰兔,还有更好的材料吗?

wenzi对月小47说:我觉得用荷兰兔是可以的。

小灵通对阿凌说:小白鼠可以吗?

张兄对繁星说:小鸡、小鸭都可以(学生)

阿凌对张兄说:不可以,

月小47对wenzi说:理由呢

小小对阿凌说:为什么一定要选择荷兰兔?

张兄对阿凌说:为什么?(学生)

阿凌对张兄说:小鸡、小鸭不是哺乳动物,因为我们最终要探索的是对人体的影响

wenzi对阿凌说:有道理。

月小47对张兄说:因为人也是哺乳动物

小灵通对阿凌说:在医学上不是经常用小白鼠?

阿凌对张兄说:荷兰兔作实验的优点说过了

安姐对所有人说:那么为什么不可以是小白鼠?

安姐对所有人说:是因为小白鼠不吃菜吗?

阿凌对小灵通说:小白鼠是杂食动物

……

注:会诊时间:2001年8月

会诊地点:LYT生物聊天室

会诊人员:网络教师安姐(研讨会联系人)、张兄(高中生物教师、课题会诊) wenzi(优异网编辑、活动报道) 月浦新村小学课题组成员:小小(现实组织教师)、阿凌、水汪汪、月小47、小灵通、繁星

(3)在对科学结论分析解释时,引导学生进行批判性质疑

具体的操作模式如下:

当学生通过探究获得科学结论时,教师组织学生进行成果交流,多角度的启发学生进行反思比较、质疑批判,提出自己疑义,从而促进问题的深化,在判断选择的基础上提出探究的新问题。

案例──《风里淘金》:完全的专题探究中期组织学生开展探究进程的研讨交流,当每一探究小组把自己的探究情况(专题电子档案袋)上传到网上后,其他小组可通过bbs论坛自由地发表自己的意见和建议,帮助这小组更好地深入探究。各探究小组间这种互相探讨,互相评驳,是不受拘束,不受指责的,也不受时空限制,学生在研讨的过程中,既深化了原来的探究成果,又可能会有新的想法产生。(具体见附件)

2.完全的专题探究:“完全的专题探究”主要是指学生在教师指导下,确定探究专题,主动获取科学知识,应用知识和解决问题的过程。从探究的过程来看,它是一个较为完全的科学探究。探究的知识内容随主题内容而扩展,可能会涉及较广的知识领域,而不仅仅是单一学科的知识能够解决,必须应用多学科交叉的知识,多以小组合作探究的形式为主,探究的方法综合多样,探究时间较长,一般要半个月或二个月不等,完全的专题探究强调的是学生科学探究的综合能力的培养。

通过实践,我们发现这类的科学探究活动比较适合有一定基础的小学高年级的学生。

基本的流程:

代表案例──《风里淘金》《水污染──大自然警钟长鸣》等(详见附件)

基本的操作模式如此,但是在技术设计领域,具体的操作还有一些区别,一般按照“导言”──“目标”──“背景调查”──“初始方案”──“初步验证”──“解决方案”──“市场调查”步骤构成。网络为学生技术设计提供了丰富的背景情报信息,交流空间与市场途径。具体可见案例──《饮水机》(详见附件)

(二)应用操作模式的方法与策略:

主题网站导航与因特网结合:因特网支持下小学生科学探究学习活动以因特网资源为主要信息源,主要是完成任务所必须的信息资源。通常,许多资源是“嵌入”在导航文档中,作为问题探究的“抛锚点”,并且预设于万维网网页中。这些资源包括:Web文本、通过E-mail联系的专家、实际的参考资料、在网络上的调查数据库,也包括传统印刷的书籍和文献。这些资源将引导学生不至于在网络空间盲目地“冲浪”,而忽略了探究学习的主要目标

小组合作学习与个体独立学习相结合:

因特网支持下的小学科学探究性活动,是通过小组合作学习与个体独立学习相结合的形式组织学生活动。

完全的专题探究活动一般是以小组合作的形式开展活动的,合作小组一般由探究兴趣相近的学生自愿组成,每组3~5人。小组成员可以是自己班级的同学,也可以是同校的校友,还可以网上兴趣相投的网友。不完全探究活动一般是由个体独立完成的。

因特网支持下的科学探究性学习,为学生营造了开放的科学教育环境,摆脱了时空的限制,在自由的气氛中,和伙伴进行知识的探讨、辩论及共享,学习和创新同步进行,知识的传授和更新一起发生,增加学生个体活动、生生互动、师生互动的频率,学生在探讨、辩论及共享的过程中,常需要展示自己的观点,试图说服别人,这种对自己所学知识的语言表达过程,会使得新旧知识更加交融整合,扩大了新知识的应用层面,同时学生还会根据别人正确的观点来检验和修正自己的观点,这种认知的重建促进了高层次的思维。

实际情境与虚拟情境相结合:

因特网支持下的小学生科学探究活动体现“做科学”的基本理念,鼓励孩子们亲自调查、实验、制作,用简单的工具测量、实验、记录数据、绘制图表、制作简单的模型。但在动手做的过程中,需要网络的支持,如:电子档案记录实践的过程,在线科学家或老师远程解决疑难问题,BBS和聊天室研讨交流等等。

充分认识到合理利用网络支持科学探究:

科学探究是做科学的过程,它强调亲身实践的过程,必须充分认识到网络的局限性。不因为网络忽视了学生在真实生活情境中的体验,实地观察、实验与搜集数据,也不因为网络忽视了现实研讨与交流的直接效果,更不因为网络忽视了让学生进行社会性交往的重要性。

(三)因特网支持下小学科学探究活动的评价方案

1.基于因特网环境下小学科学探究活动的目标:不同的目标与评价的基本方式

(1)基础性目标的“自我调节式”评价:

所谓基础性目标,是指由研究学习特点决定的共同性行为目标,科学探究“问题解决”的一般智慧。

在基础性目标的基本评价内容方面:重视“问题意识”,培养“信息素养”,发展“实践能力”,关注“情感体验”,强调“协作合作”。另外,在提出问题、猜想与假设、制定计划、观察实验制作、搜集整理信息、思考与讨论、表达与交流阶段,评价各有侧重。

因此,根据不同的阶段,可以设置一些必要的测评量表,进行“自我调节式”的评价。可以由学习者为主进行一些量表自评,档案检查等评价活动,因此评价的信息相对规范,评价的结果一般表现为对行为的定性分析或量化积分。当然,导师的引导性评价与伙伴的促进性评价也是很重要的。  

科学探究活动分阶段评价内容表

探究过程 问题意识 信息素养 实践验证 情感体验 合作协作
提出问题 感知困惑 信息积累 选择定向 产生兴趣 志趣相投
猜想与假设 识别设想 分辨信息 预测结果 大胆想象 交流想法
制定计划 提出思路 情报收集 分析判断 关切专注 集体智慧
观察实验制作 深化设想 搜集证据 实践验证 积极参与 取长补短
搜集整理信息 合理解释 资料整理 数据处理 尊重事实 分工协作
思考与讨论 反思结果 解读信息 论证描述 热情执着 交换意见
表达与交流 产生新问题 知识建构 服务社会 冷静自信 成果共享

(2)伴随性目标的“情境诊断式”评价

所谓伴随性目标,是指由特定问题情境引发的目标,涉及与课题研究相关的领域知识与技能等。

伴随性目标,主要通过档案袋(包括课题研究的情报资料和各种研究记录)进行“情境诊断”为主的评价方式。可以由专家、导师、伙伴进行评价,评价信息是情境化的,评价的结果一般表现为对活动绩效的定量考察和定性分析。

(3)表现性目标的“展示表现式”评价

表现性目标是指鲜明个体差异的创造性实践表达。

表现性目标,主要通过成果展示,进行“展示表现”为主的评价方式。可以由学习者、伙伴与社区公众进行评价,评价的信息随机产生,评价的结果一般表现为对个体的特定考察和对作品的定性分析。这要求我们提供充分的“自我表现”机会和开放的“公众参与”评价活动。

2.关于三类目标在评价上的具体区别,详见附表2:

三种不同目标的评价对比表 

 

基础性目标

伴随性目标

表现性目标

评价的内容 问题解决的一般步骤
五个方面分阶段的实际表现
课题涉及的相关学科知识、技能等 个人在某一方面的独特表现
主要评价方式 自我调节 随机判断 展示表现
评价的工具 活动原始记录(过程、体会)各种必要的管理量表 研究的原始记录(内容)
研究报告(从形成开始)
专项考核、相关表现领域的展示、……
评价主体及其相应行为 学习者:反思、调节
指导者:引导、点拨
管理者:协调、督促
学习者:学习、钻研
指导者:支持、指导
管理者:服务、调整
学习者:展示、表现
指导者:铺垫、鼓励
管理者;发现、提供
评价结果的描述 对行为的定性分析
量化积分
对活动绩效的定性分析与定量考察 对个体的特定考察和对作品的定性分析
评价信息的特征 相对规范 境域化 随机产生
可展开的活动 按量表自评
档案检查
……
答辩
研讨
……
展览活动
作品交流
……
 

3.不同探究水平的评价:

另外,我们在研究中,对于不同探究水平的学习活动也做了差异性评价。目前主要考虑的是“问题提出”、“证据信息”、“分析解释”、“阐述发表”方面做了尝试。

“问题提出”:

初级:由教师推荐的问题,学习者理解。

中级:学习者在提供的问题中选择一个问题。

高级:学习者自己提出一个问题。

“证据信息”:

初级:由教师给出数据,学习者分析。

中级:学习者在教师指导下搜集信息。

高级:学习者自己确定搜集。

“分析解释”:

初级:证据已知,学习者根据已知证据进行解释。

中级:学习者得到指导的情况下收集事实形成解释。

高级:学习者总结事实证据之后作出解释。

“阐述发表”:

初级:由教师根据事实分析归纳观点,学习者具体表叙。

中级:学习者在教师的指导下提出观点。

高级:学习者能自己提出观点,阐述清楚。

4.网络的支持作用:

网络对于科学探究评价的支持主要表现在:

网络对学生作品的发布共享,有利于实现对表现性目标的有效评价。

网络有助于实现多元的评价主体,平等的主体关系,自动化的信息搜集与记录、以及评价中的充分对话、评价中解释的多重性、社区互动进一步促进主体自我反思、满足自由生长和自我实现的需求,以及通过社区组织的评价调节与激励。

但是,通过实践我们认为,虚拟与现实相结合的评价活动才更有利于发挥评价的最大效用。

(四)因特网支持下小学科学探究活动主题网站建设:

我们一共建立了两个网站开展科学探究活动,“小学生做研究”网站是网上科学探究课程的虚拟互动社区,是师生进行科学探究的学习与活动的场所。“源”,蕴含着我们的网站是一种资源,更是启发孩子们进行探究的本源,也是师生互动交流的虚拟社区。“网上少科院”以网上科学探究争章系列活动为主线,以培养学生网上自主性探究性活动为目标。

1.主题学习网站的基本构架 :

“任务源区”──学生自主学习的桥梁。一般呈现主题活动的要求和进行导学的问题列表。

“情报源区”──学生探索知识的导航。一般由教师根据主题内容编辑过的导航式网络信息。

“头脑风暴区”──学生发表见解的窗口。根据教师的主要问题或自己发现的问题参与讨论与交流。

“作品展示区”──学生展示才华的园地。学生探究的成果,探究报告、体会或演示文稿。

2.构建科学探究的网络型学习“套餐”

所谓“套餐”是指在科学探究活动中,教师在主题学习网站上为学生提供精心设计的系列可选择的活动项目包,内含“活动主题”、“目标任务”、“资源导航”、“过程导引”、“活动评价”基本要素,外接BBS头脑风暴区,方便学生及时交流。

案例:《关于引水机的“二次污染”》专题活动探究时,老师在主题学习网站上设计了一份网络学习套餐,探究活动的每一步都有活动的建议及范例,还有学生交流的空间──BBS论坛。

……详细可见附件。

网络型学习“套餐”具有以下特点:

· 共享性:通过网站发布可在互联网访问到。

· 协商性:学习主题与活动目标与具体活动内容是在具体的活动过程中由学生与教师协商产生。

· 生成性:刚开始有一个初始的教学设计页面,随着活动的开展,具体的细则页面逐步生成。

· 可扩展性:下一轮实践的师生可以在这个活动项目的基础上进行扩展应用。

· 可选择性:学生可以选择网站上公布的不同的学习“套餐”进行分组学习。

3.主题学习网站的活动情况:

主题学习网站不仅为大家带来不断更新的信息、资源、活动指导,更为师生提供共同交流、活动的场所。(详见附件“风里淘金”)

 

4.初步成效:

(1)学生的探究兴趣激发了

驱动科学探究的是一个人的兴趣、好奇心、求知欲,当学生注意到一些令他们感兴趣、觉得惊奇或者有疑问的现象时,就开始了探究的过程。活动中,网上丰富多彩的信息资源使孩子们如鱼得水,既新奇,又兴奋;网上互动的对话让孩子们可以在活动时请教在线科学家或老师远程解决疑难问题,成果发布后的成就感更激发了他们开展活动的兴趣。一位同学在日记中写道“网上科学探究给我最大的感受就是轻松、愉快。特别是我们把探究成果在网上发布时,各地的网友随心所欲地发表自己的意见,也可以把老师当作自己的朋友,毫无顾虑地与老师交谈。这样的活动我们最感兴趣。”

(2)学生的情报意识增强了

网络技术特质促进学生在探究中自主搜集与整理信息,通过网络查询、检索,获取信息、培养自主学习的能力,以及探究中的情报意识与信息素养。如,孩子们在探究《绿色食品》时,从超市看到绿色食品的标志,但又不知道它的含义,他们马上上网查询,很快就解决了问题。

(3)学生发现问题的能力有了提高

通过网络浏览中学生“发现问题”的实际教学效果表明:学生的视野将会被扩大;信息的获取量会增加;信息的收集渠道会拓宽。当学生了解的信息多了,视角宽阔了。思考问题的角度就广了。学生自然而然有“发现问题”的能力。他们将不大会停留于对事物表象认识的思索,更多注重思考、探究事物的内质了。在教学中明显显示:网络浏览对于学生“发现问题”是有帮助的。网络为学生提供了比书本更广阔的收集、认知信息的空间,学生的视野及对现实的思索都具备了一定水平,已逐渐具备社会价值标准的判断,已能把人文与科技综合起来思考新技术的价值。网上的查找、收集资料,也使得学生具有较强的信息意识和信息处理能力。因此,网络浏览后,对学生“发现问题”的质量是有所提高的。

案例──《磁悬浮列车》,孩子们在浏览网络信息后,发现提出了86个有关磁悬浮列车的问题。(详见附件)

(4)学生善于从不同的角度提出假设了

教师引导学生对于发现的问题提出自己的假设,并启发学生从不同角度进行猜想,鼓励他们将自己的假设通过现场与BBS的交流构成多重解释,产生困惑,并形成认知冲突,从而产生新的探究动机,并组织帮助他们进行实施验证,以获得科学结论。如,“蔬菜浸泡农药时间长短对人体的危害”课题组在选择实验对象时遇到了困难,有的认为要选择荷兰兔,有的认为选择长毛兔,还有的认为要选择小鸡、小鸭、或小白鼠,大家谁也说服不了谁。后来,我们召开了一个“蔬菜浸泡农药时间长短对人体的危害”实验设计网络研讨会,会上,孩子们得到了在线专家的指导,确定了荷兰兔为实验对象,为今后的实验的可行性奠定了基础。

(5)学生善于反思,并初步具备了批判的精神

要从科学探究的体验中获得领悟,学生需进行反思、交流,将自己的发现与别人的进行比较,解释数据与观察结果,并将新的概念应用于其它情境。他们做报告,肯定自己的成绩,找出需要改进提高的地方,与同伴一起反思……所有的这些活动不仅帮助了学生建构起一个新的认知结构,而且还帮助了他们具备了批判与质疑的精神。

下面是一探究小组汇报“风帆是怎样帮助船航行的?”成果时,四位学生的提问:

生a 问:你们是怎样想到设计未来的帆船的?

生b说:我觉得在未来光靠风来助航是不够的,万一海面上无风,那么帆船怎样航行呢?所以我设想在未来的帆船上还可安装太阳能接受器,使风力和太阳能同时使用,使船航行更安全、可靠。

生c说:请问新世纪探究组,你们探究认为帆船的帆越多,船航行的速度越快,我觉得未必,因为随着科学技术的不断发展,未来或许只用一个帆更甚至不用帆,船航行也有可能更快。

生d问:对,你的设想在未来或许真得会实现。但我也有个问题,新世纪探究组,你们探究了风帆的数量、多少、大小对帆船航行的影响,但是风速对帆船的航行有些什么影响呢?你们探究了吗?

[辅导老师的话:听了学生们的回答,我万分激动,我们的学生敢于发表自己的观点,大胆创新自己的想法,能和他人辩驳,探讨,真正在探究中思索问题。他们充满自信,表现出愿意修正自己的观点、敢于怀疑,敢于质疑,已初步具备批判的精神。]

(6)学生的用户意识增强了

要在网上发布自己的作品,学生自然就想到我的研究给谁看,为谁服务。

学生进行科学探究的目的是什么?除了增进科学知识、培养科学思维能力、提到科学素养外,服务社会、回报社会,体现科学成果的价值也是我们所希望的。下面是我们学生探究“风力发电”后写的一份报告。

我们Happy小队发现上海至今没有建立一家风力发电场。而建风力发电场又十分有利于上海的城市建设,这也是全市人民的心愿。首先,我们走访了“宝山气象局”。得到了宝山地区1~12月风向、风速的有关记录,我们通过对风向风速的记录整理之后,发现宝山地区风速均在3~8级,非常有利于建立风电场。然后,通过上网查找资料和翻阅大量书籍,我们知道了建立风电场应考虑以下几方面的因素:1、风速问题。2、交通问题。 3、环境问题。 4、社会问题。接着,我们又通过实地调查发现在宝山建立风电场的最佳地点在吴淞的渔人码头。因为那里位于长江入海口,风力大,场地宽。所以我们认为吴淞渔人码头是在宝山建立风电场的最佳地理位置。我们准备向宝山供电局提交我们的报告。

四、 反思与展望

1.网络为科学探究提供了丰富的资源支持,有效的实现智慧共享,但是网络不能替代科学探究中的实践体验,实证研究。我们也应该充分认识到网络的局限性。

2.各种类型的科学探究,我们目前在不完全探究中做了一些尝试,但还非常有限,我们还要进一步研究科学探究的不同活动形态,尤其是技术设计的具体操作模式与自然科学的探究还有所差异,也是我们进一步要探索的课题。至于各种水平的探究,我们的研究也只是开了一个头,需要通过大量的实践案例来探明其中的规律。

3.网络大量的信息资源为科学探究提供了丰富的背景性知识与相关的情报,有助于小学生从中发现问题,问题发现是科学探究的关键,也是培养学生的问题意识也是重中之重,因此,利用网络支持促进学生在科学探究中的问题发现,我们觉得这个课题非常有价值,需要我们进行进一步深入研究。

4.网络的互动对话促发学生催生资源,究竟如何合理利用进行教学组织,需要进一步的探明。

5.另外,我们在实践中发现科学探究对教师提出了很高的要求,网络为教师本身的科学素养提高提供了很好的锻炼的机会。往往一个基于网络支持的教学设计就是教师专业发展的过程。因此,我们也设想实践基于网络支持的跨校合作课程共享模式,这样可以更好的解决教师资源,实现智慧共享,促进教师专业发展。

6.要构建富有绩效的评价,网络的技术支持需要进一步的提升,这也是我们需要进一步解决的问题。

参考文献

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2.罗星凯编译,《科学探究与国家科学教育标准──学与教指南》   

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6.柳栋 王天蓉(执笔) 陆爱民 张来春 汪佳敏:《基于网络应用的研究性学习课程目标思考》惟存教育 http://www.being.org.cn/sikao/rmubiao.htm  

7.王天蓉:《基于网络应用的研究性学习评价思考》惟存教育 http://www.being.org.cn/sikao/rpingjia.htm  

8.柳栋 王天蓉 汪佳敏 陆爱民 张来春:《基于网络应用的教师角色以及研究性学习辅导》

惟存教育 http://www.being.org.cn/sikao/rteacher.htm  

9.柳栋:《基于网络应用的研究性学习实施》惟存教育http://www.being.org.cn/sikao/shishi.htm

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11.农涛,《新技术引发的教育变革》,《人民教育》2001.4

12.刘友红:《人在电脑网络社会里的“虚拟”生存》?《哲学动态》2000年第一期。

13.吴刚:《网络时代的课程理念和课程改革》,《全球教育展望》,2001年第一期。

14.刘友红:《人在电脑网络社会里的'虚拟'生存》,《哲学动态》2000年第一期。

15.卢乃桂:《信息社会的人才要求》,《教育研究》,2000年第11期。

 
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