“做中学”科学教育计划及关于学习的科学

什么是学习的科学?

学习科学有两重含义:一方面是指对科技的学习(学科学),即研究如何使学生通过学习科技,不仅仅是能获取科学知识,更重要的是要掌握获取科学知识的方法,培养科学精神、科学态度和科学研究能力。另一个方面是指为了科学地学习而研究学习的科学,即把学习置于有关科学的指导之下。学习的科学(SCIENCE OF LEARNING OR LEARNING SCIENCE)是一跨学科的,新的研究领域。这两方面的问题自然是密切相关的。

学习的科学就是要研究学习的规律,研究学生如何有效地从原有知识向新知识的转移,中国成语“举一反三”和“触类旁通”都很好地表述了学习的规律。 目前研究学习的理论主要有两类方法:一类是从现有教育学和心理学以及成功的实践中提出规律另一类是基于跨学科的更为基础的研究。它涉及教育、神经科学认知心理学、发育生理学、计算机科学、人类学和社会心理学等学科,我们称其为学习科学。

“做中学”科学教育计划

为了迎接21世纪的挑战,我国的教育界、科技界正以强烈的使命感、责任心和勇于开拓、实事求是的精神,努力探索符合我国国情的发展教育、发展科学技术的道路。教育部和科学技术协会共同倡导、发起和推动的“做中学”(LEARNING BY DOING)科学教育改革实验。它是促进我国幼儿园、小学科学教育发展,实现素质教育目标的一项重大教育改革计划。

主动式学习Active learning)

听会忘记;看能记住;做才学会。

You hear ,you forget;You see, you remember;You do, you learn

“HANDS ON”、“La Main a La Pate”

美国诺贝尔奖金获得者Leon Lederman在十五年前提出了“HANDS ON”的学习模式。这些教学改革已经取得了公认的成功,被有关国家列为教育改革的主要内容

从1991年8月起,在美国2061计划的基础上,以美国的国家科学研究会(NRC)为首,先后动员了万余人,为期四年,制定了美国历史上第一部科学教育的标准,1995年12月发布,其中把“动手做”探究式学习 ( Hands-On Inquiry Learning)”列为进行改革的原则之一.

1994年,法国国民教育部派出了以诺贝尔物理奖获得者萨帕克教授为首的代表团,专程到美国考察利德曼博士在芝加哥进行的”动手做”的科学教育改革和在加利弗尼亚进行的类似的改革.回法国以后, 萨帕克博士写到:在教室里,人们为学生表现出这一阶层少有的求知欲,好奇心和全身心投入而感到震惊,教育质量无可挑剔.他建议在法国小学里进行类似的科学教育改革。这一建议得到了法国国民教育部和法国科学院的支持.取名为”La Main a la Pate(LMLAP)”的科学教育改革从此在法国起步.

经过评估,1999年6月,法国科研教育部决定在法国全国推开科学技术教育改革.目前已制定了法国国家小学科学教育大纲和科学技术教育革新计划,即将颁布执行.该计划主要借鉴“动手做”改革试点中所积累的经验,并把它作为教育革新计划创新部分的核心。

2000年11月“小学科学与数学教育国际会议”在北京如期召开。

--提出问题--设计试验--动手做实验--观察记录--介释讨论--学得知识--表达陈述

做中学

“做中学(Learning by Doing)”准备先在北京,上海和南京的部分幼儿园和小学中试点。基础教育司已对此项试点工作作了布置,许多科学家也对参加此项改革持十分积极的态度。

建立网站WWW.HANDSBRAIN.COM

我们有责任为我们的孩子,为我们的国家准备未来。教育现代化是我们未完成的历程。教育现代化决不是一种简单的硬件的添置,是教育思想,教育方法的巨大变革。教育本身又是一门实践性很强的科学,需要科学研究和实践的支持。

Science of Learning based on Cognitive and Affective Neuroscience

十余年前,当有关儿童发展的主要研究还从不涉及大脑时,几位有远见卓识的科学家就开创了认知神经科学这一新的研究领域。近来,尤其是最近10年,有许多新方法新仪器都可以用于脑研究,其中正电子成像术(PET)和功能磁共振成像(FNMR)等详细观察大脑的所谓非侵入成像技术的发明与应用,可说是一大突破。现在,脑神经科学从实验研究中开始提供了有关数据,以证实提出的许多学习原则。

成熟的人脑量平均在1.3千克左右,占身体质量的2.33%。黑猩猩的脑约为345克。象脑重8千克。

大鼠的脑皮层面积相当于一张邮票,黑猩猩的相当于一张标准打印纸,而人脑的皮层比黑猩猩的大4倍。在哺乳动物进化过程中,前叶皮层猫增加了3%,黑猩猩增加了17%,人则增加了29%。显然,前额叶皮层的细胞结构区如此扩大和分化是人类特有的。

FNMR the left hemisphere is shown predominantly. An arrow indicates the left central sulcus. Yellow represents functional areas activated only during the finger movements; red, only during the toe movements; and green, during both tasks. (Kim et al., 1994a)

第二语言的学习
     Dr.Helen Neville

  语义处理(Semantic processing)左右脑的后侧区(parieto-temporal);文法处理(Grammatical processing)

1-3岁开始学习英语,左脑的前侧区(anterior temporal)作用。越晚学左右脑共用的情况就越严重。13岁以后,基本上无法达到母语水平。

谭力海博士等的研究结果

 

幼儿的早期学习能力
     Dr.Gopnik

结论:

1.早期进行科学教育的重要性。要从环境中取题,如浓度和重力。

2.应按探究式(inquiry)学习的方式进行:玩、及时回答、预测、反馈。

3.学习深受情感的影响。在早期发展中情感和智力发展也深受经验的影响。

积极的情感促进学习;长期承受压力会使海马萎缩;两岁前的教养对情感的发育影响最大,应避免忽视和粗暴。

认知和情绪

存在于我们大脑中的认知(cognition)和情绪(emotion)构成了我们精神活动的两个主要部分,两个过程的相互作用决定了各个人的性格和行为。

情绪包括了两部分:感觉,感情( feeling );表达( expression )

学习必须考虑情绪的作用。

情绪研究中的基本问题:

情绪的生物学基础;情绪的发育和发展;认知和情绪的实时关系和发育;性格的发育和个性差别;人际交往过程;临床应用

创新产生于激情驱动下的直觉思维(厚积薄发)

激情源于对国家,人民,科学,自然,美的热爱而产生的强烈的事业心。

对知识长期地探索和积累基于献身精神推动下的坚韧和无畏。

神经科学开始对教育工作者非常感兴趣的问题提出一些解释,也许不是最终答案,但却给我们以深刻的启迪。我们在教育领域里工作的专家应当认真研究这些知识,努力与神经科学和认知心理学专家合作,把教学建立在坚实的基础研究之上。我认为这种研究可以引导我们的儿童健康、扎实而优美地发展。同时,避免采用对儿童成长有害的概念,或避免出现疏忽。

发布于10月31日 20:39 | 评论数(7) 阅读数(15632)

评论

web design vancouver 173.180.211.*** 发表于2012-03-20 17:55:32

我很欣赏你到写这篇文章有关的所有的努力 “???”?????????????? - ?????BLOG . 我将我的网站上张贴反向回到您的博客,因为我觉得我的一些客户可能会觉得很有意思。
XiaoyingXu 发表于2010-12-15 06:09:54

“做中学”的名字很直观易懂。”科学探究“(science inquiry)可能不是很多人可以懂。

CL有疑问可以理解。因为很多孩子做了实验也没有学到东西,白白浪费,关键要看老师怎么带孩子在实验中学。但是现在的问题是科学教育的投入太少了,不是太多了。所以“做中学”的名字还是可用的。

XiaoyingXu 发表于2010-12-15 06:06:22

测试
谢勇波 60.176.111.*** 发表于2009-08-15 21:40:41

我竟然来到了韦钰院士的博客。小学科学老师向您致敬!
cl 发表于2004-12-22 18:48:00

"做中学"这个词似乎不太好,能不能换一个?
韦钰 发表于2004-12-24 15:20:00

我认为还可以,何况已成事实,你有什么建议?
周美华 发表于2004-12-31 11:36:00

韦老师(我很想这样称呼您):
您好!
"learning by doing"在我国目前来说似乎还只是在模仿外国(主要是法国和美国),我们应该要把它“洋为中用”,但是如何使“做中学”本土化呢?
同时,有关“做中学”的文章,在我所摄猎之范围大多数是些实践的案例或实践考察后的感想,其理论基础方面的不多。韦老师,能否为我推荐?在此先感为敬!

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