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生物跨學(xué)科教學(xué)案例范文第1篇

一、對學(xué)科整合的認(rèn)識

二十年前發(fā)達(dá)國家發(fā)起了新課程改革運動，其中一個課改方向正是學(xué)科整合開發(fā)綜合課程內(nèi)容，開展相關(guān)的教學(xué)法探索。在我國近十年的新課改內(nèi)容中創(chuàng)設(shè)綜合性課程乃一大亮點。綜合性課程可以理解為課程整合的具體體現(xiàn)。該類課程的優(yōu)點是改變目前科目設(shè)置過多和缺乏整合的現(xiàn)狀，體現(xiàn)課程結(jié)構(gòu)的均衡性、綜合性和選擇性；可以促進(jìn)學(xué)生頭腦中對不同領(lǐng)域?qū)W科內(nèi)容知識的遷移，有利于建構(gòu)完整的知識結(jié)構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生個性與全面性發(fā)展，且內(nèi)容往往與社會問題聯(lián)系，學(xué)生學(xué)習(xí)動機很強。小學(xué)各科教材內(nèi)容分自然、社會、藝術(shù)三大學(xué)科領(lǐng)域。就學(xué)科整合而言可以理解為將這三大不同領(lǐng)域的具體課程內(nèi)容和不同教學(xué)方法進(jìn)行分析，以最基本的課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)為起點，找出不同學(xué)科的共性和聯(lián)系點，創(chuàng)設(shè)綜合課程。筆者著重圍繞美術(shù)和科學(xué)兩學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)工作實踐體會進(jìn)行分析，認(rèn)為兩學(xué)科整合存在可行性。

二、美術(shù)與科學(xué)學(xué)科整合的可行性

1.分析美術(shù)課標(biāo)與科學(xué)課標(biāo)

分析義務(wù)教育階段美術(shù)與科學(xué)兩學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)內(nèi)容領(lǐng)域、教法，可以找出聯(lián)系的共性之處有：（1）小學(xué)階段美術(shù)與科學(xué)兩學(xué)科課程同屬于啟蒙課程。啟蒙課程是要通過一定內(nèi)容與形式的課堂教學(xué)實現(xiàn)啟蒙教育目的，即提供由基本概念、技能建構(gòu)的教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)，通過教學(xué)引導(dǎo)小學(xué)生形成基礎(chǔ)性學(xué)習(xí)方法、思考與解決問題的能力和一生所需的最基本的知識素養(yǎng)。（2）兩學(xué)科都以布盧姆知識與概念、過程與方法、情感態(tài)度價值觀三緯度為目標(biāo)設(shè)置原則。（3）兩學(xué)科都是重在學(xué)習(xí)者的活動參與，讓他們在參與中體驗和感知，在廣泛的文化情境中通過教學(xué)使其對世界多元文化樹立尊重意識，認(rèn)識人類社會的豐富性，樹立熱愛大自然環(huán)境資源、熱愛生活的情感。（4）兩學(xué)科課標(biāo)中對情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)的教學(xué)意義表述都包含兩個層面內(nèi)容。一是人與自然和諧相處的意識培養(yǎng)，二是引導(dǎo)學(xué)生意識到人類與自然和諧發(fā)展的重要性和當(dāng)今人類社會對自然環(huán)境破壞的嚴(yán)峻問題。此類內(nèi)容往往是小學(xué)科學(xué)教材內(nèi)容中分量較重的部分，而在美術(shù)教材內(nèi)容課題編寫中似乎體現(xiàn)得不充分。因此，以課標(biāo)理念為指導(dǎo)聯(lián)系學(xué)生生活經(jīng)驗創(chuàng)設(shè)綜合課題有一定的實踐意義。

2.美術(shù)與科學(xué)學(xué)科教材內(nèi)容的聯(lián)系性

海淀區(qū)小學(xué)科學(xué)課使用的教材為教科版，在四至六年級共使用八冊教材，內(nèi)容為生命世界、物質(zhì)世界、地球與宇宙三大領(lǐng)域?？v覽海淀區(qū)小學(xué)使用的人美全國版共十二冊美術(shù)教材，會發(fā)現(xiàn)以植物、動物、山水環(huán)境等物質(zhì)世界的寫生、創(chuàng)作表現(xiàn)為內(nèi)容的課題幾乎各冊皆有。兩學(xué)科教材內(nèi)容編排都關(guān)注地球上的動植物、天氣、巖石等生物與非生物構(gòu)成的自然環(huán)境資源。當(dāng)然兩學(xué)科探索的視角領(lǐng)域不同：在相近的自然領(lǐng)域課程中，美術(shù)課教學(xué)重在引導(dǎo)學(xué)生通過觀察和想象，以畫筆和其他媒材表現(xiàn)客觀對象的視覺特征和對象在內(nèi)心中的感受，從而認(rèn)識人類生活的地球環(huán)境資源；而科學(xué)課教學(xué)重在通過現(xiàn)象的理解和問題的提出，進(jìn)行猜想、觀察與實驗驗證，得出結(jié)論，通過科學(xué)探究過程培養(yǎng)學(xué)生研究問題、解決問題的意識與方法，目的還是認(rèn)識人類生活的環(huán)境資源世界。學(xué)科整合的前提是不同領(lǐng)域的學(xué)習(xí)內(nèi)容要有共同或緊密聯(lián)系之處，通過整合創(chuàng)設(shè)出綜合課程，避免學(xué)習(xí)者面對過多科目內(nèi)容，而是通過學(xué)習(xí)綜合課獲得跨學(xué)科的共性內(nèi)容，促進(jìn)頭腦中知識結(jié)構(gòu)的遷移，有助于減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。通過學(xué)習(xí)內(nèi)容分析，就自然資源世界領(lǐng)域而言，創(chuàng)設(shè)美術(shù)與科學(xué)綜合性課程內(nèi)容具有可行性。

3.對兩學(xué)科課堂教學(xué)內(nèi)容與方法整合的思考

近幾年來，筆者跨校分別聽了美術(shù)與科學(xué)兩學(xué)科以動植物、非生命自然物質(zhì)世界領(lǐng)域為內(nèi)容的公開教學(xué)研究課，感受頗多。分析教學(xué)案例體現(xiàn)的問題可歸納為：(1)畫科學(xué)簡圖和美術(shù)課的觀察寫生繪畫方法的異同點及相互遷移關(guān)系。(2)兩學(xué)科在動植物相近的課題內(nèi)容領(lǐng)域是否能整合為綜合課？反思上述問題筆者認(rèn)為：(1)科學(xué)簡圖力求以線條和簡單色彩準(zhǔn)確表現(xiàn)觀察對象（如某類動植物生長）外在特征，特點是表現(xiàn)以線條為主，要求準(zhǔn)確具體，不摻雜個人主觀想象編造，這是和美術(shù)寫生內(nèi)容與方法的區(qū)別。但除此之外，科學(xué)簡圖與美術(shù)寫生畫有許多共性和聯(lián)系，即都需要細(xì)致觀察發(fā)現(xiàn)對象特征，努力表現(xiàn)特征，只是美術(shù)繪畫允許并鼓勵表現(xiàn)者以想象、添加方式描繪對象，可以有主觀發(fā)揮，但繪畫寫生作品仍要注重表現(xiàn)對象特征的真實表現(xiàn)，不提倡過多變化?？梢?，繪畫寫生練習(xí)方法的掌握是科學(xué)簡圖繪制能力的基礎(chǔ)，許多生物研究者也都是通過寫生繪畫練習(xí)奠定了扎實的野外科研繪制科學(xué)簡圖的能力。二者緊密聯(lián)系，有必要進(jìn)行相互滲透性教學(xué)。(2)就美術(shù)、科學(xué)兩學(xué)科內(nèi)容的銜接而言，教師可以在自然環(huán)境（如動植物、氣候、巖石等領(lǐng)域）中創(chuàng)設(shè)綜合課內(nèi)容，教學(xué)目標(biāo)要體現(xiàn)自然物質(zhì)的知識性常識、觀察認(rèn)識其特征的繪圖表現(xiàn)方法掌握、探究思維意識培養(yǎng)、野外收集資料方法介紹等方面。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)時需要面對真實對象，甚至走到自然中去體驗，其效果不言而喻。

三、兩學(xué)科整合的實踐探索案例

下面結(jié)合筆者個人教學(xué)整合的創(chuàng)設(shè)實踐經(jīng)驗談?wù)劽佬g(shù)課與科學(xué)課整合性教學(xué)的思路。2009年筆者開設(shè)了美術(shù)科學(xué)環(huán)保綜合課，通過講授知識和輔導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行繪畫創(chuàng)作參賽兩個階段教學(xué)活動，取得了一定教學(xué)效果。

1.創(chuàng)設(shè)環(huán)保綜合課背景

2009年，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署和羅紅環(huán)保基金共同主辦了“生物多樣性，與自然相連”為主題的海淀區(qū)美術(shù)教師培訓(xùn)活動，旨在通過我區(qū)美術(shù)教師在學(xué)校創(chuàng)設(shè)相關(guān)課程，介紹環(huán)保知識，輔導(dǎo)學(xué)生參加環(huán)保內(nèi)容的繪畫創(chuàng)作，促進(jìn)小學(xué)生樹立保護(hù)生物多樣性、愛護(hù)自然環(huán)境的意識。這次環(huán)保主題教師培訓(xùn)與教學(xué)活動項目為美術(shù)與科學(xué)學(xué)科開展綜合課題教學(xué)提供了難得的課程整合教學(xué)實踐機會。

2.環(huán)保綜合課教學(xué)實施過程

由于筆者教美術(shù)課和科學(xué)課，才有機會以美術(shù)教師身份參加本次美術(shù)學(xué)科環(huán)保培訓(xùn)教研活動。培訓(xùn)結(jié)束后筆者創(chuàng)設(shè)了環(huán)保相關(guān)主題的美術(shù)科學(xué)綜合課：先利用教研獲得的生物多樣性及地球氣候變暖教學(xué)課件，結(jié)合下載的哥本哈根氣候大會信息在各年級開展教學(xué)；然后，為學(xué)生提供環(huán)保畫創(chuàng)作參賽機會。

3.環(huán)保綜合課教學(xué)效果

本次環(huán)保課教學(xué)對實現(xiàn)學(xué)生知識、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)有意義。教師通過演示生物多樣性及地球氣候變暖、生物資源遭到破壞的教育課件使學(xué)生們產(chǎn)生了對環(huán)保問題嚴(yán)峻性的認(rèn)識和自然環(huán)境危機的擔(dān)憂，創(chuàng)作熱情被點燃。在繪畫創(chuàng)作階段學(xué)生們展現(xiàn)的創(chuàng)作構(gòu)思可以從參賽作品中得到體現(xiàn)。在課堂開展環(huán)保知識講座引領(lǐng)學(xué)生投入到“生物多樣性、與自然相連”為主題的繪畫創(chuàng)作形式是比較鮮見的，它是小學(xué)美術(shù)與科學(xué)課整合性教學(xué)形式的有益嘗試。直觀的繪畫形式可以向世人表達(dá)每一位接受環(huán)保教育的小學(xué)生內(nèi)心世界，不同的情感和想法都在畫紙上流露出來。講座課是吸收信息，繪畫則是表達(dá)個人聽講座后的感受，是個人積極情感態(tài)度與價值觀形成的再教育，其意義及效果不同于科學(xué)課堂上畫的記錄圖。

4.對學(xué)生自評的認(rèn)識

環(huán)保課課后，學(xué)生進(jìn)行自評即寫收獲感想，筆者將學(xué)生自評內(nèi)容歸類并制出統(tǒng)計圖（見圖1），可以看出學(xué)生有了對環(huán)保問題的新認(rèn)識，這正是教師注重結(jié)合社會問題開設(shè)綜合性課題教學(xué)的效果。

當(dāng)然，不同學(xué)習(xí)領(lǐng)域畢竟有應(yīng)掌握的獨立內(nèi)容，所以各學(xué)科仍有獨立價值。筆者今后整合性課題的研究思路可以概述為：在對美術(shù)、科學(xué)課標(biāo)深入領(lǐng)會的同時，熟悉兩學(xué)科教材教參內(nèi)容，在分析學(xué)情的前提下針對聯(lián)系緊密的內(nèi)容進(jìn)行整合，創(chuàng)設(shè)聯(lián)系社會和學(xué)生生活經(jīng)驗的綜合課題；而對于兩學(xué)科聯(lián)系性不強的大部分教材內(nèi)容仍需要分科教學(xué)，以確保學(xué)生在美術(shù)課和科學(xué)課學(xué)習(xí)中獲得不同的知識與方法?？傊谶M(jìn)行分科教學(xué)的同時，積極開發(fā)聯(lián)系性強的美術(shù)科學(xué)兩學(xué)科整合性教學(xué)內(nèi)容，最終促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]韋鈺,[加]P•Rowell.探究式科學(xué)教育教學(xué)指導(dǎo)[M].北京：教育科學(xué)出版社,2005.

生物跨學(xué)科教學(xué)案例范文第2篇

一、“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)論”課程之不足

（一）教材選擇單一

目前為止，“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”教材較少，僅有4個版本的教材，其中3種是國內(nèi)專家編寫，1種為國外專家所著。按照國內(nèi)外先后順序排，分別有《小學(xué)科學(xué)教育概論》（陳華彬、梁玲編著2003年編著）、《小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)》（張紅霞2004年編寫）、《小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)》（劉德華2009年編寫）；《新小學(xué)科學(xué)教育》（宋戈翻譯，美國薩瑪•沃澤曼編著）等。前三者均從心理學(xué)和教育學(xué)視覺入手，著重是讓學(xué)生全面系統(tǒng)掌握學(xué)科理論知識，但缺乏將理論轉(zhuǎn)化為實踐技能的有效方法，在學(xué)習(xí)過程中很難體現(xiàn)實踐性；后者是一本外國教材，教學(xué)案例較多，也注重了教師教法與學(xué)生技能的培養(yǎng)，但由于國外教育的價值觀和人生觀以及小學(xué)教育目標(biāo)與我國小學(xué)教育有很大差異性，書中的小學(xué)科學(xué)教育案例都存在一定的水土不服現(xiàn)象，需要教師和學(xué)生的甄別，同時對教材“本土化”，這些都對教學(xué)產(chǎn)生了比較多的麻煩，故大多數(shù)學(xué)校僅將其當(dāng)成參考資料供補充使用。

（二）學(xué)科知識缺乏整合

從小學(xué)科學(xué)課程的角度看，小學(xué)科學(xué)課程涵蓋了化學(xué)、生物、物理和地理等自然學(xué)科，需要科學(xué)教師掌握自然科學(xué)領(lǐng)域的系統(tǒng)知識，了解自然科學(xué)的研究方法。作為一名小學(xué)科學(xué)教師能夠融會貫通地將自然科學(xué)領(lǐng)域的知識和研究方法介紹給學(xué)生。“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”的課程體系中，仍然沿襲著根據(jù)單一學(xué)科知識講解小學(xué)生三維目標(biāo)培養(yǎng)的模式，未涉及通過自然科學(xué)學(xué)科間整合、綜合課程開發(fā)，進(jìn)一步提高學(xué)生對小學(xué)科學(xué)教學(xué)的認(rèn)識。實踐教學(xué)中，在課程功能上，對課程本身深度和寬度的挖掘不足，沒有發(fā)揮好提升課程價值，向課程本體本質(zhì)追問的作用。從課程與教學(xué)論視角看，由于“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”仍然處在不斷發(fā)展階段，本身還沒有建立起公認(rèn)的科學(xué)體系，知識體系化、模塊化不足，與其余學(xué)科相比課程涵蓋了大量瑣碎的復(fù)雜的理論知識，信息廣度過大，不利于學(xué)生知識體系的建構(gòu)。從理論上講，承擔(dān)“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”教學(xué)的教師應(yīng)該特別注重教學(xué)策略，幫助引導(dǎo)學(xué)生內(nèi)化課程知識，但大量承擔(dān)此學(xué)科教學(xué)的教師在實踐中卻延續(xù)使用滿堂灌的方式教授這一學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容。許多學(xué)生埋怨學(xué)習(xí)是“上課記筆記、下課背筆記、考試考筆記、考完忘筆記”，讓學(xué)生不能從本質(zhì)上認(rèn)同課程內(nèi)涵，課堂缺乏教育策略的使用，僅僅停留在平鋪直敘地講授書本知識。教師教學(xué)時未考慮課程信息廣度大的特點，還是將課程按照常規(guī)課程定位，教學(xué)中不注意將學(xué)科知識和教育教學(xué)理論兩者相互割裂的體系結(jié)合起來，不善于從包攝性、抽象性和普遍性等方面組織教學(xué)資源。［2］教師簡單粗暴地把異常龐雜、陌生和一定難度的，同時包含國內(nèi)外同一時期的不同理解和不同歷史時期的不同理解的知識“填鴨式”傳遞給學(xué)生，加重了學(xué)生理解和內(nèi)化知識的負(fù)擔(dān)。“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”在課程的內(nèi)涵和外延上均面臨著知識整合的挑戰(zhàn)，這對教授和學(xué)習(xí)本課程的教師和學(xué)生都提出了更好的要求。

（三）實踐活動欠缺

“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”是一門實踐性很強的課程，它是學(xué)生職前教育中加深教育教學(xué)理論知識理解和關(guān)聯(lián)學(xué)科間知識的必要環(huán)節(jié)?！靶W(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”本應(yīng)結(jié)合豐富的實踐活動（例如：教師的示范講授課、參加小學(xué)科學(xué)教學(xué)見習(xí)、觀摩優(yōu)質(zhì)課錄像、教學(xué)討論等）來加深相關(guān)理論的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步引導(dǎo)師范生理論聯(lián)系實際和理論指導(dǎo)實踐的教學(xué)自覺，讓學(xué)生進(jìn)行最基本的教學(xué)技能訓(xùn)練和教學(xué)反思活動。但許多高校在開設(shè)本課程時，機械地將“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”理解為一門專門講授學(xué)科教學(xué)理論的課程，忽略了課程結(jié)構(gòu)中的實踐性，將其當(dāng)作純理論課設(shè)置，又或以理論課為主、實踐課為輔的方式設(shè)置，沒有將課堂教學(xué)的外延和內(nèi)涵擴展到實際教學(xué)去。同時，由于教學(xué)資源的欠缺、教師能力的局限和實訓(xùn)場所的限制等客觀因素的影響，不論是學(xué)校還是授課教師都很少考慮建立起以學(xué)生教學(xué)實踐活動為中心的課程體系，由此導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時缺乏必要的實踐活動，很少得到升華理論知識、檢驗理論的機會。

二、“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”課程有效教學(xué)對策

（一）注重專業(yè)研究，整合學(xué)科知識

“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”教師不僅是課程的教授者也是研究者，他們既是主體也是客體，更是發(fā)展課程最積極的參與者。“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、知識內(nèi)容和理論支撐等基礎(chǔ)性支架都在不斷發(fā)展前進(jìn)，需要廣大一線教師和研究共同構(gòu)建、發(fā)展和完善理論體系。其重點是“研究小學(xué)各科之目的、材料及其處置方法”。［3］需要指出的是，這里的研究特指帶有“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”特點與專業(yè)語言的研究，通過研究，嚴(yán)肅地區(qū)分通俗認(rèn)識的東西，摒棄“民間式”的經(jīng)驗。［4］同時，研究者需要站在認(rèn)識論和方法論的高度，合理地把它們放到適當(dāng)位置，從“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”內(nèi)部將其不同側(cè)面、各個功能和機制整合，構(gòu)建成為具有顯著民族、地域特點的統(tǒng)一整體。具體的來說，不論是研究還是教授“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)論”，均需要做到：1．統(tǒng)一課程與教學(xué)的關(guān)系。課程與教學(xué)是一個整體，這已經(jīng)是國內(nèi)外專家達(dá)成的共識。但在實際教學(xué)過程中，有許多教師為了能夠“講清楚”知識，有意無意的將課程和教學(xué)拆解分離，試圖分別講清知識，違背了教育理論發(fā)展的規(guī)律，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，誤導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)割裂開的知識建構(gòu)。要避免這種情況，教師需要謹(jǐn)記：教學(xué)是一種課程過程，課程是一種教學(xué)事件，［5］在講解的過程中，應(yīng)從文化的整體性出發(fā)，進(jìn)行系統(tǒng)化、類型化或模型化的分析，并做出價值辨析、實踐建議。［6］不能用文化圖景概念統(tǒng)籌課程與教學(xué)的內(nèi)容，不論是講解哪個部分內(nèi)容，均需說明它在整體中的地位和所起的作用，闡述它和其它部分的關(guān)系，從而達(dá)到幫助學(xué)生認(rèn)識課程與教學(xué)的整體，構(gòu)建起統(tǒng)一的課程與教學(xué)。2．統(tǒng)一感性經(jīng)驗和抽象理論的關(guān)系。雖然“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”是一門實踐性較強的一門課程，但是它并不只是以單純的實踐性事件累加而成，而是對基于經(jīng)驗事實的自然知識進(jìn)行真假判斷。教學(xué)中，教師易直接用自己的直接經(jīng)驗代替科學(xué)體系，將科學(xué)體系簡單地處理成一連串的描述性語言，無法讓學(xué)生掌握真正的概念、原理和規(guī)律，教學(xué)效果欠佳。因此，特定的事件應(yīng)該納入整體的科學(xué)體系內(nèi)，從實際的問題引申到普遍性的概念、從局部的問題推廣到整體性的理論，將總結(jié)的東西嚴(yán)密地思辨，形成以感性支撐理性、用抽象統(tǒng)領(lǐng)經(jīng)驗的課堂。3．統(tǒng)一學(xué)科知識和教育理論的關(guān)系。小學(xué)科學(xué)本身就是一門綜合性課程，而“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”是教育人們?nèi)绾谓淌诖苏n程的課程，這更需要教師具備高超的智慧和過硬的專業(yè)素養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)，要求教師既有理科學(xué)習(xí)的嚴(yán)密和實驗精神，又要用文科表達(dá)的豐富和思維的邏輯；針對課程中反映的概念符號、數(shù)量關(guān)系及自然知識，宜用抽象了“典型”的問題、故事等經(jīng)驗事實進(jìn)行真假判斷。即將原有知識背景滲透到現(xiàn)實教學(xué)，用跨學(xué)科的方法幫助學(xué)生識記和理解既有的科學(xué)結(jié)論，并用直觀形式、意境與學(xué)生的生活感受聯(lián)系起來，引導(dǎo)學(xué)生在自我經(jīng)歷與知識之間建立關(guān)聯(lián)，獲得“體驗”。做好這三個統(tǒng)一，即可將“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”從教學(xué)理論和科學(xué)學(xué)科知識相互交融，給學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)和理論聯(lián)系實踐打下基礎(chǔ)。

（二）改革課堂教學(xué)，創(chuàng)新實踐方式

人要學(xué)會一種知識、掌握一種技能，必要的感知是基礎(chǔ)?！靶W(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”應(yīng)該將教學(xué)實踐活動納入到課程體系。學(xué)生在大學(xué)校園學(xué)習(xí)，特別缺少的就是對小學(xué)科學(xué)真實課堂的認(rèn)識，往往采取的都是“隔空向望”的虛擬想象，當(dāng)然不能達(dá)到預(yù)期的教育目標(biāo)。特別是對于如何進(jìn)行小學(xué)科學(xué)教學(xué)這類操作性技能，由于其含有隱性的、不可言傳的、個性化的內(nèi)容，是不可能通過老師教會，只能由學(xué)生“悟”出來，所以必須由學(xué)生自己親自實踐得到相關(guān)經(jīng)驗，再內(nèi)化成為自己的體驗，最后不斷凝煉升華成為一種教學(xué)自覺。為此，應(yīng)該在課程培養(yǎng)體系中更多的加入實踐性課時，適量的充實學(xué)生教學(xué)實踐，利用開放的體系使學(xué)生創(chuàng)造性的生長出完善的教師教育技能。在設(shè)計課堂時，可以采取以下的幾種策略：1．開展微型課堂設(shè)計。展開一整堂課對于初學(xué)者有極大難度，我們可以要求學(xué)生從針對教學(xué)一兩個知識點進(jìn)行設(shè)計開始，開展啟發(fā)式、討論式、發(fā)現(xiàn)式的教學(xué)過程討論和教學(xué)執(zhí)行環(huán)節(jié)研究，指導(dǎo)學(xué)生合理設(shè)計教學(xué)方案、適時把控課堂教學(xué)、深刻開展課后反思和充分實施團(tuán)隊備課等方面，模擬教學(xué)全部環(huán)節(jié)，形成微型課堂。通過微型課堂的練習(xí)，讓學(xué)生模擬一堂課的教授，由簡及繁、由易及難，學(xué)生充分體驗后，再一步一步增加知識點，完成一整堂課的教授。2．搭建“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”實驗平臺。整合學(xué)校資源，建立課程實驗室和網(wǎng)絡(luò)空間交流平臺。課程實驗室是一個現(xiàn)實的研究場所，即提供給教師，也為學(xué)生開放。一是在課程實驗室中提供紙質(zhì)的課程資料、必要的參考案例、標(biāo)準(zhǔn)化的教室和教室辦公室以及微格教學(xué)設(shè)備，讓教師和學(xué)生一起開展課程研究，特別激發(fā)學(xué)生自主實踐，將研究的第一手資料收集、圍繞知識要點，組織圖、文、聲、像并有質(zhì)感的多種內(nèi)容，設(shè)計起可共享的真實案例。同時構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺，最大限度地整合網(wǎng)絡(luò)資源，通過網(wǎng)絡(luò)平臺（微信、qq群、博客等）開展教學(xué)活動，使小學(xué)科學(xué)課程在教師的課堂講解后，通過互補和融匯，轉(zhuǎn)換為合符人的記憶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體系，“幫助學(xué)生掌握在記憶、思考和課后的書面練習(xí)過程中提高感覺和思維能力的規(guī)律”；［6］二是引導(dǎo)廣大學(xué)生參與實驗平臺教學(xué)活動，分享實驗資源、討論實驗經(jīng)驗和優(yōu)化學(xué)習(xí)方法，營造出線上線下齊頭并進(jìn)的學(xué)習(xí)氛圍，運用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式使實驗平臺的智能交互特性得到充分發(fā)揮，提高教與學(xué)的行動效率。3．建立定點實驗學(xué)校。實踐是知識的基礎(chǔ)，一切知識形態(tài)都產(chǎn)生于實踐。是人類認(rèn)識的成果和結(jié)晶。通過建立定點實驗學(xué)校在政府、社會、學(xué)校、師生之間建立起了提高學(xué)習(xí)活動效率的主觀解釋和接納關(guān)系。在制定“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”課程有效教學(xué)對策中，不僅要以合作為目的，關(guān)注在各校主體之間組成的伙伴關(guān)系，逼近辦學(xué)條件的可能性邊界，培育和建立具有輻射效應(yīng)定點實驗學(xué)校，更主要的是通過合作，提高定點實驗學(xué)校的效率。因此，一是在各校之間形成一對多的樹形結(jié)構(gòu)關(guān)系，并通過制定一系列制度、規(guī)范、原則和運行機制協(xié)調(diào)各校的實驗活動。確?！靶W(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”課程有效教學(xué)整體提高；二而是在學(xué)校與實驗基地之間，以提高“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”課程質(zhì)量為目標(biāo)，建立社會分工與合作關(guān)系，通過“信任”協(xié)調(diào)相關(guān)部門的專業(yè)化與能力；通過“合作”將各校教師人力資源轉(zhuǎn)化成實驗創(chuàng)新人力資本，為開放性教學(xué)創(chuàng)建條件，為形成“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”課程實驗活動中心，帶動各?！靶W(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”實驗課程的發(fā)展奠定基礎(chǔ)；三是用多元的實驗教學(xué)推動師生之間效用最大化，實現(xiàn)“有用知識集合”的擴張和重組，讓學(xué)生在實驗學(xué)校和真實環(huán)境中獲得體驗，“增強追求發(fā)展的內(nèi)部動機，為學(xué)習(xí)來恒久的專注和巨大的能量，達(dá)到“流”（flow）的狀態(tài)”，進(jìn)一步促進(jìn)“小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)”實現(xiàn)有效教學(xué)目標(biāo)。

（三）豐富教學(xué)策略，重視過程評價

生物跨學(xué)科教學(xué)案例范文第3篇

[關(guān)鍵詞]科學(xué)教育；技術(shù)前瞻；新技術(shù)；根本性轉(zhuǎn)變；研究取向

[中圖分類號]G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1672-0008（2013）03-0030-07

科學(xué)教育成為學(xué)校教育的一門課程，是時展和社會需求的產(chǎn)物?？茖W(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及二戰(zhàn)后兩大陣營的軍備競賽直接催生了科學(xué)教育的再次興起。同時，科學(xué)教育的發(fā)展也高度依賴科學(xué)技術(shù)的發(fā)展?？梢哉f，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步深刻地影響著科學(xué)教育的發(fā)展方式。新媒體聯(lián)盟首次的《2012-2017科學(xué)教育技術(shù)前瞻》正是以科學(xué)技術(shù)發(fā)展為切入點研究美國科學(xué)教育的范例。

一、問題源起

我國針對美國科學(xué)教育的研究由來已久。有研究文獻(xiàn)可考的記錄可以回溯到上世紀(jì)80年代初。著名英國史學(xué)家王覺非編譯的《美國科學(xué)家談美國科學(xué)教育》一文，明確闡述了自上世紀(jì)中期起美國倡導(dǎo)科學(xué)教育的歷史背景以及當(dāng)時美國科學(xué)教育的發(fā)展?fàn)顩r?！爸ゼ痈绱髮W(xué)數(shù)學(xué)系的艾薩克·沃澤普認(rèn)為。為了科學(xué)界自身的生存，為了國家的生存，我國的高級科研機構(gòu)。包括全國科學(xué)院和各科學(xué)家專業(yè)協(xié)會，應(yīng)當(dāng)幫助重建美國的中等教育?！倍陶裆珜懙摹睹绹茖W(xué)教育新動向》一文。則簡要介紹了美國科學(xué)教育的早期發(fā)展動向?！霸S多教育家認(rèn)為，要使普通公民更好地掌握科學(xué)，其關(guān)鍵是承認(rèn)自然科學(xué)課是學(xué)校的‘基礎(chǔ)課’?！币源藶榛A(chǔ)，美國科學(xué)與教育家提出了解決這一問題的一些方法。第一，今天美國中學(xué)自然科學(xué)課的范圍有所擴大。它已不再局限于化學(xué)、物理和生物等學(xué)科，而且拓展到生態(tài)學(xué)、海洋生物學(xué)、人類學(xué)等領(lǐng)域。第二，許多教育家還相信，未來科學(xué)教育的大部分任務(wù)將由諸如科學(xué)博物館等校外機構(gòu)來承擔(dān)，美國教育局也為此發(fā)起了兒童電視工作討論會。為促進(jìn)初中學(xué)生對科學(xué)的理解制訂電視教學(xué)計劃。從當(dāng)時美國科學(xué)與教育學(xué)家提出的解決方案看，他們已經(jīng)開始關(guān)注科學(xué)教育實施方式的多種可能，尤其是借助校外、非正式的學(xué)習(xí)環(huán)境以及當(dāng)時繁榮的兒童電視等形式為學(xué)習(xí)者提供掌握默會知識的機會。

由此可見，上世紀(jì)80年代初美國科學(xué)教育的復(fù)興與科學(xué)技術(shù)發(fā)展直接相關(guān)。而與之相似的《K-12科學(xué)教育的框架：實踐，跨學(xué)科概念與核心概念》在2011年7月19日的正式，是對新型國際形勢、國家發(fā)展戰(zhàn)略以及科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢給予及時、有效的回應(yīng)。

通過檢索我國現(xiàn)有的美國科學(xué)教育研究文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)。我國的美國科學(xué)教育研究主要集中在：美國科學(xué)教育的新動向；《K-12科學(xué)教育的框架：實踐，跨學(xué)科概念與核心概念》報告的出臺背景。主要內(nèi)容及對我國科學(xué)教育的啟示：美國科學(xué)教育發(fā)展的實質(zhì)性變化：美國科學(xué)教育高中發(fā)展與啟示，等等。值得注意的是，上述研究文獻(xiàn)都關(guān)注到了美國科學(xué)教育興起、轉(zhuǎn)變的重要歷史背景——科學(xué)技術(shù)發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的巨大影響力。然而。由于研究者研究興趣與取向的不同，應(yīng)用在美國科學(xué)教育中的相關(guān)科學(xué)技術(shù)并沒有成為上述研究文獻(xiàn)的關(guān)注點。同時，我國本身“關(guān)于信息技術(shù)與科學(xué)課程的整合研究，地區(qū)差異很大，一些地區(qū)由于硬件匱乏，軟件缺失，在這方面的研究及應(yīng)用相對較少?！比欢?。在信息社會中，“科技塑造了我們的關(guān)系，我們的關(guān)系也塑造了科技?？萍即_實以深刻的方式影響了社會和文化?！?/p>

在2001年到2010年間，美國通過《變革美國教育：技術(shù)推動學(xué)習(xí)》相繼的2010美國國家教育技術(shù)計劃、《美國的未來。我們的教師——奧巴馬政府的教師教育改革、促進(jìn)計劃》、《K-12科學(xué)教育的框架：實踐，跨學(xué)科概念與核心概念》這三個國家層面的教育發(fā)展計劃認(rèn)為。無法回避的挑戰(zhàn)和機遇是前所未有的，科學(xué)技術(shù)發(fā)展為教育轉(zhuǎn)型帶來了絕好良機。故而，研究《2012-2017科學(xué)教育技術(shù)前瞻》報告，將會為我們研究美國科學(xué)教育提供新的研究視角，更重要的是能為我國科學(xué)教育實踐帶來新啟示。

二、《2012-2017科學(xué)教育技術(shù)前瞻》的基本內(nèi)容

從2003年始，新媒體聯(lián)盟（NMC）每年都了深刻影響教與學(xué)、教育和學(xué)習(xí)創(chuàng)新的技術(shù)報告。隨著新技術(shù)以人類難以預(yù)見的速度發(fā)展，教育、教學(xué)也由此發(fā)生了靜悄悄的變化。新媒體聯(lián)盟的《地平線報告》覆蓋了多個教育領(lǐng)域，從高等教育到基礎(chǔ)教育，從博物館教育到科學(xué)教育。

從每年的報告主題顯示。尤其從2010年起。除了傳統(tǒng)總括式和高等教育系列的報告外，還涵蓋了基礎(chǔ)教育、博物館系列的《地平線報告》。這表明新媒體聯(lián)盟已經(jīng)將研究觸角逐漸從傳統(tǒng)的學(xué)校教育領(lǐng)域伸向非正式教育/學(xué)習(xí)領(lǐng)域，即關(guān)注一切已經(jīng)或者將會深入運用新技術(shù)的教育領(lǐng)域（如圖1）。《2012-2017科學(xué)教育技術(shù)前瞻》是針對科學(xué)教育的首份報告，“其報告的目的是要系統(tǒng)地描述在全球范圍內(nèi)，將會對教育產(chǎn)生重大影響的不斷出現(xiàn)的新技術(shù)。”

（一）本報告的新亮點

本文借用《從技術(shù)視角看高等教育信息化——歷年地平線報告內(nèi)容分析》一文中的技術(shù)分類方法，以時間和功能為維度，對該報告中的12項核心技術(shù)進(jìn)行時間和功能分類（如圖2）。由此可見?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)和智能技術(shù)是科學(xué)教育未來發(fā)展的核心技術(shù)。從科學(xué)教育的本質(zhì)人手，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能技術(shù)為學(xué)生提供了解、探索自然和未知事物的條件和工具。與此同時，上述兩類技術(shù)通過創(chuàng)設(shè)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)生提供了一種在真實學(xué)習(xí)環(huán)境中難以實現(xiàn)的學(xué)習(xí)機會，為試錯和探究積累感性經(jīng)驗。此外，移動技術(shù)、知識管理＼共享、數(shù)據(jù)分析＼挖掘技術(shù)都帶有明確地為個性化學(xué)習(xí)服務(wù)的價值取向。

與以往報告不同的是，在《2012-2017科學(xué)教育技術(shù)前瞻》報告中，新媒體聯(lián)盟首次將2012年初的《地平線報告（高等教育系列）》和同年6月的《地平線報告（K-12）》進(jìn)行了比較。其內(nèi)容包括核心技術(shù)、影響教育領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵趨勢、教育領(lǐng)域?qū)鎸Φ臋C遇和挑戰(zhàn)。通過比較發(fā)現(xiàn)，云計算（cloud Computing）和移動應(yīng)用軟件（Mobile Apps）將會在未來一年內(nèi)成為教育運用的主流，并且在全球范圍內(nèi)，所有教育領(lǐng)域?qū)⑴d起一股應(yīng)用云計算和移動應(yīng)用軟件的浪潮。同時，委員會成員們也一致認(rèn)為，學(xué)習(xí)分析（Learning Analytics）作為正在興起的科學(xué)，在未來二至三年內(nèi)將以獨特的方式介入到大、中學(xué)的教育中。此外，還有自然用戶界面（NaturalUser Interfaces）也得到成員的一致認(rèn)同。自然用戶界面將會在未來的四至五年內(nèi)運用到教育實踐之中。更值得重視的是?！癝TEM+咨詢委員會”的成員還選出集體智慧、大量廣泛的在線公開課、社會性網(wǎng)絡(luò)及可穿戴技術(shù)，這四項技術(shù)只出現(xiàn)在科學(xué)教育的研究報告中（如圖2）。在系列地平線報告中，可穿戴技術(shù)的上榜尚屬首次。這一技術(shù)將成為又一新興研究主題。

（二）技術(shù)前瞻（見表1）

科學(xué)教育的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)息息相關(guān)，這種緊密聯(lián)系不僅意味著科學(xué)技術(shù)將會帶來的全新教學(xué)環(huán)境和教學(xué)手段，而且還意味著通過充分、有效地運用科學(xué)技術(shù)。通過科學(xué)教育以培養(yǎng)科學(xué)精神和掌握科學(xué)方法。該報告承襲了以往地平線報告的撰寫方式，以介紹核心技術(shù)的基本內(nèi)容和功能為始，主要關(guān)注在具體教育領(lǐng)域中核心技術(shù)的運用前景，最后簡要介紹3-4個已經(jīng)投入教育實踐的具體教學(xué)案例。本部分將分別以核心技術(shù)的定義、功能、影響為視角，對12項核心技術(shù)進(jìn)行簡要介紹。

1.互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

（1）云計算（Cloud Computing）。我們生活在無處不在的云計算世界中。目前，業(yè)界對云計算的定義尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識與規(guī)范。各研究機構(gòu)和專家都試圖從不同角度對云計算進(jìn)行定義。第一，筆者采用了美國商務(wù)部標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)協(xié)會（NIST）對云計算所下的定義?！霸朴嬎闶且环N能夠無處不在的，便捷的。根據(jù)需求定制的網(wǎng)絡(luò)模式。只需通過最小化的管理措施和與服務(wù)供應(yīng)商的簡短交流就能夠進(jìn)入可配置的計算資源共享中心（諸如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)、存儲、運用、服務(wù)），獲取相應(yīng)服務(wù)。”云計算支持合作、文件存儲、可視化及獲取計算周期。第二，云計算對科學(xué)教育具有一定的影響。①基于云的合作工具將促使學(xué)生更易于就研究問題組成討論小組，展開交流和討論：并且通過使用云計算，支持同地或異地的合作和討論。②通過網(wǎng)格計算的方式。使基于云的服務(wù)器被廣泛地組織起來。通過與龐大的數(shù)據(jù)庫相連，研究者的研究能力被大幅度提升。可以說，研究者完全按需求索取服務(wù)。顯然，在這一情況下。學(xué)校資源將根據(jù)實際需要不斷擴大容量（ca-pacity）和效能（Efficiency）。誠然，依托云計算的不斷完善和發(fā)展，學(xué)生能夠完全根據(jù)自己的興趣與需求進(jìn)行學(xué)習(xí)探究，充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)個體的差異性。

（2）合作環(huán)境（collaborative Environments）。社會個體始終都在一個合作環(huán)境中生活和學(xué)習(xí)，他們之間存在多樣的合作關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)。促使個體間的合作關(guān)系和合作環(huán)境獲得了空前拓展。第一，“合作環(huán)境實質(zhì)就是在線空間，這種空間主要基于云。合作環(huán)境試圖使身處不同物理空間的參與者更容易進(jìn)行合作和小組工作?！背鲇诖偈箤W(xué)習(xí)者身處一個多元視角環(huán)境中的目的，使得加入到基于班級為單位的異校、異地、異國合作項目將會變得愈加常態(tài)化。可以說，合作環(huán)境的最大優(yōu)勢在于人們分享興趣和想法變得更簡單：在合作環(huán)境中，能夠考察得知想法是如何在過程中形成的。無論合作環(huán)境的操作性還是在購買設(shè)備的費用方面都具有相當(dāng)?shù)奈?。第二，合作環(huán)境對科學(xué)教育的影響。①由不同性質(zhì)組成的聯(lián)合實驗團(tuán)隊將會通過合作而受益。在合作環(huán)境中，研究者可以輕松分享虛擬實驗課本、共同實驗方案或開展實驗的核心技術(shù)。②簡單、易操作以及經(jīng)常性的免費視頻會議工具，例如Skype，通過邀請同行或者不同專業(yè)的專家參與科學(xué)教育主題討論使得設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實。③基于團(tuán)隊的學(xué)習(xí)環(huán)境將會在科學(xué)教育實踐中普遍存在。通過合作環(huán)境中的各種工具，將促使團(tuán)隊充分實現(xiàn)頭腦風(fēng)暴，共同觀察記錄，提出解決辦法，并為課后陳述答辯準(zhǔn)備各種材料。在科學(xué)教育中，不斷挖掘合作環(huán)境下的教育潛力。將會促使建立一種開放、包容的新型師生關(guān)系和學(xué)習(xí)環(huán)境。

（3）社會性網(wǎng)絡(luò)（Social Networking）。社會性網(wǎng)絡(luò)是社會存在的基礎(chǔ)。個體都在社會性網(wǎng)絡(luò)中確定自身的角色。第一。社會性網(wǎng)絡(luò)及其功能。概言之，社會性網(wǎng)絡(luò)就是指在人與人之間建立起來的彼此聯(lián)系。社會性網(wǎng)絡(luò)情境中的對話極為簡短，受多種媒體形式支持，并且能夠直接被多人分享。在這一交流系統(tǒng)中，由于每一個個體都被置于網(wǎng)絡(luò)的中心，其搜索、運用、理解信息的方式都產(chǎn)生了變化。第二，社會性網(wǎng)絡(luò)對科學(xué)教育的影響。①運用Facebook或是Twitter，教師布置作業(yè)與通知的方式更加快捷，同樣，學(xué)生也能夠通過以上社會性網(wǎng)絡(luò)獲得與作業(yè)相關(guān)的及時反饋。②越來越多的高校借助于社會性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行招生。③無論身處何地。社會性網(wǎng)絡(luò)都會為非正式學(xué)習(xí)者提供一個便捷的媒體。社會性網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生的學(xué)習(xí)建立起相對穩(wěn)定的關(guān)系網(wǎng)，如何在科學(xué)教育中發(fā)揮社會性網(wǎng)絡(luò)的積極作用還有待于進(jìn)一步研究。

2.移動技術(shù)

移動技術(shù)主要指移動應(yīng)用軟件（Mobile APPS）?！翱梢哉f。軟件發(fā)展正在經(jīng)歷一場革命。這一革命恰恰與近年來音像業(yè)、出版業(yè)、零售業(yè)發(fā)生的變化相一致。”大眾市場將讓路于有無限機會的移動應(yīng)用軟件市場，而高價大塊頭的組合軟件時代也將被新軟件時代所取代。諸如Iphone、三星Galaxy系列、安卓已經(jīng)重新定義移動計算。第一，移動應(yīng)用軟件是指為了完成手機中某項或某幾項特定任務(wù)而被開發(fā)運行于操作系統(tǒng)之上的應(yīng)用程序。第二，移動應(yīng)用軟件對科學(xué)教育具有一定的影響。移動應(yīng)用軟件在教育方面的影響極為顯著。例如當(dāng)學(xué)生身處陌生環(huán)境時，通過多種設(shè)備，學(xué)生能夠獲得全新環(huán)境的信息，并將信息轉(zhuǎn)化為一種有情境的知識，從而建構(gòu)一種與課堂學(xué)習(xí)不同的知識體系。①在移動應(yīng)用軟件中，交互性和社會性特征愈加顯著，科學(xué)家也可以隨時分享研究成果，應(yīng)用軟件有可能成為一個無限增長的信息倉庫。②移動應(yīng)用軟件為學(xué)生提供虛擬學(xué)習(xí)體驗和實踐活動的機會。這種體驗可以是動物解剖程序，也可以是元素周期表的分子結(jié)構(gòu)3D視圖。操作和實現(xiàn)一系列在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中難以實現(xiàn)的學(xué)習(xí)活動或教學(xué)環(huán)節(jié)都變成了可能。③學(xué)生的需求最大限度地在移動應(yīng)用軟件中得以體現(xiàn)，將更加激發(fā)學(xué)生對科學(xué)教育各科目的興趣。伴隨著智能手機的普及。移動應(yīng)用軟件將占有計算機應(yīng)用程序的半壁江山，無所不包的移動應(yīng)用軟件將為學(xué)生帶來前所未有的學(xué)習(xí)體驗。并沖擊正式的學(xué)校教育。教師和教育研究者必須盡快對此做出回應(yīng)。借助移動應(yīng)用軟件轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)、教學(xué)的理念與方式。

3.智能技術(shù)

（1）增強現(xiàn)實（Augmented Reality）技術(shù)。這一技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)將近半個世紀(jì)。從最初應(yīng)用的小玩意轉(zhuǎn)變?yōu)樘N含無限潛力的工具。其通過在3D空間中疊加信息層生成感知的新體驗。即“混合現(xiàn)實”。當(dāng)下。增加現(xiàn)實技術(shù)正處于空前活躍的發(fā)展階段。其關(guān)鍵的特征就是具備較強地響應(yīng)用戶的輸入指令的能力，這也成為促進(jìn)學(xué)習(xí)的一個新機遇。這種交互過程對學(xué)習(xí)和評價具有顯著影響力。通過增強現(xiàn)實技術(shù)，基于與虛擬事物的交互，學(xué)習(xí)過程與知識的可視化促使學(xué)生養(yǎng)成新的學(xué)習(xí)理解力。第二，增強現(xiàn)實技術(shù)對科學(xué)教育的影響。①增強現(xiàn)實技術(shù)能夠提供情境。在情境空間中，培養(yǎng)學(xué)生探索虛擬環(huán)境和模擬狀態(tài)下的真實世界。②教育者通過應(yīng)用基于真實世界的游戲以及增強的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，獲得一種展示計算機科學(xué)問聯(lián)系與銜接的有效方式。③學(xué)生進(jìn)行田野學(xué)習(xí)時，可以通過運用增強現(xiàn)實設(shè)備進(jìn)行周邊環(huán)境的地理信息疊加。與此同時，學(xué)生還能夠獲取自動生成的田野觀察數(shù)據(jù)。增強現(xiàn)實技術(shù)從學(xué)習(xí)的視覺感官體驗出發(fā)。為學(xué)習(xí)者提供了立體、真實的學(xué)習(xí)體驗。在此基礎(chǔ)上，科學(xué)教育的學(xué)習(xí)遵循從具體到抽象、從感性知識到理性知識的學(xué)習(xí)規(guī)律。

（2）物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。第一，物聯(lián)網(wǎng)是一種具備網(wǎng)絡(luò)意識的智能物體的速記方式，即通過信息連接物質(zhì)世界。智能物體有四個基本特征：一是所占的物理質(zhì)量和空間都很小，易于附著在任意物件上：二是具備獨特的識別碼：三是具備存儲信息和數(shù)據(jù)的小容量：四是具備根據(jù)需求向外在設(shè)備傳輸信息，實現(xiàn)交流的功能。物聯(lián)網(wǎng)既豐富了運用TCP/IP作為傳輸信息方式的概念的內(nèi)涵，又拓展了其外延。智能物體是TCP/IP的換代產(chǎn)品。它能夠獲取一系列明確的信息，諸如價格、年齡、溫度、顏色、壓力或者濕度。而這些信息又能夠通過電子需求指令而及時更新、上傳。它們是數(shù)字化管理物質(zhì)、生物的理想產(chǎn)物。它們能夠監(jiān)控物質(zhì)的狀態(tài)、跟蹤其發(fā)展軌跡、當(dāng)監(jiān)控事物遭到破壞或瀕臨崩潰時，可進(jìn)行及時預(yù)警。甚至還可以通過描述、防御、輔助、圖像等形式進(jìn)行記錄。第二，物聯(lián)網(wǎng)對科學(xué)教育的影響。①將物聯(lián)網(wǎng)附著于科學(xué)樣本上，能夠識別TCP/IP地址的智能物體隨時提醒相關(guān)研究者關(guān)注、調(diào)整樣本的質(zhì)量和功能。②通過藥片形狀的迷你照相機可用于醫(yī)學(xué)診斷和教學(xué)。諸如穿過人體消化道，將拍攝的照片回傳到針型病癥存儲器中。③運用TCP/IP傳感器和信息存儲，使地理專業(yè)和考古專業(yè)的學(xué)生能夠隨時在網(wǎng)絡(luò)上最新研究進(jìn)展，甚至能夠進(jìn)入一系列人類本身無法進(jìn)入的遺跡進(jìn)行探究。物聯(lián)網(wǎng)將引領(lǐng)學(xué)習(xí)者進(jìn)入一個微觀、從未涉足的學(xué)習(xí)環(huán)境，促使學(xué)生形成一種對常見事物的全新理解，為學(xué)生理解事物的發(fā)展過程提供新的學(xué)習(xí)體驗。

（3）自然用戶界面（Natural User Interfaces）。信息技術(shù)的不斷發(fā)展，將最大限度地接近人類自然學(xué)習(xí)的習(xí)慣和本質(zhì)——觸摸，感知，理解。可以說，人們對于完全借助于自然動作和手勢與新一代設(shè)備進(jìn)行交互已經(jīng)習(xí)以為常。自然用戶界面即是無需鍵盤和鼠標(biāo)，通過最自然的語言和觸控的方式與機器進(jìn)行互動。智能手機、平板電腦、游戲控制臺及智能電視的出現(xiàn)，都進(jìn)一步完善自然用戶界面的接觸方式，如敲擊、重?fù)舴绞健⑹直蹌幼?、身體接觸、逐漸增加的自然語言，等等。自然用戶界面為使用者提供一種只有在真實物質(zhì)世界中才能感受到的肢體感受。自然用戶界面技術(shù)的再次興起是由其能夠捕捉、模擬手勢、面部表情、語音識別等高度逼真的系統(tǒng)開始的。第二，自然用戶界面對科學(xué)教育的影響。①自然用戶界面具備識別面部細(xì)小變化的功能，并改善用戶的反饋。在科學(xué)教育中應(yīng)用這一技術(shù)，將及時地捕捉到學(xué)生在學(xué)習(xí)和實踐過程中的任何細(xì)微變化。②自然用戶界面促使設(shè)備變得更容易使用和進(jìn)入。交互也變得更依賴直覺，從而激發(fā)探索和專注科學(xué)教育學(xué)習(xí)過程。運用自然用戶界面使學(xué)生擺脫與機器交互的繁瑣過程。為學(xué)生提供最自然地學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生能夠最大限度地沉浸于學(xué)習(xí)過程中，享受學(xué)習(xí)樂趣。

（4）可穿戴技術(shù)（Wearable Technology）。試想。當(dāng)信息技術(shù)能夠穿戴于身，隨時隨地記錄我們的所見、所感，學(xué)習(xí)將由此變得有生命力?？纱┐骷夹g(shù)的出現(xiàn)再次突破了學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)視域。第一，可穿戴技術(shù)指能夠?qū)?yīng)用設(shè)備穿著于身的技術(shù)。如珠寶、太陽鏡、背包等首飾的形式，或者是具體服裝的形式，如鞋子或是夾克。可穿戴技術(shù)的優(yōu)勢在于方便地將工具、設(shè)備、電力需求與用戶日常生活和活動融為一體。Coogle設(shè)計的“Project Glass”未來眼鏡就是可穿著技術(shù)的代表性產(chǎn)物。該項技術(shù)依然還不成熟，但是可以想象的是諸如手套一類的配件能夠讓你獲得以往從未有過的直接觸碰物體的感受。第二，可穿戴技術(shù)對科學(xué)教育的影響。①諸如作為自然研究路徑的可伸縮屏幕或是新型絕緣體材料都將激發(fā)學(xué)生對嵌入在其服飾上的設(shè)備和所使用的材料產(chǎn)生興趣。②智能珠寶和其他裝飾品將具備提醒穿著者進(jìn)入危險環(huán)境的功能，例如置身于一氧化碳環(huán)境中?？纱┐骷夹g(shù)為科學(xué)教育的跨學(xué)科整合提供了一套極具吸引力的設(shè)計方案并接受相應(yīng)的工程挑戰(zhàn)。

4.知識管理＼共享

（1）個性化學(xué)習(xí)環(huán)境（Personal Learning Environments）。個性化學(xué)習(xí)環(huán)境（PLEs）的定義是不斷變化的。圍繞支持個體正式或非正式學(xué)習(xí)所收集的個體工具和資源的討論是近期主要議題之一。第一，個性化學(xué)習(xí)環(huán)境實質(zhì)上是一個相對松散的概念，用于描述支持學(xué)習(xí)者主導(dǎo)和基于團(tuán)隊學(xué)習(xí)的工具總稱。在關(guān)注個體的學(xué)習(xí)目標(biāo)與需求方面，個性化學(xué)習(xí)環(huán)境具有很強的適應(yīng)性和個性化的定制性。近兩年，個性化學(xué)習(xí)環(huán)境的概念基礎(chǔ)發(fā)生了明顯轉(zhuǎn)變。如智能手機、平板電腦，應(yīng)用程序都正在取代基于搜索引擎實現(xiàn)的個性化學(xué)習(xí)環(huán)境。與此同時，一種相對集中、基于服務(wù)的學(xué)習(xí)解決方案正在向分布式、便攜式方向轉(zhuǎn)變。甚至基于個人喜好而收集在平板電腦系統(tǒng)中的應(yīng)用程序，已經(jīng)能夠極為方便地支持個體的社會、專業(yè)、學(xué)習(xí)活動。換言之，當(dāng)一切學(xué)習(xí)所需的工具和技術(shù)唾手可得時，學(xué)習(xí)才變得更具有吸引力?！半m然。個性化學(xué)習(xí)環(huán)境的概念還沒有最終確定，但顯而易見的是，一個個性化學(xué)習(xí)環(huán)境已經(jīng)不單純是技術(shù)本身，而是一種新的范式和過程。一種徹底的個性化設(shè)計，充分尊重人與人之間的個體差異。”第二，個性化學(xué)習(xí)環(huán)境對科學(xué)教育的影響。①移動應(yīng)用軟件中“我的圖書館”，將使諸如研究摘要、頂級研究論文及其他研究資源都能夠輕松獲得。②與學(xué)生通過課業(yè)學(xué)習(xí)取得進(jìn)步相似的是，每一個體的個性化學(xué)習(xí)環(huán)境也將經(jīng)歷由新手型應(yīng)用程序向?qū)＜倚蛻?yīng)用程序的轉(zhuǎn)變。③個性化學(xué)習(xí)環(huán)境為學(xué)生提供收集資源、特殊分類以及工具的框架。誠然，借助分布式、便攜式技術(shù)的平臺。個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境正在逐步形成。深入了解個性化學(xué)習(xí)環(huán)境的特征，將更加有效地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方式。

（2）集體智慧（collective Intelligence）。個體所擁有的智慧始終有限，個體通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠獲得無限量的集體智慧。第一，所謂集體智慧是指嵌入在社會或是大型群組中的知識。具體而言，就是由多人匯集并記錄而成的知識形式。這類知識的存儲分為兩類，一類是顯性知識，另一類是默會知識。顯性知識的存儲通過成千上萬作者的貢獻(xiàn)不斷完善：而默會知識則是通過捕捉不計其數(shù)的鼠標(biāo)點擊量和個體運用網(wǎng)絡(luò)做決定時發(fā)現(xiàn)新知識的痕跡逐漸累積的。第二，集體智慧對科學(xué)教育的影響。①集體智慧嵌入在科學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)中。②專業(yè)性網(wǎng)絡(luò)為科學(xué)教育相關(guān)專業(yè)及時更新研究內(nèi)容和主題提供渠道。對于科學(xué)教育工作者而言，分享眾多科學(xué)家的研究成果，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入一個充滿懷疑和探究的科學(xué)世界是開展科學(xué)教育的目的，集體智慧則為學(xué)生提供了懷疑和探究的平臺。

5.數(shù)據(jù)分析＼挖掘技術(shù)——學(xué)習(xí)分析（Learnin～Analytics）

數(shù)據(jù)分析技術(shù)的不斷發(fā)展促使教師和學(xué)生能夠更清楚地了解學(xué)習(xí)的過程。教育技術(shù)研究者一直在尋求解釋、分析學(xué)習(xí)過程的信息技術(shù)。第一，學(xué)習(xí)分析是對學(xué)生在學(xué)習(xí)表現(xiàn)中生成的大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、編碼、解釋，從而用于評價學(xué)業(yè)進(jìn)程，預(yù)期未來發(fā)展可能，并對潛在的問題進(jìn)行標(biāo)注，并予以重視。主要是從學(xué)生的具體學(xué)習(xí)活動中，包括完成作業(yè)情況，考試到在線社交互動，課外活動、網(wǎng)絡(luò)討論發(fā)帖等一系列默會知識的學(xué)習(xí)過程中獲取研究數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)分析的目標(biāo)就是要促使每一個教師和學(xué)校能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，量體裁衣，定制教育機會。學(xué)習(xí)分析將充分發(fā)揮數(shù)據(jù)挖掘、解釋及建模方面的潛力，從而改善對教與學(xué)的理解。更有效地實現(xiàn)因材施教。當(dāng)然。目前的學(xué)習(xí)分析技術(shù)尚處于研究初期。但是。值得注意的是，通過挖掘和調(diào)查分析學(xué)生在科學(xué)研究學(xué)習(xí)活動中的大量學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)分析將有可能借此重新界定我們所熟知的學(xué)習(xí)的概念。第二。學(xué)習(xí)分析對科學(xué)教育的影響。①在科學(xué)教育的學(xué)科評價方面。真實評價的需求不斷增長，而學(xué)習(xí)技術(shù)可以協(xié)助教師通過多維度的評價指標(biāo)掌握學(xué)生的概念學(xué)習(xí)情況。②教師還能夠盡早地捕捉學(xué)生的學(xué)習(xí)不適應(yīng)癥狀，進(jìn)行學(xué)習(xí)預(yù)警和干預(yù)，從而及時調(diào)整教育和學(xué)習(xí)方案?？梢哉f，在未來二至三年內(nèi)，學(xué)習(xí)分析將成為教師有效教學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)，富有個性地定制教學(xué)方案。

6.數(shù)字化內(nèi)容開發(fā)/出版——大量廣泛的在線公開課（Mas—sive Open Online Courses）

大量廣泛的在線公開課（MOOCs）作為一個新名詞于2008年由Stephen Downes和George Siemens提出，其含義是指學(xué)習(xí)者可以在世界任意地點獲取在線課程。此種形式的課程既可吸引初學(xué)者也可吸引專業(yè)學(xué)習(xí)者。其中。教師和學(xué)生的角色定位被有意識地模糊。每一個在線公開課的基礎(chǔ)是課程內(nèi)容的多樣性和大容量性。而課程內(nèi)容的獨特之處在于其“再融合”的設(shè)計思想，在一個完整的課程內(nèi)容中呈現(xiàn)出材料相互關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)。課程內(nèi)容母版的一個關(guān)鍵所在是所有課程資源以及課程本身必須是開放且免費的。另一個關(guān)鍵因素是大量廣泛的在線公開課結(jié)構(gòu)極為簡化的。其簡化的目的是能夠使學(xué)習(xí)者基于其獲取具體知識抑或特殊技能的需求設(shè)計他們自己的學(xué)習(xí)路徑。大量廣泛的在線公開課具有使參與者自由控制學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)地點、學(xué)習(xí)內(nèi)容的顯著特色。第二，大量廣泛的在線公開課對科學(xué)教育的影響。①此類型課程為學(xué)生提供無需選課或是進(jìn)入某一具體學(xué)習(xí)機構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)的機會。②每個學(xué)習(xí)者都是教育資源的貢獻(xiàn)者，甚至成為教學(xué)團(tuán)隊的一員。顯然，大量而廣泛的在線公開課體現(xiàn)出一種教育資源平等開放的趨勢，更重要的是。大量廣泛的在線公開課也代表一種新型的教育、學(xué)習(xí)形式。

通過上述介紹這五年內(nèi)將在教、學(xué)以及創(chuàng)新領(lǐng)域產(chǎn)生深刻影響的12項核心技術(shù)后發(fā)現(xiàn)，在這12項核心技術(shù)之間有一個內(nèi)在統(tǒng)一的應(yīng)用旨向和五個方面的長遠(yuǎn)發(fā)展趨勢。NMC在研究新技術(shù)方面。始終都有一個非常明確的導(dǎo)向。即高度重視已經(jīng)在日常生活中廣泛運用并支持人類日常交流活動日益發(fā)展的新技術(shù)。這一研究導(dǎo)向值得教育技術(shù)研究者效仿和學(xué)習(xí)。因為在這一導(dǎo)向背后是對作為教育基礎(chǔ)和背景的日常生活經(jīng)驗的充分肯定和深刻理解。換言之，12項核心技術(shù)來自于具體、有情境的現(xiàn)實社會中。運用這些技術(shù)就意味著有條件建立情境化真實感的課程。只有“當(dāng)學(xué)科形式體系被情境化于一個應(yīng)用情境中時，它們的意義以及學(xué)習(xí)者與這些意義的關(guān)系就被改變了，并且建立這樣的意義關(guān)系——不是獲得死知識——才是教育所應(yīng)該支持的?！?2項核心技術(shù)的未來發(fā)展恰恰圍繞著“教育支持應(yīng)用情境中不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)活動”的應(yīng)用旨向。其實，當(dāng)把核心技術(shù)按照應(yīng)用功能進(jìn)行劃分后，它們在科學(xué)教育領(lǐng)域的長遠(yuǎn)發(fā)展趨勢已經(jīng)清晰（如圖3）。首先，核心技術(shù)有效地連通學(xué)習(xí)的個性化和社會性。其次，核心技術(shù)在建立異質(zhì)學(xué)習(xí)共同體方面已具備相當(dāng)成熟的條件。第三，核心技術(shù)賦予學(xué)習(xí)者最大限度的學(xué)習(xí)自主性，支持學(xué)習(xí)者獲得在強烈學(xué)習(xí)動機驅(qū)動下的參與、試錯等學(xué)習(xí)體驗。促使學(xué)習(xí)從“獲得性角色”向“參與性角色”轉(zhuǎn)變。第四，核心技術(shù)具備了完全融入學(xué)習(xí)過程的條件，隨時記錄、跟蹤每一個學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)程，及時地的教學(xué)策略調(diào)整，真正做到“因材施教”。第五，核心技術(shù)為學(xué)習(xí)者建構(gòu)科學(xué)知識體系構(gòu)筑了前所未有的立體學(xué)習(xí)空間，在構(gòu)建真實的科學(xué)教育情境方面具有巨大的發(fā)展前景。

（三）影響科學(xué)教育的教、學(xué)實踐以及其研究的主要趨勢

新媒體聯(lián)盟在選擇影響教、學(xué)實踐以及教與學(xué)研究的關(guān)鍵趨勢時。其選擇的視角是豐富的。具有極有立體感的。所謂立體指將教、學(xué)實踐以及教與學(xué)的研究置于宏觀的社會情境中，密切關(guān)注社會、經(jīng)濟、技術(shù)、文化對教與學(xué)帶來的深遠(yuǎn)影響力：而豐富則指其選擇背景的多學(xué)科介入。使教育真正呈現(xiàn)出“教育既是社會的試驗場，也在為社會提供試驗場”的功能。不可忽視的是，關(guān)鍵趨勢背后是明確的支持學(xué)習(xí)的旨向。

通過分析發(fā)現(xiàn)，在關(guān)鍵趨勢之間有內(nèi)容交叉和重合之處。故而，按其所對應(yīng)的構(gòu)成教育活動的基本元素，可以將十大關(guān)鍵趨勢從七個方面進(jìn)行歸納：一是諸如在線學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)等新的課堂學(xué)習(xí)模式正在形成，將成為未來課程設(shè)計的主流：二是大量而廣泛的在線公開課將改變基于學(xué)分的教學(xué)方式，全球知名大學(xué)正在探索這種新的教學(xué)方式深入發(fā)展的路徑：三是教師的專業(yè)性和角色受到了挑戰(zhàn)。必須重新定位教師專業(yè)培養(yǎng)的方向并詮釋教師專業(yè)培養(yǎng)的內(nèi)容：四是由移動技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所引發(fā)的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，將根本改變師生關(guān)系；五是新技術(shù)浸入個體日常生活，重新定義和評價學(xué)習(xí)；六是新技術(shù)的廣泛使用，為實現(xiàn)基于挑戰(zhàn)和積極的學(xué)習(xí)活動提供了充分的條件；七是社會媒體正在從交往方式、評價方式、思想呈現(xiàn)方式等方面改變著學(xué)習(xí)者的習(xí)慣。將會在各類教育機構(gòu)中發(fā)揮巨大影響力。

（四）科學(xué)教育教師即將面臨的挑戰(zhàn)

在該報告中，關(guān)鍵趨勢與挑戰(zhàn)密切相連。關(guān)鍵趨勢是指對學(xué)生的學(xué)習(xí)而言，挑戰(zhàn)則是教育者必須回應(yīng)的課題。從培養(yǎng)教師數(shù)字素養(yǎng)到形成教師TPAcK（中文可譯為“整合技術(shù)學(xué)科教學(xué)法”），從校級網(wǎng)絡(luò)資源共享到新教師評價考核體系的建立，所有挑戰(zhàn)都是圍繞如何在充盈的新技術(shù)環(huán)境中更有效地教的核心主題展開（如圖4）。

三、對我國科學(xué)教育發(fā)展的啟示

“科學(xué)知識學(xué)習(xí)得越多，就越背離科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)精神。用反科學(xué)的方式學(xué)習(xí)科學(xué)，在眾多的科學(xué)學(xué)習(xí)中迷失了科學(xué)。這是對我國中小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀的基本寫照?！薄拔覈目茖W(xué)教育，長期以來一直存在著鮮為注意的重大缺陷——這就是只重視科學(xué)知識教育而忽視科學(xué)方法教育。目前的科學(xué)教育完全沒有把科學(xué)方法置于特別重要的位置，這表現(xiàn)在課程標(biāo)準(zhǔn)、教科書、課堂教學(xué)等方面，這就使得我們的學(xué)生雖然掌握了某一學(xué)科的許多知識，卻不懂得該門學(xué)科的科學(xué)方法及其價值?！?/p>

科學(xué)教育的本質(zhì)是什么？科學(xué)教育的本質(zhì)是科學(xué)的本質(zhì)在具體教學(xué)實踐活動中的體現(xiàn)。因而。循著“科學(xué)的本質(zhì)不在于已經(jīng)認(rèn)識的真理而在于探索真理”的要義?？茖W(xué)教育的本質(zhì)自然就不會是傳授不容試錯、不容質(zhì)疑的科學(xué)知識。在此背景下，世界上有許多國家或地區(qū)提出了科學(xué)探究的倡議。雖然我國也積極倡導(dǎo)科學(xué)探究，但總體而言，受知識中心論的長期影響，中小學(xué)的科學(xué)教育課程所進(jìn)行的科學(xué)探究，形式遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)容本身。此外，我國無論在科學(xué)教育與信息技術(shù)的整合研究上，還是在科學(xué)教育與信息技術(shù)整合的案例研究上都相對薄弱。究其原因。還是普遍沒有意識到科學(xué)技術(shù)與科學(xué)教育之間的內(nèi)在必然聯(lián)系以及在科學(xué)教育中運用科學(xué)技術(shù)的必然性和重要性。在深入分析該報告后，我們發(fā)現(xiàn)新技術(shù)的運用是與科學(xué)教育的終極目標(biāo)相一致的。

（一）運用新技術(shù)從結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)變科學(xué)教育的課程結(jié)構(gòu)、師生關(guān)系結(jié)構(gòu)以及學(xué)習(xí)評價體系

新技術(shù)的發(fā)展早已打破了學(xué)科分離的格局，科學(xué)教育的課程內(nèi)容發(fā)展趨勢必然是以解決劣構(gòu)、復(fù)雜的現(xiàn)實問題為導(dǎo)向。借助于新技術(shù)進(jìn)行跨學(xué)科方法和內(nèi)容的重組：轉(zhuǎn)變教師傳授知識、學(xué)生接受知識的傳統(tǒng)師生關(guān)系，借助于新技術(shù)構(gòu)建新的師生學(xué)習(xí)、教育生態(tài)系統(tǒng)；轉(zhuǎn)變以知識習(xí)得為主的學(xué)習(xí)評價方式。借助于新技術(shù)構(gòu)建多維度、全過程的學(xué)習(xí)評價體系。

（二）運用新技術(shù)。深入科學(xué)教育的每一個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。實現(xiàn)技術(shù)運用與科學(xué)方法習(xí)得同步

在多種新技術(shù)支持的學(xué)習(xí)環(huán)境中，運用不同功能的技術(shù)。將使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗變得可視，變得形象。換言之。學(xué)習(xí)者能夠清楚地掌控自身學(xué)習(xí)的整個過程。在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者獲得了反思科學(xué)方法的路徑。通過運用新技術(shù)。學(xué)習(xí)者能夠清楚地了解認(rèn)知事物的全過程：運用新技術(shù)，學(xué)習(xí)者可以進(jìn)行多次證偽性試驗。

（三）運用新技術(shù)。盡快轉(zhuǎn)變科學(xué)教育教師培養(yǎng)方式

毋庸置疑的是，在學(xué)校場域中，教師始終是決定學(xué)生成就的關(guān)鍵因素。因此。試圖根本改變科學(xué)教育的現(xiàn)狀，必須轉(zhuǎn)變教師的方式。在新技術(shù)的適應(yīng)性和應(yīng)用能力方面，學(xué)生總強于教師，而新技術(shù)也正在促成教育文化逐步從“前喻文化”向“后喻文化”轉(zhuǎn)變。為了真正實現(xiàn)科學(xué)教育教師與學(xué)生間的有意義對話，科學(xué)教育教師的培養(yǎng)方式亟待改進(jìn)。其改進(jìn)重點不在于教師的教學(xué)方法或是教學(xué)策略，而是要轉(zhuǎn)變教師對科學(xué)教育的已有觀念。