1、小学科学教育资源开发利用研究,教育资源,顾明远主编的教育大辞典对教育资源做了如下解释：教育资源亦称“教育经济条件”，教育过程中所占用、使用和消耗的人力、物力和财力资源，即人力资源和物力资源、财力资源的综合。康宁则讲教育资源的概念拓展为人力资源、物力资源、财力资源、信息资源、时空资源、制度资源等几个方面。狭义的教育资源正如台湾学者胡梦鲸所提出，所谓教育资源是指学生所能享受到的教育经费、活动空间、教学设备、师资及其他教学活动方案等资源而言。具体由四个项目组成，分别是活动空间资源、教师资源、经费资源、教学设备资源。本研究所采用的教育资源概念是指维持、组成、参与并服务于教育系统的一切资源，包括人力资源
2、、物力资源、财力资源、时空资源、信息资源和非物质社会性资源等。由于教育资源系统庞大繁杂，基于现实研究实力考量，本研究选择最基础的物质性教育资源人力资源和随着科学技术进步，将部分取代人、财、物教育资源功能的优质教育资源信息资源作为开发利用的主要教育资源。,小学科学教育资源开发利用现状的调查研究,基于文献分析与对科学教师的初步访谈、科学课堂观察，我们认为，小学科学教育资源开发利用研究的现状调查重点放在教师专业发展和教学材料情况和开发利用意愿方面，因此编制了小学科学教育资源开发利用现状调查问卷。共发放120份问卷，回收112份问卷，回收率为93.3%，剔除无效问卷4份，有效问卷共108份，有效率为9
3、6.4%。此外，我们还对部分参与问卷调查的小学科学教师进行了半结构化访谈。在有效问卷中，小学科学教师情况：专职教师20.37%，兼职科学教师69.44%，还有10.19%的教师刚接触科学教学或为偶尔代课的老师；农村学校教师占60.19%，城镇学校教师占39.81%；职前所学专业为文科的有26.85%，理科为31.48%，大综合为41.67%；中师学历占11.11%，大专学历占50.93%，本科学历占37.04%，有一人为研究生学历。样本基本能反映小学科学教师队伍真实状况，有较高的代表性。,调查结果,调查结果,调查结果,调查结论,城乡多媒体设备、科学教学功能室和科学实验器材配置不足，农村学校有接
4、近半数不能满足日常科学教学所需。教师培训活动和观摩学习各类优质课和示范课是最受小学科学教师欢迎的教研活动，科学教师在专业发展过程中对网络学习和专家引领期望较低。城乡小学科学教师对个人能力范围内的教育资源开发与利用意识较高，与社会教育资源的联系较少；对教学资源开发利用缺少操作性和系统性的指导。,对策建议,加快义务教育均衡配置以教师培训和课例研究为载体，加强科学教师专业共同体建设 转变培训方式 加强科学课堂研究团队建设建设优质网络教研平台，发挥专家引领作用 丰富网络教研活动 发挥专家引领作用系统研究教学资源开发利用策略，指导教师自制低成本教学具 课堂研究、教师培训、校外资源开发与利用,小学科学课堂
5、教学材料开发与利用的策略,以学习者为中心开发和利用教学材料以教学目标为中心开发和利用教学材料以教学内容为中心开发和利用教学材料,以学习者为中心开发和利用教学材料,液体之间的溶解现象科学概念：液体也能溶解在水里，形成均匀、透明、稳定的溶液教科书：用胶水或洗发液探究液体是否能溶解在水中，用醋、酒精和食用油探究液体是否都能溶解在水中。,以学习者为中心开发和利用教学材料,胶水+洗发液有色墨水勾兑过的胶水观察有色胶水是怎样进入到水中、在水中是怎样扩散的，再用溶解的标准判断有色胶水是否溶解；醋+酒精+食用油酱油和食用油课后访谈,以学习者为中心开发和利用教学材料,洗发液溶解在水中的过程可能产生泡沫等，对学生
6、的观察活动容易造成干扰，将胶水调成有色的，便于学生观察液体溶解时的动态过程；醋和酒精很刺鼻，酱油则比较温和，而且醋和酒精溶解时的特点酱油也基本类似，能够对溶解概念中重要的观察点“均匀”和“透明”产生相似的效果。学生能够根据观察活动探究均匀是指颗粒的均匀还是颜色或气味的均匀，透明是指没有颜色还是不混浊等问题。,以学习者为中心开发和利用教学材料,所谓的以学习者为中心，一是为学生的身心健康着想，如此例中没有选用刺鼻的材料；二是有利于提高学生探究活动的有效性，如胶水着色；三是有效支撑学生建立概念，如两个活动都更充分地设置了认知冲突，帮助学生加深对“溶解”概念的理解。其次，以学习者为中心，还应该从提高学
7、习者的学习能力出发进行设计，如本例中有色胶水的提供，如果能将色素和胶水同时提供给学生自由选择，引导他们发现有色胶水更易进行观察，则势必提高学生学习的元认知水平，促进学习能力的发展。,认知负荷理论,认知负荷理论（Cognitive Load Theory,简称CLT）是由澳大利亚教育心理学家约翰斯威勒（John Sweller）等人于20世纪80年代提出并加以发展的一种理论。认知负荷理论认为：问题解决或学习过程中的各种认知活动均需消耗认知资源，若所有活动所需要的资源总量超过了个体所具有的资源总量，则存在资源分配不足的问题，从而影响学习或问题解决的效率；根据认知负荷的来源不同，将认知负荷分为原生性
8、（内在）认知负荷、外在（无关）认知负荷和相关认知负荷。原生性认知负荷是由学习材料的复杂性和学生的知识水平造成的认知负荷；外在认知负荷是指与学习无关的认知活动施加给工作记忆的认知负荷，主要是由教学设计的缺损造成的额外认知加工活动所致；相关认知负荷是指学习者进行与学习活动密切相关的认知操作而产生的认知负荷。对于外在认知负荷与相关认知负荷的学习材料设计策略都旨在降低外在认知负荷、提高相关认知负荷。,引起无关认知负荷的主要原因是不恰当的教学任务与呈现方式。常见的无关认知负荷来源主要是：过多的教学辅助信息产生的冗余效应和不恰当的信息呈现方式。因此，通过改进学习任务和材料的信息呈现方式，如将学习材料中的多
9、种信息源整合于一体，剔除材料中的冗余信息等，可有效降低无关认知负荷。洗发液溶解在水中可能会产生大量的泡沫，醋和酒精比较刺鼻，这些教学状况都会使学生的注意力分散；同时，胶水和洗发液在教学中的作用相似，醋、酒精和食用油亦有类似之处，如果这些教学材料都同时出现，过多的教学辅助信息将对学生的认知加工产生冗余效应。因此，在对教学材料进行设计时，可只选择胶水作为探究发现的信息源，把醋和酒精换成气味较温和且有颜色的液体（如酱油），则可有效降低无关认知负荷，引导学习者进行正确的认知资源分配。,以教学目标为中心开发和利用教学材料,各种各样的花,本单元的教学逻辑：由油菜花开了一课中带领学生探究花的组成部分和花蕾的
10、变化过程，推测花是怎样结出果实的；然后引导学生观察各种各样的花，比较各种花的构造，预测花的哪些部分与繁殖有关；接着探究植物的果实和种子是怎样形成的及植物散播种子的方式、种子的萌发，再迁移到动物的繁殖。,以教学目标为中心开发和利用教学材料,教师将学生带到了校园的各个角落对春天的各种花进行观察，引导学生比较各种花的构造，希望学生能够发现花的哪些部分与繁殖有关。教师课后反思时对教学效果十分不满意，他认为：首先，学生观察到的校园里的花结构都差不多，完全花和不完全花的比较差强人意，而且学生没有找到雌花和雄花，如果能找到南瓜花就能引发学生探究雄花和雌花是否能结果，对花的哪些部分与繁殖有关的问题进行深度思考
11、，有利于学生繁殖概念的建立；其次，校园里的花很多是观赏花，而且大多还未到“花果同树”的时节，学生难以观察到花是否能结果，以及哪个部分变成了果实。,以教学目标为中心开发和利用教学材料,根据教师提出的这一现实问题，我们进行了仔细探讨，认为本节课所选材料的主要依据是实现教学目标，帮助学生了解是花的哪一部分膨大成果实，花发育成果实需要哪些要件。在教师的先前教学实践中，已探索过按顺向思维提供教学材料对学生建立概念的影响效果，则可按逆向思维向学生提供教学材料，寻找一朵“与众不同”的花，看能否引起学生对概念的深入理解。于是我们在校园里寻找理想的教学材料，最终选定了正在“花果同树”的人工栽培观赏植物重瓣“杜鹃
12、花”，其雄蕊已瓣化失去花药，花朵凋零后子房并未膨大成果实，正是引起学生认知冲突且有事实证据的理想材料。,以教学目标为中心开发和利用教学材料,本节课在找不到自然状态下的南瓜花时，用校园里随处可见的杜鹃花作为教学材料，正是从教学目标出发组织教学材料的体现。在选择教学材料时，要充分理解教材编写意图，明确教学目标，突出重点，击破难点，不断尝试并寻找对学生建立概念和图式最佳的材料和组织呈现方式，增加教学的探究性。,聚焦要义，突出关键材料，提高相关认知负荷,教师将学生带到了校园的各个角落对春天的各种花进行观察，引导学生比较各种花的构造，希望学生能够发现花的哪些部分与繁殖有关。这虽然能将学生带入真实的观察环
13、境，但同时校园中众多的花使材料之间的交互因素增多，原生认知负荷和无关认知负荷过多，学生学习的认知负荷过载。需要教师寻找更具体和有意义的学习材料，聚焦主题和要义，突出关键材料，提高相关认知负荷。通过对杜鹃花能否结果这一探究任务的精心设计，在降低无关认知负荷的同时，亦在探究活动中提高了相关认知负荷，促使学习者在真实实践中达成了概念模型的构建和迁移，实现理解的意义学习。,以教学内容为中心开发和利用教学材料,以教学内容为中心开发和利用教学材料并不等同于以教材为唯一标准或受教材束缚，它需要教师在选择教学材料时依据教学目标设计教学内容，因地制宜精选教学材料，从教学需要出发按方便灵活性、科学性、低成本高效益等原则组织材料。方便灵活性（“地豆王”代替“凤仙花”）科学性（同体积不同质量和同质量不同体积、“潜水艇”）低成本高效益,结语,在城乡教育资源配置存在一定差距的背景下，教学硬件条件的改善还需要一定的时间。农村小学科学教师更是任重道远，需要创造性地开发和利用教学资源。但无论教学硬件设施是否有所保障，科学教师对教学材料的开发都应永无止境，因为学生的学习千变万化，教师需要在教学中不断寻找和尝试最有利于学生学习的教学材料。更为重要的是，教师应从中体悟出教学的灵动性，教学的组织和开发不应受教材、经验或其他权威的束缚，而要随时保持教师独立的开放性，做教学的有心人，不断探索和尝试。,谢谢大家！,
