科学课程与教学论-12

思考与交流如果说科学教学是一个教学系统，那么，它是由哪些要素构成的？第12章科学教学资源的利用与开发◆学习目标1．理解科学教学资源的含义及作用；2．了解科学教学资源的类型及来源；3．明确科学教学资源的开发原则；4．掌握科学教学资源在教学中的利用途径及其有效利用。◆核心概念科学教学资源；利用和开发第一节科学教学资源的内涵和特点一、科学教学资源的内涵1．资源与教学资源《辞海》：概括为“资财的来源，一般指天然的财源。联合国环境规划署(UNEP)：“在一定的时间、地点条件下，能够产生经济价值，以提高人类当前和未来福利的自然环境因素和条件”。信息资源学的观点：资源是指自然界和人类社会中能够创造物质和精神财富的各种客观存在或存在物。•“教学资源是指那些可以提供给学习者使用，能帮助和促进他们学习的信息、技术和环境。”•“教学资源就是教学信息的来源，或者指一切对教学有用的物质和人力。”•广义教学资源：是在教学中对学生进行教育的一切人力、物力及自然资源的总和。•狭义教学资源：是指教材之外的，能在课堂中起辅助作用的材料。教学资源与教育资源、学习资源、课程资源的联系区别教育资源：是构成教育系统的基本因素，是指教育系统中支持整个教育过程达到一定教育目的，实现一定的教育功能的各种资源。学习资源：是学习者进行学习的物质基础，是指那些与学习者有意义联系的一切客观条件。课程资源：是课程设计、编制、实施和评价等整个课程发展过程中可以利用的一切人力、物力以及自然资源的总和。小结由此可见，教学资源是包含在教育资源中的，而教学资源与学习资源和课程资源则互有交叉，人们是站在不同的角度来论述这几种资源的。教学资源是教学过程中要利用的条件，学习资源是学习者学习的条件，课程资源是课程发展过程中要利用的条件。这些划分，有助于认识教学资源的多样性和存在状态。2．科学教学资源的含意科学教学资源是指在教学中对学生进行科学教育的一切人力、物力及自然资源的总和。二、科学教学资源的特点1．广泛性内容上：生命科学，物质科学，地球、宇宙和空间科学在内的自然学科；形式上：实验仪器、教学设备、网络设施、标本、模型、挂图等实物资源；教科书、学校图书馆和校园网等校内教学资源；学生之间、教师之间、师生之间的信息交流渠道；大众传播媒体、社区活动中心、科技馆、博物馆、科研机构、高新技术开发区、工厂、农村、学生生活环境等校外教学资源2．综合性（1）科学课程要求创设接近学生生活的情景，从生活走向科学，从科学走向社会，其本身是一门集生物、化学、物理、自然地理于一体的综合课程，各学科之间有交叉、联系、渗透，而且相互促进。因此，为科学课程服务的教学资源也有其综合性。（2）反映在科学与技术的联系，科学与社会生产、发展、生活方面的紧密联系上。了解科学技术在社会生产、发展、生活中的运用，可以让学生多方面、全方位接触科学技术，使学生智力得到开发，素质得到提高，增强参与意识和未来意识，培养学生的科学探究能力。（3）它反映了生命科学、地球空间科学、化学、物理等自然学科的新发展、新动态，可以将之作为前沿、尖端的科学教学资源。如“纳米技术”、“人类蛋白质研究”等，激励学生对科学探究的热情，增长学生的科学知识。3．探究性（1）科学课程的内容性质——可探究性要求学生保持对自然现象的好奇心和求知欲，在科学学习的基础上进行科学探究活动。（2）科学课程具有丰富的实验、实践资源。科学实验和实习实质上是一种探究活动，注重学生动手动脑。科学实验、实践的过程，就是发展学生科学探究能力的过程。因此，教学资源要能支持学生的探究活动，它应当有利于学生从中发现和提出问题、从各种渠道收集证据、观察实验、动手动脑，有效解决问题，逐步形成科学的态度、情感与价值观。4．开放性（1）在空间上校内：教室、实验室校外：大自然、大学、工厂、农村、科研院所、科技博物馆等（2）在时间上任何需要的时候都可以提取相关资源辅助科学教学。上课时间课余时间课堂实验、家庭实验、录像带、CAI课件、报刊杂志、网络媒体、自然和社会中隐藏的信息等各种资源互相补充.（3）利用上专家科学教师学生三、科学教学资源的作用1．有利于学生信息处理能力发展•科学教学资源非常丰富，而且具有开放性，给学生提供了大量的感官刺激、信息刺激、思维刺激。当教学资源比较丰富时，学生将面临如何获取信息、筛选信息，如何从这些信息中归纳出对解决自己问题有用的资源。这些问题的解决过程，就是学生信息处理能力的形成和强化过程。2．有利于科学教学目标达成教学资源是为教学目标的实现服务的，凡是有利于目标实现的因素，都可称之为教学资源，因此科学教学资源能够促使科学教学目标的全面达成。3．有利于教学方式改变（1）科学教学资源可以促进教师教学方式的转变。在传统的科学教学中，教师是教学过程的主体，学生只是处于被动接受的境地。丰富的教学资源能为教师教学方式的转变提供机会，使教师利用教学资源创设教学情境，组织学生探讨、交流、合作，创造性地开展科学教学活动，让学生巩固学习、探索新知，不断形成科学学习和探索的能力。•（2）科学教学资源可以促进学生学习方式的转变。科学教学资源丰富多样、形象具体、生动活泼、易于学生亲自参与，给学生带来了多方面的信息刺激，加之许多内容贴近生活、贴近自然、贴近社会，使学生能在轻松愉快的学习活动中掌握知识。生动形象的科学教学资源使学生在不同的场所或场合中亲身体验、增知长智，改变单纯地接受教师知识传输的学习方式，形成一种对知识主动探索，并重视实际问题解决的积极的学习方式。4．有利于教学质量提高（1）一是科学教学资源的运用能使学生巩固知识，开阔视野。如果仅以书本知识为主，学生获得的多是间接经验，缺少对学习的直观感受或亲身体验，缺少直接经验的积累，对很多科学概念及科学事象模模糊糊，不利于今后的学习。例如，地球运动及运动产生的地理意义，教师至少要使用地球仪，才能够比较容易使学生明白。如果能使用更高级或更复杂一些的地球仪，甚至使用计算机软件，就能给学生更直观的感受，化抽象为具体。（2）科学教学资源的运用能培养学生动手动脑能力学生对科学教学资源的利用过程，就是学生进行主动学习、探索学习的过程，即学生主动进行探索、解决如何获取信息、筛选信息、归纳信息，从而解决问题的过程，而这些问题的分析解决过程就是学生信息素养能力形成和强化的过程。另外，丰富教学资源可以通过多种教学手段呈现出来，激发学生学习兴趣和积极性，培养学生实践能力，提高教学质量。第二节科学教学资源的类型一、教学资源的分类（1）按功能不同划分：•素材性教学资源——直接作用于教学活动中的教学素材或来源。包括知识、技能、过程与方法、情感态度与价值观、活动方式，以及培养目标等•条件性教学资源——间接作用于教学活动中的教学素材或来源。包括人力、物力和财力，时间、场地、媒介、设备设施以及对教学活动的认识状况（2）按载体不同划分：◆物化教学资源——以物为载体存在的教学资源。包括材系列、标本、模型、传播媒体、网络技术、实验基地、研究机构、有关政府部门等◆人力教学资源——以人为载体存在的教学资源。包括教师、学科专家、课程专家、学生、家长及社会各界人士（3）按空间分布划分：◆校内教学资源——学校范围之内的教学资源。包括教材系列、教学模型、标本、计算机网络和实验室、图书馆、资料室以及教师、学生等。◆校外教学资源——学校范围以外的教学资源。包括家长、校外学科专家、上级科研部门、科技馆、有关政府部门、工厂、农村等社会资源和丰富的自然资源等。二、科学教学资源的类型（1）科学教材系列科学教科书、教学参考书、学生教学辅导资料、练习册、习题集等。科学教材系列是科学教学资源的基本构成，是实现科学教学的最基本条件。（2)科学教学设备设施◆科学直观教具。科学直观教具包括科学教学标本、模型、教学图件、科学教学仪器等。科学教具对教师进行科学教学起辅助作用，是科学教学资源的重要组成部分。•如：科学教学挂图：包括照相机的构造和使用、功的原理、横波等物理教学挂图，物质分子结构图、元素周期表、水分子分解等化学教学挂图，人体结构图、人体解剖图、地形图、政区图、地理景观图片等地理教学挂图。挂图的使用便于教师掌握教学进程，吸引学生注意力，使学生有直观感受，容易理解与记忆。•标本：包括矿物矿石标本、玻璃标本、合金标本、合成高分子材料标本等化学教学标本，人体标本、土壤标本、化石标本等生物教学标本,岩石标本、矿物标本、动植物标本、土壤标本等地理教学标本。科学教学标本能传递事物的全部特征及其表象。科学教学模型：•包括马德堡半球模型、离心泵模型、轴承模型等物理教学模型，分子结构模型、氨合成塔模型、气体摩尔体积模型等化学教学模型，人体模型、动植物模型、器官解剖模型等生物教学模型，地球仪、地形模型、断层模型等地理教学模型。教学模型能传输经过加工和概括的相关教学信息，保留事物的主要特征。•科学教学仪器：包括放大镜、电流表、伏特安表、滑动变阻器、温度计、感应圈等物理教学仪器，试管、烧杯、量筒、滴定管等化学教学仪器，生物显微镜、解剖器、解剖镜、生理实验箱等生物教学仪器，指南针、照相机、风向风速仪、雨量筒等地理教学仪器及计算机、多媒体等。科学教学仪器是教学活动必不可少的辅助手段，是科学教学资源中不可缺少的组成部分。◆科学教学场所。科学教学场所是进行科学学习或扩展的地方，具体可以分为校内学习场所和校外学习场所。•校内学习场所：包括班级、科学活动室、科学实验室、学校图书馆、资料室、生物园、地理园、气象观测站、小天文馆、地震监测站等。•校外学习场所：包括青少年活动场所、社区活动中心、图书馆、科技馆、天文馆、展览馆、博物馆、少年宫、植物园、动物园、自然保护区、电教馆、科研机构以及高新技术区、示范农场、工厂、农村、自然环境等。校外学习场所将科学课堂教育的范围扩大，有利于开阔学生的知识视野、增长学习兴趣，促进学生能力的全面发展（3）大众传播媒体★科学报刊和书籍。包括科学期刊、报纸、科普读物、各类画报、图册等。科普书刊主要以科普宣传为主，内容丰富、图文并茂、呈现方式多样，有利于激发学生兴趣，增长学生知识，培养科学素养。★广播和电视。科技博览（CCTV-1）首播：每天21：30重播：次日：06：55走近科学（CCTV-10）首播：周一至周六20：30重播：次日09：05科技之光（CCTV-10）首播：每天22：00重播：次日01：30和07：00科教片之窗（CCTV-10）首播：周一17：55重播：周一23：20和周日06：40科学世界（CCTV-10）首播：周六和周日14：05重播：次日00：53★科普音像资料。科普音像资料是一种现代化的教学资源，是将科学学习内容以录音或录像形式表现出来起着辅助作用的媒体。它生动、形象，给人一种身临其境的感觉，有助于加深对学习内容的理解和记忆，具有表现力强，不受地域限制等优点。★因特网。因特网方便、快捷而且承载量大。利用多媒体教学已成为教育界积极推广的教学形式之一。科学教育网科学教育资源（台湾）翼虎科学网常识教研网科学资源中心（台湾）易学网美国科学教育日常科学（台湾）北京科普之窗