李 燕 陈晓君 鲍贤清②
2013年,美国新科学教育标准发布,该标准强调了科学学习应以学科核心概念为主线,实现科学与工程的实践、跨学科概念和学科核心概念三者之间的紧密整合。学科核心概念是各门学科中非常重要的关键性概念,它们能为理解或研究更复杂的概念和解决问题提供工具与支持。跨学科概念是指那些能应用于所有科学与工程领域的通用概念[1]。“科学与工程的实践”作为其中的一个维度,是实现教学目标的途径,也是将三个维度紧紧缠绕在一起的方式。
常见的科学与工程实践通常被分为8类,分别是:1.提出科学问题,定义工程学问题;2.发展和使用模型;3.计划和实施调查;4.分析解读数据;5.使用数学和计算思维;6.解释科学,设计工程解决方案;7.参与基于证据的论证;8.获取评价交流信息[2]。
“基于证据的论证”指对于新理论和现象的解释、对技术问题的新解决办法或是对数据的新解读,科学家和工程师理应使用推理和论证使他们的结论有意义。而这些推理和论证都是基于假定的演绎,对现有模式的一般性总结归纳,或者对最好的可能解释的推断[3]。总的来说,“基于证据的论证”中的“证据”无论在科学还是工程范畴,更偏向于实证,即来源于自然观察、实验数据、实验结果。在本文中,“证据”主要聚焦在博物馆环境中,学生通过观察展品、展板文字等得到一手或二手证据。而笔者主要从“论证”这一角度出发,从更微观的层面探讨科技博物馆教育活动开发中的教学设计。……