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基于HPS教育理念的小学科学教学案例设计与实施——以“时间测量”为例

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  • 用途: 硕士毕业论文 Master Thesis
  • 作者:上海论文网
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  • 论文字数:35855
  • 论文编号:el2022011510202228233
  • 日期:2022-01-15
  • 来源:上海论文网

硕士论文模板哪里有?本论文首先查阅国内外与 HPS 教育理念有关的论文文献,了解国内外 HPS 教育的发展历程,掌握 HPS 教育理念应用在教学实践中的流程,对 HPS 教育理念有了进一步的了解,在此基础上结合小学科学学科教学特点和学生的实际情况,设计《时间与测量》系列教学案例并进行教学实施,最后使用问卷调查法、访谈法对教学效果进行评价分析,找出在进行案例实施过程中产生的问题,并提出推进 HPS 教育理念与教学实践相融合的建议。


第一章 绪论


1.1 研究背景

HPS 原来是“科学史和科学哲学”的英文缩写词,近年来,随着科学教育理论的创新及科学教学实践的加深,科学社会学也纳入了“HPS”理念的范畴,因此 HPS 变成科学史、科学哲学、科学社会学(history,philosophy and sociology of science)的缩写[1]。

20 世纪是科学大发展、大进步,科技大爆炸的年代,科学技术的进步对社会的发展起到了重要的作用。在这个大环境里,如何提高公众对于科学的认知自然成为了一个非常重要的课题。为了回应社会对科学认知的需求,以美国为首的西方国家相继推出多项举措,让科学释放活力。除了在各地修建科技博物馆以外,它们也开始着力推广 HPS教育,目的是向民众普及科学史、科学哲学与科学社会学的相关知识,更好地促进国家科学技术的发展[2]。

HPS 的精髓要义在于从科学史、科学哲学、科学社会学三个不同的角度理解科学的本质及发展变化,这是国际科学改革过程中产生的一种新概念。HPS 基于多维视角,将科学的概念、科学的发展历程、科学知识蕴含的哲理都渗透在科学课程和教学中,从而能够帮助学习者更好地理解什么是科学、科学知识的产生方式,更好的把握科学的本质[3]。

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第三章 HPS 教育的概念界定和理论基础


3.1 HPS 教育相关概念的界定

3.1.1 HPS 教育和教学模式

HPS 教育是当前国际科学教育界推崇的一种教育模式,由科学史、科学哲学、科学社会学三部分内容构成。其主要目的是促进科学教学的创新与发展,提高科学教学的质量,提升科学教育工作者队伍素质,培养学生的科学素养,帮助学生更好地理解科学的本质。

3.1.2 科学史

科学史即“科学的历史”(History of Science),主要包括自然科学和社会科学的历史发展的研究。科学史包含科学知识产生和发展所经历的过程以及科学家的思考与尝试。科学史的时间跨度大,研究领域广,研究深度深,它是 HPS 教育理论产生与发展的基础,也是我们利用科学和技术认识世界、改造世界方法的途径。

3.1.3 科学哲学

科学哲学(Philosophy of science)是哲学的一个分支,是以科学理论为研究对象,对科学知识进行哲学反思的一门学科。主要研究科学的本质、科学的逻辑、科学的检验等有关问题的一门学科。该学科的中心问题是:什么是科学,什么有资格作为科学,科学理论的可靠性,科学的终极目的。科学哲学的一些观点对方法论的发展有很大的促进作用,它可以帮助科学工作者消除对科学理论上的偏见或者教条,开拓思路。


第四章 基于 HPS 教育理念的教学案例设计与实施


4.1 教学案例的设计

4.1.1 教学内容

《时间测量》系列案例是青岛版科学教材三年级下册第一单元《太阳与影子》的拓展课程。经过第一节课《太阳和影子》的学习,学生可以直观感受阳光和影子的关系以及了解太阳可以帮助计时的作用;经过第二节课《日晷》的学习,学生初步了解日晷的设计原理及使用日晷计时的操作流程[26]。

《时间测量》系列案例以课本上的内容为基础,引入古代时间测量仪器的发展史,开展自制测时仪器的实践活动,开拓学生的思维,感受科学的进步,构建“水流在一定条件下,具有等时性的特点”的概念。

4.1.2 学情分析

《时间测量》系列案例的实施对象是四年级的学生。经过三年的科学课学习,大部分四年级的学生都养成了自己独特的科学思维方式,而且学生在进行实验前已基本经具备了独立思考、设计实验来验证实验正确性的基本技能,对于开展小组合作也积累了一定的经验,但是在实验过程中更多的是凭借自己的兴趣,因此会出现观察不仔细、实验操作混乱等问题需要注意。

《时间测量》系列案例涉及的科学知识与学生的生活息息相关。时间是不断向前运动变化着的,但同时也是一种看不见摸不着的极为抽象的事物。从古到今,人们对时间测量的探索从未停止,由此产生了诸多时间测量工具[27],例如:日晷、圭表、滴漏、钟摆、闹钟、手表。而现实生活中如果没有时间测量工具辅助,学生对于某个时间段的估计不能很准确。因此,案例中引入了对时间测量工具的制作实验,激发学生的探究兴趣,在实验过程中感受古人的智慧。


4.2 教学案例实施

在案例实施前,向班级的全体学生发放前测调查试卷,以此判断学生在科学知识、科学探究、科学态度和科学、技术、社会与环境四个维度中的实际情况。

4.2.1 案例一:《滴漏的引入与设计》

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第五章 总结与展望


5.1 研究结论

随着我国教育改革的进一步发展,在培养学生的科学素养、创新能力和实践能力这一时代背景之下,HPS 教育理念发挥着越来越重大的作用。HPS 教育理念旨在帮助学生理解科学本质,锻炼学生的发散思维,提高创新能力和敢于实践操作的动手能力,培养学生的求真务实、勤于思考、善于总结的科学核心素养。

本论文首先查阅国内外与 HPS 教育理念有关的论文文献,了解国内外 HPS 教育的发展历程,掌握 HPS 教育理念应用在教学实践中的流程,对 HPS 教育理念有了进一步的了解,在此基础上结合小学科学学科教学特点和学生的实际情况,设计《时间与测量》系列教学案例并进行教学实施,最后使用问卷调查法、访谈法对教学效果进行评价分析,找出在进行案例实施过程中产生的问题,并提出推进 HPS 教育理念与教学实践相融合的建议。本论文的主要研究结果如下:

一、国外 HPS 理念相对成熟,基于 HPS 教育理念的教育体系构建较为完善,HPS教育理念与教学实践融合较好。而 HPS 教育在我国起步较晚,大多数都是对国外 HPS理念发展历程、应用现状的综述或者对某一节课的教学设计,缺乏完整的教程体系。教师对于 HPS 理念了解不够深入,学生对于利用 HPS 理念学习的积极性不高,与教学实践融合程度较低。

二、结合对 HPS 教育理念的理解,进行教学案例的设计与实施,通过数据分析可以发现,经过课程的学习,学生对于科学史的学习有了更浓厚的兴趣,能够积极的结合实际思考科学工具对于社会生活的影响,科学知识、科学态度都有不同程度的提高,通过对一线科学教师的访谈,可以看出一线教师对于 HPS 教育理念的认识程度加深,教师们对未来 HPS 教育理念的发展充满了信心。

参考文献(略)

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