问题解决教学中小学科学论文

摘要科学大概念教学是在大概念教育理念指导下的科学教学新范式，主要价值体现为促进概念理解与知识迁移、促进学生能力的全面发展以及提高教与学的效率三个方面。今天小编为大家精心挑选了关于《问题解决教学中小学科学论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

问题解决教学中小学科学论文 篇1：

混合式教学对中小学教师教学能力的新要求研究

摘 要：在“互联网+”时代，混合式教学在中小学教学中得到广泛认可并成为教育的“新常态”。混合式教学对中小学教师的教学能力提出新的要求，需要他们具备应用信息技术的能力、设计混合式教学的能力、促进学生深度学习的能力以及有效管理学生学习过程的能力。中小学教师开展混合式教学所需的新能力需要从“加强职前培养、规范职后培训、构建在线教师专业发展共同体和完善激励机制”四个方面来保证提升。

关键词： “互联网+”;混合式教学;教学能力;新要求;中小学教师

随着互联网与移动技术的迅速发展，尤其是“互联网+”时代的到来，中小学课堂教学发生了革命性变化。混合式教学经历国内外二十几年的发展，“互联网+”时代得到广泛认可并呈现井喷发展态势，正在成为教育的“新常态”，引起社会各界广泛的关注。[1] “互联网+”背景下的混合式教学融合了传统课堂教学与互联网教学的优势，不仅强调教师在教学中要发挥主导和监控作用，更强调要体现学生的主体性，发挥学生学习的主动性、积极性和创造性。这种“主导—主体”相结合的混合式教学并不是“线上”、“线下”教学的简单相加，它的有效实施对教师的整体素质提出了更高要求，尤其是教学能力方面，需要教师更新已有的知识结构，改变原有教学策略和角色，整合相关教学理论和信息技术，重构教与学。基于这些新的要求，针对混合式教学的有效实施需要教师具备哪些新能力、如何做好这些新能力的准备和提升等问题，为了使混合式教学在中小学校能获得稳固、高效发展，本文将进行探究，以期为中小学教师专业发展提供依据和建议。

一、“互联网+”背景下混合式教学的涵义与特征

Wasoh认为“互联网+”阶段的混合式教学是以移动通信设备为基础，由教师创设主导线上学习与线下课堂讨论高度融合的教学情境，教学主要为学生的学习服务。[2]这个概念反映出混合式教学已经从关注技术视角和教师视角转变到了学生视角，强调教学要关注学生的“学习体验”，为学生营造高度参与的个性化的学习环境。此阶段的混合式教学结合了线上教学与线下课堂教学的优势，并将此种优势最大化，达到提升教学效果的目的。此教学形式不仅能发挥教师引导、启发和监控教学的主导作用，还能让学生的主体性、积极性和创造性在认知过程中得到充分体现。通过“线上”、“线下”两种教学形式的有机结合，引导学生由浅入深地进行深度自主学习。与早期的概念相比，“互联网+”背景下的混合式教学具有一些不同的特征，主要有：

（1）混合式教学的目的和作用不同。早期的混合式教学主要是面授教学与在线教学的过渡，是对在线教学的辅助，起到部分替代课堂的作用。“互联网+”背景下的混合式教学的作用已不是面授课堂的辅助或者替代，而是起到促进、提升和改进课堂教学的作用，是课堂教学的必备活动。

（2）混合式教学中教师的职责和角色有新的改变。“互联网+”背景下的混合式教学的本质是营造一种学生自愿参与且具有个性特点的学习环境，在这种环境下，学生学习的内涵与本质发生改变，学生不仅需要获得共性的标准化知识，更需要建构和生成个性化知识和创造性知识。学生学习的改变要求教师的角色和职责也必须改变，由传授知识向主导学生学习转变。

（3）混合式教学更加突出了学生的主体地位。“互联网+”背景下的混合式教学从学生的视角展开研究，强调教学“以学生为中心”，这种教学模式顺应了网络时代学生的学习方式和学习规律，能够较好地调动学生学习的主体性和能动性。

（4）混合式教学的研究获得更多理论支持。混合式教学作为新兴的实践与研究领域，需要一定理论来指导其设计与实施。建构主义的最近发展区和支架教学、联通主义的交互和联通等理论仍然适用于混合式教学，但目前对混合式教学最有影响的是加里森等[3]在2000年提出、现已获发展和明确的探究社区模型，该模型为“互联网+”背景下的混合式教学的设计、实施与评价提供了理论基础。

二、混合式教学对中小学教师教学能力的新要求

教师是教学系统中不可缺少的重要组成要素之一，在教学中起主导作用。有学者指出，与传统教学相比，在混合式教学中教师的作用显得更重要，因而对教师的能力要求也更高。[4]然而有关学者的调查研究发现，中小学教师在开展混合式教学时还存在不少能力不足的现象，主要体现为信息技术应用能力水平不高、教学实践操作困难、教育理论知识缺乏和引导学生无力等问题。[5]针对已有教师在开展混合式教学时碰到的困难，我们认为中小学教师在原有专业能力的基础上，为确保混合式教学的顺利开展，必须掌握以下新的能力。

1.應用信息技术的能力

在日益数字化的时代里，信息化教育媒介已经不可阻挡地走进课堂，尤其是在这次新冠肺炎疫情当中，信息化教育媒介得到了广泛使用。因此，中小学教师熟练操作和应用信息技术是“互联网+”背景下混合式教学必备的能力之一，也是时代发展对他们工作提出的新要求。对中小学教师来说，熟知多媒体教学工具并能根据教学正确选择和使用，将有助于他们提高教学效果和学生学习的效果，从而实现教学的最优化。具体来说，“互联网+”背景下的混合式教学，需要中小学教师掌握以下信息技术应用能力。

①多媒体软件应用能力。混合式教学的实施需要教师提前制作课件或微课，因而要求教师要有文字处理、课件制作、音视频使用等能力。②网络平台应用和网络信息检索能力。教师在教学期间需要借助教学资源平台开展教学，需要在教学平台上创建班级、发布学习任务、向学生推送教学资料、批改作业以及检查学生学习行为。③融合课程与信息技术的能力。混合式教学要求教师在教学中应用更多的信息化手段，并使之与教学融为一体，以促进学生的学习。④数据分析和信息化教学评价能力。教学平台会自动记录学生学习的情况，教师需要对教学平台所收集的学生学习行为数据进行关注、跟踪，并根据这些数据分析和学生学习行为的评价，制定下一步教学方案。由此可看出，中小学教师必须在掌握了广泛的信息技术、多媒体技术和网络技术后才能确保混合式教学的顺利开展。

2.设计混合式教学的能力

在混合式教学中，教学设计是教师必须要做的最重要也是最核心的工作，它是连接教育理论和教育实践的桥梁，是教师进行教学的指导性和纲领性文件。混合式教学由线上教学和线下教学组成，因此，其教学既要设计线上教学，又要设计线下的课堂教学，二者还要高度融合，这对教师提出了更高更严苛的要求。在传统教学中，教师的教学设计就是他们写的教案，但在混合式教学中，教师教学设计的内涵更大，远不是教案那么简单，要求教师在掌握现代教学设计理论、教学设计流程和新教学设计方法的基础上，去设计线上教学、线下课堂教学和学生的学习。

混合式教学的实施需要依托网络教学平台和强大的教学资源，目前来说，教师所采用的课程主要有两种形式：一是公司开发的网络课程，二是教师根据自己的需要制作的课程。对于公司开发的网络课程，教师要根据自己的教学情况以及学生的基础水平进行选择使用，以使教学能适应所教学生的需要。教师制作的课程现在越来越受中小学教师，尤其是年轻教师的欢迎，这需要根据实际需要在网上建立一门课程，但其完成对教师的设计和技术能力要求更高。教师除了掌握制作课程的技术，还必须对授课内容进行线上线下分割，即哪些知识适合线上学习，用什么方式传授，哪些知识可以在线下进行，时间如何安排，都需要教师在不断摸索、调整和反思的过程中进行精心的安排和设计。对于在线教学中的教学资源选择，教师要从“以教为主”过渡到“以学为主”，不仅要开发课件和视频类资源，更要开发支持学生进行自主学习、合作学习和探究学习的有关资源。教学资源除了要设置与所授课内容相关的课程资源外，也要设置主题讨论库、问题库和试题库，以促进学生的深度学习。

促进学生的“学”是“互联网+”背景下的混合式教学的根本目标，教师线上教学与线下课堂教学设计的落脚点都是学生的学习设计，都是为了学生的学习服务。因此，作为学生学习的设计者，教师要针对如何促进学生学习这个目的，对教与学进行重新设计。设计包括：重新审视学习目标，重新整合学习模式与策略并重新设计学习评价，最终以学习活动和学习体验的形式出现。此外，教师还要为学生的学习设计细致和精准的教学支架，为学生的学习提供协助、引导、帮助，促使他们完成学习任务、达成学习目标。教学支架的设计可通过学习任务、学习资源与工具的设计来实现。

3.促进学生深度学习的能力

深度学习是混合式教学需达到的目标之一，主要指学生对所学知识以及知识之间的内在逻辑关系积极主动探索的过程。在传统的课堂教学中，教师主要以灌输的方式传授知识，学生则以被动、机械的方式接受知识，因而学习多停留在孤立存储信息的浅层程度。而在混合式教学中，课堂的主导权越来越多地向学生转移，学生可以根据自己的需要和兴趣采用不同的方式和不同的媒体进行学习，学习的主体性明显增强。同时，混合式教学中提供的媒体资源以及所选用的教学策略为学生进行深度学习提供了条件，有利于深度学习的实现。为促进学生的深度学习，教师要做好以下能力准备：

（1）激发和维持学生积极学习的情感

由于在线教学的时空分离，混合式教学中的教师和学生缺乏面对面的语言和非语言交流，因而师生情感上的交流变得匮乏。学生缺少情感体验，进行有意义学习的心向和主动性就会缺失。因此，为了促进学生的深度学习，教师要关注学生的情绪情感变化并及时进行引导，激发和维持他们学习的热情。首先，教师在教学设计时要充分考虑情感目标，要挖掘教材的情感资源并根据学生情绪情感特点进行教学环节的设计;其次，教师要加强与学生的互动和交流，尤其是在线上教学时，要及时了解学生的情感需求，积极营造与学生互动和交流的环境，把他们的积极情感调动起来并参与到学习活动中;最后，要为学生的学习提供强有力的支持，保证和维持他们的积极情感。教师可以通过帮助学生尽快了解和熟悉学习平台和学习方法，及时解答学生疑问，不定期组织辅导答疑、作业评比和讨论等活动来激发和维持学生的学习情感。

（2）促进学生知识的自我建构与生成

建构主义认为，学生的学习是他们积极主动的意义建构，不是教师把知识经验从外部装到学生头脑中的过程。学生有意义的知识建构是他们进行深度学习的基础，因此，教师要重视学生知识建构的过程。教师可通过创设与社会实践活动相联系的情境、小组合作探究、学习资源和学习工具的使用等来促使学生实现知识的自我建构与生成。

（3）进行有效的提问

提问在混合式教学中具有举足轻重的地位。在线下课堂教学时，提问能激发学生的思维，是师生之间思维交流碰撞的方式，能引导学生对所学知识进行深入探究，而不仅仅是停留在知识的浅层和表面。而对于线上教学来说，提问除了具有线下课堂的功能之外，还具有引导和管理学生学习的作用，使学生在学习时注意力能始终保留在学习上而不会涣散。因此，教师进行混合式教学时，必须具备有效提问的能力。

4.有效管理学生学习过程的能力

在混合式教学中，由于大部分学生学习能力不足和自我管理困难，在网络学习过程中会出现各种问题，学习容易出现迷航，而教和学时空拓展带来教师和学生的时空分离，又增加了教师对学生学习过程的管理难度。因此，在混合式教学中，有效组织和管理学生学习过程是对教师能力的挑战，需要中小学教师充分发挥他们的主导作用。

教師对学生学习过程的管理包括学习资源管理、学习过程管理和学习时间管理。

（1）学习资源管理。在学生学习之前，教师要为学生的学习提供支持和管理，要从浩瀚的网络资源中挑选适合不同学生的资料，因此，教师要对各种网络资源具有采集、整理、检索和利用的能力。

（2）学习过程管理。混合式教学中，学生学习的管理包括线上学习和线下学习，无论是线上还是线下，由于学习目的和学习环境的改变，对教师的管理技巧都提出了许多新的要求。首先，教师对学生进行线上学习管理主要是在满足学生个性学习的基础上，促进他们的深度学习。教师除了通过设计生动有趣的教学来集中学生注意力外，还要熟练使用所操作的教学平台。能根据平台的功能开展小组讨论、协作学习和探究学习等活动，适时参与学生的学习，及时发现学生在学习过程中存在的问题并及时进行回答和反馈，以激发学生学习的积极性。教师还要利用平台所提供的数据对学生的学习过程和学习行为进行跟踪和监控。教学监控包括线上教学与线下课堂教学的监控，尤其要对学生的学习笔记、小组讨论、协作学习和作业完成过程进行重点监控，让教师主导能真正起作用。其次，线下课堂教学的监控主要以思维对话为核心，以问题驱动的方式完成学习。通过线上学习后，每个学生可能都会对所学知识产生疑惑和不解，当他们回到课堂，教师要通过各种教学方法让学生说出他们的疑惑和不解，教师对这些疑惑和不解进行科学的点化和引导，激发学生思考的积极性和主动性，对所学知识进行深入探究，达到深度学习目的。

（3）学生学习时间管理。在混合式教学中，学生不能像传统课堂那样，由教师来安排他们的学习时间，他们需要在教学平台上根据教学资源进行自主学习、小组讨论和完成作业，完成任务较多，所花时间较多。因此对于部分自我管理能力不强、不会合理安排学习时间的学生来说，混合式学习不但影响学习效果，还会由于不适应而产生抱怨情绪，教师要对这些学生进行及时的时间管理辅导，帮助他们学会自我管理、自我成长。

三、提升中小学教师混合式教学能力的策略

针对“互联网+”背景下混合式教学对中小学教师教学能力的新要求，笔者认为应该从以下几个方面来提高中小学教师开展混合式教学的能力。

1.加强职前培养，做好师范生开展混合式教学的能力准备

已有研究发现，大部分中小学教师存在混合式教学能力准备不足的现象。[1]混合式教学不是“线上”、“线下”两种教学形式的简单相加，而是一种新的教学方法，对中小学教师的能力提出更高要求。但现有的师范教育课程体系中有关混合式教学的内容较少，很多中小学教师在职前教育中没有接受过混合式教学的训练，导致先天不足，只具有进行传统课堂教学的能力。教师能力发展是一个系统工程，职前教育是基础，是教师能力发展的助推器。因此提升教师开展混合式教学的能力，应从职前培养的源头入手，从加强师范生的技术知识习得和技能训练开始。职前培养可根据师范生的学科特点，采用分层培养的方式，切实提高师范生开展混合式教学的能力。第一层是基础知识和技能培养，通过开设相应必修课程普及混合式教学的基本知识和基本技能，奠定师范生信息技术能力。学习内容包括信息化教学媒体与使用、课件设计与开发、微课制作等。第二层是结合学科培养，根据不同学科和专业的需求，通过开设相应的选修课程，促进信息化教学技能与学科教学论的融合，培养师范生开展学科教学的信息化教学能力。第三层是综合性能力培养，学校根据学生的兴趣爱好，专门组织有兴趣和能力强的学生进行综合性培训，进行数字媒体开发，教学理念、教学设计和课堂教学管理等培训，目的是进一步提升师范生在信息化教学背景下的教学能力。

2.规范职后培训，以能力提升为本开展培训

教师在职培训是教师职后教育与专业发展的重要途径，然而有研究显示，目前中小学教师培训不尽如人意，主要在培训方式、培训内容等方面与教师实际需要不一致，导致中小学教师混合式教学能力良莠不齐。[7]教师是个终身学习的职业，然而由于我国教师教育改革落后于基础教育改革，加上教育信息技术和相关教育心理理论不断更新，导致中小学教师教学困惑不断出现，他们急需提高理论水平，但更需要提高进行教育教学改革的能力。因此，开展教师培训，要顺应教师培训需求，改变集中讲授、脱离实际教学需要的培训方式，要以提升他们的能力为本开展培训。中小学教师都有一定的教学经验，能将培训所学知识转化应用于自己工作中，因此，在职培训关键是要提升中小学教师工作中所缺乏且直接有益于以后工作的能力。培训不能只停留在理论和技术辅导层面，要以问题解决为主，尤其要培养教师有效对信息技术与课堂教学、学生学习活动进行融合的能力。为此，培训要强调以实践为主，以现场活动观摩研讨和任务驱动的方式，实现理论与实践的结合，确实提升中小学教师开展混合式教学的能力。

3.构建在线教师专业发展共同体，促进能力的可持续性发展

“互联网+”背景下，合作和共享是教师专业发展的关键，教师同伴间的合作学习成为发展趋势，教师专业发展共同体也随着兴起，并成为教师学习成长的重要教育组织。教师混合式教学的能力，是教师专业能力框架中不可或缺的一部分。教师专业发展共同体是教师为了解决共同的问题而自愿参与的教师团队组织。“互联网+”背景下的混合式教学对教师教学能力提出较高要求，这些要求单靠教师个人的觉醒和学习难以完成，需要依靠集体的力量来帮助他们在教学实践中通过教师同行之间的分享、合作、交流和互助等方式来提高教学能力。因此，构建在线教师专业发展共同体，能为教师之间在教学实践中共享教学理念，共同分享教学资源、经验和案例，展示教学实际问题等提供平台，让教师在平台的交流和共同完成任务的过程中了解教学动态，掌握新的知识与技能，发展和创造新的教学模式和教学方法，最终达到个人与集体的共同进步。

4.完善激励机制，推动中小学教师主动提高混合式教学能力

有研究发现，“互联网+”背景下的中小学教师如果缺乏内在动机，即使学校具备良好的教学平台和教学资源，他们仍然会采用传统的方式开展教学。那么，为何学校有好的教学设备教师却不用，而宁愿采用传统老旧的教学方式呢？现实是中小学教师不是不想利用这些平台和资源开展混合式教学，真正的原因是學校缺乏良好的激励机制来促使他们愿意去学习、使用和开展混合式教学。中小学教师也有趋利现象，如果没有激励制度，大部分教师也不可免俗地会选择熟悉和轻松的教学方式，而不会选择费时又耗力的混合式教学方式。因此，教育部门和学校要不断完善和健全激励机制，通过制定相应的政策或激励手段来激发中小学教师开展混合式教学的主动性和积极性。学校对开展混合式教学的教师要认可和鼓励，从形式到实质肯定教师对教学改革做出的贡献，激发他们改革的热情，进而提升自身的教学能力。比如在这次“停课不停学”期间有突出表现、起到示范作用的教师，学校除了在教学工作量上给以认定外，还要授予他们“优秀教师”的嘉奖，在学校甚至整个地区树立先进典型，成为广大教师学习和赶超的榜样，并最终在年终考核、学校聘任和职称评聘等方面给以优先考虑，以达到激励广大教师的效果。

“互联网+”背景下的混合式教学对中小学教师教学能力提出了新的挑战，但也带来了专业发展的新契机。中小学教师要充分认识到信息化变革对教师发展的影响，在教育之路上不断汲取新观念、新知识，积极主动接受、补充和发展新技能，以顺应信息时代的教育变革，成为新时代合格的教师。

参考文献：

[1]冯晓英，王瑞雪，吴怡君.国内外混合式教学研究现状述评——基于混合式教学的分析框架[J].远程教育杂志，2018，36（3）：13-24.

[2]Wasoh F. Exploring the Roles of Blended Learning as an Approach to Improve Teaching and Learning English[EB/OL].http：//web.a.ebscohost.com/ehost/pdfviewer/pdfviewer？sid=27144a22-f991-47c4-a39e-94160e 6ce0a9% 40sessionmgr4007&vid =0&hid=4214.

[3]GARRISON D R，Anderson T，Archer W.Critical Thinking，Cognitive Presence，and Computer Conferencing in Distance Education[J].American Journal of Distance Education，2001（1）：7-23.

[4]冯永刚.现代教育技术条件下教师角色的再定位[J].内蒙古民族大学学报（社会科学版），2003，29（2）：87-89.

[5]孙雨薇，冯晓英，王瑞雪.混合式教师研修课程中教师问题解决行为的研究[J].中国远程教育（综合版），2018（11）：50-59.

[6]王欢.“互联网 +”时代教师专业化发展面临的困境与化解方略[J].中国成人教育，2017（10）：139-143.

（编辑：王天鹏）

作者：杨庆平 赖雪芬

问题解决教学中小学科学论文 篇2：

科学大概念教学的缘起、价值及实践路径

摘   要科学大概念教学是在大概念教育理念指导下的科学教学新范式，主要价值体现为促进概念理解与知识迁移、促进学生能力的全面发展以及提高教与学的效率三个方面。其实践路径包括教学环境、教学载体、教学环节以及教学评量四个基本组成，即基于已有科学经验的内部环境与面向真实情境的外部环境，概念框架式教学活动载体，学习主体经历的领悟、探究、表现与反思环节以及多维度的教学评量内容与多元化的教学评量方式。

关键词 科学教学  大概念  缘起  价值  实践路径

在知识爆炸与知识经济的时代大背景下，保障科学教育内容的选择、组织及教学实施过程的科学性与有效性是科学教育急需解决的关键问题。科学大概念教学是适应时代发展的产物，也是一条促进学生知识建构的重要途径。现阶段科学大概念研究已从讨论中观的课程问题走向了更为聚焦的教学层面，明晰科学大概念教学的缘起、价值及实践路径，将有助于指导科学教师合理有效地开展教学设计与实施。
一、科學大概念教学的缘起

1.大概念理论研究的兴起与发展

大概念又称大观念，对应的英文为“big idea”，最早被当作广告营销术语使用[1]。在教育领域，学者对大概念内涵表述各有不同，Erickson（1998）指出所谓大概念是抽象概括或是基本理解，是对概念关系的表述，是基于事实性知识产生的具有深刻含义的可迁移观念[2]。Wiggins&McTighe（2003）认为大概念是理解的基础素材，是一种有意义的模式，能够将学生的分散点状知识联结起来，形成更大的概念、原理或过程[3]。Charles（2005）从数学学科视角出发，认为一个大概念是对某个概念的陈述，这个概念是学习数学的核心，可以把各种数学理解联结为一个连贯整体[4]。Harlen（2010）等人将大概念定义为能解释较大范围现象、物体与事件的有组织、有结构的知识和模型[5]。从上述观点中可以发现，Wiggins等人所提出的大概念可以说是一种用以帮助学生概念整合与迁移的工具，而Charles等人则是站在学科立场上探讨课程与教学问题。大概念的价值主要体现在对核心内容的精炼与整合，并在此基础上搭建概念层次框架，以及围绕大概念（核心概念） 建构学科课程体系。虽然不同学者对大概念理解存在分歧，但在一些根本方面已达成共识：在位置上，大概念处在学科的中心，是一门学科为数不多的几个核心概念;在表述上，大概念是对众多知识概念的筛选与整合;在功能上，有助于促进学习者对知识的深层理解与迁移;在结构上，大概念与子概念、其他大概念间形成网络结构。

2.科学教学观念与形式的革新

进入新世纪以来，在科学知识的爆炸性增长与知识经济社会形态的双重冲击下，科学教育面临着严峻挑战。为了应对时代变革，科学教育领域需要做出更多改变，教育专家开始思考科学教育的本质问题，比如“科学教育的目标是什么？”“应当以何种理念来指导教学？”“应该向学生传授什么样的科学知识以帮助学生适应快速发展的社会？”等。在这一背景下，研究者开始尝试突破教育传统束缚，推动教育思想与理念上的革新。但是直到本世纪初，Erickson等人对大概念的研究依旧停留在主题单元的开发上，并未上升到教育理念的宏观高度，真正实现这一跨越是发生在科学教育领域，Harlen等人结合科学学科特点以及学生的实际需求，提出了科学教育理念的全新设想，也就是大概念教育理念，该理念渗透在教学法、课程内容与评测三个维度，并在操作层面上着重进行阐释，包括对科学大概念教学宗旨、评测、实施以及围绕大概念（核心概念）的科学课程标准编制、科学课程内容选择等关键问题的探讨[6]。大概念教育理念自提出以来受到教育界广泛关注，在其指导下的科学大概念教学应运而生，其基本内涵体现在观念与形式两个层面，一方面它是一种整体化教学观念的体现，另一方面它又作为具体的教学形式而存在，表现在教学组织、策略实施、教学评价的全过程。
二、科学大概念教学的价值体现

1.深化概念理解，促进知识迁移

为学生搭建以大概念（核心概念）为中心的概念框架是科学大概念教学内容组织的一大特点。对于学生而言，这种概念框架式的教学内容组织可以促进他们对科学概念的深度理解，特别是明确不同概念间的联系与区别以及重要概念的应用范围，帮助他们在大脑中廓清知识脉络以形成整体的概念网络结构。此外，概念框架式的教学内容组织也是一种有助于学生知识提取与应用的信息组织方式。研究显示，接受了概念框架式教学的学生当面临同一问题情境时，他们能够比未受过这种方式训练的其他学生更加迅速地在大脑中提取出与问题解决有关的已有知识经验，帮助他们实现科学知识的迁移与应用[7]。同时，学生经过概念框架式学习训练，所习得的在大脑中建构概念框架的成功经验对他们在课外自主学习或接受其他知识信息也有重要促进意义。

2.倡导科学探究，促进学生全面发展

科学大概念教学重视引导学生开展探究性学习，突出教学过程中科学探究活动的设置。在科学探究中，学生围绕所创设的问题情境在教师的引导下开展问题探究活动，并结合自身经验、教学具体内容以及教师指引，充分开动脑筋试图为问题解决寻求答案。通过对探究活动的体验，学生在分析问题的思维能力、小组合作能力、表达交流能力、知识运用能力、动手操作能力等方面均会得到一定的锻炼与提高。此外，在情感态度上，学生通过经历科学探究过程，让他们切实体会到在科学知识产生或发现过程中可能遇到的种种困难，从中锻炼他们的意志品质，引导他们养成严谨的科学态度与高尚的科学精神[8]。在知识能力上，在问题任务的驱动下加深学生对科学知识的理解，设计来源于生活的问题情境更能帮助他们明确科学知识的应用范围以及知识间的内在联系，进一步促进知识迁移。

3.聚焦科学大概念，提高教与学的效率

现如今科学知识在数量上比以往任何时期都要丰富，但学生的学习时间却非常有限。科学大概念教学聚焦于少数几个大概念（核心概念），在教学内容的组织上，大概念（核心概念）向上承接科学课程标准中的学习目标与学科核心素养的培养要求，向下联系教师课堂教学目标，并以大概念（核心概念）为中心组织具体教学内容，这既保证了教学设计相关要求的有效执行，也在最大程度上满足了教与学的实际需要。对于教而言，聚焦于少数几个大概念（核心概念），由于概念自身的高度概括性以及在学科中所处的核心地位，在为教师备课指明方向的同时也为教师减少了大量知识筛选与归纳概括的时间。此外，围绕大概念（核心概念）组织教学内容的方式在正式教学之前就能为学生避免或剔除掉大量没有实际价值的学习内容，同时依据该方式开展的概念框架式教学活动也能够帮助学生更高效地内化吸收新知识。
三、科学大概念教学的实践路径

科学大概念教学的实践路径是明确科学教学目标与教学内容所要遵循的基本依据，也是教师达成既定教学效果、学生完成学习任务的必由之路。在系统论上，科学大概念教学实质上是一套提升学生科学素养的教学机制，运用系统分析方法剖析其内在组成及其联系是保障教学有效性的关键。

1.内外部环境：已有科学经验与真实情境

建构主义学习理论认为，人类对新知识的获取进程是在原有知识经验的基础上进行的，人类学习过程其实就是从外部环境接收知识信息并与自身认知结构的结合过程。科学大概念教学的内部环境即为学生已有科学知识、科学前概念以及科学思维结构等科学经验一同所搭建起来的认知环境，它是学生学习科学的内在心智基础与动力源泉，也是科学教学的出发点与最终归宿。科学知识本质上必然与真实情境紧密联系，科学知识源于人类在真实情境中对自然世界的探索，教育教学过程实质上又是基于真实情境不断向学生传授知识经验的实践活动。因此，科学大概念教学需要在真实具体的情境中进行，真实情境既是学生科学素养发展的外部环境，也是学生科学素养表现的重要载体。

2.基本载体：概念框架式教学活动

在科学大概念教学中，学习主体的科学知识获取及知识意义建构主要依赖于概念框架式教学活动的开展。概念框架式教学是在师生共同参与下围绕事先设计好的教学活动框架进行的教学实践活动，教学活动框架是特定教学主题下所涵盖的基本知识与技能、基本方法与思想的整体表现形式，旨在为学生搭建存在普遍联系的知识网络，实现提升他们科学思维与实践能力的目标。教学活动框架的有效组织强调整体性与生成性：一是通过教学内容的整体推进，在短时间内帮助学生在大脑中建构起以大概念（核心概念）为中心的基本概念框架，但它仅是一个浅层次的、最基本的知识平面，需要在此基础上由浅入深地不断丰富、深化概念骨架的横向联系与纵向深度;二是通过支架式、发散式教学活动设计，为学生留有足够的自主探索空间，帮助他们在学习过程中实现知识经验的生成，另一方面教学中知识概念的整体化联系也必然引发在此基础上的新的概念框架的生成。

3.主要环节：领悟、探究、表现、反思

教学过程并不是学习者被动接受信息的过程，而是学习主体主动参与到教学活动中有选择地内化知识经验的过程。因此，科学大概念教学需要突出学生的主体地位，体现在具体教学环节，离不开学生在教学活动中的领悟、探究、表现与反思。领悟是在感知、体验、理解基础上的醒悟或觉察：一是对已有科学经验的唤醒，二是对教学内容涉及到的知识技能及其思想方法的觉醒，三是对科学与生活之间联系的觉察。探究是个体在问题情境下自主认识与解释客观世界的活动，探究的目的既是促进个体概念框架的形成，也是加强个体科学思维的锻炼、科学观念的培育以及综合素质与能力的发展。表现是在领悟、探究、反思基础上的学习结果的外显化呈现。作为手段，表现是了解个体学习情况的重要途径;作为标志，表现又是个体科学素养生成的重要呈现载体。反思是贯穿教学始终的个体对学习过程的反省，包括了对自己领悟到的科学经验、体验的科学探究过程以及表现的科学学习结果的思考，它既是个体自我意识在科学活动中的觉醒，也是促使个体科学思维水平提升的内核。

4.教学评量：多维度与多元化

教学评量是贯穿于教学设计与实施过程的教学评价系统。概念框架式教学往往需要对教材内容进行重构，因此教学设计和教学过程、教学结果一同成为了教学评量的三大内容维度。教学设计评量的核心内容涉及对教学活动内容选择与组织的科学性及有效性评估：一是要考虑学生实际情况，结合教育学与心理学理论做出合理评判;二是要以知识、情意与技能三维教学目标的达成情况作为基本评价标准。关于教学过程与结果的评价，其对象主要是学习主体，目的是为了了解学生实际的学习情况以及知识掌握程度，它是发生在真实情境下的教学信息反馈，对于调节教学策略，促进学生学业水平提升有着重要作用。在评量方式上，科学大概念教学提倡多元化教学评量，以摆脱传统纸笔测验的局限。在教学前、过程中以及结束后，通过课堂观察、师生对话或任务布置等方式综合评估学生表现，促进学生从知识经验到思维能力，再到动作技能全方面发展。

综上，科学大概念教学既是整体教学观的重要体现，也是对传统概念教学形式的超越，为中小学科学教育改革提供了新思路，拓展了新路径，但在明确其缘起、价值及实践路径的同时，也需要看到当前国内围绕大概念教学实证研究的缺乏，在未来研究中应给予更多这方面的关注。
参考文献

[1] 盛慧晓. 大观念与基于大观念的课程建构[J]. 当代教育科学， 2015（18）.

[2] 邵朝友， 崔允漷. 指向核心素养的教学方案设计：大观念的视角[J]. 全球教育展望， 2017（06）.

[3] 维金斯， 麦克泰. 理解力培养与课程设计：一种教学和评价的新实践[M]. 么加利，译.北京：中国轻工业出版社， 2003.

[4] Charles， R.&Carmel， C. Big ideas and understandings as the foundation for elementary and middle school mathematics [J]. Journal of Mathematics Education， 2005， 7（03）.

[5] Harlen， W. Principles and big ideas of science education[M]. Gosport， Hants： Ashford Color Press Ltd，2010.

[6] 溫·哈伦.  以大概念理念进行科学教育[M]. 韦钰，译.北京：科学普及出版社， 2015.

[7] 约翰·D·布兰思福特，等. 人是如何学习的：大脑、心理、经验及学校[M]. 程可拉，等，译.上海：华东师范大学出版社， 2013.

[8] 丁邦平. 探究式科学教学：类型与特征[J]. 教育研究， 2010（10）.

[作者：金鑫（1995-），男，浙江义乌人，南京师范大学教育科学学院教育硕士。]

【责任编辑   孙晓雯】

作者：金鑫

问题解决教学中小学科学论文 篇3：

注重学科本质彰显教学特色

【摘要】片段教学是中小学教师招聘面试和名师评选等活动的重要形式.无生的片段教学往往需要演绎真实的课堂过程，精彩对话、精致板书、师生互动、生生评价等课堂要素缺一不可，并不亚于真正有学生的课堂.开展片段教学，要厘清片段教学与上课、教学片断、说课的区别，要体现完整性和互动性，落实“以生为本”的教育理念.

【关键词】学科本质;教学特色;片段教学

1 问题提出

片段教学作为一种模拟课堂，目前是中小学教师招聘面试和名师评选等活动的重要形式.所谓片段教学，是相对于一节完整的课堂教学而言，一般地，截取某节课的某个局部的教学内容，让教师进行教学，时间大致限定在15分钟以内，执教者通过完成指定的教学任务展现自己的教学思想、教学能力和教学基本功.对于教学内容而言，有节选类片段教学，专题类片段教学;对于教学场景而言，有实境式片段教学，虚境式片段教学;对于选题来源而言，有自定型片段教学，他定型片段教学.

教学实际中，教研活动多采用自定型片段教学，执教者事先做好充分的准备，既有利于开展教研活动，又能展示教师的教学风采和教学特色.竞赛活动和评价工作多采用他定型片段教学，临时抽签，限时准备，一般要求在缺少多媒体、教案等辅助工具的情况下，独立写教学设计、备课，最后进入比赛场地上课，以检测教师的素质和教学水平，能够比较客观地评判执教者的教学理念、教学设计、教学机智和基本素养（学科素养、教学素养、教学基本功）等方面的修养.

平常的课堂中，教师是在与一个个鲜活的生命“打交道”，无生的片段教学，因为没有真实学生的存在，有的教师特别是刚接触到无生课堂的教师往往会感到无所适从，一不小心就把无生上课变成自己的个人“专场表演”.无生的片段教学虽然是模拟课堂，但却需要演绎真实的课堂过程，精彩对话、精致板书、师生互动、生生评价等课堂要素缺一不可，并不亚于真正有学生的课堂.那么，无生模式的片段教学，教什么？怎么教？

2 片段教学的要求

笔者近期参加了我市“十佳教师”高中数学科现场评选活动.参加这项评选活动的有34名优秀教师，大多是在福建省教师教学技能大赛中获市级一等奖以上的选手.本次比赛根据“规定片段、依据设计、面对评委、模拟教学”的方式进行，选用的三个课题分别为：对数函数的性质、直线与平面垂直的性质、函数的概念（所用教材均为人教A版），评委主要从教学内容、教学方法、教学效果、教师素质等方面对执教者进行评价.具体要求如下：

第一，参赛选手按时间进入备课室，备课时间30分钟，只针对所给片段进行教学设计.

第二，教学设计后进入片段教学室，按指定内容授课，时间15分钟.

第三，片段教学完成后请将黑板擦干净.

第四，片段教学完成后提交教学设计稿.3 片段教学的思考

比赛结束后笔者与评委老师交流得知，虽然参赛的34名教师都是优秀教师，但有的教师不知道什么是“片段教学”，什么是“上课”，什么是“说课”，有的教师不知道“片段教学”该“教什么”、“怎么教”，导致教学效果不够理想.片段教学是一种非常好的教学评比方式，需要我们与时俱进，在教学的内容与方式上，进行大胆的探索，使其发挥应有的价值.片段教学作为一种基本功、一种教研活动形式、一种诊断工具，怎样才算好的“片段教学”，难有统一的标准.但是，开展片段教学，需要注意以下几个方面的问题.

3.1片段教学与上课、教学片断、说课的区别

片段教学与上课、教学片断、说课的区别见表1.

3.2片段教学要体现完整性

片段教学可以看成一节完整的课的“压缩”，教学时要有开头，有结尾，要做到“善始善终”，避免“匆匆地来，悄悄地走”.

3.2.1开始要引人入胜

“好的开始是成功的一半”.在片段教学的起始阶段，教师要根据教学目标，创设情境、激发兴趣，让“学生”对所学课题处于最佳学习状态或境界.教师可以借助开场白，克服焦虑心态，尽早进入状态.片段教学是否能打动评委，要看是否有一个引人入胜的开头，教师要将精华放在最开始，让评委“眼前一亮，心头一喜”，“一分钟锁定频道”.3.2.2中间要突出亮点

这是片段教学的重中之重，这一环节教师要针对教学内容的重点、教材分析中的难点和教学关键点等内容，充分展现自己的教学智慧、教学品格、教学视野和教学特色.

每个学科都普遍存在能反映学科本质的核心内容和本学科独特的学科思想，这些内容和学科思想往往蕴藏在基础知识中，需要教师去挖掘和提炼，并在具体的教学中教会学生认识和掌握.在进行教学设计时，教师要思考“教什么”和“怎样教”，通过精心设计能反映学科本质的问题，引导“学生”透过知识的表面化深入到学科本质，并用学科思想带动学科本质来驱动课堂教学，促进课堂教学目标的实现.只有平时认真研读课标，熟悉吃透课标，紧紧抓住课标，才能在比赛中对教材、教学中的疑难问题举重若轻，游刃有余.在短短的10多分钟，执教者要将“演讲、板书、教学片断”等方式有机融合，在提出观点，在讲述故事，在提出问题等环节中，让人身临其境，他不是一个人在表演，而是在与现场的每一个人和“心中的每一个学生”进行心灵互动，激发人的兴趣，激发人的思考，激发人的行动，与现场的专家不断产生共鸣，不仅完成相应的教学任务，同时带给听课者以美的享受.

3.2.3结尾要回味无穷

一次成功的片段教学不仅要有一个引人入胜的开头，而且还应有一个回味无穷的结尾.如果说片段教学開头的艺术是为将听课者引入到教学胜境之中，以求收到最佳效果的话，那么结尾艺术，就是要使片段教学达到余音绕梁、回味无穷的境界！使自己的片段教学如同一幅美丽的画，一首动情的诗，一支美妙的歌，长时间地留在听众的记忆中.

3.3片段教学要体现互动性

在全面深化课程改革的今天，培育中小学生核心素养已成为课堂教学的重要目标.“有效的教学活动是学生学与教师教的统一，学生是学习的主体，教师是学习的组织者、引导者与合作者”.在无生课堂中，要实现教学目标的达成与重难点的突破，一定不能脱离“学生是学习的主体”的理念，要突出数学活动的过程性，要体现知识的生成过程和师生互动的过程，在数学活动中潜移默化地实现“数学育人”的目标.虽然片段教学是“无生上课”，看似教师在表演，其实很多环节中是教师“代”学生在体验.只要身临讲台，不论台下有没有学生，教师都要“心中有生”，要体现“互动性”，做到“心中有课堂，嘴上有学生，眼中有评委”.

3.3.1心中有课堂——对话有技巧

可以通过下面一些策略体现“对话互动”，如：

适当重复学生语言;

老师回应学生语言;

老师展示师生对话等.

3.3.2嘴上有学生——提问有技巧

让学生回答问题时，教师要兼顾学生的座位和学习状态，不妨语气委婉地讲话.教师可以用自己的语言“表达”（虚拟）出学生活动的情境，如“同学们，我们一起来看一段多媒体视频”;可以虚拟学生的学习效果，如“通过刚才的讲解，我发现大部分同学都能理解这个概念，接下来我们再来探讨这样一个问题.”在提问环节可以利用下列表述“虚拟”课堂教学情境：

手举得高高的那个同学，请你说说;

第三排边上的那个女同学，说说你的想法;

第二组左边这个同学表现很好，已经回答了2次，把这次机会让给你的同桌回答吧等.

3.3.3眼中有评委——教态要自然

把评委当成学生，注重眼神交流，不能总是低着头、仰着头或者看某一个方向，要大方、自信，做到：合理分配目光;突出手势作用;恰到好处走动（走动时，可以用语言呈现效果，例如：刚才我看了几个小组的活动情况，…）.3.4片段教学要追求精致板书

对于片段教学而言，说“细节决定成败”可能有些夸张，但说“细节影响精致”一点也不过分.课堂教学中，课件和板书承担的功能是不一样的：课件重在过程辅助;板书重在架构呈现[1].片段教学中的“课件”往往是虚拟的，因此，板书就是片段教学不可或缺的一项重要内容.片段教学的板书既要体现科学性，力求合理、简洁、美观，便于记忆和储存，同时还要规范、工整，不能出现硬伤，如：笔顺、笔划不规范;专有名词简化;符号用错;有错别字等.

4 片段教学案例

笔者抽到的课题是《函数的概念》（第一课时）.“函数是描述客观世界变化规律的重要数学模型”，因此函数的概念就是片段教学的核心问题.在“函数”概念的教学中，教师要提供一些能够用列出表达式、图形、表格等来表达两个变量之间关系的感性材料让学生充分感知，这样才能让学生抽象概括出“函数”的概念，“培养学生用数学知识解决现实问题的意识和数学应用意识”.

在教材中，学科的原理、观点、方法和规律等内容都隐含在教材的背后，需要教师去挖掘和提炼，如果教师把这些内容编织成问题让学生联想、论证、推理和感悟就会取得很好的效果[2].笔者通过给出与“函数”概念相关的3个情境（情境2和3对教材上的例子进行了改编），通过问题串的形式引导学生在一系列由低层次到高层次的问题思考中一步一步加深对函数概念的把握、揭示和体验.问题设置符合面向全体的教育原则，能使不同的学生在注意力和思维上进入到学习中，并且有尝试、有收获、有成功，一步一个脚印实实在在地對问题本质认识的螺旋上升，进而产生有价值、有建设性的“问题解决”产物.问题完成之时，就是学生感悟知识、感受思维和建构体系之时.

片段教学如下：

尊敬的各位评委，大家好！我是22号参评教师，今天片段教学的课题是高中数学教材人教A版必修一第一章第二节《函数的概念》第一课时的内容，下面开始我的片段教学.

同学们，在初中，我们从运动变化的角度研究了函数，前面又学习了集合的有关知识，今天我们从新的角度进一步学习函数及其构成要素.下面先看几个实例.

（1）一枚炮弹发射后，经过26s落到地面击中目标.炮弹的射高为845m，且炮弹距地面的高度h（单位：m）随时间t（单位：s）变化的规律是h=130-5t2.

（2）下图中的曲线显示了某地某一天中气温的变化情况.（教师在黑板上画出图形，此处略）

（3）某同学5次考试的数学成绩如下表所示.（教师在黑板上列出表格）

问题2在上述的问题中，集合A中的量与集合B中的量之间有什么联系？哪个量的变化决定了另一个量的变化？

问题3分析、归纳以上三个实例，变量之间的关系有什么共同点？

生（模拟）对于数集A中每一个元素，在数集B中都有唯一确定的数与之对应.

问题4[HTSS]能用数学的方式表示你的结论吗？

生（模拟）：上述问题分别用公式、图、表进行了表达，但本质上都是一样的.

问题5你能对上述问题的共性进行再抽象吗？形如上述问题的例子千千万，我们应该有智慧地、数学地把它们表示出来，那要怎样表示呢？

教师在学生概括的基础上，给出函数的抽象定义及其符号f（x）等.

（教师板书课题、函数的概念等）

问题6在问题（1）中，如果问“炮弹发射后，经过100s，炮弹距地面的高度h是多少”，你的答案是什么？

（教师引导学生得出研究函数时“定义域优先”原则）

今天大部分同学都发了言，看得出每个同学都想发言，因为时间关系，有的同学没有得到展示自己才华的机会，好在“来日方长”，今后你的才华是有机会获得展示的.

各位评委，我的片段教学到此结束，谢谢！

5 结束语

片段教学可以科学、实证指导教师教学行为，有效促进教师专业素养、研究能力以及研究水平的提升.但是无生模式的片段教学往往是教师的“个人秀”，其最大弊端就是“空说”，只能是单纯地展示教师自己“精彩”的预设，是否真的能付诸课堂实践，课堂教学中是否能实现预期的教学目标，这些都是未知数.教师模拟学生回答与生成的情况、虚拟的“互动”效果等都是“教学艺术”层面的东西，只是“锦上添花”，片段教学的“锦”——为发展学生的核心素养而教才是重点.因此，无生上课的目的不是为了比赛而比赛，更不只是为了凸显教师的教学水平，而是为了提高教师把握教材、驾驭课堂的能力，进一步培养教师“以生为本”的育人理念.

真正的改革发生在课堂，教师应增强课程意识，深刻认识到培养学生的理性思维始终是数学课程的核心任务，这就是数学教学的“宗”[3].在平凡的日常教学中，“教师要把最好的论文写在课堂上”，要钻研透课程标准，在理解好学科知识和教材内容的前提下，“从人的整体发展的规律和角度进行教学设计”，面向“全体学生”实施教学，关注学生的学习活动及学习的获得，把着力点放到找学生的基础知识、找学生的学科观点、找学生的兴趣点、培养点和能力点上，把这些点与教学内容融合而成为以学为主、教与学一体化的教学过程，在数学知识的教学中寻找到发展学生核心素养的途径，将培育学生的必备品格和关键能力的要求贯穿到各学段，落实到教育、教学的全过程，促进学生健康、良好的发展，这样才不辱“立德树人”的崇高使命.

参考文献

[1]缪徐.磨课：催生化学优质课的有效途径[J].中小学教师培训，2018（6）：33-35.

[2]董军.用问题开启学生的思维[J].教育探索：2016（7）：49-54.

[3]章建跃.树立课程意识，落实核心素养[J].数学通报：2016（5）：1-4，14.

作者：林运来