陆真德国中学科学教育教学改革项目考察报告.pdf

陆 真：德国中学科学教育教学改革项目考察报告 - 37 -内容提要：进入新世纪以来，联邦德国实施了一系列旨在促进课程教学和科学教育质 量 的 改 革 项 目 ， 其 中 情 景 教 学与设计是理科教学改革领域(Kontext Lernen)的一个主要项目论文以化学情景(Chemie 项目为例，着重从课题的理论哲in Kontext)学基础、框架与构成、案例设计、初步评价等方面，对德国科学教育改革观念与举措进行了教学论视野的分析，以期为我国新课程改革提供一些参考关键词：化学情景教学；理论与课题框架；情景过程设计；教学变化 从上个世纪年代起，统一后的联邦德90国非常关注跨世纪的基础教育改革与发展，对科学教育的教学质量给以高度的重视在进行和TIMSSPISA*等国际教育质量评估项目中，发现德国中学阶段的科学教育质量存在着许多问题，成效也不令人满意评估数据表明：德国中学生随着年龄的增长对科学与数学的兴趣在降低（这与现代社会知识结构中科学与数学的组成比例不断增大而相矛盾）；在课堂外运用科学知识解决实际问题和做出正确的判断上存在着相当大的困难和问题[1]评估还表明在理科教学中普遍缺乏知识的获得过程和概念原理学习的情景，从而导致学生不能有效地在生活与社会的真实问题环境中加以应用，也成为阻碍学生进一步深入科学学习和兴趣降低的主要原因之一。

德国教育界认为单纯的知识积累会很快遗忘，只有那些在生活与社会中有效应用的知识和概念才是巩固的科学教育改革的导向就是要改变科学学习的情境和途径，鼓励学生将有限的科学概念用来解决与自己身临世界相关的问题，并做出价值观上正确的判断，从而巩固和促进概念的学习与强化，激发他们对科学学习与探究的兴趣年在德国联邦政府教育部的资助1998下，设立了国家级的提高数学和科学教学质量 的 改 革 项 目 “ 情 景 教 学 ” (Kontext 针对德国教与学存在的关键问Lernen)题，以全新的改革方法和思路来设计、实施项目[2]首先由基尔大学的科学教育研究所 [Leibniz-Institute for Science Education(IPN)、 多 特 蒙 德 大 学of Kiel University]、 奥 登 堡 大 学(Dortmund University)(O、萨尔兰登大学ldenburg University)(Saarland 和英国约克大学等University)(York University)所大学的多名化学教学研究人员联合发5100起了建立一项旨在改善和促进年级化学教8-13学质量的合作研究项目“Chemie im Kontext“（化学情景教学，下简称）。

ChiK年，笔者重点考察了正在全德国实2004施的情景教学项目并同(Kontext Lernen)项目的负责人教授、ChiKReinhard Demuth和研究员进行了Peter NentwigMartin Lindner多次讨论，参加了项目规划、教师培训、中学化学课堂教学观摩，并作了现场录象和专德国中学科学教育教学改革项目考察报告——情景教学（化学）的构建与实施Chemie im Kontext南京师范大学化学教育研究所 陆 真 《外国中小学教育》年第期200512- 38 -访，亲身体验了德国科学教育改革过程，下面从教学论视野对其研究目标、设计思想、项目构成、实践等方面来进行归纳和介绍研究项目的启动和目标1经过两年多的准备，项目于年正式2001实施，德国个州中有州的多名中学1612200化学教师参与了项目的第 期研究和实践1以专业研究人员为核心组，开展区域性的教师培训和研修；进行教学情景的设计、教学应用；通过个别与集体的研究，将个人的成果开展校内校际合作交流、反馈与评价过程见图 ）1图项目结构 1 ChiK 研究的核心目标是：⑴在确立必需掌握化学基础概念基础上，向化学教师提供教学指导、案例、教学建议和设计的教学情景单元。

⑵带动教师在自己的课堂和学校的特定学习环境中，构建具有个人特色的教学结构与情境⑶在解决情景中的问题时，促进学生深入学习化学与科学基本概念和理论知识在应用中增进对知识的系统理解和体验学习化学的乐趣⑷促进与相关学科（如数学、物理、生命科学、地理科学）之间的知识整合与联系[3] 、项目设计理论背景2 ChiK项目的设计与发展主要以科学素养（化 学学习中学生应该学和达到些什么？）、学习动机理论（如何有效地激励学生主动地去学习化学？）、建构主义学习观点 如何创(设新的学习情境和建立化学基本概念框架来支持学习过程？ 三个基础理论为哲学理) 念科学素养2.1 (Science literacy) 德国学者认为后工业化时代的社会公民 的科学素养由科学知识、科学能力和科学价值观三个部分组成（见图 ）科学知识是2构成科学素养的基础和载体，核心是科学能力Science competence)图科学素养组成2 Chik科学能力是指能够发现问题、策划并得出明确结论，用来做出关于自然世界在人类活动时导致变化的决定的那种特定能力学生在通过的教与学、科学探究，逐步ChiK形成科学素养中的各项能力，成为符合社会所需求的各层次人才。

[4]学习动机理论2.2 (Theories of learning motivation)为了开展有效的教与学，教师应当知道如何启发学生的学习动机从自我定向理论的角度去分析学生(Self-determination theory)的学习动机，了解自我控制、学习能力支持、与社会相关程度、教学质量、教师的热情鼓励和适当的教学内容等因素的影响[5]项目通过强化这些因素来设计学习与应用相关的化学探究情境专题，来激发学生的学习兴趣与探究动机，在小组活动和自我定向的基础上，指导学生更加自觉地参与计划的制定和进入解决问题的过程，通过参与活动来培养和发展自己多方面的能力建构主义学习观念——情境的构建2.3 与概念的转变项目框架讨论、目标 （在职培训与学习）交流、反馈与评价 （形成性、总结性评价）发展、设计教学情境单元教学实践项目框架讨论、目标 （在职培训与学习）交流、反馈与评价 （形成性、总结性评价）发展、设计教学情境单元教学实践学 科知 识能 力认 识论 能力学 习能 力信 息能 力社 会能 力组 织能 力伦理道 德能 力科学 素养知识能力价值观学 科知 识能 力认 识论 能力学 习能 力信 息能 力社 会能 力组 织能 力伦理道 德能 力科学 素养知识能力价值观陆 真：德国中学科学教育教学改革项目考察报告 - 39 -化学基本概念的系统发展 3.2 的目标是建立一个系统的基本化学 Chik学生的学习过程是一个独立的知识建构的过程，学习情境可以强烈的影响知识的获取与应用，创设不同的学习情境，将会带来完全不同的效果与质量。

在促进能力和发展的前提下，作为同等地位的教师与学生共同探究、讨论、活动，意味着学习过程从个体行为转变为一个群体过程意味着进行有意义的概念体系的构建，也标志着科学探究为主体的学习情境的建立[6]从这些哲学理论角度考虑建构出有效的 学习情境的基本要素应当包括：采用综合性的学习背景来开始进行专题性的探究学习；使用优秀和真实的教学材料；从多角度围绕学习目标和内容进行探究和学习；学习者在过程中有清晰的反思；形成提出问题和设计解决的途经；将以小组合作活动为主的群体性讨论与交流作为情境过程中的一个主要部分这些要素对有效地进行化学概念的学习 和转化是重要的，使学生在情境过程中由使用日常生活经验解释所遇到的问题向着使用更多的化学概念解释问题转变，并在不同阶段和环境中应用，使得这些抽象的化学基本概念得到更深刻的理解和转化，形成科学素养所需要的学科知识能力和认识能力[7]、项目研究组成与基本框架3 ChiK主要由化学情景、化学基本概念和 ChiK化学教学方法三个部分组成化学情景 3.1 情景以教学单元为主体组成每个教学 单元是一个与现实生活紧密相关的真实化学内容专题，如：药物是如何止痛的；如何使用和处理大量的塑料制品等。

学生需用所学习的化学知识和相关学科知识去处理、阐述对这些论题的调查，解决问题并作出价值判断[8]（见表 ）1表相关专题内容介绍 1 ChiK 专题名称相关内容涉及的基本概念实施年级 令人绝望的品 酒师——化学 的帮助调查可口可乐和饮料 （过滤、蒸发、滴定）微粒概念的学习物质——微粒 （物质由微粒组成） 溶液的概念年级，第一年9 学习化学课程干净、整洁和 优雅的家用酸 性清洁剂生活、环境、技术中有关酸的介绍，共同结构，值，pH 酸碱反应结构——性质（作H+ 为酸的共同性质） 接触——反应年级9乙醇——作为 饮料啤酒、酒类、液体（发酵、分离、过滤技术），饮料中 的乙醇含量（密度），乙醇的性质（沸点、溶解度、可 燃性），乙醇对人体组织的作用，在人体肝脏中分解过 程，酒精的其他用途结构——性质（氢键 的作用） 原料——产物 乙醇氧化为乙酸年级10动物和人为什 么被尼尔斯湖 窒息而死一个真实的事件 二氧化碳随火山爆发而喷出物质——微粒 结构——性质年级10汽 油 什么原因使汽油成为可用的燃料？ 凭什么标准来判断不同的燃料？（热值、实用性、 价值、运输安全型、环境）结构——性质 石油的提炼过程、不 同燃料的构成、结构 差别与性质差别年级11能量的来 源一次性电池和可充电电池的区别？ 了解不同类型的电池的标准制定原料——产物（氧化 还原反应过程） 能量——熵年级12汽车能没有塑 料吗？特别性质——特别用途；各种聚合物的分子结构、生产 方式和再循环利用结构——性质 单体——聚合物 定向聚合反应过程年级12-13《外国中小学教育》年第期200512- 40 -概念，这个系统是理解化学科学的基础，是科学素养所必须的，主要反映在六个方面：物质——微粒、结构——性质、原料——产物、能量——熵、化学平衡、反应速率。

情境单元引出不同的化学知识专题：首先学生在学科知识的层面上（主要是在学校所学习知识）进行联想、启发、应用，然后通过完成专题来加深对化学基本概念的理解，建构概念体系当连续的进行概念探究，更多的知识被建构，最终构成所需要的整个化学知识系统为了更好地巩固概念体系，基本概念与理论在不同专题中重复出现，如能量在燃烧中出现后，又在食品和地球生态中再现，基本概念的变式与再现、描述与应用促进了知识的迁移，同时帮助学生在不同情境下从不同角度地去深入理解[9]经过这些单元的学习和探究，原有的化学知识不再是封闭和独立的，而成为与相关实际内容相联系的非抽象性知识这种提升与变化是通常学生在传统课堂教学中不能自我达到的需要教师的最初引发、情境指导、自我定向与合作探究来达到更高层次的理解与平衡教学系统3.3 在化学教学理论的指引下，构建自我定 向的合作学习提供了必要的教学资ChiK源，学生在教师的指导和支持下，参与探究性学习活动，活动主要以小组形式开展，通过社会性活动与交流、讨论来帮助学生发展共同概念和调整个人理解与冲突，教师的作用是促进学生在学习过程中发生系列的变化学习过程的情境设计应当包括四个阶段：接触阶段，向学习者提(Contact phase)供专题学习素材，连接与专题有关的前期知识与思想。

好奇与计划阶段(Curiosity and planning ，学习者通过材料学习激发探究兴phase)趣，提出问题和假设，形成探究策略、步骤，面对新的情境准备探究计划探究阶段，学习者以(Elaboration phase)独立或团队形式实施探究，提交和交流其结果与心得联结与练习阶段(Nexus and exercise ，通过研究内容与知识内容的联结，phase)更新原有知识结构，发展基本概念和融合跨学科知识其过程结构见图4图实施过程4 Chik过程的特点是：支持学生的自我体现， 鼓励学生表达自己的理解、知识、思路。