1、目目录录作业设计方案作业设计方案一、单元信息基本信息学科年级学期教材版本单元名称科学三年级第一学期教科版空气单元组织方式团自然单元重组单元课时信息序号课时名称对应教材内容1第二单元第一课感受空气2第二单元第二课空气能占据空间吗3第二单元第三课压缩空气4第二单元第四课空气有质量吗5第二单元第五课一袋空气的质量是多少6第二单元第六课我们来做“热气球”7第二单元第七课风的成因8第二单元第八课空气和我们的生活二、单元分析(一)课标要求学习内容学习目标1.1 物体具有质量、体积等特征。能够使用简单的仪器测量物体长度、质量、体积、温度等常见特征，并使用恰当的计量单位进行记录。1.3 物质一般有三种状态：固
2、态、液态和气态。知道固体有确定的形状、体积和质量。知道液体有确定的体积和质量，液体的表面在静止时一般会保持水平。知道气体有确定的质量，但是没有确定的形状和体积。3.1 空气具有质量并占有一定的空间，形状随容器而变，没有固定的体积。观察并描述空气的颜色、状态、气味等特征。知道空气具有质量并占有一定的空间，空气总会充满各处。3.2 空气是由氮气、氧气、二氧 化碳等组成的混合物。知道空气中的氧气和二氧化碳对生命具有重要意义。3.3 空气的流动是风形成为原因通过观察，描述热空气上升的现象。知道空气的流动是风形成的原因。列举生活中常见的形成风的一些方法。(二)教材分析1.知识框架空气感受空气空气能占据空
3、间吗压缩空气空气有质量吗一袋空气的质量是多少我们来做“热气球”风的成因空气和我们的生活2.内容内在逻辑分析本单元 8 课的逻辑是这样的：整体感知空气(第 1 课，感受空气)具体研 究空气的各种性质特征(第 2 课到第 7 课)讨论、归纳、总结、提炼空气的特 征和作用(第 8 课)。学生运用各种科学方法和技术手段研究作为物质的空气的 基本性质，再聚焦到空气的资源属性，认识空气与社会环境的关系，让学生了解 空气和我们的生活密不可分，培养学生保护环境、热爱大自然的环保意识和社会 责任感。在本单元的探究活动中，学生首先用感官观察空气，然后通过简单的实验，用竖直倒扣的杯子、注射器、简单天平、热气球、风的
4、成因盒子来探究空气的各种性质，在感性认知的基础上进行理性思考，实现科学概念和科学探究同时发展。(三)学情分析基础知识：在一年级教科书里，“我们周围的物体”单元的第 7 课，学生已 经对空气进行了初步的认知，但研究方法仅限于使用感官简单地观察和描述空气，对空气的基本特征有一定的感性认识。能力水平：随着年龄的增加，进入三年级，学生的研究方法和技能都有了很 大程度的发展，对于观察活动兴趣浓厚，将采用感官和各种辅助工具，对空气这 种物质进行更深入的探究。但是，在观察活动中缺乏持之以恒的精神。生活经验：学生对于空气的性质既熟悉又陌生。能够认识到空气是生命生存 的必要条件，人类的生活离不开空气。知道固体、
5、液体与气体的区别，但是对空气的性质没有具体的认识，对于人类利用空气的性质做的许多事情也是比较模糊。三、单元学习与作业目标1.基于观察记录，有依据的描述出空气具有一定的质量并能占据一定的空间，没有固定的形状和体积。知道空气总是会充满各处的。能说出空气中的氧气和二氧化碳对生命具有的重要意义。能用事实证据表达空气受热后会上升，受冷后又下降，空气的流动是风形成的原因。2.能运用多种感官和选择恰当的工具、仪器，观察并描述实验中所反映出来的空气的特征及现象。会制定简单的试验计划，能用语言、绘画、文字等形式组 织、整理信息。能回顾和反思探究的过程和方法，做出自我评价和调整。3.认同以图标形式组织和交流信息的
6、重要性。能如实讲述事实，不盲从。当 发现事实与自己原有想法不同时，能尊重事实，形成用事实说话的证据意识。具 有分析、反思、尝试运用多种探究方法的创新意识。4.知道空气是重要的资源，需要珍惜和保护，愿意采取行动保护环境。明白 人类利用空气的性质能改善生活，科学技术在生活中发挥着重要作用。四、单元作业设计思路1.研读课程标准，理清教学内容，分析教学背景；2.对教材、学情、作业进行合理分析，科学制定单元学习目标和内容；3.优选课内外资源，科学设计作业内容，有效达成作业目标。单元目标与课 时目标能做到有机承接，有效的设置作业结构的能力层级。4.作业设计基本流程：明确作业目标、选取情景素材、设定问题任务
7、、设计 评价标准和方式。5.作业内容结合重难点来设计，难度和容量适中，不加重学生的负担。考虑 学生知识和能力的差异，根据科学学科的特点按比例设计基础性作业、提升作业 和拓展作业，作业设计分层次，有梯度，便于学生选择和完成。6.优化作业设计能反应新旧知识的衔接，促进知识与能力的转化，实现融会贯通。同时，适当的添加探究性和实践性作业，既锻炼了学生的动手能力又提高了学生的学习兴趣，既培养了学生的严谨的科学精神又能引导学生解决生活中的一些实际问题。五、课时作业第一课时图 1图 2图 3(1)如图 1，旗帜招展、柳条摆动，我们就知道了的存在。(2)如图 2，将一个空瓶瓶口稍微向上倾斜放置水中，发现瓶口有
8、气泡冒出，冒 出的气泡是。(3)如图 3，拿一个塑料袋，抓住袋口，在空中挥动几下，然后抓紧袋口，可以 发现塑料袋变得鼓鼓的，这时，塑料袋里装满了。土壤里有空气吗？把小土块放入水中，土块要轻放，你看到了什么？(1)制作一个大风车，通过风车转动来感受空气的存在。(2)用手挤压拧紧盖子的矿泉水瓶，感受空气的存在。12 分钟参考答案或提示填空题：(1)空气(2)空气(3)空气提示：空气虽然看不见，摸不着，无色无味，但是确实存在于我们周围，而 且空气的流动会形成风。提高题：我们可以看到，土块一进入水中立马会有大量气泡冒出，这说明土 壤中有空气。并且空气还不溶于水。拓展题：空气存在我们身边，空气流动会形成
9、风，与我们的生活密切相关。(1)这部分作业是根据生活中的现象及孩子们的生活经验来设计的，先感 受空气的存在，虽然看不见摸不着，但确实存在。然后通过各种感官来感受空气 的存在，通过亲身体会来感受空气的特征。(2)用土块实验说明空气是存在于我们周围各种物体中的，也可以去尝试更多的物体，石块中有空气吗？纸里有空气吗？木头里有空气吗？以此来感受空气就存在于我们周围。(3)让学生加深理解空气虽然看不见、摸不着，但是确实存在。让课本知 识走进生活，在生活中学习科学知识。第二课时(1)乌鸦喝水的故事告诉我们石块占据了水的空间()(2)空气看不见摸不着，所以它不占据空间()(3)杯子中的纸不湿，是因为空气把水
10、隔绝了。()(4)水和空气共同的特点是都占据空间。()(5)薯片的包装可以说明空气占据空间。()(1)气球在空气中很容易吹起来。那么把气球放在矿泉水瓶中，还会吹起来吗？试一试，解释为什么呢？(图 1)(2)把气球依然放在瓶子中，你能想办法把它吹起来吗？说说你的方法。(图 2)喷泉很美，利用空气占据空间的原理，你能制作出一个小喷泉吗？(图 3)15 分钟参考答案和提示(1)判断题：空气是确实存在的，不仅存在，还像其他固体，液体一样占据一 定的空间。(2)实验题：空气占据一定的空间，所以瓶子中的气球不能吹起来。如果在瓶 底锥个小孔以后，瓶子中的空气被挤压出去不占据空间了，气球就可以吹起来。(3)瓶
11、盖打开，空气进入瓶中，占据空间，使水通过小孔流出，形成喷泉。帮 助我们理解空气占据空间。空气占据空间在生活中的应用很广泛。(1)基础练习设计由简到难，循序渐进，既让学生感受到空气的存在，又 知道空气占据空间这个基本事实。对教材、学情、作业进行合理分析，科学制定 作业目标。(2)实验题是让学生通过动手操作证明空气是占据空间的，通过对现象的解释，让孩子们更能体会空气占据空间的事实。作业内容与教学目标重难点相匹配，凸显学科特点和学习重点(3)让学生加深理解空气的存在并和其他物体一样占据一定的空间。让孩 子自己思考实验方法，提升孩子的动脑动手能力。通过查阅资料，培养孩子学习 科学的兴趣，了解皮球充入空
12、气会变硬，轮胎打入压缩空气能承重，压缩空气门，刹车等等，这些有趣的现象都能说明空气占据空间。第三课时(1)用注射器压缩空气，压缩越大，使用的力就越大。()(2)空气占据空间的大小是不可以改变的。()(3)因为空气没有体积，所以可以被压缩。()(4)压缩的空气具有弹性，可以产生弹力。()(5)水和空气共同的特点是都占据空间。()(1)试管中是物质是。(2)实验说明。(3)请用画图的方式表明理由。(4)说一说这个现象在生活中的应用。(1)探究压缩空气的力量：准备一根细线，上面穿着可以自由活动的吸管。将不同充气量的气球绑在吸管上，打开喷气口，测量它们移动的距离。(2)制作一个空气压缩枪：用注射器吸入
13、一些空气。将橘子皮堵在注射器管口。用力压活塞，管口处的橙子皮会像子弹一样发射出去。15 分钟参考答案或提示(1)判断题：空气有体积，而且体积是可大可小的。空气被压缩时会产生弹性，压缩的越大，弹性越强，弹力也越大。(2)提高题：试管中的物质是空气，这个实验说明空气没有固定的体积，空气是可以被压缩的。气球会弹起来就是这个道理。(3)拓展题：气球颜色粉色绿色紫色充气量少量中等较多距离(厘米)实际测量数实际测量数实际测量数(1)练习设计由易到难，循序渐进，既让学生掌握空气占据空间这个基础 知识，又可以让学生掌握空气是可以被压缩的的基本技能。(2)通过对比实验证明空气是占据空间的，并且这个空间可以被压缩
14、和拉伸的，在体验这个活动中，孩子们也可以感受到压缩的空气具有弹力这一概念。(3)加深理解压缩空气可以产生弹力这一概念，同时深化这一概念在生活中的应用。让知识走进生活，让科学与实践相互联系。第四课时(1)空气被压缩后，质量变小。()(2)空气很轻，用打气筒打气时，多打一筒或者少打一筒都没有关系。()(3)日常生活中所说的质量和重量是一回事。()(4)“空气质量好坏”中的“质量”和“一袋空气的质量”中“质量”同一个概念。()(1)在探究空气是否有质量的实验中选用豆子作为平衡物的好处是豆子容易得到且单体质量，个体差异，方便通过增减数量对天平平衡状态进行观察和控制。(2)天平两端分别放有两个充满空气的
15、气球，此时天平左右两端处于平衡 状态，把右侧气球中的气体放掉，天平会向端倾斜，这是因为空气。利用简易天平测量空气质量实验中，()不会使实验现象更明显。A在天平的一端多挂几个气球B把气球充更多的气C把木条换成更长更粗一些的D.将右边的木块换成铁块请根据右图说明空气为什么有质量，为什么打进去的空气越多质量越大。12 分钟参考答案或提示判断题：(1)(2)(3)(4)填空题：提示：选择豆子作为平衡物，因为豆子单体质量小，个体差异小，空 气质量小，所以正合适；由于空气是有质量的，如果把气体放掉，那 么气球会变轻。选择题：D提示：空气是有质量的，天平只要两端等质量，就会平衡。简答题：空气是由颗粒组成的，
16、这些颗粒是有质量的。打进去的空气越多，空间 内颗粒就越多，质量就越大。(1)由易到难、循序渐进的设计既让学生掌握空气是有质量的这个基础知识，又形成空气的质量是可以被检测出来的基本技能，自然而然的巩固了课堂实验的过程。(2)以图片的形式更加生动形象的展示和说明空气占据一定的空间且有质量的概念，也进一步巩固了天平的认识。第五课时(1)因为同一个袋子装空气，所以无论打气筒打入多少空气所得的质量都是相同的。()(2)一袋空气的质量和一个鸡蛋的质量差不多。()(3)和相同体积的水、石头相比，空气的质量很轻。()(1)利用天平测量物体的质量，在用物品来恢复平衡时，应选择()A一个一个加入B多个一起加入C一
17、次性全部加入D先一个一个加入，再大量加入(2)用简易天平秤充足气的皮球，结果比未充气前多了 2 粒豆子的质量，下列说法错误的是()A.空气有质量，但是质量很轻B.空气有质量，而且很大C空气可以被称量D.空气会被压缩(3)如图：如果把已经平衡的皮球内的空气放出一部分后，再把皮球挂上去，天平最终会怎样？()A.左侧倾斜B.右侧倾斜C.保持平衡D.左右晃动在日常生活中，人们经常利用电子秤来测量物体的质量，给你一个电子秤，你怎样秤一个皮球内空气的质量。15 分钟参考答案或提示判断题：(1)(2)(3)提示：(1)空气是可以被压缩的，那么打进去的空气变多了，质量也会变大。(2)选择豆子来做平衡实验，就知
18、道空气的质量是很轻很小的。选择题：(1)A(2)B(3)A提示：(1)因为不知道空气质量的大小，只能一个一个的加入。(2)本来：皮 球的质量豆子的质量。现在：皮球+空气=豆子+2 粒，所以这 2 粒豆子的质量就 是空气的质量。操作题：可以先称出未充气时皮球的质量，然后称出打满气的皮球质量，差值就 是皮球内空气的质量。注意实验至少重复三次。(1)巩固课堂的实验的过程，让学生明白空气有质量且质量很小，也从可 逆的角度反向验证了空气有质量。通过不同形式的题型练习可以促进知识与能力 的转换，实现融会贯通。(2)操作型的实践性作业，可以引导学生解决生活中的实际问题。第六课时(1)塑料袋里的空气加热后会(
19、)A变重B 膨胀C 下降D 变小(2)炒菜的时候，热气总是向()飘A 上B 下C四周D 外(3)孔明灯上升的原理()A 孔明灯用的材料比较轻B 受风力作用C 热空气上升D 空气可以被压缩(1)抽油烟机往往挂在煤气灶的上面，你知道什么原因吗？(2)说一说地暖为什么装在地下，空调为什么装在上面呢。(3)热气球下降是通过()A改变热气球体积B放出热空气，让冷空气流入C加热内部空气温度D改变热气球形状图 1图 2(1)将纸杯挂在简易天平上保持平衡，此时在其中一个纸杯下点燃蜡烛，天平 会怎样倾斜呢？(图 1)(2)和父母一起制作一个走马灯，感受空气被加热以后所发生的变化。(图 2)15 分钟参考答案或提
20、示选择题：(1)B(2)A(3)C提示：空气除了具有无色无味，占据空间容易被挤压特征外，还有受热膨胀 变轻的特点，运用这些特点，制作了热气球。提高题：(1)提示：空气受热会膨胀变轻，往上飘，所以抽油烟机放在煤气灶的上 方。(2)提示：制冷时，空调的冷气比环境中热空气重，冷气会从上至下流动 起来，空间内会很容易凉快起来。而地暖则反之，所以地暖一般装在地下。(3)B 提示：热气球的基本原理是热胀冷缩。当空气受热膨胀后，比重会 变轻而向上升起。热气球上升时，把球囊内的空气加热，空气排出使其变轻，重 力小于浮力就可以使气球载重升空；热气球下降时则停止加热，冷空气又进入球 囊，气球的重力增加，重力大于浮
21、力时便下降。操作题：(1)通过模拟实验解释生活中的现象。(2)能创新性的设计一个走马灯，感受空气对流的存在。(1)基础练习设计通过生活中的常识，引导学生知道空气受热会膨胀，变轻，从而会上升，加深热气球上升的原理。激发学生的科学兴趣。(2)通过生活中的事例，考察孩子对空气受热膨胀，变轻的特性，并知道 空气的这一特性在我们生活中应用很广泛。(3)探究性和实践性作业的设置，能够引导学生解决生活中的实际问题，把课内外的优质资源有效的利用起来，同时也把科学由课内延伸到课外。在理论 知识的引导下，和父母一起亲子游戏，在增强亲子关系的同时，进一步理解空气 受热膨胀变轻的特征，一方面增强了动手能力，另一方面也
22、培养孩子学习科学的 兴趣。第七课时(1)我们摇动扇子，会使空气流动，从而产生风。()(2)通过风的实验时现象，可以看出风的形成与温度有关。()(3)树枝的摇动是因为空气流动形成的。()(4)白天陆地温度比海面高，所以风是由陆地吹向海洋。()(5)当气流不稳定达到一定程度就会形成龙卷风，其危害性很大。()下图是海陆风白天和晚上的形成过程，回答问题。(1)白天陆地温度，海面温度，风是由吹向。(2)夜晚陆地温度，海面温度，风是由吹向。(3)空气受热会，周围的冷空气会，从而形成风。(1)用生活中的常用材料，制作风形成的简易装置，通过观察实验现象，能解释风形成的原因。(2)查阅资料，了解台风，龙卷风的形
23、成原因。15 分钟参考答案或提示判断题：(1)(2)(3)(4)(5)提示：风的形成是空气 的温度不同，空气从气温低的地方流向气温高的地方，这样就形成了风。填空题：提示：白天陆地温度高，海洋温度低，风从海洋吹响陆地。夜晚陆 地温度高，海洋温度低，风从海洋吹响陆地。拓展题：提示：可以网络搜索制作步骤。(1)基础练习设计通过生活中的常识，让学生知道风的形成原因，激发探 究风的形成兴趣。(2)通过海陆风的形成过程，进一步了解风的成因，风是由于空气受热上 升，周围的冷空气会补充过来，从而形成风。起到对所学知识的应用和巩固作用。(3)在理论知识的引导下，和父母一起亲子游戏，在增强亲子关系的同时，也通过实
24、验增强了孩子动手能力，培养了孩子学习科学的兴趣。第八课时(1)动物，植物和人都离不开空气。()(2)空气是一种单一的气体。()(3)空气和水一样都可以流动，它们都是液体。()(4)没有空气，物体是不能燃烧的。()(5)我们可以利用空气来发电。()(具有的特征打，不具有的特征打)项目是否占据空间是否有质量是否能流动是否被压缩空气水金属(1)制作一个风车，通过风车 转动来感受空气的存在。(2)查阅资料了解空气在动物、植物生命活动中的作用，以及空气在人类生活中的利用。15 分钟参考答案或提示判断题：(1)(2)(3)(4)(5)提示：空气是由多种气体组成的混合气体，与我们的生活密切相关。填表题：提示
25、：空气、水和金属是常见的气体、液体和固体，它们之间既有相同点，又有 不同点。比如三者都占据空间，都有质量。空气容易被压缩，水和金属不易压缩，空气和水具有流动性，金属则不易流动。项目是否占据空间是否有质量是否能流动是否被压缩空气水金属操作题：提示：(1)制作可以在父母的指导下完成，也可以和其他同学合作完 成，制作过程中注意安全，尤其是扇叶转动时，不要碰触身体。(2)完成后，分享给父母或同学。(1)巩固基本知识的同时，让孩子知道空气就在我们身边，与我们的生活 密切相关，我们的生活离不开空气。(2)通过比较空气，水和金属三种物体来巩固气体、液体和固体三种不同 物体的特征。(3)通过风车小制作和查阅资
26、料，一方面锻炼了学生的动手能力和搜集信息的能力，另一方面也培养了学生的合作意识以及加强学生对空气的保护意识。六、单元质量检测作业(一)单元质量检测作业内容1、空气在生活中无处不在，纸里也有空气。()2、在一个空盒子里，空气只会占据一大半的空间。()3、测量 10 筒空气的质量时，在皮球中充 10 筒空气后挂在天平的一端，在 另一端用绿豆平衡，绿豆的质量就相当于 10 筒空气的质量。()4、太阳的热量会导致空气的冷热变化，从而形成大自然的风。()5、空气受热后体积会变大。()6.春天的田野，我们感受到花香扑鼻，那么此时的空气是()A.臭的B.香的C.无味的D.静止的7.下列物品中，运用了“空气可
27、以被压缩”这一性质是()弓箭B.电风扇C.篮球D.孔明灯8.做热气球实验时，点燃蜡烛，过了一段时间，塑料袋是()A.瘪瘪的B.摸起来冷冷的C.能自己立起来D.蜡烛会灭掉9.某同学在家里探究“空气是否有质量”，他用小木棍制作了一个简易天平，然后在其两端各挂了一个气球，如图 1 所示。图 1图 2(1)此时天平是不平衡的，如果想让天平达到平衡，正确的做法是()A.向左侧气球充些空气B.向右侧气球充些空气C.向两侧气球都充些空气D.只要静静等待就可以(2)如图 2，气球可以被用来做各种造型，这主要是因为()A.空气是可以被压缩的B空气占据空间C.空气没有固定形状D.空气有质量(3)将木棍上的气球去下
28、释放，气球会冲出去，这是因为()A气球里面的气体是热空气B.气球里面的空气是被压缩的C.空气的质量很小D.气球很轻10.举例说明我们可以利用空气做哪些事情？(至少三例)(二)单元质量检测作业属性表序号类型对应单元作业目标对应学习水平难度来源完成时间了解理解应用1判断1.2容易原创25分钟2判断1.3容易原创3判断2容易原创4判断3容易原创5判断1.3容易原创6选择2中等原创7选择1.4容易原创8选择1.4中等原创9探究1.2略难改编10简答1.4中等原创1(三)评价设计参考答案或提示：1.。充气在生活中无处不在。2.。空气会扩散，会充满整个空间。3.。绿豆的质量相当于皮球和空气共同的质量。4.
29、。太阳直射角度不同，会造成地球上的的温差，冷热不均，就会形成自 然风。5.。空气受热后会膨胀，体积会变大。6.C。空气是无色无味的。7.C。弓箭利用了弹性原理，风扇利用的空气流动原理，孔明灯利用空气受 热上升原理，只有篮球充气运用的是空气被压缩的原理。8.C。蜡烛点燃过后一段时间，空气受热膨胀，体积变大，塑料袋会自己立 起来。9.1.B。此时天平向左侧倾斜，说明右侧物体质量小，应该向右侧气球充气，增加右侧质量，天平才能重新恢复平衡。9.2C。气球可以被用来做成各种造型，最主要的原因还是因为空气是没有 形状的，所以可以任意改变做造型。9.3.C。气球内的空气是被压缩的，压缩的空气释放出来，形成反
30、冲力，气 球就会运动起来。10.(1)利用燃气灶做饭时，空气帮助燃烧。(2)利用空气能被压缩的性 质，制造空气玩具。(3)利用空气流动来发电。(言之有理即可)2知识备份（根据实际情况删减）科 学 教 师 是 学 生 学 习 科学、开 展 科 学 探 究 活 动 等 的 重 要 引 导 者。教 师 开 展 有 关 科 学 本 质的 教 学 实 践，其 前 提在 于 教 师 能 够 准 确 理 解 科 学 本 质 这 将 对 其 教学 行 为 产 生直 接 影 响，进 而 对 学 生 理 解 科 学 产 生 影 响 气 因 此，在 培养 科 学 教 师 或 开 展 教 师 培 训 的 过 程 中，
31、除 了 掌握 专 业 知 识 与 技 能、提 升 教 育 教 学 能 力 以 外，还 应 注 重 其 对 科 学 本质 的 理 解。和 （）通 过 对 位高素质、高 积 极 性 的 五 至 九 年 级 教 师 的 教学 实 践、探究 观 和科 学 本 质 的 考 察，以 确 定 他 们 的 观 点 和 实 践在 多 大 程 度 上 与 改 革 文 献 的 理 念 相一致，结 果 显示，绝 大 多 数 教师 对 探 究 性 教 学 的 看 法 有 限，这些 看 法 普 遍 反 映 在 他 们 的 教 学 实 践 中，大 多数 情 况 下，教 师 关 注 的 是探 究 的 基 本 能 力，而 不
32、是 探 究 的 基 本 特 征 或 理 解 在 提 升 科 学 教师 对 科 学 本 质 的 理 解方 面，和 （）开 展 的一项 研 究 关 注 科 学 教 师对 科 学 探 究 的 看 法 以 及 他 们 在 课 程 计 划 中 使 用科 学 探 究 的 情 况，共 收 集 了 名科 学 志 愿 者教 师 的 质 性 数 据，项 目 组 对 参 与 者进 行深 入 的 探 究 指 导，以 使其 明确 地 学 习 科 学 的 本 质 和 科学 探 究 的 本 质 气 研 究 表 明，大 多 数 教 师 对 科 学 探 究 的 看 法 有 所 改 善，对 这 些 教 师 的 课程 计划 进 行
33、分 析 显 示，对 科 学 探 究 的 理 解 情 况 表 现 水 平 更 高 的 教 师，在 课 后 计 划 中 加 入 了 更 多 的科 学 探 究 元 素。针 对 科 学 教 师 关 于 科 学 本 质 的 理 解情 况 的 研 究 显 示，理 解 情 况 为 质 朴 水 平 的教 师 仍 占 有一定 比 例，具 体 而 言，科学 教 师 对 科学 本 质 的 某 些 涵 维 度 不 能 准 确 理 解。职 前 教 师 方 面，其 对 科 学 本 质 的 理 解 水 平 与 在 职 教 师 没 有 差异。和 （）关 于 教 师 对 科 学 认 识 论 看 法 的 研 究 表 明，职 前
34、与 在 职 科 学 教 师 对 科 学本 质 的 认 识 均 表 现 为 传统特 点，且 两 者 之 间 没 有 显 示 出 显 著 性 的 差 异？。具 体 而 言，对“科学 知 识、科 学 理 论 与 定律 的 产 生”表 现 为 传 统，而对“科 学 知 识 的 可 变 性”“科 学 知 识 基 于 观 察 与 证 据”“观察 与推 论”“创 造 性”“主 观 性”以 及“科学 知 识 的 社 会 与 文 化 结 构”等方 面 则 表 现 为 现 代 特点。针对 在 职 科 学 教师，有 研 究 显 示 开 放 式 探 宂 动 态 特 征 的 个 人体 验 和 感 知 对 科学教师 理
35、解科 学 本 质 起 着 至 关 重 要 的 作 用。此 外，开 展 针 对 科 学 本 质 教 学 知 识 的 专 题 教师培 训 可以 有效 提 升 教 师 对 科 学 本 质 和 科 学 探 究 的 理 解，并 在 教 学 过 程 中 实 施关 于 科 学 本 质 和 科 学 探 究 的教 学 气 而 在 职 教师 方面，教 师 对 科 学 本 质 的 教 学 知 识 需 要 不 断 得 到 加 强，同 时 需 要 进 行 评估 反 馈，以 不 断 优 化 科 学 本 质 的 教 学 实践。例 如，等（）研究 了 三 位 能 帮 助 学生 理 解 科 学 本 质 的 教师，尽 管 他 们
36、 熟 知 科 学 本质 的 教 学 策 略，但 是 缺 乏 必 要 的 评 估 以 提 供 反馈支 持其 持 续 发 展 学 习 者 的 知 识，因 此 需 要 强 调 专 业 发 展，不 断 加强 教 师 科 学 本 质 教 学 知 识及 其 评 估，从 而 实 现 持 续 发 展 和 （）研究 了 南 非 小学 和 中 学 职 前 教 师对 科 学 本 质 的 理 解 情 况，结 果 表 明，南 非 职 前 教 师 在 科 学本 质 和 科 学 探 究 方 面 的 知 识 水 平 与来 自 土 耳 其 和 美 国 的 职 前 教 师 相 似，但 都 不 如 中 国 职 前 教 师 复 杂
37、气 由 此 可 知，不 同 国 家、地 区、文 化 背 景 的 职 前教 师 对 科 学 本 质 的 理 解 情 况 呈 现 不 同 的 特 征。科 学 教 师 所接 受 的 教 育历 程 并未 帮 助 其 清 晰 地 认 识 科 学 本 质，同 时也 表 明 科 学 教 师 在 职 前 教 育 以 及 职 后 参 加 培 训 的过 程 中 也 未 能 系 统 地 建 立 对 科 学 本 质 的 理 解。综 合 可 知，科 学 教 师 对 科 学 本 质 的 理 解 表 现 出 如 下 特 点。首 先，科 学 教 师 能 够 理 解 科 学本 质 并 在 教 学 中 注 重开 展 科 学 本
38、质 的 教 学 实 践，且 获得 了 较 为 理 想 的 效 果，但 是 仍 然 需 要 开 展 及 时 而 有 效 的 教 学 评 估，从 而 使 科学 教 师 得 到效 果 反 馈 以 不 断 提 升 教 学 实 践 效 果。其 次，科 学 教 师 能 够 理 解 科 学 本 质，但 是 没 有 在 教 学 过程 中 实 施关 于 科 学 本 质 的 教学，对 于 学 生 而 言，其 对 科 学 本 质 的 理 解 水 平 没 有 得 到 显 著 提 升。第 三，科 学 教 师 未 能 理解 科学 本 质，同 时 也 没 有 进 行 科 学 本 质 的 教 学 实 践。国 外 针 对 不
39、同 学 段 的 学 生 对 科 学 本 质 的 理 解 开 展 了 大 量 研 究，其 中 多 集 中 于 中 学 以 及 大学 阶 段。调 查 研 究 发现，高 中 学 生 在 科 学 本 质 理 解 方面 存 在 不 足，例 如 和 开展 的 研 究 发 现，高 中 生 对 科 学 本质 的 理 解 水 平 不 均 衡，许 多 学 生 对 科 学 的 理 论 负 载、受 社会文 化 影 响 等方面 还 处 于 质 朴 水 平？。但 也 有 研究 显 示，不 同 国 家 地 区 的 学 生 对 科 学 本 质 的 理解 表 现 出 不 同 的 特 征。等（）采 用 问 卷 对南 非 年 级
40、学 生 的 科 学 探 究 观进 行 了 研 究，研 究 样 本 包 括 名 年 级 的 学 生，来 自 所 学 校，横 跨南 非城 市 的 社 会 经济 范 围。结 果 显 示，学 生 未 能 准 确 理 解 科 学 研 究 包 含 多 种 研 究 方法。其他维 度 上，学 生 的 理解 水 平 比以 往 的 国 际 研 究 中 报 道 的 更 高一些，这 主 要 是 因 为 南 非 修 订 后 的 课 程 标 准 中 对 科 学 探 究 的 教 学 更 加 重 视 过 程 技能 而 非 内容。等（）针 对 七 年 级 学 生 关 于 科 学 探 究 的 理 解 情 况 开 展 了一项 国
41、际 联 合 调查 旨 在 建 立一个常 模 基准。结 果显示，能 够 达 到 理 性 水 平 的 学 生 占 比 普 遍 不 高，平 均 比 例 在 至 之 间，各 国 之 间 也 存 在 较 大 差 异。可见，不 同 国 家 和 地 区 的 学 生对 科 学 本 质 的 理 解 水 平 和 表现 情 况 各 不 相 同针 对小 学 阶 段 的 研 究 较 少，且 主 要 是 研 究 小 学 生对 科 学 本 质 某 些 维 度 的 理 解 情 况。有 关一二 年 级 小 学 生 对 科 学 本 质 理解 情 况 的 研 究 显 示，一二年 级 小 学 生 可 以 理 解科学 知 识 的 暂
42、定性、基 于 证 据、科 学 探 究 开 始 于 问 题 的 提 出 以 及 科学 需 要 人 类 的 创 造 力 和 想 象 力 等。例 如，等（）观 察 了一年 级 和二年 级 学 生 理 解 假 设 和 证据 之 间 区 别 的 能 力，该 研 究样 本为 个 来 自 美 国 波 士 顿 地 区 两 所 不 同 小 学 的 学 生，包 括 名一年 级 学 生 和 名 二 年 级 学生？。研 究 发 现，小 学 生 具 有获 取 知 识 的 元 认 知 基 础，能 够 区 分 信 念 和 证 据，并 能 对 假 设 进行 检 验。和 （）开 展 的一项 案 例 研 究 显 示，科 学 教
43、师 可 以 采 用 显 性反 馈 的 方式 开 展 科 学 教 学，帮 助 小 学一年 级 的 学生 理 解 科 学 本 质，包 括 科 学 是 基 于 经 验 的、创 造 性 的、主 观 的、科 学 从一个 问 题 开 始、可 以 采 用 多 种 方式 来 研 究一个 问 题 等 气 低 龄 儿童 在 生 活 中 接触 科学、感 受科 学 给 生 活 所 带 来 的 影 响，在 此 基 础 上 开 始 建 立 对 科 学 的 认 识 和理 解。有 研究 显 示，低 龄 学 生 能 够 在 观 察 的 基 础 上 建 立 科 学 解 释。和 （）针 对 低 龄 学 生 在 开 放 探 究 活 动 中 对 科 学 推 理 的 理 解开 展 研 究，教 师 鼓励 学生 们 在 学 年 内一直思 考 这 些 科 学 概 念，学 生 们 总 是 被 要 求 证 明 他 们 的 回 答，并使 用 证 据 来 桿 卫 他 们 关 于 科 学 内容 的 观 点。研 宂结 果表 明，这 些 学 生 中 的 部 分 人 能 够 在 观 察 的 基 础 上 构 建 科 学 解 释，但 只有 在 向 教 师 提 供 如 何 教授 科 学 推 理 并 在 课 堂 上 实 施 科 学 推 理 的 专 业 发 展 时 才 能 实 现。
