夏冬梅

重慶工程學(xué)院 重慶 400056

基于核心素養(yǎng)的多維度科學(xué)教學(xué)研究

夏冬梅

重慶工程學(xué)院 重慶 400056

目前我國(guó)正在實(shí)施的核心素養(yǎng)新課程，其中科學(xué)素養(yǎng)占據(jù)了核心素養(yǎng)的重要位置，科學(xué)素養(yǎng)包括：過(guò)程技能、科學(xué)認(rèn)知、科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思考智能、科學(xué)應(yīng)用等六個(gè)維度。本文作者認(rèn)為科學(xué)教學(xué)要呈現(xiàn)科學(xué)家做科學(xué)的真實(shí)的面向于科學(xué)教室，是達(dá)成培育學(xué)生具有多維度核心素養(yǎng)的可行方法，而柯維所發(fā)展的認(rèn)知V-圖是能呈現(xiàn)科學(xué)探究活動(dòng)真實(shí)面向的理想科學(xué)教學(xué)方法。因此，作者于探討認(rèn)知V-圖的意義、學(xué)生制作認(rèn)知V-圖的教學(xué)以及認(rèn)知V-圖應(yīng)用于科學(xué)教學(xué)相關(guān)研究后，提出應(yīng)用認(rèn)知V-圖于科學(xué)教室的原則，供科學(xué)教育工作者教學(xué)及進(jìn)一步研究的參考。

科學(xué)素養(yǎng)；科學(xué)教學(xué)；認(rèn)知V-圖

1 前言

培育具有科學(xué)素養(yǎng)的公民一直是國(guó)內(nèi)教育界共同努力的目標(biāo)。我國(guó)為青少年所擬的新科學(xué)課程，更把科學(xué)素養(yǎng)的涵意擴(kuò)充為過(guò)程技能、科學(xué)認(rèn)知、科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思考智能、科學(xué)應(yīng)用等6個(gè)維度。

在國(guó)務(wù)院所頒發(fā)的《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要實(shí)施方案（2016—2020年）》中科學(xué)教育最為重要的目的在于培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的公民。但是科學(xué)教學(xué)要引起學(xué)生的興趣，除了課程結(jié)構(gòu)及教學(xué)設(shè)計(jì)的改變外，有關(guān)實(shí)驗(yàn)或?qū)嵶鞯膶?shí)施，仍然有相當(dāng)大的改變空間，如何引起學(xué)習(xí)者的興趣，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生具有多維度的科學(xué)素養(yǎng)的方法，本文作者認(rèn)為最好的方式之一是安排學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)時(shí)，能像科學(xué)家在從事科學(xué)工作時(shí)一樣去探索科學(xué)，進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)及科學(xué)學(xué)說(shuō)建構(gòu)創(chuàng)造之旅。因此，在科學(xué)教學(xué)上，提供適宜的情境給學(xué)生實(shí)際體驗(yàn)科學(xué)加“做”科學(xué)的活動(dòng)，建構(gòu)命題性知識(shí)，是比較符合科學(xué)社群真實(shí)的科學(xué)研究活動(dòng)的教學(xué)方法。

同時(shí)，科學(xué)家在進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)，不但應(yīng)用現(xiàn)有的概念來(lái)解釋自然現(xiàn)象，并且批判現(xiàn)存的概念借以改進(jìn)某一科學(xué)領(lǐng)域現(xiàn)有的內(nèi)涵。對(duì)一個(gè)新進(jìn)的科學(xué)家在適應(yīng)科學(xué)適應(yīng)時(shí)，若只學(xué)習(xí)如何應(yīng)用科學(xué)概念于現(xiàn)象的解釋?zhuān)荒軐W(xué)習(xí)如何促使自己去增強(qiáng)或改變現(xiàn)存的概念的話，那就不能成為一個(gè)真正的科學(xué)家。假設(shè)我國(guó)的科學(xué)教育要響應(yīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，可能就不能只要求學(xué)生“動(dòng)手”而已，一定要學(xué)生于學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)也能“領(lǐng)悟”，也就是要學(xué)生能“手腦并用”，不只是按“食譜式”的操作得到結(jié)果就算了。至于要如何達(dá)到這種高質(zhì)量的科學(xué)教學(xué)，特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢？柯維所發(fā)展的認(rèn)知V-圖（epistemological V-diagram）應(yīng)可以作為有效的教學(xué)策略，來(lái)幫助學(xué)校的科學(xué)教學(xué)達(dá)成此項(xiàng)任務(wù)。

2 認(rèn)知V-圖的內(nèi)涵

所謂認(rèn)知V-圖是柯維于1970至1980年代所發(fā)展出來(lái)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)真正科學(xué)的策略，簡(jiǎn)稱(chēng)為V-圖，和概念圖合起來(lái)，被科學(xué)教育界公認(rèn)為能幫助學(xué)習(xí)者真正了解科學(xué)，并可以作為評(píng)量學(xué)習(xí)者了解科學(xué)的工具。今以圖1來(lái)表示V-圖并詳細(xì)加以說(shuō)明。

圖1 柯維的認(rèn)知V-圖

柯維發(fā)展的V-圖是把學(xué)校的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)盡量以反應(yīng)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的實(shí)際情境中，所發(fā)生的“動(dòng)手、領(lǐng)悟”的全部的外在及內(nèi)在的活動(dòng)包涵起來(lái)。底下分為四個(gè)面向來(lái)說(shuō)明V-圖，即焦點(diǎn)問(wèn)題、對(duì)象和事件、概念領(lǐng)域及方法領(lǐng)域。

2.1 焦點(diǎn)問(wèn)題

提出焦點(diǎn)問(wèn)題是任何科學(xué)探究活動(dòng)的起點(diǎn)，通常問(wèn)題形式是問(wèn)“什么”（what）、“何時(shí)”（when）、“如何”（how）以及“為什么”（why）。當(dāng)科學(xué)家提出問(wèn)題時(shí)，一般都可以由焦點(diǎn)問(wèn)題反應(yīng)出他的價(jià)值觀、哲學(xué)觀或世界觀。除了上述的因素影響到科學(xué)家對(duì)問(wèn)題的選擇外，科學(xué)家自己的興趣、已有的知識(shí)，其他的外在因素如：社群的、政治的、經(jīng)濟(jì)的因素等，都會(huì)影響研究者對(duì)焦點(diǎn)問(wèn)題的擇定。因此，科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在理想的狀況下，應(yīng)盡量由學(xué)生提出他們想探究的焦點(diǎn)問(wèn)題。以專(zhuān)題導(dǎo)向科學(xué)的學(xué)習(xí)來(lái)論，引導(dǎo)問(wèn)題的選擇及確定，也主張應(yīng)由學(xué)生提出或由教師及學(xué)生共同討論后提出并確定。因此，要改進(jìn)國(guó)內(nèi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的學(xué)習(xí)功能，可能要多鼓勵(lì)學(xué)生提出得花長(zhǎng)時(shí)間深入探究的問(wèn)題，若仍然停留在要學(xué)生于短時(shí)間完成的食譜式實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，可能不會(huì)引起學(xué)生太多的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念知識(shí)及其他維度的科學(xué)素養(yǎng)也幫助不大。

2.2 對(duì)象與事件

所謂對(duì)象和事件是為發(fā)展焦點(diǎn)問(wèn)題的暫時(shí)性答案或假說(shuō)所必須加以探索的客體及現(xiàn)象。對(duì)象是探索過(guò)程中可被知覺(jué)的東西，或被感覺(jué)器官能操弄的東西?？茖W(xué)探究者也可以利用儀器來(lái)協(xié)助感官觀察或記錄。事件是因?qū)ο蠖l(fā)生（或促使發(fā)生）的現(xiàn)象。因此，對(duì)象與事件是探索者為解答焦點(diǎn)問(wèn)題而設(shè)定的。

2.3 概念（思考）領(lǐng)域

概念領(lǐng)域的內(nèi)涵，就是科學(xué)知識(shí)的部分，也就是科學(xué)本質(zhì)中有關(guān)“什么”的面向。在科學(xué)的學(xué)科知識(shí)上，概念為組織知識(shí)命題的基本單元，相關(guān)概念相鏈接成為原理、原則。再往上的知識(shí)階層為學(xué)說(shuō)，例如：原子說(shuō)、細(xì)胞學(xué)說(shuō)、演化學(xué)說(shuō)等。

2.4 方法或操作領(lǐng)域

在V-圖的右邊，所涉及的議題是探索者解決焦點(diǎn)問(wèn)題時(shí)，要做的活動(dòng)。雖然這些議題對(duì)一般學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)，是比概念領(lǐng)域的學(xué)說(shuō)要來(lái)得簡(jiǎn)單，但是仍然要詳細(xì)地運(yùn)用思考智能，并不是單單靠“操作”即可達(dá)成的。底下把此領(lǐng)域的四個(gè)主題說(shuō)明如下。

2.4.1 記錄

科學(xué)家于進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)時(shí)，把有關(guān)對(duì)象或事件的信息記錄下來(lái)，作為解答焦點(diǎn)問(wèn)題的原始數(shù)據(jù)。常用的科學(xué)記錄形式為：書(shū)寫(xiě)的文件、照片、錄音、錄像、電子化記錄等。同時(shí)，科學(xué)家于觀察記錄時(shí)，常常透過(guò)一套概念性過(guò)濾觀察，因此，觀察沒(méi)有所謂的觀察。

2.4.2 轉(zhuǎn)換

有關(guān)對(duì)象或事件信息的記錄，科學(xué)家會(huì)建構(gòu)這些記錄的意義，建構(gòu)意義時(shí)會(huì)受到自己原有知識(shí)及價(jià)值觀的左右，不管科學(xué)家如何轉(zhuǎn)換記錄，其目的皆指向焦點(diǎn)問(wèn)題解答的尋求。科學(xué)常用轉(zhuǎn)換的形式為：計(jì)算異同、作圖表、統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)換、流程圖表等。

2.4.3 知識(shí)主張

科學(xué)家于科學(xué)探究時(shí)，對(duì)焦點(diǎn)問(wèn)題所提出的解答即為知識(shí)主張。科學(xué)家所提出的知識(shí)主張必須要和概念、原則原理、學(xué)說(shuō)及哲學(xué)觀一致，也必須在邏輯推理上和記錄及轉(zhuǎn)換相關(guān)。因此知識(shí)主張陳述探究活動(dòng)的界限及限制，而且知識(shí)主張也可提供后續(xù)研究者一些指引。因此，在科學(xué)教育上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的安排及實(shí)施要如何反應(yīng)上述的科學(xué)活動(dòng)真實(shí)性，對(duì)科學(xué)教師來(lái)說(shuō)是嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)之一。

2.4.4 價(jià)值主張

所謂價(jià)值主張是涉及價(jià)值及質(zhì)量的指示或倫理的維度的統(tǒng)稱(chēng)。通?？茖W(xué)家所宣示的價(jià)值主張一定會(huì)和知識(shí)主張一致。因此，科學(xué)家的研究，大概很少不涉及價(jià)值判斷的議題，就如生殖科技中復(fù)制的研究等。

在圖1中把科學(xué)家的探究活動(dòng)分為概念領(lǐng)域（左邊）及方法領(lǐng)域（右邊），在實(shí)際上的探究活動(dòng)上，概念（思考）邊和方法（操作）邊是主動(dòng)地交互作用。因此，科學(xué)家的先前知識(shí)、概念、原理原則、學(xué)說(shuō)、哲學(xué)觀影響到方法邊的觀察（記錄）、轉(zhuǎn)換記錄、組織結(jié)論及知識(shí)與價(jià)值主張的提出。作者認(rèn)為V-圖對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)最大的啟示，以及反思目前學(xué)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)施成效的地方，可能就是概念邊和方法邊是否能緊密地結(jié)合并交互作用的問(wèn)題。

3 學(xué)生學(xué)習(xí)V-圖的制作教學(xué)

基本上，柯維的V-圖是一種處理知識(shí)本質(zhì)及學(xué)習(xí)本質(zhì)的啟發(fā)性工具。作者認(rèn)為V-圖可以提升學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)工作的挑戰(zhàn)及興趣，并可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)知、科學(xué)研究的真實(shí)面向的了解、科學(xué)活動(dòng)和價(jià)值面向的關(guān)系等。因此，如何幫助學(xué)生學(xué)會(huì)V-圖的制作并應(yīng)用于學(xué)習(xí)活動(dòng)是科學(xué)教師重要的教學(xué)工作之一。

本文特別介紹柯維所發(fā)展的V-圖的教學(xué)步驟，他的教學(xué)對(duì)象是初一到初二的學(xué)生，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)年級(jí)的學(xué)生在V-圖的制作及應(yīng)用的學(xué)習(xí)上一樣的成功。他的教學(xué)策略如下。

3.1 由概念、對(duì)象、事件開(kāi)始

柯維和同僚們認(rèn)為概念圖制作應(yīng)先于V-圖的學(xué)習(xí)。本文作者也認(rèn)為概念是組織成知識(shí)系統(tǒng)的最基本的單位，例如：命題性知識(shí)就是利用連接的語(yǔ)詞把兩個(gè)概念做有意義的連結(jié)，所以我們可以說(shuō)：“水受熱會(huì)蒸發(fā)”是一命題性知識(shí)。同時(shí)，概念也是概念領(lǐng)域的最基層單位，以知識(shí)組織結(jié)構(gòu)階層來(lái)論，概念也是僅次于事實(shí)的組織單位。本文以“冰水受熱現(xiàn)象”來(lái)說(shuō)明概念、事件及對(duì)象。

3.2 介紹記錄的觀念與焦點(diǎn)問(wèn)題

當(dāng)我們于建構(gòu)知識(shí)時(shí)，會(huì)利用已知的概念為基礎(chǔ)來(lái)觀察對(duì)象或事件，以及作一些不同形式的觀察紀(jì)錄。這些紀(jì)錄的操作也受到焦點(diǎn)問(wèn)題的引導(dǎo)，不同的焦點(diǎn)問(wèn)題引導(dǎo)我們聚焦于不同面向的對(duì)象或事件的觀察，就以“冰水加熱”為例，可以問(wèn)：冰水加熱溫度有什們變化？也可以問(wèn)：當(dāng)冰變?yōu)樗魵鈺r(shí)，其外型有何變化？以圖2為例，我們選擇第一問(wèn)題為焦點(diǎn)問(wèn)題。因此，此例的紀(jì)錄的重點(diǎn)在溫度、時(shí)間及冰和水量的變化。在教學(xué)的過(guò)程中，老師要求學(xué)生提出他們的建議，以及如何來(lái)組織及轉(zhuǎn)換自己的紀(jì)錄，并要每一位同學(xué)實(shí)作一張組織紀(jì)錄的表，同時(shí)可以拿幾張組織不同的紀(jì)錄表貼于黑板上供全班學(xué)生討論，借以達(dá)成社會(huì)建構(gòu)的學(xué)習(xí)效果。

3.3 記錄轉(zhuǎn)換與知識(shí)主張

轉(zhuǎn)換紀(jì)錄的目的，在于組織自己的觀察記錄，成為一種容易使自己解答焦點(diǎn)問(wèn)題的形式。因此，教學(xué)的過(guò)程中，要給學(xué)生充分的時(shí)間討論如何來(lái)轉(zhuǎn)換紀(jì)錄，以“冰水加熱”的例子中，可以把記錄組織成表再轉(zhuǎn)換為圖，并根據(jù)表、圖來(lái)決定自己的知識(shí)主張。

3.4 原理與學(xué)說(shuō)

原理是由兩個(gè)或多個(gè)概念所組成的，他可以幫助我們了解事件的特別作用。“純水于海平面時(shí)100℃開(kāi)始沸騰”就是這個(gè)原理，此原理包含多個(gè)概念：純水、海平面、沸騰，它描述純水在一大氣壓時(shí)的沸點(diǎn)之特殊關(guān)系。事實(shí)上，原理是過(guò)去科學(xué)家于科學(xué)探究時(shí)的知識(shí)主張，并可引導(dǎo)后續(xù)事件或?qū)ο蠹坝涗浀霓D(zhuǎn)換。學(xué)說(shuō)是包含更多的概念及原理，例如：生物學(xué)上的細(xì)胞學(xué)說(shuō)、理化科學(xué)上的分子動(dòng)力論，他們?cè)趥€(gè)別的學(xué)科都有廣泛的解釋力量，而且可作為探究活動(dòng)的引導(dǎo)。由于學(xué)說(shuō)對(duì)自然的解釋有強(qiáng)大的理解作用，因此，創(chuàng)造不易，通常都是天才的心智結(jié)晶，科學(xué)史上，如牛頓、達(dá)爾文、愛(ài)因斯坦正是創(chuàng)造學(xué)說(shuō)的天才型人物。

3.5 價(jià)值主張

知識(shí)主張和價(jià)值主張是有相互依存的關(guān)系，就如所言：“他們同搭一條船，但不是同一乘客”，它們之間至為相關(guān)，但也有可區(qū)別的性質(zhì)。

4 V-圖在教學(xué)上應(yīng)用的研究

科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)在于引導(dǎo)學(xué)生能了解科學(xué)，也就是具有科學(xué)素養(yǎng)，所謂一個(gè)人具有科學(xué)素養(yǎng)，可以從六個(gè)維度來(lái)評(píng)量，這六個(gè)維度就是科學(xué)概念知識(shí)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法與過(guò)程、科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)思考智能、科學(xué)應(yīng)用智能等，為了達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生上述的科學(xué)素養(yǎng)，科學(xué)教師可以運(yùn)用各種的教學(xué)策略，協(xié)助學(xué)生建構(gòu)這些科學(xué)學(xué)習(xí)成果。就理論層面來(lái)說(shuō)柯維的認(rèn)知V-圖是一項(xiàng)可應(yīng)用的策略。以下對(duì)V-圖的應(yīng)用于教學(xué)的研究做些介紹。

首先提到柯維及其研究小組，對(duì)美國(guó)七年級(jí)及八年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知V-圖的建構(gòu)學(xué)習(xí)，他們發(fā)現(xiàn)七年級(jí)學(xué)生常使用V-圖及概念圖，所建構(gòu)的V-圖比八年級(jí)學(xué)生來(lái)得完整，因此他們認(rèn)為V-圖的應(yīng)用可向下延伸到小學(xué)高年級(jí)的學(xué)生。圖2是一位初一學(xué)生于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課探討酵素作用的認(rèn)知V-圖。

圖2 一個(gè)初一學(xué)生于生物實(shí)驗(yàn)課探討酵素作用所建構(gòu)的V-圖

就整體來(lái)論，麥樂(lè)迪的V-圖在概念領(lǐng)域列出來(lái)有階層性的概念知識(shí)系統(tǒng)，雖然有階層性分野不適宜的地方，若加以指導(dǎo)學(xué)習(xí)應(yīng)可建立她自己的概念知識(shí)系統(tǒng)，即由事實(shí)→概念→原理原則→學(xué)說(shuō)→哲學(xué)理念。同樣的情形，焦點(diǎn)問(wèn)題以及方法領(lǐng)域經(jīng)由指導(dǎo)學(xué)習(xí)，也可以改進(jìn)她在這兩方面的表現(xiàn)。根據(jù)柯維的多年研究，他認(rèn)為學(xué)生建構(gòu)認(rèn)知V-圖的質(zhì)量，和教師的指導(dǎo)及學(xué)生練習(xí)有關(guān)，越是常利用V-圖的學(xué)生，其所建構(gòu)的V-圖，則越接近于完整。

5 認(rèn)知V-圖在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上應(yīng)用的原則

就以上各節(jié)的論述，作者認(rèn)為認(rèn)知V-圖是可以達(dá)成學(xué)習(xí)者能建構(gòu)多維度科學(xué)素養(yǎng)的最好策略之一。同時(shí)，此策略也非常符合科學(xué)研究方法是學(xué)說(shuō)依賴(lài)的科學(xué)哲學(xué)的新趨勢(shì)。至于，V-圖在教學(xué)上的應(yīng)用，作者就個(gè)人對(duì)V-圖的認(rèn)知以及教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，建議其應(yīng)用V-圖于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的原則如下。

5.1 共同改寫(xiě)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)

常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)手冊(cè)都是食譜式撰寫(xiě)方式，這種實(shí)驗(yàn)操作手冊(cè)，只注重一定的程序及已知結(jié)果的重現(xiàn)，學(xué)生按手冊(cè)的步驟操作，得到既定的結(jié)果就算完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，這和真實(shí)的科學(xué)的探究活動(dòng)差距極大，根本不能反映真實(shí)的科學(xué)活動(dòng)。因此，實(shí)驗(yàn)手冊(cè)內(nèi)容應(yīng)予改寫(xiě)。作者就高中二年級(jí)生物學(xué)有關(guān)“細(xì)胞滲透作用”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)加以改寫(xiě)，以及小學(xué)五年級(jí)自然科學(xué)有關(guān)“霉菌的觀察”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)加以改寫(xiě)。當(dāng)然，這種改寫(xiě)活動(dòng)若能引導(dǎo)學(xué)生積極參與改寫(xiě)活動(dòng)，并要求每一個(gè)學(xué)生自己制作一份，將能得到事半功倍之效。教師第一次要求學(xué)生共同參與認(rèn)知V-圖的制作，一定會(huì)遭遇學(xué)生學(xué)習(xí)意愿的問(wèn)題，但是只要教師耐心地引導(dǎo)，大部分學(xué)生都能完成，作者于利用概念圖于普通生物學(xué)教學(xué)時(shí)，也面臨類(lèi)似的狀況，但是仍然克服此師生的挫折感，進(jìn)而得到不錯(cuò)的教學(xué)改進(jìn)的效能。

5.2 安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)程

事實(shí)上，此原則應(yīng)和第一項(xiàng)原則合起來(lái)執(zhí)行，兩者是互為表里，但為了凸顯現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)手冊(cè)的編排及活動(dòng)程序不合于當(dāng)下科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)學(xué)習(xí)心理學(xué)的基本理念，所以作者先提出第一項(xiàng)V-圖應(yīng)用原則，作為科學(xué)教育工作者的反思。以下就是作者所建議的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程。

（1）共同討論提出焦點(diǎn)問(wèn)題。

（2）接下去，是寫(xiě)出對(duì)象及事件的內(nèi)涵。

（3）提出相關(guān)的概念。

（4）提出相關(guān)的原理。

（5）提出相關(guān)的學(xué)說(shuō)及哲學(xué)觀念。

（6）實(shí)驗(yàn)操作的觀察紀(jì)錄。

（7）提出觀察紀(jì)錄的轉(zhuǎn)換。

（8）提出知識(shí)及價(jià)值主張。

以上提到的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，是根據(jù)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)或活動(dòng)指導(dǎo)內(nèi)容，以及相關(guān)的背景知識(shí)所擬定。活動(dòng)的進(jìn)行可以以個(gè)人、小組、班級(jí)的方式進(jìn)行，以何種方式進(jìn)行可依活動(dòng)的內(nèi)涵及目的做不同的安排。其選擇的理念為個(gè)人建構(gòu)及社會(huì)建構(gòu)為依歸，作者認(rèn)為除了第6項(xiàng)應(yīng)小組進(jìn)行外（節(jié)省學(xué)校支出為考慮），其他各項(xiàng)則以個(gè)人、小組、班級(jí)為單位進(jìn)行活動(dòng)皆無(wú)不可。

5.3 利用V-圖作為評(píng)量學(xué)生學(xué)習(xí)成就的工具

教學(xué)評(píng)量要反應(yīng)評(píng)量結(jié)果的多元功用，利用V-圖作為評(píng)量工具，應(yīng)該比傳統(tǒng)的紙筆測(cè)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成就的內(nèi)涵，提供更多不同面向的信息，這些信息可以作為教師指導(dǎo)學(xué)生個(gè)別學(xué)習(xí)及進(jìn)一步學(xué)習(xí)的第一手依據(jù)。要利用V-圖來(lái)評(píng)量，首先教師必須要建立評(píng)分的準(zhǔn)則，準(zhǔn)則的建立可以參考柯維以及梅特和柯維所定的準(zhǔn)則，再依目標(biāo)學(xué)生的年級(jí)自行制定，才能符合科學(xué)教師的自我需求。例如：對(duì)小學(xué)高年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，則有關(guān)“哲學(xué)及學(xué)說(shuō)”這一大項(xiàng)可以省略，但對(duì)高中二年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，則可以作為評(píng)量的一個(gè)項(xiàng)目。

根據(jù)學(xué)者的研究應(yīng)用認(rèn)知V-圖策略于實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，可以提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的興趣，不會(huì)覺(jué)得實(shí)驗(yàn)的單調(diào)及無(wú)聊。同時(shí)，實(shí)證的研究也提供應(yīng)用V-圖的教學(xué)效能，是傳統(tǒng)食譜式實(shí)驗(yàn)操作所不能達(dá)成的，那就是應(yīng)用V-圖可以增進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的了解以及擴(kuò)展學(xué)生即有的概念知識(shí)。

6 結(jié)語(yǔ)

認(rèn)知V-圖是可以把概念領(lǐng)域和方法領(lǐng)域融合于學(xué)習(xí)活動(dòng)的教學(xué)策略，也就是能促使學(xué)生于科學(xué)活動(dòng)時(shí)，必須“動(dòng)手”及“領(lǐng)悟”地進(jìn)行科學(xué)探究的學(xué)習(xí)活動(dòng)。對(duì)于九年一貫新科學(xué)課程而言，科學(xué)教師若能應(yīng)用V-圖于教學(xué)，應(yīng)可以協(xié)助學(xué)生建構(gòu)分段能力指標(biāo)所揭示的六個(gè)維度的科學(xué)素養(yǎng)，即科學(xué)過(guò)程技能、科學(xué)認(rèn)知、科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、思考智能及科學(xué)應(yīng)用。假設(shè)小學(xué)五年級(jí)自然科霉菌觀察的認(rèn)知V-圖，在V-圖中，很清楚包含了科學(xué)認(rèn)知、科學(xué)過(guò)程技能的學(xué)習(xí)；知識(shí)主張是經(jīng)由學(xué)習(xí)者的心智操作而提出，因而也蘊(yùn)含了科學(xué)本質(zhì)的學(xué)習(xí)，就是科學(xué)知識(shí)是由人的探究活動(dòng)所建構(gòu)的；學(xué)習(xí)者提出價(jià)值主張則可學(xué)習(xí)到科學(xué)應(yīng)用的層面；記錄的轉(zhuǎn)換不但應(yīng)用到科學(xué)過(guò)程能力，同時(shí)學(xué)習(xí)者也可增進(jìn)科學(xué)思考智能；由實(shí)作觀察及記錄歷程，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)到了操作技能，以及忠實(shí)記錄的科學(xué)態(tài)度。因此，認(rèn)知V-圖是提升學(xué)生學(xué)習(xí)建構(gòu)多維度科學(xué)素養(yǎng)效能的最好教學(xué)策略。

（（ ）

由于傳統(tǒng)理性主義與實(shí)證主義的科學(xué)觀主導(dǎo)了過(guò)去科學(xué)哲學(xué)及科學(xué)研究的發(fā)展，最近幾十年來(lái)屢受挑戰(zhàn)及質(zhì)疑。同時(shí)，對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)展的知識(shí)論的解釋?zhuān)?gòu)理論也逐漸被學(xué)界所接受。但是由于過(guò)去師資培育理念及課程所限制，知識(shí)建構(gòu)論所引導(dǎo)的教學(xué)及評(píng)量理念、方法、策略等，仍然不能深入于各級(jí)學(xué)校的科學(xué)教室。

雖然，作者認(rèn)為認(rèn)知V-圖對(duì)各級(jí)學(xué)校科學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，具有正向的作用是有其理論及實(shí)證研究的支持，但是仍然需師資培育，社會(huì)價(jià)值觀的改變、教學(xué)質(zhì)量改進(jìn)、多元化入學(xué)方案的公平性，家庭教育及家長(zhǎng)觀念的變革等因素的配合，V-圖在科學(xué)教育應(yīng)用上才能真正生根并落實(shí)于教室之中，也才能使得科學(xué)教育符合懷海德所揭示的教育理念：“教育當(dāng)始于探索、終于探索”，即培育具有終身學(xué)習(xí)意愿及素養(yǎng)的公民。

[1]鐘啟泉. 基于核心素養(yǎng)的課程發(fā)展：挑戰(zhàn)與課題[J].全球教育展望，2016（1）：162-163.

[2]辛濤. 學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究應(yīng)注意幾個(gè)問(wèn)題[J]. 華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)：教育科學(xué)版，2016（1）：37-38

[3]余文森. 關(guān)于教學(xué)改革的原點(diǎn)思考[J]. 全球教育展望，2015（5）：76-77.

[4]辛濤，姜宇.以社會(huì)主義核心價(jià)值觀為中心構(gòu)建我國(guó)學(xué)生核心素養(yǎng)體系[J].人民教育，2015（7）：126-127.

[5]辛濤，姜宇，王燁輝. 基于學(xué)生核心素養(yǎng)的課程體系建構(gòu)[J]. 北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2014（1）：135-136.

Research on multidimensional scientific teaching based on core quality

Xia Dongmei
Chongqing Engineering Institute，Chongqing，400056，China

At present our country is implementing the new curriculum core literacy，scientific literacy of occupy the important position of the core literacy，science literacy，including ：process skills，cognitive science，scientific nature，scientific attitude，scientific thinking，and scientific applications six dimensions. In this paper，the author thinks that science teaching to present the real scientists do science oriented in the science classroom，is a feasible way to cultivate students with multi-dimensional core literacy，while covey cognitive development by V - figure is to be able to present the ideal of science inquiry activity for real scientific teaching methods. Therefore，the author discusses the meaning of cognitive V - figure，student cognitive teaching，as well as cognitive V V - figure - figure after applied in scientific teaching research，put forward the applied cognitive V - figure based on the principles of science classroom，teaching for science education workers and the reference of further research.

Scientific literacy ； scientific teaching ； cognitive v-chart

G410

A

2096-4110（2017）01（c）-0003-05

夏冬梅（1984，11—），女，漢族，重慶人，副教授，教育碩士，研究方向：教學(xué)管理。