科学教学过程的优化

中学科学教师继续教育主题培训专题二、科学教学过程的优化秀城区教研室魏林明•所谓教学过程最优化，是指在教学过程中根据教学目标和教学任务，以及学生与教师的具体条件，遵照教学规律和教学原则的要求，设计一个最好的教学方案，然后灵活机动地实施这个方案，以期使某一水平的学生在规定时间内，以较少的时间和精力，获得最大可能的智力和能力的发展。•教学过程可分为教学设计与教学实施两个阶段，因此，教学过程最优化应包括教学设计最优化和教学实施最优化两大内容。•只有最优教学设计方案，未必能达到最优教学实施的效果；唯有教学设计和教学实施两者均优，方能真正达到优化教学过程，提高教学质量之目的。一、教学过程最优化的特征由于教学过程的基本成分包含了教学目标、教学内容、教学策略（方式、方法、手段）和教学评价四大要素，所以教学过程最优化应从这四大基本成分的优化入手。由于这两个阶段都具有基本成分的同一性，所以这两个阶段的优化特征也应具有同一性；又由于教学设计与教学实施在性质上、功能上和基础上具有一定的差异性，所以，它们的优化特征也将会有一定的差别。其主要的差别在于教学实施阶段教师的教学技能对优化课堂教学起着举足轻重的作用。因此，教师教学技能的最优化，也将成为这一阶段课堂教学过程最优化的重要特征。一、教学过程最优化的特征1．教学目标最优化2．教学内容最优化3．教学策略（方式、方法、手段）最优化4．教学评价最优化⑴形成性评价最优化⑵总结性评价最优化（一）教学设计最优化的特征•“教学可以被看成是一系列精心安排的外部事件，这些经过设计的外部事件是为了支持内部的学习过程。”——加涅、布里格斯•教学设计是规划一个学与教相互配合的序列，安排好各种教学的“事件”、“情境”与“刺激”，以唤起、维持并推动学习者进行有效学习的这样一种教学实践活动。•教学设计是分析学习需要和目标，以形成满足学习需要的传达系统的全过程。•教学设计是运用系统方法对各种课程资源进行有机整合、对教学过程中相互联系的各个部分做出整体安排的一种构想，即为达到教学目标对“教什么”、“怎样教”以及“达到什么结果”所进行的策划。1、科学教学设计的基本涵义•以学生发展为本•教师是学生学习活动的支持者与促进者•重视学习环境的创设“为学习设计教学”——加涅；教是为学服务的整合教师、学生、教材、环境四个结构要素，实现学生学习发生、教材呈现发生、教师教学方式与师生互动方式的同步变革教师不应被看成“知识的授予者”（更不用说是“知识的贩卖者”），而应成为学生学习活动的促进者1、教师应当努力调动学生的学习积极性2、教师应很好地发挥教学活动组织者的作用3、教师应当发挥重要的导向作用2、科学教学设计的基本理念（1）前期分析：①学习背景分析②学习任务分析③学习者特征分析（2）教学目标：①表明学生将能做些什么而非教师行为②说明的是教学的结果而非教学过程③明确、具体、可操作3、科学教学设计的程序4、科学教学中几个基本理念的更新•为什么要更新教学理念？教学理念课程实施教学效果哪些理念急待更新？•“科学课程就是要培养科学人才”？课程标准：全面提高学生的科学素养是科学课程的核心理念。要以社会、学科、学生自身发展所广泛需要的科学基础知识和基本技能教育学生，使他们具有一定的科学思想和方法，发展他们的能力和个性特长，培养他们的创新精神和实践能力，为他们今后参加社会主义建设和终身学习打好基础。以学生发展为本，提高学生的科学素养哪些理念急待更新？•系“统地传授科学知识是科学课程最主要的任务”？教学目标有三个维度六个方面：知识技能——自身发展所必需的能力方法——提高学生的科学探究能力情感态度——体验科学探究的乐趣、增强对自然和社会的责任感、崇尚科学哪些理念急待更新？•““为了适应考试要求，要进行联系生活生产实际的教学”STS课程的基本观点：1．强调为学习提供真实情景的重要性，以使学生能应用所学知识解决或解释社会中的问题。2．重视的是科学原理的发现或证明，而不是对科学原理的盲目接受。3．把科学看成是一种学习过程，强调对自己的结论进行论证比单纯地得到结论或结果与更重要。哪些理念急待更新？•““教师的任务就是要严格依据教材进行教学”——教学的本质仅仅是执行教材吗？教师不仅是课程的执行者，更是课程教材的开发、创生者应用教学资源、调整课程进度、设计教学活动、选择练习……5、新课程科学教学设计策略（一）认识课程，研究课程•““以知识为中心”的课程•特特点：学生学习的是文化遗产和系统的客观知识，经过教师的选择后，以结论性知识形态呈现的教学内容。在“怎样学、怎样教”的问题上，采用的是教师按教材内容讲，学生被动接受，并通过操练求得巩固的方式。5、新课程科学教学设计策略（一）认识课程，研究课程•“以儿童为中心”的课程•特点：建立在学生自身经验、兴趣与动机基础上的发现问题、认识问题、探索并解决问题的方法与策略。在“怎样学、怎样教”的问题上，采用的是学生自主选择、确定学习内容与策略，教师只起到顾问、咨询作用的方式教师按教材内容讲，学生被动接受，并通过操练求得巩固的方式。5、新课程科学教学设计策略（一）认识课程，研究课程•“以情景为中心”的课程•特点（1）在“学什么、教什么”的问题上从强调具体的结论性知识的累积转向强调知识的结构和探求知识的方法与过程。（2）在“怎样学、怎样教”的问题上从传统的“师授生受”转向让学生亲历生活感受、发现问题、实践体验、探究问题、建构认知、迁移应用的过程。5、新课程科学教学设计策略（一）认识课程，研究课程课例：“空气中存在水蒸气”（1）教师指引学生在生活中注意天气寒冷时窗玻璃上的云状花纹、一杯冰水留下的水圈、对着镜子哈气留下的雾气。问学生为什么会产生这些现象？（2）将一些铝罐和冰块交给学生，让他们将冰块放进铝罐，用天平称量一下加了冰块后的铝罐的质量。（3）观察铝罐外面有什么现象产生？（4）要求学生能描述他们所见：“雾”、“水滴”、“铝罐底部的水圈”等。（5）问：根据观察到的现象你能作出什么推断？（6）“液体是来自空气中的水”、“它会不会是另一种液体？”、“它是不是来自铝罐？”、“有什么根据说这种液体是水？”（7）思考1：如果水来自罐外的空气，当它们聚集到铝罐上以后，铝罐的质量会怎样？思考2：如果水是从铝罐中出来的，那么，把铝罐外的水抹去后，铝罐的质量会怎样？（8）利用天平称出质量进行检验。（二）由“教教材”转向“用教材教”“以知识为中心”的课程所产生的弊端，以及“以儿童为中心”所表现出来的种种优势，在很大程度上与“如何理解课程与教学之间的关系”这个问题有关。教学的本质仅仅是执行教材吗？教师不仅是课程的执行者，更是课程教材的开发、创生者。应用教学资源、调整课程进度、设计教学活动、选择练习等都是新课程视野下课堂教学的选择。5、新课程科学教学设计策略5、新课程科学教学设计策略（三）构建“学习主题”•构构建“学习主题”需要深刻把握“课程标准”，合理配置学习内容。•构构建“学习主题”时要考虑作为教学内容的“学问的知识结构、系统、逻辑”。•构构建“学习主题”时要符合不同发展阶段学生的认知特点、认知逻辑。5、新课程科学教学设计策略（四）学习要素与教学的方向学习要素：科学知识与生产、生活实际的联系能力核心概念与原理基础知识和基本技能科学探究能力，包括对探究方案的评价与反思能力与全面的心智技能综合解决问题的能力•教学实施是指在一定的教学环境和设备条件下，以学生为主体、教师为主导，师生双方通过互动和合作方式，按照教学设计的系统规划，将教学设计方案物化为学生的学习活动并使学生的智力和能力都得到发展的过程。•教学实施是教师教、学生学的双边活动过程。这一过程使教师进入了动态把握和动态调控阶段。因此，教学实施最优化，除了受教学环境、教学条件、教师的理论基础和专业水平制约之外，还特别受到教师的教学技能和教学经验的制约。因此，教师教学技能的最优化，将成为教学实施最优化的重要特征。（二）教学实施最优化的特征与要求教师的教学技能可划分为基本教学技能教学语言技能板书板图技能教态变化技能反馈强化技能教学演示技能教学讲解技能提问技能调控教学技能导入技能反馈强化技能组织教学技能结束技能