美国《国家科学教育标准》中对“科学探究”是这样表述的:“科学探究是指科学家在研究自然界时所用的各种途径,以及他们在研究获得证据后,对这些证据提出各种解释时所用的各种方法。科学探究也指学生们在获得知识、领悟科学思想、领悟科学家在研究自然界时所用的方法以及为此进行的活动而使用的各种方法。”由此可知,美国《国家科学教育标准》将科学探究分为两类:一类是科学家的科学探究——科学中的探究,一类是学生的科学探究——教育中的探究。两者的目的不同:科学家是为了对自然界有进一步的了解,学生是为了了解科学本质、掌握日常生活中必备的科学知识和科学思维。
我国《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》对“科学探究”是这样描述的:“科学探究是学生积极主动地获取科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。”我国对于科学探究的描述主要是学生的科学探究,对这一类的科学探究,我国和美国的描述一致。
对学生科学探究精神与创新精神的培养,一定是体现在通过教材和教师的引导,让学生学习、掌握科学研究的方法,并参与到科学探究活动之中。
我国《普通高中化学课程标准(实验)》中提出了科学探究过程的各环节:提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流。这八个要素是学生进行一个完整的科学探究的历程,在教材中关于探究方法训练的设计也可从这些要素出发,思考活动的环节并在实际使用时可以根据情况对要素进行增减,以达到训练学生的目的。(www.xing528.com)
科学探究活动有不同的水平层次,在目前使用较多的赫伦的探究活动水平理论中,将探究水平分为4个层次:学生验证已有规则或已知结果;学生使用他人设计好的方案来进行探究;学生使用自己设计好的方案来进行探究;学生自己提出问题,并设计解决方案。其中不难发现,在探究的过程之中,探究的开放程度越高,学生需自己参与的程度也越高,对学生能力的要求也越高。而作为一本高中化学教材,自然也需要在不同的层次上对学生进行合理且有效的引导。
因此,在本节比较中,我们就美国高中教材和国内教材中关于科学方法的阐述、探究性活动的数量以及探究内容难度设置的合理性展开比较。
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