科学科学论文提纲

论文题目：基于科学探究的中美科学教材比较分析及教学案例开发 ——以小学5-6年级“物质科学”领域为例

摘要：面对世界科技发展变化之势,各国不断探索科学教育改革新路径。科学探究已经成为科学教育的重要内容,许多国家将科学探究写入科学课程标准并给予极大的重视,2017年我国《义务教育小学科学课程标准》颁布,“倡导探究式学习”成为科学课程基本理念之一。本研究基于“科学探究活动”概念的界定,对2017年河北人民出版社出版的小学《科学》5-6年级教材（简称【冀人版】）和美国小学科学主流教材《科学启蒙》（简称【麦克版】）5-6年级中物质科学领域内容进行比较研究并进行创新教学案例开发与教学实践研究。本研究通过文献分析法对相关文献进行梳理归纳,界定了“科学探究”、“科学探究活动”、“科学探究活动过程的四个维度”等核心概念;分析阐述了建构主义学习理论、最近发展区理论、皮亚杰认知发展阶段论对拟开发教学案例的指导作用,并据此形成了对案例课程教学设计的指导模式。在核心概念的指导下,采用比较分析法对中美两版5-6年级科学教材中物质科学领域的科学探究活动内容四个类别、活动过程四个维度（即目标维度、活动策略维度、能力维度和自主程度维度）和活动呈现方式进行比较分析,结论如下:（1）在科学探究活动内容比较方面,两版教材科学探究活动内容类别一致,都包含“对科学核心知识的探究”、“对科学知识应用的探究”、“对科学与技术的整合探究”和“进行STSE课题的探究”活动,但两版教材针对不同类型的探究活动,内容选取广泛性存在差异,且在各年级分布情况不同。（2）两版教材对“科学探究活动过程”的目标侧重点均在“知识点”。除此之外,【冀人版】更加重视探究“过程与体验”;倡导小组合作探究为主要活动方式;高度重视制定探究方案的能力;以教材提示方法、独立制定计划的探究体现出较高的活动自主程度。【麦克版】则更加重视“探究方法”;以独立探究为主要活动方式;对提出猜想假设的能力要求更高。（3）在科学探究活动呈现方式方面,【冀人版】语言表达更加符合学生心理年龄特点和科学探究要求,多用第一人称进行表达,并结合多种句式进行编写,拉近了教材与学生之间的距离。【麦克版】插图设置更加丰富,除实物插图和绘画插图外,还具有一定数量的表格插图,图片色彩鲜艳,画面清晰,为学生完成科学探究活动起到良好的辅助作用。综上所述,两版科学教材均有优势与不足。因此,在进行教材编写和教学中应结合我国国情及学生学情进行分析,借鉴他国教材优势,为此提出以下建议:（1）聚焦科学核心概念,拓展社会应用视野;通过概念知识的迁移应用,加深学生对科学知识的理解。（2）强化探究方法目标,培养多项探究技能;注重控制变量方法,渗透预测、实验、推理、归纳等技能。（3）灵活运用活动策略,合理选取方式途径;倡导小组合作与独立探究相结合,以组为单位进行实验探究,完成个人实验操作与记录。（4）依据学生实际水平,提高活动自主程度;根据学生具体能力水平,设置提示程度不同的学案,或让其自己制定计划完成探究。基于上述建议、本研究理论基础对案例课程的设计模式及2017版小学科学课程标准的相关要求,采用案例研究法对【冀人版】五年级“传热比赛”一课进行创新教学案例开发,并进行教学实践研究,利用SPSS19.0软件进行教学结果检验与评价,结果发现:实验班在科学知识、科学态度和STSE教学目标上的达成度更高,对于本研究着重聚焦的“科学探究目标”,其探究方法的掌握、活动策略的运用、活动能力的体现、实验方案的设计等分维度目标的达成度也优于对照班,实验班对教学重点的落实和教学难点的突破效果更好。基于教学实践研究结果,提出完善教学策略:（1）提出课前准备任务,铺垫探究认知基础;（2）注重过程性评价,强化学生能力培养;（3）利用多元化网络资源,增强探究活动体验感;（4）紧密联系科技与生活,提升知识迁移能力。

关键词：科学探究;小学科学教材;比较研究;案例开发

学科专业：教育硕士（专业学位）

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 选题背景

1.1.1 科学探究是科学教育的重要内容

1.1.2 科学探究是科学课程标准改革的新要求

1.1.3 科学探究对培养学生的科学素养具有重要作用

1.1.4 中外教材比较研究对我国科学探究下的教育改革具有推动作用

1.2 文献综述

1.2.1 国外文献综述

1.2.2 国内文献综述

1.3 研究课题与研究方法

1.3.1 研究课题与研究对象

1.3.2 研究方法

1.3.3 研究思路

1.4 研究意义

1.4.1 理论意义

1.4.2 实践意义

2 核心概念界定与理论基础

2.1 核心概念界定

2.1.1 科学探究

2.1.2 科学探究活动及其类型

2.1.3 科学探究活动过程的四个维度

2.2 理论基础

2.2.1 建构主义学习理论

2.2.2 最近发展区理论

2.2.3 皮亚杰认知发展阶段论

3 基于科学探究的中美科学教材(5-6年级)物质科学领域的比较研究

3.1 物质科学领域“科学探究活动内容”的比较分析

3.1.1 【冀人版】“科学探究活动内容”的统计分析

3.1.2 【麦克版】“科学探究活动内容”的统计分析

3.1.3 中美两版教材“科学探究活动内容”的比较分析

3.1.4 结论与建议

3.2 物质科学领域“科学探究活动过程维度”的比较分析

3.2.1 中美两版教材科学探究活动“目标维度”的比较分析

3.2.2 中美两版教材科学探究“活动策略维度”的比较分析

3.2.3 中美两版教材科学探究活动“能力维度”的比较分析

3.2.4 中美两版教材科学探究活动“自主程度”的比较分析

3.2.5 结论与建议

3.3 物质科学领域“科学探究活动呈现方式”的比较分析

3.3.1 中美两版教材科学探究活动“语言表达”的比较分析

3.3.2 中美两版教材科学探究活动“插图设置”的比较分析

3.3.3 结论与建议

4 以【冀人版】五年级“传热比赛”为例的教学案例开发

4.1 教学案例设计的理性依据

4.1.1 基于小学科学课程标准的基本要求

4.1.2 基于理论基础的指导

4.1.3 基于中美教材比较研究结论的教学建议

4.2 以2017【冀人版】“传热比赛”为例的教学设计案例

4.2.1 教学内容分析

4.2.2 学情分析

4.2.3 教学目标

4.2.4 教学重难点

4.2.5 教学手段与方法

4.2.6 教学准备

4.2.7 教学过程

4.2.8 板书设计

4.2.9 作业设计

4.2.10 教学设计依据落实情况反思

5 2017【冀人版】“传热比赛”一课的教学实践研究

5.1 实践研究目的

5.2 实践研究流程

5.3 教学研究过程

5.3.1 实验对象的选取

5.3.2 教学实施安排

5.3.3 教学结果分析

5.4 本案例教学实施检测结论

5.5 完善本案例教学实施策略

6 研究结论、建议与策略

6.1 研究结论

6.1.1 中美小学5-6年级科学教材的比较研究结论与建议

6.1.2 创新教学案例的开发及教学实践研究结论与策略

6.2 研究展望

参考文献

附录1

附录2

附录3

附录4

致谢