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科学教材中探究实践活动内容分析研究——以《科学的维度》和《我的朋友在这里！科学》为例

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科学教材中探究实践活动内容分析研究——以《科学的维度》和《我...

作者：刘佳琦广西师范大学

学位级别：硕士

探究实践是科学学习的主要方式,探究实践在教学一线的落实离不开丰富且优质的探究实践活动,而科学教材正是提供探究实践活动案例的重要资源。因此,建立科学教材中探究实践活动分析框架,探讨不同系列的科学教材中探究实践活动的内容质量... 详细信息

探究实践是科学学习的主要方式,探究实践在教学一线的落实离不开丰富且优质的探究实践活动,而科学教材正是提供探究实践活动案例的重要资源。因此,建立科学教材中探究实践活动分析框架,探讨不同系列的科学教材中探究实践活动的内容质量与设计特点具有重要意义,本研究希望为未来教材编写、设计开展探究实践活动提供参考,为未来评价科学教材中的探究实践活动提供思路。本研究在理论研究的基础上,结合探究实践活动的特点与要素,对ITAI分析框架进行修订与扩充,建立了适用于本研究的科学教材中探究实践活动分析框架,拟从与学习目标的内容一致性、探究实践相关技能的使用、科学探究的理解和工程设计的核心思想以及探究实践水平四个维度分析科学教材中的探究实践活动。接着,以《科学的维度》和《我的朋友在这里!科学》两套教材中的探究实践活动为研究对象,对建立的分析框架进行应用,结合具体案例,分析两套教材中探究实践活动的设计特点。研究表明,(1)两套教材中的探究实践活动内容与学习目标保持一致;(2)在探究实践相关技能的使用上,《科学的维度》中的探究实践活动具有条目种类丰富、均衡性的特点,《我的朋友在这里!科学》中的探究实践活动具有偏向性的特点;(3)在对科学探究的理解和工程设计的核心思想的体现上,《科学的维度》中的探究实践活动具有覆盖面广的特点,《我的朋友在这里!科学》中的探究实践活动具有选择性的特点;(4)在探究实践水平上,《科学的维度》中的探究实践活动以引导探究为主,具有活动环节完整、实践自主性较高的特点;《我的朋友在这里!科学》中的探究实践活动以限定探究为主,具有突出局部环节,实践自主性较低的特点;(5)本研究建立的科学教材中探究实践活动分析框架可以较明晰地分析出不同科学教材中探究实践活动的设计特点。本研究根据科学教材中探究实践活动内容分析的有关结论,得到有关探究实践活动设计的若干启示,并对本研究的不足之处作出了反思与未来努力的展望。

关键词：科学教材探究实践活动分析框架设计特点

新加坡小学科学教材中跨学科概念的建构与启示

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教学与管理 2024年第17期 73-76页

作者：孙慧芳北京教育学院数学与科学教育学院

通过对新加坡小学科学教材STAR SCIENCE进行分析,发现该教材在跨学科概念方面具有以跨学科概念为中心架构课程内容、将跨学科概念转化为问题驱动学生认知参与、丰富的活动为跨学科概念建构提供直接经验、“图文并茂”的知识结构图将概... 详细信息

通过对新加坡小学科学教材STAR SCIENCE进行分析,发现该教材在跨学科概念方面具有以跨学科概念为中心架构课程内容、将跨学科概念转化为问题驱动学生认知参与、丰富的活动为跨学科概念建构提供直接经验、“图文并茂”的知识结构图将概念联系显性化等特点,并从内容组织、概念传递、栏目设置等方面为我国科学教材的编写提出了建议。

关键词：跨学科概念科学教材新加坡科学课程多样性

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中美小学科学教材中环境素养取向的比较研究

中美小学科学教材中环境素养取向的比较研究

作者：粟蝶浙江师范大学

学位级别：硕士

经济和科学技术的发展提高了人类生活的品质,但发展带来的环境问题也给人类的健康造成威胁,解决环境问题、保护环境已经成为全世界关注的焦点,在学校教育阶段进行环境素养教育是各个国家提升公民环境素养的一个重要手段。美国环境素养... 详细信息

经济和科学技术的发展提高了人类生活的品质,但发展带来的环境问题也给人类的健康造成威胁,解决环境问题、保护环境已经成为全世界关注的焦点,在学校教育阶段进行环境素养教育是各个国家提升公民环境素养的一个重要手段。美国环境素养教育起步比我国要早,我国的环境素养教育事业可以从美国发展环境素养教育中汲取一定的经验。通过比较中美小学科学教材中环境素养的取向,可以了解中美小学阶段的环境素养教育。通过比较结果,结合中国的实际情况进一步提出建议,发展中国小学阶段环境素养教育,提升小学生环境素养。研究采用文献分析法、内容分析法和比较分析法作为研究方法,选取美国加州小学科学《Science A Closer Look》教材和中国教科版小学科学教材作为研究对象,对中美两国环境素养的历史文化背景和政策取向、两国课程标准中环境素养的取向以及两国小学科学教材中的环境素养的承载方式进行了梳理与比较。研究发现中国强调的是从整体上培养公民的环境素养,将环境素养植根于中国传统文化中,以新的“天人合一”的方式去看待环境、人与环境的关系,去解决环境问题;美国则以可持续发展观作为环境素养教育的基本伦理观。在课程标准中,中美都更为注重环境知识的取向。中美教材中有关环境知识的内容也是最多的,但在其他维度上存在差异。中国教材中对环境政策知识的描述很少,在各年级的分布上并不均衡,教材中有关环境行为的内容少且承载方式单一;美国教材对有关环境意识的内容描述较少,但在各年级的分布上是较为均衡的,虽有关环境行为的内容在整个教材中的占比也很小,但其内容比中国教材要丰富。根据比较的结果,在中美两国的政治体制、经济发展状况、历史文化的基础上分析两国教材中存在差异的原因,进一步思考我国小学科学教材中环境素养取向的问题,并为小学科学教材中环境素养内容的编写以及教师使用教材提出建议。结合比较结果建议小学科学教材中环境素养内容编写要渗透“新天人合一”伦理观、协调环境素养各维度的比例、丰富环境素养的承载方式。针对教师使用教材的建议,主要有三方面,一是教师要深入挖掘教材,在教学中渗透“新天人合一”伦理观;二是教师需联系实际环境问题,开展环境保护主题的项目学习;三是教师可以整合跨学科内容,联合家长,家校联合进行户外活动。

关键词：环境素养科学教材比较研究环境素养教育

STEM视角下中国和南非初中科学教材的比较研究

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比较教育学报 2023年第5期 160-172页

作者：徐土根许嘉盈陆吉健杭州师范大学经亨颐教育学院杭州311100 杭州师范大学中国教育现代化研究院杭州311100

南非是非洲最具影响力的“金砖国家”,南非《自然科学》和我国《科学》都是初中综合性课程教科书,在编写理念与选材方面有许多可相互借鉴之处。为了给我国未来支援非洲科学教育的志愿者提供参考教材以及为我国科学教科书编写和课程改革... 详细信息

南非是非洲最具影响力的“金砖国家”,南非《自然科学》和我国《科学》都是初中综合性课程教科书,在编写理念与选材方面有许多可相互借鉴之处。为了给我国未来支援非洲科学教育的志愿者提供参考教材以及为我国科学教科书编写和课程改革提供借鉴与启示,分别选取中国和南非初中科学教科书各6本为研究对象,在STEM跨学科视域下,采用定性结合定量的方法,就内容选取、编排结构、情境创设和目标导向等内涵开展质性分析,对教科书中物理、化学、生物、地理四大主题中STEM元学科下知识点分布及频次进行编码统计分析。研究发现,相较于我国初中科学教科书,南非《自然科学》教科书STEM理念注重工程教育和数学教育,内容选取侧重南非国情与通用知识相结合,内容编排重视以科学学科为中心与其他各学科的交互融合,情境创设强调情境的真实性与问题解决的有效性,目标导向注重STEM视域下的学生科学素养提升。对我国科学教科书编写和课程改革有如下启示:重视工程学教育,关注跨学科融合;关注跨学科概念整合,聚焦科学本质传递;依托理性思维活动,培养学生科学素养;教材内容编排方式,借鉴南非分科范式。

关键词：南非《自然科学》 STEM教育教科书比较研究科学教材

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科学教材内容设计的先行组织者研究

科学教材内容设计的先行组织者研究

作者：牛梓人华东师范大学

学位级别：硕士

随着“科学”知识内容的跨学科性和综合性逐渐增强,知识整合式的科学教育已成为趋势,在基础教育领域的重要性日益凸显,因此本研究将整合的科学教材作为重点研究对象。“先行组织者”作为教材内容组织要素的一个重要部分,能够促进知识理... 详细信息

随着“科学”知识内容的跨学科性和综合性逐渐增强,知识整合式的科学教育已成为趋势,在基础教育领域的重要性日益凸显,因此本研究将整合的科学教材作为重点研究对象。“先行组织者”作为教材内容组织要素的一个重要部分,能够促进知识理解。但目前“先行组织者”教学应用方面的研究较多,而针对教材“先行组织者”的整体研究较少,对综合性的科学教材的先行组织者研究更为薄弱。本研究选取整套国内使用多年的《科学》教材作为研究对象,以“先行组织者”理论为切入点对教材展开详细分析。通过文献研究和文本分析,结合科学课程标准,构建了《科学》教材中“先行组织者”的理论框架和研究模型;然后根据所构建的研究框架,对教材内容设计中“先行组织者”引入的知识类型、组织关系、呈现形式、方法引导和变革倾向等方面进行了多维度的整体性分析,总结归纳《科学》教材隐含的规律和特点,为我国科学教材的编写提供建议。研究发现,《科学》教材中“先行组织者”的呈现形式、关联方式和组织思路具有多样性。（1）《科学》教材“先行组织者”的呈现形式中,图片式和文字式组织者比重最大,实验式组织者次之,表格式组织者和符号式组织者较少。教材的知识引入使用以观察活动为主的关联方式,其组织思路以下位组织者的引导为主,一定程度上也使用了上位组织者和并列组织者。（2）《科学》教材根据不同的年级选取了不同类型和组织方式的“先行组织者”,七年级至九年级“先行组织者”的类型及数量变化大致呈现为渐进式的特质,七年级、八年级以下位组织者的组织思路为主,图文结合式组织者更多,而九年级以上位组织者的组织思路为主。（3）《科学》的不同内容领域表现为兼顾其领域的差异性,选择了多种类型“先行组织者”的结合应用。其中物理学的实验组织者和图片组织者最多,生命科学的表格式组织者相对于其他内容领域最多。（4）不同特点的“先行组织者”对于知识的组织引导、呈现效果也是有差异的。除了以问题启发与观察活动等相结合的方式发挥作用,也有使用问题启发、实验演示与科学史实相结合的关联方式,能够帮助学生更全面地思考问题。（5）《科学》教材使用的上位组织者偏多,建议较多地使用下位组织者和并列组织者。

关键词：科学教材先行组织者特征研究

中美小学科学教材中STEM教育理念落实的比较研究

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中美小学科学教材中STEM教育理念落实的比较研究

作者：吕向东浙江师范大学

学位级别：硕士

当今世界百年未有之大变局加速演进,我国发展面临的国内外环境发生着复杂变化,全球格局正在重塑,大国博弈日趋激烈。国际竞争的根本在于人才的竞争,尤其是高质量科技人才的竞争。许多国家将科学、技术与工程教育提升至国家战略地位,认... 详细信息

当今世界百年未有之大变局加速演进,我国发展面临的国内外环境发生着复杂变化,全球格局正在重塑,大国博弈日趋激烈。国际竞争的根本在于人才的竞争,尤其是高质量科技人才的竞争。许多国家将科学、技术与工程教育提升至国家战略地位,认为科技人才的培养关乎国家安全与人才竞争。作为培养科技人才的有效途径,STEM教育应运而生,且已成为国际科学教育改革的主要趋势。我国新一轮科学课程改革吸收与融合了STEM教育理念,响应了国际STEM教育发展的热潮。STEM教育在科学课程中的有效落地,需要依靠教师合理化组织课堂教学,将STEM教育理念融入科学课程。其中,科学教材是教师开展教学的重要载体,体现着国家科学教育的基本理念。将我国当前使用的主流小学科学教材与美国主流小学科学教材进行对比分析,了解两国教材的编写是否落实STEM教育理念、在STEM教育理念的落实上有哪些特点与优势,不仅可以为我国新一轮课程改革提供教材编写建议,而且能帮助教师更好地理解教材,通过借鉴不同教材在落实STEM教育理念上的优点,整合教材内容开展跨学科教学或立足教材开发STEM学习活动,进而达成小学科学课程的育人目标、促进STEM教育在我国小学科学课堂中的落地,极具研究价值和意义。对教材中STEM教育理念的落实情况展开研究,需要明晰STEM教育理念的内涵及其落实路径。通过梳理STEM教育的提出背景、发展进程和当前各界对STEM教育的整合性理解,逐步厘清STEM教育理念的内涵,并凝练出STEM教育理念的七个核心特征,包括“以学生为中心”“注重团队合作与交流”“强调跨学科整合”“解决真实情境中的问题”“聚焦科学与工程实践”“关注学科知识”和“培养21世纪新技能”。通过梳理不同研究者对STEM教育理念落实的研究与实践,明确STEM教育理念的落实路径,包括“基于真实情境,跨学科整合不同学科”“围绕科学知识,统整设计学校课程”“以工程实践为主轴,发挥学生主体地位”。结合STEM教育理念的内涵、在科学课程中的落实路径,以及《义务教育小学科学课程标准》对小学科学教材的要求,选择STEM教育理念在教材中的落实维度,分别为“强调跨学科整合”“聚焦科学与工程实践”“基于真实情境的问题解决”“以学生为主体”。基于这四个落实维度与《义务教育小学科学课程标准》对科学与工程实践活动的强调,确定从教材分析的微观层面,即从科学与工程实践活动方面进行分析。随后,围绕教材的科学与工程实践活动构建分析框架,即通过统计科学实践活动数量和工程实践活动的数量,科学与工程实践活动的情境设置、跨学科整合程度、环节-学习者主体性水平,深入探析STEM教育理念在中美小学科学教材中的落实。依据STEM教材分析框架,对中美两国小学科学教材中的科学与工程实践活动进行量化统计与对比分析。结果显示,两国教材基本落实了STEM教育理念,并得出以下研究结论:(1)中国小学科学教材中STEM教育理念的落实具有一定特点:科学知识数量丰富且整体覆盖面较广,为科学课程的整合打好坚实基础;注重活动情境的创设,促进问题解决的深度参与和积极行动;通过活动的跨学科整合设计,实现知识和技能的全面整合与应用。(2)美国小学科学教材在落实STEM教育理念上具有一定优势:强调学生知识的获得与技能的提升、注重数学思维和方法的渗透、注重学生的自主探索。(3)中美两国小学科学教材中科学与工程实践活动的概况(数量、分布和主要内容)、情境设置、跨学科整合程度、环节及其学习者主动性水平表现出一定的趋同性和差异性。依据研究结论,进一步教材编写提出以下建议:(1)重视工程学在科学课程中的价值,拓宽教材的工程学展现途径;(2)注重科学、技术、工程与数学的深度融合,促进数学思维与方法的应用;(3)提高实践活动的完整性与开放性,培养学生自主探索的意识与能力。为教师基于STEM教育理念整合教材内容开展跨学科教学提出以下建议:注重(1)活动内容的选择和整合;(2)实践环节的再造和协同;(3)活动情境的选择和变化。为教师立足小学科学教材开发STEM学习活动提出以下建议:(1)明确合适的学习目标与学习成果;(2)设计清晰的学习路径与实践活动;(3)进行持续性的学习评价与成果展示。

关键词： STEM教育理念科学与工程实践跨学科整合科学教材科学教学 STEM学习活动

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核心素养导向的中小学科学教材编写模型探讨

上海教育科研 2023年第12期 34-39,74页

作者：任建英中华人民共和国教育部课程教材研究所 100029

科学教材内容的精准选择与设计是教材编写的基本要求,是科学学习的重要基础。在科学学习中,探究实践活动是促进学生科学核心素养全面有效培养与发展的主要路径。基于实践的观点及核心素养导向的人才培养要求,充分吸收借鉴后现代课程的... 详细信息

科学教材内容的精准选择与设计是教材编写的基本要求,是科学学习的重要基础。在科学学习中,探究实践活动是促进学生科学核心素养全面有效培养与发展的主要路径。基于实践的观点及核心素养导向的人才培养要求,充分吸收借鉴后现代课程的思想与理论,从丰富性、回归性、关联性和严密性等角度标识知识内容和探究实践活动设计的品质特征,从而将核心素养培养转化为一种可操作、可调节的学习过程。由内容逻辑、探究实践、品质特征构成的中小学科学教材编写三维模型,可为核心素养导向的科学教材编写提供参考。

关键词：核心素养科学教材后现代课程思想模型

科学教材融入生命安全与健康教育的思路与实施——以青岛版《科学》教材为例

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湖北教育 2022年第34期 33-34页

作者：许刚山东省青岛西海岸新区王台小学

2021年10月,教育部印发了《生命安全与健康教育进中小学课程教材指南》(以下简称健康指南)。根据健康指南的要求,青岛版小学《科学》教材修订组对现行教材进行了修订,结合学科特点,有机融入了生命安全与健康教育相关内容,增强了教材的... 详细信息

2021年10月,教育部印发了《生命安全与健康教育进中小学课程教材指南》(以下简称健康指南)。根据健康指南的要求,青岛版小学《科学》教材修订组对现行教材进行了修订,结合学科特点,有机融入了生命安全与健康教育相关内容,增强了教材的综合育人效果。一、教材修订思路为做好教材修订工作,教材组全体人员认真研读健康指南,明确了生命安全与健康教育进中小学教材的内容主题和目标要求,深刻认识科学课程融入生命安全与健康教育的重要意义,确保教材修订工作顺利开展。

关键词：教材修订中小学教材育人效果现行教材中小学课程科学教材青岛版学科特点

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科学教材探究性练习题评价指标研究

课程．教材．教法 2014年第3期34卷 84-89页

作者：余发碧北京师范大学发展心理研究所北京100875

从定性和定量两个层面对教材中练习题的科学探究性进行评价,通过"是否满足科学探究的部分或全部要素"定性评判一个练习题是否为探究性练习题,从"动机激发、可操作性、知识的获得、探究技能的获得及情感、态度与价值观的获得"几个维度定... 详细信息

从定性和定量两个层面对教材中练习题的科学探究性进行评价,通过"是否满足科学探究的部分或全部要素"定性评判一个练习题是否为探究性练习题,从"动机激发、可操作性、知识的获得、探究技能的获得及情感、态度与价值观的获得"几个维度定量地评价一个探究性练习题的质量。

关键词：科学探究科学教材练习题评价指标体系