《香港与内地高一化学教科书科学过程技能的比较研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
独创性声明学位论文题目：查堕曼壹丝查二丝幽蛰蕉趔丝衄也盈生逾缢．．本人提交的学位论文是枉导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加了标注。学位论文作者：店嗄签字日期：驯弓年易月q日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生部可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密，口保密期限至年月止)。学位论文作者签名：彦复导师签名：学位论文作者签名：哆熨导师签名：签字日期：沙f弓年．占月9日签字日期： 目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．IABSTRACT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．川1绪{念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1问题的提出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1．1科学过程技能是国际科学素养教育的重要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1．2化学教科书是影响内地科学过程技能教学效果的重要因素⋯⋯．．11．1．3香港地区化学教科书重视科学过程技能培养值得借鉴⋯⋯⋯⋯．．2l。2概念界定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．31．2．1教科书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．31．2．2科学过程技能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．3研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯111．3．1科学过程技能国外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯111．3．2科学过程技能国内研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯141．4研究目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯191．5研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯191．6研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．201．7研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯201．8化学教科书科学过程技能比较体系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯211．8．1比较文本的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯211．8．2课程标准比较指标的构建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯221．8．3教科书比较指标的构建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯232香港与内地高中化学课程标准科学过程技能的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．252．1香港与内地化学课程目标中科学过程技能的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯252．1．1香港化学课程目标中科学过程技能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯252．1．2内地化学课程目标中科学过程技能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯282．1．3比较结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯292．2香港与内地化学课程内容中科学过程技能的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯302．2．1香港化学课程内容中科学过程技能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯302．2．2内地化学课程内容中科学过程技能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯312．2．3比较结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯322．3香港与内地化学课程评价中科学过程技能的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯332．3．1香港化学课程评价中科学过程技能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33 2．3．2内地化学课程评价中科学过程技能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．342．3．3比较结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．343香港与内地高一化学教科书科学过程技能的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．373．1香港与内地化学教科书科学过程技能要素的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯373．1．1香港教科书科学过程技能要素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．373．1．2内地教科书科学过程技能要素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．393．1．3比较结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．413．2香港与内地化学教科书科学过程技能水平的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯423．2．1香港教科书科学过程技能水平⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．423．2．2’内地教科书科学过程技能水平⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．443．2．3比较结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．453．3香港与内地化学教科书科学过程技能表征方式的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯463．3．1香港与内地化学教科书科学过程技能情境创设的比较⋯⋯⋯⋯．463．3．2香港与内地化学教科书科学过程技能栏目设置的比较⋯⋯⋯⋯．493．3．3香港与内地化学教科书呈现方式的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．544结语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．614．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯614．2建议⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯624．2．1给课程标准编制者的建议⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．624．2．2给教科书编写者的建议⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．644．3研究展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯68参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．69致{射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．73发表论文及参加课题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．75 獭妥香港与内地现行高一化学教科书科学过程技能的比较研究课程与教学论专业硕士研究生李雯指导教师李远蓉教授摘要本论文主要对香港与内地高一学段化学教科书中科学过程技能进行比较研究。首先，立足化学学科，对科学过程技能的内涵、构成要素、水平进行解析，并基于此构建了化学教科书科学过程技能比较指标体系。接着，分别从化学课程目标、课程内容、课程评价这三方面对两地课程标准中的科学过程技能进行比较与分析，最后分别从科学过程技能要素、水平与表征方式这三个维度对香港与内地高一化学教科书进行比较，其中表征方式的比较从科学过程技能情境创设、栏目设置、呈现方式这三方面进行。研究结果显示：第一，两地课程标准都大力提倡科学素养教育，鼓励让学生经历科学探究，重视综合发展科学过程技能。两地课程标准均采用完整的科学探究课题学习与在化学知识学习中穿插科学过程技能学习结合的方式，促进知识与技能的有效结合；均提倡科学过程技能评价以形成性评价为主。然而，无论是科学过程技能目标、内容标准还是评价标准，香港课程指引都比内地课程标准描述得更加详细，香港地区将科学过程技能纳入升学考试评价内容中，且持主体取向评价观，而内地更偏向过程取向。第二，香港与内地化学教科书都涵盖了所有的科学过程技能，香港教科书更偏重标准溶液配制中解释证据技能，内地教科书总体较为均衡。另外，也存在一些科学过程技能很少涉及，如下操作性定义、控制变因、建模、调查、反思等技能。第三，两地教科书科学过程技能平均水平都处于模仿水平，且整合水平比例都不高。但香港教科书兼顾四个水平的科学过程技能，采取循序渐进发展科学过程技能策略，指导性比内地教科书更强。内地教科书科学过程技能多认知与熟练水平，提供了更多的学生自主实践机会，而相对缺乏科学探究实践中的指导。第四，两地化学教科书科学过程技能表征都较为丰富，创设了很多化学实验 西雨大学硕士学位论文情境，生活生产情境也不断地涌现，但是两地学科前沿情境关注度都非常少；科学过程技能相关栏目设置丰富，尤其是香港教科书，涉及到的科学过程技能较为全面；香港与内地化学教科书均采用了多元化的呈现方式，文字比例非常高，除单一呈现方式外，两种呈现方式同时表征更多，且香港比内地采用多种方式同时表征更多。第五，两地化学教科书较为紧密结合化学知识类型编排科学过程技能，科学过程技能要素、水平、表征方式都会在元素周期表(化学理论性知识)、金属(化学事实性知识)、标准溶液的配制(化学技能性知识)三个主题中上呈现不同的特点，两地教科书在不同主题也会表现出一定差异。基于以上研究结果，本文给课程标准者编制者提出建议：有关科学过程技能的目标、内容与评价标准应具体化；应将科学过程技能形成性评价纳入升学考试体系。给教科书编写者提出建议：应重视“建模”思想在学生科学过程技能形成中的作用；应紧密结合知识类型编写科学过程技能；动态化呈现科学过程技能。关键词：高一化学：香港：科学过程技能：教科书：比较研究II AbstractSHighSchoolr0CeSSSpecialty：CurriculumandPedagogySupervisor：Prof．LiYuanrongPostgraduate：LiWenABSTRACTThisdissertationmainlyfocusesondevelopingcomparativeresearchonthescienceprocessskills(sPs，hereafterreferredtoasSPSforshort)inchemistrytextbooksbetweenHongKongandMainlandofChinaforgrade1ofhighsch001．Tbisresearchbeginswithanalysisofintension，componentelementsandlevelofSPS．Basedonit，indicatorsystemforcomparisonofSPSinChemistrytextbookwasmadeup．Then，thisresearchmadecomparisonofchemistrycurriculumcriterionbetweenHongKongandmainlandofChinarespectivelyfromcurriculumaims，curriculumcontentsandcurriculumassessmentofSPS．AndthenacomparisononSPSinChemistrytextbooksbetweenHongKongandMainlandofChinaforgradelof址曲schoolisrespectivelyconductedfromthreeaspectsofcomponentelements，levelandrepresentationofSPS．Theresearchresultsareshownasfollows．Firstly,curriculumdocumentsoftwoareasofChinabothvigorouslyadvocatescientificliteracyeducation，encouragescientificinquiryexperience，andvalueintegrateddevelopmentofSPS．Inthecurriculumcriterionoftheseareas，integralscientificinquirythemesandinterpenetrationofchemistryknowledgeandSPSarebomprovided，whichpromotesefficaciousintegrationofknowledgeandskills．FormationassessmentisamainassessmentmethodofSPSinbcIthdocuments．However,aims，contentandcriteriaofSPSalemoredetailedinHongKongcurriculumguidethaninmainlandofChina．Theformeroneholdsubjectiveassessmentorientationandthe1atteroneholdprocessassessmentorientation．What’SIIIgm挑 西南大学硕士学位论文more，HongKongcurriculumguidelaysSPSintoentranceexamination．Secondly,allkindsofSPSarecoveredinchemistrytextbooksofbothareas．HongKongtextbookhaveahigherperceptionofinterpretationofevidenceskillinPreparationofStandardSolutions，whilethemainlandtextbookkeepingabalance．Otherwise，fewSPSarerarelyconcemedwith，suchascontrolofvariables，operationaldefinition，modeling，investigation，andreflection．T11irdly,theaveragelevelsofSPSintwoversionsoftextbooksarebothatthelevelofimitationandthepercentagesofSPSatthelevelofintegrationarelow．IntermsofdistributionofSPSlevel，HongKongtextbooktendstotakestrategyofgradualdevelopment．However，themainlandtextbookhaveahighpercentageoflevelofcognitiveandproficiency,anditprovidesmoreopportunitiesforstudentstopracticebythemselves．ButthistextbookislesslackofguidancetopracticethantheHongKongtextbook．Fourthly,thepresentationsintwoversionsoftextbooksarebothrich，for10tsofchemistryexperimentsituationsarecreated，andmorelivingandproducingsituationsspringupthanbefore．Butbothtextbookspayverylowattentiontosituationofscienceinthefrontier．Twoversionsoftextbooksbothhaveplentyofcolumns，especiallyHongKongtextbook．AndcolumnsinHongKongtextbookscovermorekindsofSPS．Moreover，appearancesinbothversionsoftextbooksarediversity,andliteralappearanceshowsveryfrequently．Presentationbytwokindsofappearancesimultaneouslyhashigherpercentagetoo．AndhigherpercentageofdiverseappearanceholdsbyHongKongtextbookthantheotherone．Fifth，twoversionsofchemistrytextbooksbothcombinethechemistryknowledgeandSPSclosely．TheyshowdifferentcharacteristicsofSPScomponentelements，levelandrepresentationofSPSindifferentkindsofthemeofPeriodicTable(chemicaltheoreticalknowledge)，Metals(chemicalfactualknowledge)，andPreparationofStandardSolutions(Chemicalknowledgeofskills)．Sometimestheyshowcertaindiscrepancy．Basedonresearchresultsabove，suggestionsonthecompilationofSPSincurriculumcriterion，andchemistrytextbookareprovidedasfollows．Firstly,curriculumaims，curriculumcontentsandcurriculumassessmentofSPSshouldbespecificincurriculumcriterion．Secondly,formationassessmentofscientificinquiryshouldbelaidintoentranceexamination．Thirdly，thetextbookshouldpayattentionto“modeling’’ideologicalroleintheformationofstudents’SPS．Fourthly,compileSPSTV AbstractcombinedcloselywithtypesofchemistryknowledgeandSPS．Fifthly,SPSlearningshouldbedesigneddynamic．Keywords：Grade1highschoolchemistry,HongKong，ScienceProcessSkills，Textbook,ComparisonResearchV 1绪论1．1问题的提出1．1．1科学过程技能是国际科学素养教育的重要内容21世纪知识经济蓬勃发展，世界许多国家和地区面临着知识经济带来的挑战及社会发展的需求，纷纷启动了基础教育课程改革，调整人才培养目标、改变人才培养模式以及提高人才培养质量。科学素养教育是现代公民必须具备的基本素质，在国际科学教育中占据着重要的地位，是基础教育阶段科学课程的出发点和重要归宿。“世界变化己使科学素养成为每个人的需要，而不为少数人所持有。为此，必须改变科学教育方法以适应这种变化。，，【Ij这段在《面向全体美国人的科学》一书前言中的话，在世界范围内迅速产生巨大反响，科学素养教育成为诸多国家科学教育的主题。“提高科学素养”的科学教育，着力于摒弃“科学知识”为单一目标的教育观，将视角拓宽至“科学素养"的多维度科学教育观，科学过程技能则是诸多国家科学素养教育的重要内容之一。英国国家科学课程标准明确提出发展科学过程技能的教育目标，并在内容标准中对不同阶段、不同主题学习中的科学过程技能进行了详细的规定；[21美国国家科学课程标准同样将科学过程技能纳入教育内容中，按照年级分为K．4、5．8、9—12年级这三个阶段，呈现不同科学探究要求，并分别对科学探究知识和进行科学探究进行详细阐述；[31新加坡国家科学大纲在三维目标之一“技能与过程”这一目标中对科学过程技能进行了详细的阐述，且在内容标准中要求在不同知识点中穿插科学过程技能学习。【4】1．1．2化学教科书是影响内地科学过程技能教学效果的重要因素在“科学素养"国际教育热潮背景下，我国课程专家都充分认识到科学素养教育的重要性，在课程改革中大力倡导科学素养教育。科学过程技能作为重要的科学素养组成之一，也受到了我国科学素养教育的充分关注，将科学过程技能纳入教育内容当中。我国内地自2000年起拉开了提倡“提高科学素养”的新一轮课程改革序幕。关于“科学素养”的教育史诗在我国内地得以唱响。科学过程教育理念在课程标准中得以充分体现：“高中化学课程应有利于学生体验科学探究的过程，学习科学 西南大学硕士学位论文研究的基本方法，加深对科学本质的认识，增强创新精神和实践能力⋯⋯”。【5J在内容标准中单独设置了科学探究相关主题，对科学过程技能的学习提出了具体的要求。在课程标准的指导下，不同新版教科书都安排了科学过程技能学习的安排，除在知识点中穿插科学过程技能的学习，还单独设置了科学探究学习主题作为选修内容。然而科学过程技能教学效果依旧不甚理想。笔者在“新课程改革高中化学教科书使用情况跟踪调查”课题研究中，了解到科学探究实验实施频率依旧不高，访谈时学生几乎不知“科学探究”是什么。另外，探究教学在实践过程中往往出现“形似"而“神不似”，只关注科学探究的基本环节，而忽略了科学探究各个环节背后蕴含的科学思维与基本技能。这一基本技能则是科学思维的外部体现，是本文研究的主要内容“科学过程技能”。科学探究学习方式是此次课程改革的改革重点，科学过程技能则是科学探究学习的重要内容。长期接触讲授式教学的一线教师对科学探究学习未能深入理解与准确实施，同样长期在讲授式课堂学习的学生也未能快速转变传统学习方式，没能准确理解科学探究学习的实质。这不利于科学探究学习的有效实施，更不利于作为科学探究学习的重要内容的科学过程技能的有效形成。化学教科书则作为日常教学重要的课程资源，在指导科学过程技能的教与学方面发挥着重要的作用，是影响科学过程技能教学实施的重要因素。我国现今各个版本化学教科书都相应的设置了科学探究活动专题、丰富的科学探究栏目、安排科学过程技能学习内容，这些都对科学过程技能进行了显性表征，有助于教师与学生直接利用这些显性表征内容进行科学过程技能的教与学。[61同时，教科书中科学过程技能还存在一些问题值得深思。于是，笔者将研究视角转向了科学过程技能教科书研究。1．1．3香港地区化学教科书重视科学过程技能培养值得借鉴在教科书研究当中，国际比较是重要的研究视角，但同时存在中国与其他国家国情相差较大差异从而不利于充分吸收其他国家教科书编制优点的限制。既能体现国际视野，又能与我国内地有相似的文化则成为本研究的诉求。香港则满足了这一条件，且在此次新学制改革中，香港化学学科在科学过程技能的培养上表现出瞩目的特点。因此，与香港化学教科书进行科学过程技能的比较则成为本研究的首选。香港作为现代化的国际化大都市，融传统与现代、东方与西方文明于一体，香港居民以华人为主，深受中国传统文化的影响，与中国内地有更多的生理、心理以及文化上的亲缘关系。通过香港与内地高中化学教科书进行比较，可以更好 1绪论地吸收两地高中化学教科书编写优点，明确不足。香港于2009年正式实施新学制改革，发布了《高中及高等教育新学制一投资香港未来的行动方案》报告，课程改革是其重要组成部分。在此次新学制改革中，香港化学课程充分关注科学过程技能的培养，这在课程目标、课程内容、课程评价等中都得以充分地体现。课程标准直接提出“掌握进行科学探索的技能、培养按科学的方法、批判性及创造性的思考能力，以及在单独或与他人协作的情况下解决与化学有关的问题的能力”的具体目标。17J同时，化学课程评价也表现出令人瞩目的变化，采用公开考试与校本评核相结合的方式，对研究性学习提出了具体的要求，且研究性学习的评价是考核评价重要内容之一。课程评价是课程实施的重要影响因素，既影响教科书的编写，又影响着教学的进行。香港将研究性学习纳入考核评价内容中，必会引领化学教科书编写与化学教学大力关注化学探究学习。基于课程指引编写的新版化学教科书将科学过程技能学习纳入教科书内容中，在整个高中学习过程中，除在知识点中穿插科学过程技能的学习，还单独设置了科学探究学习活动，提供机会在完整的科学探究活动中综合发展科学过程技能。总之，在新学制改革的引领下，具有相同文化传承的香港地区新版化学教科书重视科学过程技能的培养，非常值得我国内地借鉴。1．2概念界定1．2．1教科书教科书的俗称为“课本”。《辞海》对教科书的定义为“教科书也叫‘课本’。教材之一。指按教学大纲编选的教学用书。，，【8】我国课程专家钟启泉对教科书概念进行了详细的解析。他将教科书定义为：“教科书是指学校或是学习集团在学习一定领域的知识时所运用的教材，以便于教学的方式编辑的图书。”【9】他提出准确把握教科书概念需要注意两点：第一，教科书并不就是教材；第二，教材必须与学科内容明确区分开来。教材与教科书都是重要的课程资源，教材是习得各学科内容而在教学过程中运用的教学活动的直接对象，教科书则是“学科的主要教材”，是各门学科的教学中师生所用的教材以书籍的形式出现的教材集。19】王磊则对化学教科书进行如下定义：“是以化学课程标准为基础，根据教学目的和学生的认识规律，有计划地选取化学学科的内容，并加以改造而编制成的，能系统地反映学科内容、具有一定广度和深度的教学用书。”【loJ本文认为王磊对化学教科书的定义内涵全面，且具有时代性，体现了新课程 西南大学硕士学位论文改革教科书编制的主要取向：明确了化学教科书的编制基础为化学课程标准；明确了化学教科书的编制依据为教学目的和学生的认识规律；明确了化学教科书与学科内容、化学教科书与教材的关系。因此本文沿用王磊对化学教科书的定义。1．2．2科学过程技能1．2．2．1科学过程技能内涵科学过程技能(ScienceProcessSkills)的同义词是科学探究技能(ScienceInvestigationSkills)，两词经常混用，为避免歧义，本文更倾向使用“科学过程技能"，因为这一技能最初源于科学过程技能一词，而且科学过程技能一词更能充分体现出这一技能的内涵，也更能体现出背后的科学过程教育思想。下面对科学过程技能内涵进行具体的解析。科学过程技能教育理念是科学过程教育思想的产物，把握科学过程教育思想发展过程有助于更深入地把握科学过程技能内涵。科学过程教育思想，随着人们对科学本质认识的深化与教育改革的推进而逐步发展。科学过程教育起源于19世纪中叶的“科学方法教育”，发展至20世纪初的“做中学”、“反思性思维”，再到20世纪60年代“发现学习”、“探究学习”，最终把焦点转向通过经历科学探究全过程而获得科学知识及科学探究能力。[11120世纪80年代以后，“科学探究”则作为学习科学的重要方式越来越引起人们的重视。科学过程教育思想经久不衰，依旧是当代教育改革的重点，科学过程技能教育理念则与之密不可分。20世纪60年代，一些有识之士已经认识到把科学过程技能培养目标落到实处应是科学教育的重要视角。在此背景下，美国科学促进学会AAAS(AmericanAssociationfortheAdvancementofScience)于1961年推出SAPA(Science．AProcessApproach)课程，并在课程中首次提出将科学过程技能并对之进行了界定：科学过程技能为一组具有广泛迁移力的适合多种科学学科且体现科学家工作性质的能力。【12】Padilla(1990)提出科学方法、科学思维以及批判性思维是它的三个曾用名。【12】Adams与Callahan(1995)将科学过程技能定义为科学家认识世界的智力工具。【13】Arena(1996)认为科学过程技能就是科学家在进行科学研究时所发生的一系列事件。【14】Chiappetta(1997)认为科学过程技能集中于思维模式，科学家用这种思维模式 1绪论建构知识，表达想法及交流信息。【l5J龚正元将科学过程技能定义为：“它是科学家进行科学研究活动所必备的基本技能，包括智力技能和动作技能，其中以智力技能为核心，它也是学生进行科学探究学习活动时所需要和掌握的基本技能。ul】樊琪认为“科学过程技能是一种对复杂知识进行有序的信息加工的、需要动作技能辅助的心智活动技能。它是综合的技能，是科学领域里最典型的技能。学生的科学过程技能弱于科学家的科学过程技能，但是可以为日后探究能力的发展奠定基础。”【16J罗敏玲认为科学过程技能是科学工作者在科学研究过程中必须具备的最基本的思维方法与操作技能，是有效解决问题所必需的特定技能。从本质来看，它是一种对复杂知识进行有序信息加工、需要动作技能辅助的心智活动技能，是科学领域里最典型的技能。【l7】我国台湾学者甘汉觥、陈文典认为，科学过程技能是从事科学性探究的“执行能力”。他们还对科学过程技能进行了操作性定义：①它是从事科学性探究活动时必须经历的过程，可以是外显的操作过程或内在的心智活动历程；②它是一种工作的方法或处理事情的方式；③它是科学性的探究、处理一个已被确定的问题之过程中所需的种种技能。【18】科学过程技能有不同的定义方式，但上述定义表现出一个共同之处，即“进行科学研究所涉及到的一系列技能”。关于科学过程技能的认识主要体现在以下四个问题：①科学过程技能本质上属于什么?②它属于心智技能还是动作技能，还是两者都包含在内?⑤科学过程技能涉及的行为主体是谁?④它处于什么活动过程中?首先，科学过程技能从本质上属于技能，应是“经过练习而获得的合乎法则的认知活动或身体活动的动作方式"，119j显然上述定义中的“事件(Arena)”不属于“技能”的范畴，不能用之定义科学过程技能。关于第二个问题，大部分学者倾向于将科学过程技能规划为心智技能，Chiappetta，樊琪等，还有一些学者认为科学过程技能既包括心智技能，又包括动作技能，且以心智技能为核心，龚正元、罗敏玲等持此观点。Padilla曾谈及科学思维、科学方法及批判思维都是科学过程技能的曾用名。尽管观点不一，但学者们都一致认同心智技能在科学过程技能中的重要地位。本文赞同后一观点，科学过程技能应以心智技能为核心，且由有机融合的心智技能与动作技能组成。关于第三与第四个问题，科学过程技能的行为主体既可指科学家或者科学工作者，也可指学生：科学过程技能既可以处于科学研究活动中，也可以处于科学探究学习活动中。本文主要探讨学生学习领域的科学过程技能，它是学生可以学 西南大学硕士学位论文习和掌握的技能。学生的探究学习与科学家从事科学研究活动在性质上是相似的，只是水平上有差异，主要表现为学生的探究学习是探究学生的未知，而科学家的研究活动是探索人类的未知。基于上述分析，本文基本沿用龚正元对科学过程技能的定义，并在此基础上进行一定修改：科学过程技能是科研工作者进行科学研究活动所必备的基本技能，包括心智技能和动作技能，且以心智技能为核心，它也是学习者进行科学探究学习活动时所需要和掌握的基本技能。本文则主要探讨学习领域的科学过程技能。且科学过程技能具有以下特点：(1)科学过程技能具有情境性。它存在于科学研究活动或科学探究学习活动的情境中，而不存在一般情境中，这决定了不能脱离科学探究情境来认识、培养科学过程技能。(2)科学过程技能具有过程性，从知识的发生意义上看，知识包括过程性知识和结果性知识。科学过程技能属于过程性知识，是产生知识的知识，存在于获取知识的过程中。因此，科学过程技能需要在获取知识的过程中学习，即科学探究学习活动中形成。(3)科学过程技能具有程序性，安德森将知识划分为陈述性知识和程序性知识，程序性知识是关于“怎么做”的知识，主要包括智慧技能、动作技能中的认知成分、认知策略三类。【l9】科学过程技能是关于“如何做科学”的知识，表现出程序性。(4)科学过程技能具有缄默性。波兰尼认为不仅存在可以用文字、地图或数学等系统表述的显性知识，还存在不能系统表述的知识，即缄默知识。【20】科学过程技能是关于“如何做科学"的知识，既有人们长期在科学研究实践中总结的规范性知识，属于显性知识；也有人们难以表述的模糊性知识，也就是常说的技巧或诀窍，属于难以编码或不可编码的知识，具有缄默性。科学研究中的缄默知识的载体是科学共同体，师徒关系是传递缄默知识的重要形式。在科学探究学习活动中形成科学学习共同体，学生从中获得该共同体具体体现的信念和行为。随着学生作为初始者或新手逐渐从该共同体的边缘向中心移动，他们会较多地接触共同体中的文化，行动也会变得比较积极。随后，开始更为广泛地接触并进入成熟的实践舞台，扮演专家或熟手。【20】(5)科学过程技能具有综合性，是由多个一般技能在科学探究活动某一环节中综合而成。科学探究活动本身是一项综合性活动，科学探究活动的每一环节并不能靠单个的一般技能完成，而是需要多个一般技能综合支撑。这些一般技能在科学探究活动某一环节有机融合形成了科学过程技能。 1绪论(6)科学过程技能具有迁移性。科学过程技能的形成需要其他一般技能的支撑，其他一般技能也有机融合于科学过程技能当中，尤其表现在归纳、演绎、比较等一般逻辑思维技能上。这些一般技能不仅适用于科学研究活动中，而且是其他实践活动中必备的一般技能。而且，科学家的研究活动和学生的探究学习活动都是问题解决的活动，问题解决是日常生活中以及各行各业都会涉及的基本活动。因此，科学过程技能具有广泛的迁移性，不仅运用于科学探究活动中，也可迁移至日常生活实践与工作实践中。同时，这些在日常生活实践与工作实践中形成的一般技能也能迁移至科学探究活动中形成综合的科学过程技能。(7)科学过程技能具有基础性，是科学家进行科学研究必备的基本技能，是学生需要学习和掌握的基本技能，也是学生可以学习和掌握的基本技能。提高学生的科学素养是当今化学教育的重要核心目标，科学过程技能则是科学素养重要构成要素之一。科学过程技能的形成不仅意味着学生通过将来进一步学习能像科学家一样进行科学探究活动，也意味着能用科学思维思考、用科学方法解决日常生活生产问题。也就是说，科学过程技能是学生继续深入学习进行科学研究活动的基础，也是用科学武装自己思考与解决日常生活生产问题的基础。同时，科学过程技能也是学生可以学习和掌握的基本技能。布鲁纳认为学生可以通过模拟科学探究活动发现科学知识，【l9J能够“做科学”则意味着学生是可以学习和掌握科学过程技能的。日常生活实践与工作实践中形成的一般技能可以迁移至科学探究活动中，通过科学实践不断地整合、精致最终有机融合形成了综合性的科学过程技能。这些一般技能给科学过程技能的形成提供了可能，科学实践则是促进一般技能综合形成科学过程技能的必备条件。1．2．2．2科学过程技能构成要素国内外研究者对科学过程技能构成要素的解析不一，主要有两种认识：一种是从SAPA课程对科学过程技能要素解析不断继承批判发展而形成的，另一种是基于科学探究过程要素进一步解析科学过程技能要素。美国科学促进学会AAAS在SAPA课程中将科学过程技能分为基本技能和综合技能两个层次，共有观察、分类、应用数字、测量、运用空间与时间关系、交流、预测、推理、下定义、形成假设、解释数据、控制变量、实验十三项技能，其中前八项为基本过程技能，后五项为综合过程技能。L2lJ基本技能是综合技能的基础，综合技能是在基本过程技能的基础上发展起来的，两部分技能的整合构成了科学过程技能。Padilla(1990)t“J、Adams与Callahan(1995)L13J、Rebecca(2001)1131、Brotherton与Preece(1995)[22】、龚正元(2006)[111、王健与刘恩山(2007)㈣等都相继引用APA 西雨大学坝士学位论文课程中的解析或进行适当修改。多数国家课程标准则呈现第二种认识，先将科学过程技能界定为概括性的探究过程要素，再对这些过程要素进行具体的拆解。然而我国化学课程标准《义务教育化学课程标准(2011年版)》与《普通高中化学课程标准(实验)》仅对科学探究过程要素进行了界定，即提出问题等8个过程要素，却没有进行进一步的系统解构和描述。这使得一线教师不能深入认识科学过程技能，在实施科学探究教学时往往强调一般探究环节和表面活动，而不能具体明确地体现科学过程与方法，造成科学过程技能的培养呈现更多被搁置的局面。刘东方与王磊则通过对美国、澳大利亚、新西兰等10个国家或地区的课程标准的统计分析，得出了科学过程技能的构成要素。124J基于SAPA课程的科学过程技能要素解析旨在把握科学研究过程的核心技能，使人们对科学过程技能有了核心认识，但是容易使人们对科学过程技能脱离科学探究情境持机械割裂的认识。而基于科学探究过程进行要素解析，体现出对科学过程技能情境性与综合性的把握，可以帮助一线教师结合探究过程情境整体认识科学过程技能，便于进行科学探究实践时进行科学过程技能培养，不易陷入机械训练各种技能的尴尬境地。需要注意的是，科学探究具有很强的情境性与灵活性，并非所有的科学探究过程必须按照这一程序进行，且并不是所有的科学过程技能仅仅属于每一探究环节中，应极力避免这种机械划分的认识。以“合作”技能为例，事实上不仅在最后表达与交流过程中需要合作技能，在科学探究过程中的任一环节都有可能需要学生合作完成。于是，本文在SAPA课程对科学过程核心技能解析的基础上，基于香港与内地在课程标准中对科学探究过程要素的界定，并结合已有研究对科学过程技能进行解构和描述，见表1．1。表1-1科学过程技能要素解析一般科香港科学探内地科学探科学过程技能内容学过程究过程技能形成问搜索并界定能够发现有探究价值的问题，清楚地定义问题并且提出问题题探究的题目能够清晰地表征问题。建立假订定探究计对要研究的问题进行暂时性回答，进行有理论依据猜想与假设假设设划的猜想。制定研下操作性将各观测量程序化(观测什么、怎么测)，且运用制定计划究方案定义之识别观测量。分辨自变量与因变量，抓住并突显观察对象，减少——————]蜀骶耍沤厂～ 1绪论检验假进行探究设或根本排除干扰因素。明确实验目的；确定实验所需的仪器、药品等；设设计方案计实验操作步骤；设计记录表格；预计实验活动进程等。使用药品；使用仪器；仪器的装配与连接；对实验进行实验实验操作条件进行控制；保证实验安全。观察有目的、有计划地用器官、工具考察研究对象。调查通过访谈和问卷调查等方法获取相关信息。收集并整理资料、并判断准确性、可靠性，能辨别收集资料资料中事实、意见和价值判断。搜集证据通过研究模型揭示原型的形态、特征和本质的方法，分模型描述与选择、模型建立、模型效化、模建模型分析与评估、模型调度、模型重建这五个阶段(由于进行完整的建模对学生要求较高，在本研究中任一建模阶段的学习都纳入建模技能中)。组织和分析解释证据运用数学、技术等解释与验证证据做结论数据，做出解释与结论合理的结论做决定做出判断并得出结论。做决定做出判断井得出结论。发表结简报探究的论结果反思与评价表达与交流反思自我监控、反馈、及时总结经验、教训等。评价包括方案评价、风险评价、证据评价等。能正确使用化学用语，能清晰表达观点、提问、辩交流护、倾听、讨论与报告等。合作能与他人分享、协商，能确定集体目标、认同成员角色、承担责任、运用策略促使小组运作等。注：“一般科学过程”解析来源于靳玉勒主编的《探究教学论》，作者略有改动，加入了“发表结论”这～环节。“香港科学探究过程”解析来源于香港课程发展议会与香港考试及评核局联合编订的《化学课程评估及指引(中四至中六)(定稿)》；“内地攀}学探究过程”解析来源于中华人民共和国教育部制定的《义务教育化学课程标准(2011年版)》。1．2．2．3科学过程技能水平科学过程技能属于技能领域，对动作技能形成过程进行解释的典型模型有菲9 西南大学硕士学位论文茨和波斯纳(Fitts&Posner，1967；Anderson，1995)三阶段模型(认知阶段、联系阶段、自动化阶段)与冯忠良四阶段模型(定向、模仿、整合、熟练)；[19】同时，冯忠良还提出了心智技能形成三阶段模型(原型定向、原型操作、原型内化)。这些技能形成阶段模型对本文划分科学过程技能水平具有重要的指导意义。有些国家课程标准对科学过程技能水平进行划分非常细致。英国国家科学课程标准将每一种科学过程技能的水平都分为八级；【2】美国国家科学课程标准按照年级分为K．4、5．8、9．12年级这三个阶段，呈现不同科学探究要求，并分别对科学探究知识与进行科学探究进行详细阐述。【3】国内对科学过程技能水平划分的学者不多，龚正元将科学过程技能分为四个水平：A．体验：对科学过程技能有初步的认识，能够模仿或者尝试使用。B．初会：能够运用科学过程技能解决一些简单的化学问题，但是熟练程度不高，运用时有时需要别人的提示。C．熟练：能够独自地、比较顺利地运用科学过程技能解决一些稍微复杂的化学问题。D．自动化：能够恰当选择科学过程技能，技能达到自动化水平，能运用科学过程技能顺利地解决一些比较复杂的化学问题。【ll】本研究对科学过程技能水平进行分层是为了便于统计教科书中科学过程技能，教科书统计的可操作性是本文需要考虑的重要因素之一。龚正元的划分较好地把握了科学过程技能的各个习得阶段，遵循了统计可操作性的原则，但是笔者认为不适合用于教科书统计。根据上述解释，在“体验”过程中不仅涉及到对科学过程技能的认知，还涉及到对科学过程技能的模仿或尝试使用。笔者认为这样划分有语义重叠，于是将其分为认知与模仿两个阶段。认知阶段中学习者能形成正确的映像；模仿阶段中学习者头脑中的映像外显化，动作技能执行主要由视觉控制，心智技能执行主要依靠外化的原型。在需要指导的情况下解决问题应属于整合水平，这时动作技能中视觉控制逐渐让步于动觉控制，心智技能中物质化的原型逐步让位于头脑表征原型，都需要一定的指导与联系。【19】在教科书统计中可以将教科书提供引导语帮助学生完成问题的解决视为指导。冯忠良将熟练界定为执行的完善化和自动化，而不是将熟练与自动化分别划分两个水平，本文更倾向于此，将熟练划分为最后一个阶段，这是科学过程技能形成的重要阶段，也是科学过程技能转化为能力的关键环节。【l9】于是，教科书统计中，教科书呈现、解释某一科学过程技能，但未提供学生机会运用该技能的机会，视为认知阶段；呈现、解释某一科学过程技能且提供运用机会视为模仿阶段；提供引导语帮助学生独立运用科学过程技能解决问题则可划分为整合阶段；不提供任何引导语，仅提供学10 1绪论生机会独立运用科学过程技能解决问题则划分为熟练阶段。科学过程技能水平具体划分及与学生与教科书科学过程技能各水平要求具体见表1．2。表1-2科学过程技能水平1．3研究现状1．3．1科学过程技能国外研究现状通过对Springer与ScienceDirect数据库对教科书科学过程技能关键词进行题名搜索，经分析两个数据库检索出文献没有重复，搜索结果见表1．3，并对近10年来“Springer”与“ScienceDirect"数据库中相关研究结果绘制折线图，见图1．1。需要关注的是，检索结果中没有一篇文献进行科学过程技能教科书研究，仅有两篇文献进行科学过程技能课程研究。表1-3“Springer”与“ScienceDirect”数据库中科学过程技能文献数量统计表羞堡堡璺已!!竺g!!墼塑崖坠堕!!!望!堡!!墼塑壅堂盐ScienceProcessSkill／Ability9篇l8篇27篇!里∑笪垒g堑∑!兰望!坚垒垒i!塑!箜!堡一——一．!箜．—— 西南大学硕士学位论文Inquiry／EnquirySkill／Ability7篇2篇9篇共计17篇20篇37篇图1-12003-2013年“Springer”与“ScienceDirect”数据库科学过程技能文献数量统计图通过对相关文献分析发现，国外对科学过程技能的研究较为成熟，研究内容广泛，从幼儿园、中小学到大学，从基础教育到教师教育：研究视角多集中于教学领域、学前与小学阶段、职前教师教育及评价方式；研究方法重视实证研究，侧重于数据分析。下面主要从科学过程技能课程研究、科学过程技能教学研究、科学过程技能评价研究、科学过程技能教师教育研究这五方面对科学过程技能研究现状进行阐述。1．3．1．1科学过程技能课程研究科学过程技能研究中，课程研究很少涉及。LeighMonhardt与RebeccaMonhardt(2006)将视角定位于利用儿童文学读物发展科学过程技能。【25]FracksonMumba(2007)等人对赞比亚高中物理课程标准与实验操作考试中的科学过程技能与科学探究水平进行了研究分析，研究表明赞比亚高中物理课程标准重视培养学生的科学过程技能，并分别从教学、学习、课程设计这三面进行评述。【26】1．3．1．2科学过程技能教学研究科学过程技能教学研究受到学者关注。BarbaraM．Strawitz(1993)通过实证研究证明了复习策略对提高科学过程技能帮助不大，且基于项目的学生中心学习 1绪论比教师导向的教学更有助于提高科学过程技能。127]0engUlS．ANAG0"N与0efikYAOAR(2009)提出运用建构主义教学方法提高科学过程技能，并将之运用于小学五年级学生，进行了实证研究。[2SlRandyL．Bell(2012)等人采用基于科学过程技能的教学方法促使科学本质教学(natureofscience,Nos)情景化，不仅加深了学生对科学本质的认识，也提高了教师的NOS教学能力。【2明另外，有许多教育者认为低龄儿童学习科学会存在困难，于是有研究者将视角转向如何实现学龄前儿童获得科学过程技能。ZaleA．Liu与ValarieL．Akerson(2002)致力于促进语言艺术教学与科学过程技能教学的融合研究，并通过学前教学实践证明语言艺术助于发展学困生的科学过程技能。【30】SusanA．Kirch(2012)研究发现学龄前儿童通过谈话可以获得科学过程技能并形成科学氛围。【3l】1．3．1．3科学过程技能评价研究科学过程技能的评价是国际科学教育研究的热点。科学过程技能评价在诸多国际大规模评价项目中都是评价重点。国际教育成就评估协会(TheInternationalAssociationForTheEvaluationOfEducationalAcKevement，IEA)在20世纪70、80、90年代分别进行了三次大规模的科学研究：FISS、ISS、TIMSS，这三次都包含了科学过程技能评价。[32J美国国家教育进步评估(NAEP)在1996、2000、2005年分别进行了科学成就评价，也都包含了科学过程技能评价。[33IDanDavies(2012)等人研发了“逃离(e．scape)”系统评价11岁学生的科学过程技能，研究者培训8所小学教师基于网络在线使用“逃离”系统对学生进行科学过程技能评价，助于教师熟悉、管理学生的科学行为，提高了教师的科学过程技能评价能力。【34】随着科技进步，开发基于网络或虚拟学习环境的科学过程技能教学媒体工具成为研究热点之一。MichalZion(2005)等通过实验研究基于网络的非同步学习中元认知教学对科学过程技能的影响，研究表明元认知教学有助于提高设计实验与得出结论这两项科学过程技能。p5JDiane．1assKetelhut(2007)通过调查研究100名7年级学生的在真实科学活动与“多学习者虚拟环境(multi—uservirtualenvironment，MUVE)”不同环境中自我效能感与收集数据的关系，提出类似于MUVE的虚拟学习平台有助于降低科学过程技能对自我效能感的影响。136JJalliceD．Gobert(2010)等人研发了基于电脑的科学探究学习辅助系统，为提高科学过程技能提供有效学习支架。【37J由此可见，研究者不仅着力于寻求发展外部发展条件，且逐渐趋向于结合学生的心智发展促进科学过程技能发展的研究方向。 西南大学硕士学位论文1．3．1．4科学过程技能教师教育研究在教师教育研究领域，研究者多着力于采用测量工具对职前教师科学过程技能发展因素进行实证研究。GeorgeO’Brien与JosephPetersJan(1994)采用TIPS&TIPSII科学过程技能测量工具与TOLT逻辑思维测试工具研究了采用合作学习与基于电脑学习的教学策略对促进职前教师科学过程技能与认知发展水平的影响，研究证明综合采用这两种教学策略能有效促进科学过程技能水平发展，但对认知发展水平的促进与其他教学策略的促进效果相对一致。【381E．Downing与VernonGiffordJan(1996)采用TIPSII科学过程技能测量工具对职前教师科学过程技能水平与提问策略的关系进行了研究，研究结果显示高科学过程技能职前教师提问数量更多，且问题多呈现更多歧义与更高水平。[391E．Downing与JanetD．Filer(1999)通过TIPSII科学过程技能与SAS态度测量工具对职前小学教师科学过程技能与态度的关系进行研究，研究表明职前小学教师的科学过程技能与科学教学态度呈正相关。t40J另外，也有研究者着力于调查职前教师的科学过程技能水平，如KeithSkamp(1987)调查了职前教师科学过程技能水平及对小学科学的认识，⋯JFatinAliahPhang与NorAthirahTahir(2012)研究了马来西亚理工大学师范生探究技能水平，研究显示师范生假设、推测、确定变量的技能处于中等水亚[421O1．3．2科学过程技能国内研究现状“科学过程技能”与“科学探究技能’’是同义词，“科学探究技能’’与“科学探究能力”从使用情况来说会存在语义重复，于是本文以上述三个关键词对中国知网CNKI全文数据库进行题名搜索，检索结果见表1．4，并对2003年．2013年5月近十年科学过程技能研究检索结果做折线图，见图1．3。从中可以明显看出国内学者多采用科学探究技能或科学探究能力进行研究，而且至2007年以来有关科学过程技能的文献篇数都超过40篇。可见，科学过程技能研究至2007年开始进入新的转折点。表1．4CNKI全文数据库科学过程技能文献数量统计表关键词CNKI全文数据库“科学过程技能”“科学探究技能”或“科学探究能力”共计12篇419篇43l篇 1绪论图1．22003．2013年CNKI全文数据库科学过程技能文献数量统计图为了解科学过程技能课程与教科书研究情况，本研究进行了如表1．5所示的检索，并对2003年．2013年近十年科学过程技能课程研究检索结果做折线图，见图1．3。从检索结果可知，科学过程技能教科书相关研究仅有2篇，科学过程技能课程研究有22篇。可见，国内科学过程技能课程研究较少，尤其是科学过程技能教科书研究。表1．5CNKI全文数据库科学过程技能课程文献数量统计表 西南大学硕士学位论文≮4文3▲厂7＼簸斧淤／弋数量2l^么7V＼V+r⋯‘’■r一}{一v{、r200320042∞S2∞6200720082∞92010201120122013年份图1—32003—2013年CNKI全文数据库科学过程技能课程文献数量统计图通过对相关研究进行深入分析发现，国内对科学过程技能的研究相对较晚，大力提倡“科学探究’’学习方式的新课程改革带动了研究者对科学过程技能的关注，正呈现逐渐向成熟迈进的趋势。研究内容主要涉及科学过程技能教学、评价、教师教育等领域，研究方法较为丰富，除传统文献法、内容分析法等，渐渐涌现出学者运用案例法、实验法、调查法来研究相关课题。下面主要从科学过程技能课程研究、科学过程技能教学研究、科学过程技能评价研究、科学过程技能教师教育研究五方面对科学过程技能研究现状进行阐述，且在科学过程技能课程研究中详细阐述科学过程技能教科书研究现状。1．3．2．1科学过程技能课程研究在课程研究领域，对科学过程技能进行较为系统研究的当属龚正元，他(2007)在博士论文中基于哲学、教育学、心理学多角度解析科学过程技能，对科学过程技能课程编制设计理念及科学过程技能教学原则进行了较为深入的研究。他认为，科学过程技能与科学知识的学习是相互促进、协同建构的过程。科学过程技能中含有缄默知识的成分，其习得途径仅仅依靠语言的传递是不够的，它可以通过明确知识的内化和缄默知识的意会两种途径习得。科学过程技能的学习方式既包含外显的学习，也包含内隐的学习过程。【1l】其他研究者则更多地关注如何有效利用教科书进行科学过程技能的培养。李秀元(2004)结合数学新版教科书突出数学作为工具性学科地位、注重数学思想和方法培养等编排特点，对培养科学过程技能的一般步骤和需要注意的问题进行了探讨。【4副韩保席与吴蕾(2005)提出以课本章节引言问题为出发点、以课本例16 1绪论题为载体开展探究性教学、以探究性试题为载体、利用教材栏目中的实际问题为探究对象等利用教科书培养科学过程技能策略。mJ王苹(2011)基于分析初中化学教科书科学过程技能栏目设计思路、形式及呈现方式的基础上，结合利用新版教科书培养科学过程技能的现状的问卷及访谈调查，提出了利用新版初中化学教科书探究实验与习题培养学生科学过程技能的策略及具体实例。【45】国内学者对教科书中科学过程技能研究主要从国内新版教科书科学过程技能研究、国外教科书科学过程技能研究、挖掘课程资源补充教科书科学过程技能研究这三方面进行。刘楠、程晴华、王聪等人研究国内不同新版本教科书科学过程技能的编排特点，刘楠(2005)从目标、活动策略、能力、自主程度这四个维度对我国初中生物几套教科书中的科学过程技能训练进行了比较研究，并对活动设置进行评价，提出了注重探究活动设计的有效性，进行构建问题情境，注重思维层面探究的观点。【461程晴华(2007)对人教、苏教两版高中生物教科书中的技能活动的设计和整体编排进行了比较研究，提出具体技能目标和完整技能目标相结合的建议。【47J王聪(2009)通过对人教、苏教、鲁教不同版本高中化学教科书中探究活动进行了统计比较，提出科学过程技能的培养不应忽视学生已有认知水平、技能水平与探究活动水平，采取从基础技能培养到综合技能培养过渡的策略。148】应飞、李彤等则对小学科学教科书中科学过程技能特点进行了研究。应飞(2006)对湘版小学科学教材从三年级到六年级的科学过程技能编排思路进行了研究，训练重点不一，循序渐进，训练重点主要为获取科学事实的能力训练和逻辑思维的训练。【49】李彤(2007)研究了大象版小学《科学》教科书科学探究能力编排特点：独树一帜的逻辑结构、前后照应的单元类型、多元复合的评价体系、灵活生动的编写体例。【50】也有研究者致力于国外教科书科学过程技能的编排特点研究。刘家颍在1997年对英国牛津版《综合科学——化学》教科书编制特点进行了研究，其中通过比较水的硬度、表面积对反应速率的影响、温度对反应速度的影响等不同的探究实例来说明该教科书体现真实的科学过程，选用更贴近生活富有趣味性的探究内容，贯彻科学方法教育，促使学生了解一般的科学方法，形成～般的科学研究能力。【5lJ相红英与刘酷(2006)对中日高中化学教科书的科学过程技能进行了比较研究，并用方差检验统计分析检测结果，并提出可根据学生的能力和水平从定性技能向定量技能过渡，教师应注意规范学生假说设定等技能，让学生体会、理解“假说设定、检证”技能等教学策略。【52J陶俞佳(2010)从课程大纲、教材、评价三个维度对新加坡中学化学课程中的科学过程技能进行了研究。【4】通过挖掘课程资源、适当修改教科书进行科学过程技能培养也受到了研究者的关注。刘葳将视角转向挖掘乡土地理材料进行科学探究教学，通过对北京市城 西南大学硕士学位论文市扩展时间与空间差异进行探究性学习，让学生能充分利用已有的知识和经验，解决地理实际问题，促进科学过程技能的形成。【53]李相国(2012)则提出关注学生在课堂上动态生成的问题，在学生与教师共同解读下适当修改教科书，使之成为适合学生学习的课程资源，培养学生科学过程技能。【54】1．3．2．2科学过程技能教学研究科学过程技能教学同样是国内科学教育研究的热点，吴银银(2011)基于科学过程技能及其分类、科学过程技能与能力的关系的分析，探讨培养学生过程技能的策略。【55J卢小燕(2012)认为应加大关注科学探究中语言技能的发展，并提出感知发展、合作学习、巧妙设问三项教学策略。【56J罗敏玲(2012)认为科学过程技能的培养应与学生的年龄段相适应，并紧密结合科学知识，提出要实现科学过程技能与科学知识目标落实平衡的策略，评价工具可帮助诊断学生的过程技能水平，为教学提供反馈信息。【57J姚蕾、吴星、徐道宏、樊琪等对学生学习科学过程技能的学习表现及影响因素进行研究。姚蕾、吴星等(2004)对科学过程技能进行了系统的问卷、访谈调查，调查结果研究发现，学生进行探究的内驱力、学生的认知结构和认知发展水平、教师的科学素养、学习资源和探究学习环境是影响学生科学过程技能的主要因素。【5副樊琪(2005)对科学过程技能学习进行了实验研究，认为在科学过程技能的获取过程中存在着内隐学习，性别差异对科学过程技能的学习没有造成显著影响，但年龄的差异对科学过程技能的学习的影响显著。【l6J1．3．2．3科学过程技能评价研究科学过程技能的评价不仅是国际科学教育研究的热点，也是我国科学教育研究的热点。国外科学过程技能评价较为成熟，有国内研究者针对此进行研究，以期获得启示，帮助发展我国科学过程技能评价体系。周仕东等(2006)对美国PADI计划中科学过程技能评价进行了研究，159J闰蒙钢与陈波(2007)对英国GCSE探究性技能评价方法进行了研究，【60】罗国忠则对美国俄勒冈州(2009)[61】、密苏里州(2009)【62|、纽约州(2009)[63J的科学技能评价进行了研究。另外，罗国忠(2007)在科学过程技能评价上做了大量的工作，基于国际科学过程技能评价研究的基础上，以PTA量表为理论依据，构建了现场观察与工作单的评价体系，并分别对现场观察、工作单、纸笔测验的表现水平及特点进行了比较。【64】台湾学者Ming．XiangFan(2010)等人开发了用于虚拟实验环境中基于图表的科学过程技能评价方法， 1绪论以帮助教师与学生获得学生科学过程技能的反馈信息。【65】1．3．2．4科学过程技能教师教育研究在教师教育研究领域，李雪梅(2007)基于物理师范生的探究目志，了解物理师范生的科学过程技能及对科学过程技能教学的思考。166]杨刚采用案例研究法，结合美国科学教师科学过程技能培养的课程模式范例，分别从课程模式的理论基础、目标、实施条件、内容和课程评价等方面进行介绍和分析三种课程模式，从中获得对我国科学教师教育的启示。【67】胡玉明(2011)在实践操作层面上对化学教师学习和实践过程进行案例分析，寻找化学教师探究能力的主要特征、影响因素和发展规律，进一步探索并形成培养化学教师探究能力的具体途径和方式。[681从以上文献分析可以发现，科学过程技能的研究主要集中于教学与评价研究，课程研究相对较少，其中教科书科学过程技能研究则更少。现今科学过程技能研究无论是研究内容还是研究方法呈繁荣景象，但是科学过程技能课程研究还处于发展初期，而教科书是教学的核心要素之一，是重要的课程资源，忽略了科学过程技能课程研究不利于深入且有效解决现今新课程改革中科学过程技能与课程整合过程出现的种种问题。为此，展开科学过程技能课程研究尤为重要。本文则将研究视角定位于香港与内地教科书中科学过程技能的比较研究，结合现今新版教科书使用过程中出现的有关科学过程技能相关问题，寻求解决之道，以期为科学过程技能课程研究贡献微薄之力。1．4研究目的本研究旨在挖掘香港与内地化学教科书科学过程技能编制优点与不足，给香港与内地编制、修订教科书提供借鉴；帮助一线教师教科书更清晰地理解教科书中科学过程技能编写思路，以帮助教师优化科学过程技能教学。1．5研究意义我国内地与香港都在进行课程改革，科学过程技能是科学素养教育必不可缺的内容，本文对内地与香港高中化学教科书科学过程技能进行比较研究在理论与实践上都具有重要的意义：(1)尝试充实科学过程技能课程研究 西雨大学硕士学位论文国内科学过程技能课程研究处于发展初期阶段，多对课程文本进行描述分析，罗列优点与不足，以定性分析为主的研究较多。这种研究方法操作简单，但难以突出重难点，且缺乏深度和力度，对一线教师的帮助借鉴主要停留在理念上，实用操作性不高。本文则立足化学学科，对科学过程技能内涵、构成要素、水平进行较为深入的解析，构建定量与定性分析结合的科学过程技能教科书评价体系，不仅寻求差异，还进行差异归因分析，通过定量与定性分析获得比较结果。本文尝试从研究方法与研究力度充实我国的科学过程技能研究。(2)促进两地高中化学课程改革“科学探究”是我国内地与香港化学课程改革都大力倡导的学习方式之一，“科学过程技能”则是科学过程教育的关键内容，也是长期传统教育容易忽视的教育内容。本文着力研究教科书中“科学过程技能”以期给香港与内地编制、修订教科书提供借鉴；帮助一线教师教科书更清晰地理解教科书中科学过程技能编制思路，助于教师优化科学过程技能教学，促进学生进一步变革学习方式，提高综合科学素养。香港是现代化的国际化大都市，融传统与现代、东方与西方文明于一体，香港居民以华人为主，深受中国传统文化的影响，与中国内地有更多的生理、心理以及文化上的亲缘关系。通过香港与内地高中化学教科书进行比较，可以更好地吸收两地高中化学教科书编制优点，明确不足，创造性地运用于两地高中化学课程改革实践中，促进两地教科书编制及有效使用，促进两地高中化学课程改革。1．6研究内容本研究立足化学学科，对科学过程技能内涵、构成要素、水平进行解析。接着，基于对科学过程技能的解析，结合相关研究，构建化学教科书科学过程技能评价体系。然后，从课程标准对比研究出发，研究香港与内地化学课程目标、课程内容、课程评价中的科学过程技能。接着，对香港与内地教科书中科学过程技能进行比较，分别从教科书中科学过程技能要素、水平与表征方式三个维度进行统计分析与比较，其中表征方式的比较从科学过程技能情境创设、栏目设置、呈现方式这三方面进行。最后，基于比较研究结论，给课程标准制订者与教科书编写者提出建议。1．7研究方法本研究主要采用文献法、内容分析法和比较研究法，基于对化学教科书的内 1绪论涵与科学过程技能内涵、构成要素及水平解析，结合相关研究，构建科学过程技能评价体系，并据此对香港、内地课程标准与教科书进行科学过程技能比较分析，课程标准比较采用定性分析，教科书比较采用定量与定性分析结合，根据构建的评价体系进行编码、统计与分析，定量分析方法使用的统计工具有Excel2010与SPSS17．0。1．8化学教科书科学过程技能比较体系基于对化学教科书的内涵与科学过程技能内涵、构成要素及水平解析，结合相关研究，本研究分别从比较文本的选择、课程标准科学过程技能比较指标的构建、教科书科学过程技能比较指标的构建这三方面构建了化学教科书科学过程技能比较体系。1．8．1比较文本的选择本研究属于文本研究范畴，文本的选择直接影响了研究的信效度。两地的课程文本主要是课程标准与教科书，如表1-6所示：表1-6内地与香港的课程文本本文将比较层次定位于高一年级，相当于香港的中四年级。高中教育一直是香港教育发展的重点，此次香港学制改革将原来的“五二三”学制改为“五三三”学制，同时改变了文理分流的形式，给学生提供了三种不同层次的化学课程选择方式：综合科学、组合化学、化学。综合科学覆盖了物理、化学和生物三个学科，强调三者之间的相互联系，组合科学则是将这三门学科两两组合，学生可以根据自己的需要作选择，化学则作为一门选修课程呈现。将来从事人文学科或社会科学专业的学生主要选择“综合科学”，化学及相关专业的学生主要选择“化学”，非化学理工类专业学生主要选择“组合科学(化学)”。基于课程标准分析，“化学(组合科学)”与“化学”的内容要求在中四学段几乎一样。这与我国内地课程必 西南大学硕士学位论文修模块的要求类似，无论高考报考什么专业，都必须修习必修课程化学l与化学2。于是，将研究集中在高一学段。一级主题二级主题一级主题二级主题图l-4香港与内地化学教科书高一学段内容对照图然而，两地教科书在高一学段的内容差异较大，重叠的知识点较少，见图1．4。而知识类型影响着科学过程技能的选择与编排。可将教科书中的化学知识分为化学理论性知识、事实性知识与技能性知识。【69】于是，本文为了保证比较研究的有效性，分别从化学理论性知识、事实性知识、技能性知识三个主题中分别选取相同的知识点作为比较文本，比较文本如表1．7。表1．7比较文本化学知识类型比较主题化学理论性知识化学事实性知识化学技能性知识周期表金属标准溶液的配制1．8．2课程标准比较指标的构建教科书的编制基于课程标准的指导，有必要在教科书比较之前对两地课程标 1绪论准进行比较。课程目标、课程内容、课程评价是课程标准分析常用的维度，本研究采用这三个维度分析课程标准中科学过程技能的规定。于是，构建了如表1．8所示的课程标准科学过程技能的比较指标：表1．8课程标准科学过程技能比较指标课程标准指标科学教育学习领域——组合科学课程评估及指引(中四至中六)普通高中化学课程标准(实验)课程目标课程内容课程评价1．8．3教科书比较指标的构建科学过程技能要素与水平是体现科学过程技能的重要指标；除科学过程技能本身之外，科学过程技能表征方式也是影响使用效果的重要因素，因此在进行教科书比较时，也将科学过程技能表征方式纳入比较指标当中。教科书中科学过程技能情境创设、栏目设置与呈现方式则清晰地反映教科书如何表征科学过程技能，因此将科学过程技能情境创设、栏目设置与呈现方式列入教科书科学过程技能表征方式的指标中。于是，笔者基于已有的教科书文本分析研究，将化学教科书科学过程技能的比较指标构建如表1．9：表1．9化学教科书科学过程技能的比较指标 2香港与内地高中化学课程标准科学过程技能的比较2香港与内地高中化学课程标准科学过程技能的}匕较中华人民共和国教育部于2003年颁布了《普通高中化学课程标准(实验)》(以下简称为“课程标准")，这标志着新纪元高中化学课程改革正式启动。高中化学课程标准变革过去学科本位思想为学生本位思想，基于提高学生的科学素养、促进学生全面发展的核心课程理念，大力提倡科学探究学习方式。该标准重视提供学生经历科学探究的过程，学习科学过程技能，加深对科学本质的认识，增强创新精神和实践能力，全面提高科学素养。香港于2009年实施高中新学制改革，香港课程发展议会于2007年与香港考试及评核局(考评局)联合编订了《科学教育学习领域一化学课程及评估指引(中四至中六)》(以下简称为“课程指引")。该课程持学生本位课程设计思想，重视提供学生化学相关学习经历，提倡科学素养教育，掌握科学过程技能是课程的重要宗旨之一。两地课程标准中科学过程技能都表现出一定的特点，下面从课程目标、课程内容与课程评价三个维度分别对香港与内地高中化学课程标准中科学过程技能进行比较。2．1香港与内地化学课程目标中科学过程技能的比较2．1．1香港化学课程目标中科学过程技能香港化学课程目标从知识和理解、技能和过程、价值观和态度三个维度呈现，见图2．1。该三维目标体系对每一维度都做了具体细致的说明，覆盖了科学素养的各个方面。其中技能和过程包括了科学思维、科学方法、科学探究和解决问题、做出决定、实验操作、资料处理、沟通、协作、学习和自主学习八个部分，具体阐述见表2．1。该指引中科学过程技能要求无不渗透着科学思维、做出决定、实验操作、资料处理、沟通、写作的技能要求，除学习和自主学习外其他七个部分都可以纳入科学过程技能中，下文则用“科学过程技能”～词替代这七个部分。该指引中科学过程技能目标用词来指导性强，采用多样化的行为动词对目标进行阐述，如“明辨”、“评鉴”、“选用”，这些行为动词使目标更加具体、明确。另外，该指引认为科学探究学习是一项综合性学习，需要认知、技能、情意的多方位支持，科学过程技能与认知、情意综合于科学探究学习中。不仅在过程与技能中对科学探究学习进行了要求，而且在知识和理解、价值观和态度中也都体现出对科学探究学习的要求。在知识和理解中，提出了“理解科学探究所用的25 西南大学硕士学位论文方法”；在价值观和态度中，提出了“培养对科学探究的好奇心和兴趣”，“坚持客观观察和诚实记录实验结果，从而培养正直的品格”，“乐意就化学有关问题进行交流和做出判断，并能以开放的态度对待他人的意见”等。·对科学的好奇和兴趣·具有正直的品格·乐意沟通和作判断图2-1香港高中化学(中四至中六)三维目标体系【7】表2-1香港课程指引科学过程技能目标【71(1)科学思维·明辨自然界的各种模式和变化，从而预计可能的趋向；·认识理论在探索现象时的基本角色，和从新的或相反的证据中，体会修正理论模式的需要；·查验证据并借逻辑推理，归纳正确的结论·进行逻辑推理和实验，查验各种理论和概念；·将新概念融入已有的知识架构，并将之应用于新的情况。26 2香港与内地高中化学课程标准科学过程技能的比较(2)科学方法、科学探究和解决问题·明辨与问题相关的假说、概念和理论；·提出假说和验证假说的方法；·明辨应变项和独立变项；·制定进行探究工作的计划和程序；·选用合适的仪器进行探究；·准确如实地观察和记录实验的观察结果；·分析实验或其他来源所得数据；·做出结论和进一步的推测；·使用恰当的技巧来展示实验结果，并传达相关概念；·从不同的角度评鉴问题的建议解决方法；·评鉴实验结果的效度和信度并找出影响效度和信度的因素；·在适当情况下，制定进一步的探究计划：·应用知识和理解来解决陌生情况下的问题；·了解科学方法的用途和限制。(3)做出决定·基于证据和论据做出决定；·以适当的科学原理支持所作的判断；·在作选择时提出适当的理由。(4)实验操作·选用适当的仪器和物料进行实验；·安全地处理化学品和适当地使用仪器；·依照程序进行实验和准确地记录观察结果；·阐释观察及实验数据；·设计和规划实验；·评鉴实验方法和建议可行的改进方案；·建构模型以助理解。(5)资料处理·搜寻、搜集、重整、分析和演绎不同来源的科学信息：·使用资讯科技，以处理和展示资讯；·对间接取得的资讯的准确性和可靠性加以注意；·在处理科学资讯时，明辨事实、和价值判断的分别。(6)沟通27 西南大学硕士学位论文·运用适当的符号、化学式、方程式和规则：·阐释由文字及以口述、图表、数字、列表和图像代表的数据；·清晰和符合逻辑地组织及展示意念和论据；·运用有效和富创意的方式传达科学意念和价值观。(7)协作·参与小组讨论，主动分享意见并提出建议；·在小组工作中，与他人联系、磋商和妥协；·在小组工作中，确认整体目标，并厘清及认同成员的角色和责任；·运用策略，使小组工作有效运行。2．1．2内地化学课程目标中科学过程技能我国《普通高中化学课程标准》设置了多样化的化学课程，旨在让学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面得到统一和谐的发展。课程标准注重对科学过程技能的培养，以必修和选修两种不同化学课程为基础，为学生准备了培养科学过程技能的不同课程。必修课程要求学生学习必要的化学实验技能，体验和了解化学科学研究的一般过程和方法，认识实验在化学学习和研究中的重要作用，选修课程引导学生运用实验探究、调查访问、查阅资料、交流讨论等方式，进一步学习基本技能和研究方法，以提高科学素养，为具有不同潜能和特长学生的未来发展打下良好基础。该标准重视从认知、技能、情意这三个领域立体综合进行科学探究的学习，强调实现这三个领域的综合发展。科学过程技能目标则具体体现在表2．2科学探究学习在知识与技能、过程与方法两个维度中的学习目标。表2-2科学探究学习在三维目标体系中的体现【51 2香港与内地高中化学课程标准科学过程技能的比较并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。·能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。情感态度与价值观·发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。目标描述指导性强，采用多样化的行为动词，用词具体、明确，分别指向认知性学习目标、技能型学习目标、体验性学习目标，并按照学习目标的要求划分为不同的水平。科学过程技能目标主要存在于认知性学习目标与技能性学习目标中。表2-3学习目标描述说明【5】2．1．3比较结果与分析培养科学过程技能是科学素养教育的重要内容，是当前国际科学教育的重要议题之一。通过比较香港与内地高中化学科学过程技能目标，可以发现两地均大力提倡科学素养教育，鼓励提供学生科学探究经历，重视学生科学过程技能的培养，在三维目标体系中都提出一定的要求。而且，课程目标渗透于三维目标体系中也体现出科学过程技能是一项综合情境性技能，不能将之割裂开来，而应促进认知、技能、情意领域的综合发展。就目标阐述用词而言，两地课程标准均采用 西南大学硕士学位论文多样化、具体、明确的行为动词，增强了目标的可操作性。但是香港高中化学科学过程技能目标阐述更加具体、可操作性更强，而内地科学过程技能目标描述则较为笼统，不利于在课程实施中准确实现。2．2香港与内地化学课程内容中科学过程技能的比较2．2．1香港化学课程内容中科学过程技能香港化学课程指引中关于科学过程技能的培养主要以两种形式进行：进行独立的科学探究课题学习、学习化学知识过程中穿插科学过程技能的学习。独立的科学探究课题学习是香港化学课程内容的重要组成部分，旨在让学生经历真实完整的科学探究情境，给学生提供机会设计和进行探究，解决与化学相关的真实问题，对科学过程技能进行综合性培养。指引建议“将科学探究学习集中在包含‘发现’和‘直接收集资料’等重要元素的真实问题、事件或议题上。”课程指引安排了独立的科学探究课题学习，并对探究研习活动的阶段及活动时间进行了大致规定：搜寻并界定探究的题目——3小时；订定探究计划——4小时；进行探究——6小时；组织和分析数据，做出合理的结论叫小时；以文字、海报或其他形式，简报探究的结果——3小时。【『7J课程指引强调学生探究学习自主性。它提出学生在进行探究学习之前，须具备如下经验：如何分组完成探究计划和解决问题；如何选择合适的研习题目，如脑风暴策略；如何由不同来源搜寻相关的资料；如何书写探究计划书；如何编写实验报告或制作海报作简报之用。在探究学习之前还应获得相应的指导，为进行自主探究学习奠定基础。课程指引还建议探究课题与探究范围与深度由教师与学生共同探讨决定，充分发挥学生在探究学习中的主人翁角色。此外，课程指引还根据学习内容在适宜的知识点中合理穿插相应科学过程技能学习。比如：在“地球”主题中基于空气组成的学习学会描述并理解液态空气的分馏概念和步骤，能够操作氧气的检测；在“微观世界”主题中基于共价键的学习能够用简单分子结构与成键特点解释简单分子晶体的性质，能够合理使用化学式与化学方程式表达科学概念。穿插安排科学过程技能学习的形式可以根据知识特点进行，避免知识与技能的割裂，促进知识的深加工，给技能提供了“可增长的土壤”，促进了知识与技能的有效融合。总之，课程指引将进行科学探究课题学习科学过程技能与在知识点中穿插科学过程技能结合，不仅能实现在科学探究情境中综合性培养科学过程技能，又能 2香港与内地高中化学课程标准科学过程技能的比较实现知识与技能的有效融合。2．2．2内地化学课程内容中科学过程技能内地课程标准对科学过程技能的培养分为必修与选修两大块，其中必修课程“化学1”中的主题1“认识科学”、主题2“化学实验基础”与选修课程“实验化学”集中培养科学过程技能。必修课程集中进行科学过程技能的培养能为后续进行科学探究学习奠定基础，选修《实验化学》则提供了完整、真实的科学探究情境，进一步提高科学过程技能。另外，科学过程技能的培养还穿插在各知识点的学习当中，促进知识与技能的有效融合，全面提升科学素养。表2-4科学过程技能在内容标准中的体现【71 西南大学硕士学位论文主题2·能发现学习和生产、生活中有意义的化学问题，并进行实验探究。化学·能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价和优化。实验·能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理。探究·能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。从内容标准中难以辨别它对各项科学过程技能的具体要求，标准多以知道、了解和认识的认知水平代替了科学过程技能要求。课程标准要求表达不明确，与认知性学习目标的水平中各项要求差别较大，课程内容要求与水平标识的丰富性是不相称的。化学课程标准鼓励探究学习，要求教师充分调动学生主动参与的积极性，引导学生通过实验、观察、调查、讨论等方法增进科学过程技能的学习。化学课程提倡积极开展实验活动，在实验过程中收集和分析数据；解释实验现象；运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。总之，内地化学课程标准把实验活动看成培养科学过程技能的重要载体。2．2．3比较结果与分析化学课程内容是制定课程标准的一个核心问题，理解科学过程技能课程内容对我们理解科学过程技能教科书编写特点具有重要的影响。根据两地科学过程技能特点分析可知，香港地区与内地均采用完整的科学探究课题学习科学过程技能与学习化学知识过程中穿插科学过程技能的学习结合的方式，既能提供完整的科学探究学习机会，又能根据知识特点与学习需要，重点培养某些科学过程技能，促进知识与技能的有效结合。不同的是编排顺序：香港地区的完整的科学探究课题学习在整个高中学习阶段都有，无论是组合化学还是化学，无论是必修还是选修，而内地则将完整的科学探究课题学习安排在选修模块“实验"当中，以供学生需要自主选择。内地还在必修模块“化学1"当中安排了“认识化学科学”与“化学实验基础”两个主题，进行了系统的科学过程技能学习安排，为整个高中化学科学过程技能的学习奠定了基础。此外，内地化学内容标准中科学过程技能描述除了上述主题之外，几乎没有明显表述，都涵盖在认知内容当中，这不利于课程实施者准确把握科学过程技能。 2香港与内地高中化学课程标准科学过程技能的比较2．3香港与内地化学课程评价中科学过程技能的比较2．3．1香港化学课程评价中科学过程技能化学课程评价由公开考试与校本评价两部分组成，采用定性评价与定量评价结合的评价方式，具体评价结构见表2．5。化学学科的校本评价活动采用功课、实验、科学探究和口头答问等适合化学教学的一系列评价活动，帮助学生达到各项学习成果。且需注意这些校本评价活动是学与教的必需部分，而非外加的活动。表2．5香港化学评价结构f7】香港课程科学过程技能评价体现主体取向，是评价者与被评价者、教师与学生共同建构意义的过程。【701首先，教师和学生共同讨论、协商、确定科学探究学习评价指引，课程指引仅仅是提供参考评价指标。在此过程中，教师和学生都是平等的主体，是意义建构过程中不可或缺的部分。表2-6香港化学课程指引科学探究学习参考评价标准‘71·计划的可行性·了解相关的化学概念及留意安全·操作技能和一般实验室技巧以合适步骤收集数据和处理导致误差的方法对直接探究所得数据的分析和阐释能力对探究过程及其结果的信度及效度的评估能力向教师和同学交流和解说其研究结果的能力支持所用的探究方法及其结果的参考资料是否适当对探究所持的态度其次，课程评价强调评定问题的真实性与情境性，要求学生必须运用化学知识进行探究学习，分组设计和进行一个与实验有关的科学探究活动，以解决现实问题，发展学生的共通能力、科学过程技能等。 西南大学硕士学位论文再者，科学过程技能评价注重评价的过程性，基于教师对学生平时科学探究学习表现进行评价，并提出围绕探究过程的参考评价标准，充分关注学生的探究学习过程与学习表现，这样能够有效地弥补终结性考试的不足，有助于真实反映学生科学过程技能的水平。而且，科学过程技能评价模式在评价主体、评价标准、评价内容与形式和评价的时空上表现出较高的开放性，有利于充分发挥教师与学生的主体性与能动性。首先，评价主体是各学校中考生的任课教师，而不是由教育行政部门或考试委员会选派的指定人员。其次，课程指引仅仅提供参考评价标准，还需由教师与学生共同商讨确定，这给学生和教师充分的自主性。再者，评价内容仅规定为学生科学探究学习相关作业，只需运用所学的化学知识进行探究学习，分组设计和进行一个与实验有关、解决现实问题的探究学习活动，而对具体内容与形式没有限定。课程指引对评价的时空也持开放态度，并未限定具体的时间、地点，有助于学生结合当地特色资源进行科学探究学习，充分发挥能动性。2．3．2内地化学课程评价中科学过程技能内地化学课程标准对科学过程技能评价提供了一系列的建议。课程标准积极倡导评价目标多元化与评价方式多样化，坚持终结性评价与形成性评价相结合、定性评价与定量评价相结合、学生自评互评与他人评价相结合。对科学过程技能的评价主要以学习档案评价与活动表现评价为主。【5】学习档案评价不仅用于教师评价，还用于学生反省和自我评价，力求整合学习档案评价与教学活动。活动表现评价则具有过程性，整个评价在学生完成实验、调查、设计等任务的过程中进行的。活动表现评价形式灵活，评价对象既可以是个人也可以是团体，评价内容既包括学生的活动过程又包括学生的活动结果。活动表现评价要求在真实的活动情景和过程中对学生进行评价，具有实践性。尽管评价建议给以教师极大的自主性，却失去了指导性。科学过程技能具有情境性、综合性等特点，具体的评价标准可以帮助教师进行评价、有效指导教学，而未提供具体评价标准的课程标准则会给教师进行科学过程技能评价加大了难度。2．3．3比较结果与分析香港地区与内地均提倡形成性评价与终结性评价结合的方式，且科学过程技能评价以形成性评价为主。科学过程技能具有过程性、程序性、缄默性等特征，仅仅采用终结性评价是不能真实反应学生的科学过程技能水平，形成性评价则能 2香港与内地高中化学课程标准科学过程技能的比较有效弥补这一缺点。而且，两地均具有开放性，不限定具体评价形式，提倡化学实验、调查、模型制作等多元化的评价方式：两地评价均提倡在真实具体的问题情境中进行，针对科学探究过程进行评价；两地形成性评价均不限定具体时间、地点，对时空持开放态度，有利于学生充分发挥主观能动性。然而，两地科学过程技能评价也表现出不同。首先，就评价价值取向而言，香港地区持主体取向，而内地更偏向过程取向。香港课程标准规定，由教师和学生共同讨论、协商、确定科学探究学习评价标准，课程标准仅仅是提供参考评价指标。在此过程中，教师和学生都是平等的主体，是意义建构过程中不可或缺的部分。而内地课程标准处于由过程取向评价向主体取向评价过渡的阶段，且更偏向过程取向评价。它把学生在科学探究学习中的具体表现作为评价的主要内容，强调学生与科学探究情境的交互作用，鼓励学生根据学习档案进行反省和自我评价，对人的主体性与创造性都给予了一定的尊重，却依旧没有完全突破目标取向评价的藩篱，依旧将评价者与被评价者视为主客体二元对立起来，由教师主导决定评价标准，学生游离于评价标准确定之外，更多的是被评价者的角色。此外，我国内地科学过程技能评价标准仅仅处于概括描述阶段，过于笼统，这给一线教师制定形成性评价标准提出了要求，这与我国现今教师素养是不符合的。因此，更加具体的参考评价标准更为所需。香港地区科学过程技能评价标准尽管更加具体，但也仅仅处于纲领水平，不便于教师实施形成性评价，同样需要编制更加具体的、水平层次分明的科学过程技能参考评价标准。 3香港与内地高一化学教科书科学过程技能的比较3．1香港与内地化学教科书科学过程技能要素的比较3．1．1香港教科书科学过程技能要素通过对香港化学教科书不同主题的科学过程技能数量及百分比进行统计(表3．1)，可知金属中科学过程技能数量最多，高达457，元素周期表与物质的量在实验中的应用则相对少很多，尤其是标准溶液配制不到25。究其原因，金属在两版教科书中涉及内容较多，而物质的量在实验中的应用内容很少，相应的涉及的科学过程技能数量则很少。因此，用数量对科学过程技能要素进行分析并不完善，本文将其转换为百分比，以消除不同主题科学过程技能总量不同的影响，并绘制出柱状分布图用于比较香港教科书中各主题的科学过程技能分布情况，见表3．1与图3．1。表3．1香港化学教科书科学过程技能要素统计表 西南大学硕士学位论文60．O％50．0％40．0％30．O％20．0％10．0％．0％12345678910111213141516·元素匿期衰_金匿标；售溶液刍j配制图3．1香港化学教科书不同主题科学过程技能要素分布图根据图3．1，可以看出科学过程技能总体分布较为均衡，大部分科学过程技能比例均在0％．20％之间。仅在标准溶液配制中技能11解释证据技能的比例高达52％。可见，在香港化学教科书中科学过程技能分布总体比较均衡，且偏重在标准溶液配制中解释证据技能。从图3．1中可以看出，在“元素周期表"中，主要有做决定、观察、解释证据这三种科学过程技能。元素周期表涉及到大量规律的总结归纳，这与做决定技能息息相关，教科书重视这一技能体现出教科书编写者充分认识到在理论性知识学习中发展做决定技能的重要性。通过对教科书定性分析，发现在这一主题中并不是直接呈现元素性质规律等，而是通过设置一系列的实验现象及实验数据让学生通过观察、收集与解释证据、归纳元素性质规律等，且设计了相应的探究实验“探究周期表中同族元素相似的化学性质”让学生经历完整的探究学习过程，让学生在探究实验中归纳周期表中同族元素的化学性质。基于这种教科书编排，观察及解释证据出现较高的频率则不足为奇。然而，在这一主题中，下操作性定义、控制变因与合作技能均未出现。“金属’’主题涵盖了所有的科学过程技能，且主要有观察、设计方案、交流、解释证据这五种科学过程技能，在这一事实性知识主题中有大量的性质及制备实验，会涉及到实验方案的设计、实验现象的观察、实验数据的收集与处理、实验结果的确定与表达等，这些与科学过程技能中的观察、设计方案、交流、解释证据等都密不可分。在“标准溶液的配制”中，仅涉及到解释证据、实验操作、提出问题、设计方案这四种科学过程技能。技能性知识中化学计算技能与实验操作都是重要的技能，标准溶液配制这一主题涉及到标准溶液配制操作与标准溶液浓度的计算，标38 3香港与内地高一化学教科书科学过程技能的比较准溶液配制是化学实验的基本操作技能。此外，香港教科书让学生学习标准溶液配制所需的仪器，充分认识使用规范与功能，还让学生思考实验操作规范背后的原因，这样能将实验操作与思维很好地结合，帮助学生摆脱机械训练实验操作技能，促进实验操作技能的有效学习。3．1．2内地教科书科学过程技能要素通过内地化学教科书不同主题的科学过程技能要素数量及百分比进行统计(表3．2)，可知金属中科学过程技能数量最多，高达192，元素周期表与物质的量在实验中的应用则相对少很多，尤其是标准溶液配制不到20。数值大小与样本有很大的关系，于是同样进行百分比处理。表3．2内地化学教科书科学过程技能要素统计表提出问题4假设10下操作性4定义控制变因设计方案实验操作观察调查收集资料建模解释证据做决定反思评价交流合作4．5％11．2％4．5％05．6％4．5％6．7％012．4％4．5％19．1％16．9％01．1％9．0％O18509．4％2．6％O2．6％14．1％8．9％11．5％1．6％3。6％017．2％6．8％0．5％2．6％16．1％2．6％4020．0％0O10．0％30．0％0O25．0％5．0％O5．O％璺生!!!塑：Q丝12：!QQ：Q丝垫!!Q：Q丝O26O0O5lO0l5”"丝37O弱B●5引505460l475018O456789m¨眨BM¨硒 西南大学硕士学位论文¨345678910111213·元素匾期表金胃标准溶液刍勺蚕己制图3-2内地化学教科书不同主题科学过程技能要素分布图根据图3．2，可以看出科学过程技能总体分布非常均衡，比例都不超过30％，且大部分科学过程技能比例均在O％．20％之间。在标准溶液配制中的实验操作技能与解释证据技能较高，比例分别为30％、25％。另外，解释证据在三个主题中比例都在10％．20％之间。可见，在内地化学教科书中科学过程技能分布非常均衡，较为重视标准溶液配制中的实验操作技能与解释证据技能培养。从图3．2中可以看出，在“元素周期表’’中，主要有解释证据、做决定、提出假设、收集资料这四种科学过程技能。内地教科书同样重视在元素周期表中发展做决定的技能，充分认识到在理论性知识学习中发展逻辑推理技能的重要性。内地教科书“元素周期表"中解释证据、提出假设、收集资料的比例较大则由于内地教科书一改传统教科书中直接呈现元素性质规律，而是通过一系列的实验现象及实验数据让学生归纳元素性质规律等，在这一过程主要发展学生的解释证据、做决定、收集资料的技能。提出假设技能则存在于教科书欲让学生根据元素周期律来预测元素性质中。另外，这一主题缺少控制变因、调查、反思、合作技能。“金属’’主题偏重解释证据、交流、设计方案、观察这四种科学过程技能的培养。事实性知识主题中有大量的性质及制备实验，其中需要设计方案、观察、解释证据、交流等技能。但是实验操作技能在性质及制备实验中也是必须的，内地“金属”主题科学过程技能还需调整。另外，这一主题缺少操作性定义、建模技能。在“标准溶液的配制”中，涉及到提出问题、实验操作、解释证据、设计方案、做决定、反思、交流这七种技能，其它技能都未涉及。实验操作与解释证据技能是技能性知识中重要的技能，标准溶液配制这一主题涉及标准溶液配制操作与标准溶液浓度的计算，这两者在内地教科书中的科学过程技能比例较高，分别61J5■■■_14■1％0a0弱如巧加巧加5 3香港与内地高一化学教科书科学过程技能的比较达到了25％与30％。而提出问题、设计方案、做决定、反思、交流等技能在内地教科书这一主题中未受到重视。3．1．3比较结果与分析香港与内地化学教科书都涵盖了所有的科学过程技能，但是两地教科书科学过程技能侧重点不同。从科学过程技能要素分布来看，两地化学教科书在不同主题中的比例大部分都在10％以下，且内地教科书在三个主题的分布都更为均衡，尤其是元素周期表与金属这两个主题，各技能比例均不到20％，香港教科书相对来说则更为集中，较为偏重标准溶液配制中解释证据技能。另外，也存在一些科学过程技能很少涉及，如控制变因、下操作性定义、建模、调查、反思等技能。结合定性分析发现，香港与内地教科书都很好地把握了化学理论性知识有助于培养学生的思维能力的优点，在“元素周期表"主题中大力发展学生的解释证据、做决定技能。元素周期表具有很好的预测功能，内地教科书则着力在“元素周期表"主题中着力发挥此项功能，提供学生提高提出假设技能的机会。香港教科书则没有在此重视提出假设技能的培养。此外，在理论性知识的学习中体验获得结论的过程与获得结论同样重要。传统教科书则往往只重视获得结论的过程却忽略了前者。香港教科书与内地教科书都在尝试改变传统理论性知识的直接呈现方式，试图提供学生发现元素性质呈周期性变化的规律的机会。不同的是，香港提供的是一系列的实验现象、实验数据及完整的“探究同族元素相似的化学性质”探究学习机会，内地提供的是现有的实验现象和实验数据让学生更多地发展与逻辑思维直接相关的解释证据、做决定等技能，而缺乏让学生自己经历完整的探究过程，获取观察实验现象、收集实验数据等直接经验。化学事实性知识本身是从大量的化学实验中获得的，与人们的生活和社会发展都息息相关，是化学最直观的体现。可以说，化学事实性知识给科学探究过程提供了“具有吸引力的可孕育土壤”，可以用于让学生经历完整的科学探究过程发展各项科学过程技能。香港与内地化学教科书都充分利用了这片“具有吸引力的可孕育土壤”——金属，创设了大量的化学实验情境与生活生产情境，提供了大量的小实验与完整的科学探究学习任务以发展解释证据、交流、设计方案、收集资料等相关科学过程技能。但化学事实性知识内容却相对零散庞杂，往往导致学生记忆困难。通过多种感官协同记忆策略则是实现加深对事实性知识印象、增进知识的理解与记忆的有效策略之一。【69】香港与内地教科书都充分认识到这一点提供了大量的实验以发展解释证据、交流、设计方案、收集资料等相关科学过程技能。但是香港教科书更为偏重在此发展观察的科学过程技能，充分调动各种感觉41 旧阿入学坝=Ij学位论义器官对金属及其变化进行全面地观察、体验、感知化学事实，内地化学教科书则忽略了这一点。化学技能性知识主要包括化学用语、化学实验、化学计算等技能，与科学过程技能直接相关，分别对应于交流技能、实验操作技能与解释证据技能。标准溶液的配制主要包括标准溶液浓度的相关计算与标准溶液配制操作这两项内容，解释证据技能与实验操作技能与此直接相关。香港与内地教科书都很好地结合标准溶液配制的内容特点，在此着力发展学生的解释证据技能与实验操作技能。另外，在“标准溶液的配制”主题中，提出问题、设计方案技能在香港教科书中得到重视，而内地教科书则相反。此处差异主要源于香港教科书让学生在进行标准溶液相关计算学习与标准溶液操作前安排了实验仪器的学习，并提供机会让学生思考操作规范背后的原因，这些能有助于学生更清晰地认识实验操作过程、形成良好的实验思考习惯，为设计实验方案做好准备，有效避免了机械地将化学实验技能简化为单纯的操作技能训练，促进实验操作技能的有效学习。3．2香港与内地化学教科书科学过程技能水平的比较本文按照前文所述将科学过程技能分为认知、模仿、整合、熟练四个水平，并分别赋值1、2、3、4，分别对三个主题中科学过程技能的水平采用加权平均法计算两地教科书的平均课程水平。接着用KruskalWallis非参数检验和柱状分布图分析两地教科书不同主题科学过程技能水平分布差异，最后结合定性分析分析科学过程技能水平差异来源。3．2．1香港教科书科学过程技能水平分别对香港教科书三个主题的科学过程技能水平进行统计，如表3。3。表3．3香港化学教科书科学过程技能水平统计表 3香港与内地高一化学教科书科学过程技能的比较对统计表数据计算香港化学教科书科学过程技能不同主题的平均水平：在元素周期表中，S(P)=—49xl+20x2+—19x3+13x4：1．96：101在金属中，s(M)=坐坐坠凳竽型业啦!；q)l在标准溶液配制中，s(s)：旦尘尘旦旦羔窑学坠旦旦坐坐：2．40。‘．3，计算结果表明，香港三个主题的技能水平都不高，都处于模仿水平。在香港教科书中，标准溶液配制技能水平最高，为2．40；金属技能水平与之相近，为2．21；元素周期表技能水平则仅为1．96。为了比较不同主题的科学过程技能水平分布情况，以主题为单位将技能水平数量转换为百分比，如表所示，并据此分别对香港教科书科学过程技能水平分布绘制柱状分布图，如图3．3所示。在香港教科书中，元素周期表科学过程技能水平主要集中在认知水平，比例最高，达到48．5％，而整合水平与熟练水平则较少；金属科学过程技能水平也主要集中在认知水平，比例为38．1％，模仿与熟练水平数量一般，比例高于20％；标准溶液配制中认知水平、熟练的比例分别为36％、32％。从整体来看，模仿水平比例均为20％左右，整合水平比例均略高过12％，表明三个主题科学过程技能水平模仿及认知水平趋势相同，只有标准溶液配制出现两极分化，认知水平与熟练水平科学过程技能较多。6nn％40．0％30．0％20．0％10．0％．O％19·8肇b·8警_4·5二’3i12‘01_}芝§々配图3．3香港化学教科书不同主题科学过程技能水平分布图43 西南大学硕士学位论文3．2．2内地教科书科学过程技能水平分别对内地教科书三个主题的科学过程技能水平进行统计，如表3．4。表3．4内地化学教科书科学过程技能水平统计表对统计表数据计算内地化学教科书科学过程技能不I司主越的平均水半：在元素周期表中，s(P)=—37—xl—+—3x—2i+2广2—x3—+一27x4=2．44；在金属中，s(M)=塑丝制型=2．38；在标准溶液配制中，s(s)=塑型生尘号掣=2．40。计算结果表明，内地三个主题技能水平相近，都不高，在2．4左右，都处于模仿水平，且都更接近整合水平。其中，标准溶液配制技能水平偏高，为2．44：金属技能水平与元素周期表技能水平分别为2．38、2．40。同时，也对内地教科书科学过程技能水平分布绘制柱状图，见图3．4。50．O％50．O％45．O％n1^峨30．3％31．8％24．7％元素匿期表Iol燮标准溶液的蚕己甫J图3—4内地化学教科书不同主题科学过程技能水平分布图■龌一％0O0O0∞如加∞ 3香港与内地高一化学敦科书科学过程技能的比较内地教科书比香港教科书科学过程技能水平更为分化，元素周期表模仿水平、标准溶液配制模仿与整合水平比例都低于5％。与之相应，元素周期表认知水平比例为41．6％，熟练水平其次，比例分别303％；标准溶液配制认知水平与熟练水平比例分别为50％与45％。在金属中，认知水平与熟练水平比例较高，分别为35．4％、31．8％。尽管内地教科书平均水平处于模仿偏整合水平，但是不同主题都呈现认知与熟练水平比例较高，模仿与整合比例较低的趋势。3．2．3比较结果与分析为了进一步了解不同主题内容中，两地科学过程技能水平是否存在差异，通过SPSS17．0统计软件分别对不同主题科学过程技能进行了KruskalWallis非参数检验，检测值见表。由检测结果可知，只有元素周期表科学过程技能水平表现出显著性差异，概率小于O．05，内地教科书秩均值较高，金属与标准溶液配制的差异均不显著，概率值都大于O．05。表3—5两地教科书不同主题科学过程技能水平非参数检验结果项目元素周期表金属标准溶液配制Chi·Squaredf5．936l2．024l0．012l表3．6两地教科书不同主题科学过程技能水平秩均值相比较而言，香港与内地教科书尽管科学过程技能平均水平都处于模仿水平，且整合水平比例都不高。但就分布趋势而言，香港教科书在三个主题中涵盖了四个水平的科学过程技能，且采取循序渐进发展科学过程技能策略，除认知与熟练水平外，也有一定的模仿水平与整合水平的科学过程技能，指导性比内地教科书更强。香港教科书科学过程技能熟练水平相对内地偏少，学生自主实践机会比内地教科书要少。而内地教科书科学过程技能水平分化程度更高，认知水平也较多，还集中于熟练水平，模仿水平与整合水平较少，提供了更多的学生自主实践机会，然而在科学探究中的指导则相对缺乏。香港与内地在不同知识类型主题中的科学过程技能水平具有一定的特点。45 西雨大学硕：卜学位论文在化学理论性知识元素周期表中，内地教科书认知与熟练水平都呈现非常高的比例，而香港教科书认知水平较高，而其他水平相对较平稳，都低于40％，这正好解释了前文检测出元素周期表两地差异显著的现象。香港采用模仿、整合、熟练三者均衡策略，内地则表现出更高的水平，整合与熟练水平频率较高，这体现出香港教科二B循序渐进安排科学过程技能学习，内地教科书则认为此时学生已经具备了一定的科学过程技能基础，教科书需要做的是提供学生更多的应用技能的机会。本文更认可内地教科书的做法，因为高一学生已经具备了一定发展解释证据与做决定技能的生理基础与实践经验(在本文建议部分具体阐述)，需要更多的应用技能的机会，整合与熟练技能的偏多则更为合适。在化学事实性知识金属中，完整的科学探究过程给学生的科学过程技能提出了更高的要求，因此，两地教科书均降低了科学过程技能水平要求，较为分散地安排了认知、模仿、熟练、整合四种科学过程技能水平，让学生较为循序渐进地发展这些技能，这一特点香港教科书表现地更为突出，内地教科书在熟练技能水平上还是偏多，达到了31．8％。在化学技能性知识标准溶液的配制中，两地化学教科书除了安排大量认识水平层次的科学过程技能外，熟练水平的比例也较高。不同的是香港教科书依旧安排了一定的模仿水平层次与整合水平层次，保持着循序渐进安排科学过程技能的特点。内地教科书则安排了大量的认知水平层次与熟练水平层次，提供了学生更多自主实践的机会。本文更偏向香港教科书的处理方法，因为标准溶液的配制属于化学基本实验操作技能，扎实的实验计算技能与标准溶液的配制技能非常重要，除了自主实践外，还应提供相应的细节性指导，让学生经历完整的认知、模仿、整合、熟练过程。3．3香港与内地化学教科书科学过程技能表征方式的比较3．3．1香港与内地化学教科书科学过程技能情境创设的比较3．3．1．1香港教科书科学过程技能情境创设分别对香港教科书三个主题的科学过程技能情境创设进行统计，如表3．7所示，并据此分别对三个主题科学过程技能不同情境百分比绘制柱状图，如图3．5，以获取不同主题中科学过程技能情境创设分布情况。表3-7香港化学教科书科学过程技厶匕flr-,艟l同境创设统计表 3香港与内地高一化学教科书科学过程技能的比较主题项目情境总计无情境化学实验生活生产学科前沿情境lll-7．9％i33’：二图3-5香港化学教科书不同主题科学过程技能情境创设分布图由图3．5可知，香港化学教科书元素周期表中，无情境与化学实验情境都较多，高于40％；生活生产情境不到10％；学科前沿情境则未出现。金属主题覆盖了四种情境，化学实验情境比例较高，高达53．8％；其次则是生活生产情境，比例为33．7％；无情境与生活生产情境都较少，低于11％。标准溶液的配制只涉及到无情境与化学实验情境，化学实验情境的比例较高，高达60％，无情境比例为40％。3．3．1．2内地教科书科学过程技能情境创设分别对内地教科书三个主题的科学过程技能情境创设进行统计，如表3．8，并据此分别对三个主题科学过程技能不同情境百分比绘制柱状图，如图3．6所示，47％O0O0加∞如加 西南大学硕士学位论文以获取不同主题中科学过程技能情境创设分布情况。表3．8内地化学教科书科学过程技能情境创设统计表图3．6内地化学教科书不同主题科学过程技能情境创设分布图由图3．6可知，内地化学教科书中元素周期表创设了四种情境，化学实验情境比例较高，为58．4％；生活生产情境较低，为12．4％；学科前沿情境仅为5．6％。金属主题同样也覆盖了四种情境，化学实验情境高达62％，生活生产情境也较高达到了23．4％。标准溶液的配制中无情境与化学实验情境比例较为相近，分别为50％与45％，生活生产情境比例仅为5％，学科前沿情境并未创设。3．3．1．3比较结果与分析整体而言，两地化学情境创设分布呈现极端分化现象。两地学科前沿情境非常％O0O0加∞如∞如加 3香港与内地高一化学教科书科学过程技能的比较少，尤其是香港教科书中只有在“金属”中创设了学科前沿情境，比例仅为2．4％，内地教科书则在元素周期表与金属中创设了该情境，比例分别为5．6％与3．1％，比如在元素周期表中创设了放射性同位素应用与人造元素等情境。在理论性知识的学习中体验获得结论的过程与获得结论同样重要。传统教科书则往往只重视获得结论却忽略了前者。香港教科书与内地教科书都在尝试改变传统理论性知识的直接呈现方式，试图提供学生发现元素性质呈周期性变化的规律的机会。于是，两地化学教科书在元素周期表主题中也不再局限于纯粹的理论学习，也创设了很多化学实验情境，增加理论性知识的趣味性，且内地教科书中尝试将生活生产情境的与学科前沿情境引入元素周期表主题的学习，其比例比香港教科书要高。但是，内地创设的这些情境仅仅是现有的实验现象和实验数据，香港提供的是一系列具体真实的实验现象、实验数据及完整的“探究同族元素相似的化学性质”探究学习机会。另外，香港化学教科书偏重无情境与化学实验情境，而内地教科书偏重化学实验情境，生活生产情境的比例与学科前沿情境创设比例比香港教科书要高。化学事实性知识本身是从大量的化学实验中获得的，且与人们的生活和社会发展都息息相关，是化学最直观的体现。因此，化学事实性知识可以提供真实的化学实验情境，让学生经历完整的探究过程让学生发现这些事实性知识都能有效地促进事实性知识的学习。两地化学教科书在金属主题中的情境创设分布相似，均重视化学实验情境的创设，其次是生活生产情境，这种分布特点表明香港与内地教科书均重视利用化学事实性知识可以提供具体化学实验情境与生活生产情境来发展提高科学过程技能。两地化学教科书在标准溶液的配制中都偏重不创设情境与创设化学实验情境。标准溶液的配制是化学实验基本操作技能，标准溶液配制相关计算也是化学基本计算技能。这些内容与化学实验直接相关，因此两地重视化学实验情境创设不足为奇。此外，内地教科书尝试将标准溶液的配制与生活生产情境联系在一起，设置了转换物质的量浓度单位来确定血糖正常值范围与判断血糖是否正常的习题，检测血糖的情境与生活息息相关，增强了该主题中科学过程技zf|-q匕．‘的应用性。3．3．2香港与内地化学教科书科学过程技能栏目设置的比较挖掘教科书隐性科学过程内容对教师来说难度偏大，科学过程技能栏目的设置则为广大一线教师开展科学探究活动提供有力支持，这有利于提高科学探究活动实施频率，学生有更多的实践机会发展科学过程技能。下面分别对香港与内地化学教科书科学过程技能相关栏目进行统计与分析。 西南大学硕士学位论文3．3．2．1香港教科书科学过程技能栏目设置对香港化学教科书元素周期表、金属、标准溶液的配制中用于科学过程技能学习的栏目进行统计，如表3．9。表3．9香港化学教科书科学过程技能栏目设置统计表表3．9统计的栏目在香港化学教科书中发挥了各自的科学过程技能学习功能。“热身园地”、“学习目标’’设置在每章的开端，“热身园地”运用人物漫画的形式展示学生熟悉的情景引发学生思考，学习如何从生活、生产、实验等熟悉的情景中发现并提出问题，有助于发展学生的提出问题技能。“学习目标”列出了每一节学生需要达成的学习目标，并用于章末尾栏目“自我评核”中进行自我评价，如此设计可以提供学生自我评价的机会，发展学生的评价技能。“检查站”则提供了多元化的习题，提供学生检查和运用所学知识的机会。同时，检查站还通过“红辣椒”的个数体现问题的难度。“概念图”与“摘要"则用于帮助学生温习与自我评估，值得一提的是“概念图"并不是直接呈现完整的概念图，而是循序渐进地让学生学习绘制概念图，帮助学生提高自我反思与自我评价技能。以上这些栏目50 3香港与内地高一化学教科书科学过程技能的比较是香港化学教科书在每一章节必备的基本栏目，这些栏目形成了除正式学习以外的激发学生学习兴趣、明确学习目标、检查学习结果、学习反思与评价的较为完整的学习过程。其他栏目则出现在正式学习当中。“化学与你"、“想一想”、“STSE地带”、“收寻和简报资料”、“讨论”、“判断练习”、“资料分析”则属于补充资料。“想一想"提供化学相关问题，引发学生深入思考，有助于提高学生提出问题技能。“化学与你”以问答的形式提供给学生一些日常生活相关的有趣化学资料，也帮助学生提出问题技能与解释证据的技能。“STSE地带”、“收寻和简报资料”、“讨论"、“判断练习”、“资料分析’’功能有重叠，主要是提供有关科学、技术、社会和环境相关主题的探究学习，让学生学会以化学角度了解、认识、处理现实事情的能力，综合发展学生各项科学过程技能。“实验"、“科学探究”、“注意”是与科学探究活动直接相关的栏目。“科学探究”让学生思考如何解决日常生活中的问题，并需要设计分组实验。“注意”是用于提醒实验操作可能运到的风险，帮助学生提高评价技能中的风险评估技能。“实验”是《实验手册》在正文中的链接，让学生经历完整的与所学内容相关的科学探究过程，综合发展各项科学过程技能。同时，在链接的《实验手册》中有“注意”、“摘要”、“安全措施”、“风险评估表”、“问题讨论”这五种栏目。“注意’’、“安全措施”、“风险评估表”都用于发展风险评估技能，不同的是“风险评估表”是学生在设计方案的时候需要填写的，“安全措施”供学生与教师参考的保证实验安全的措施，“注意”则是教科书对学生风险评估的提示。“摘要”用于让学生对实验做出结论，发展做决定技能。“问题讨论’’往往设置了较为挑战性的问题，引发学生深入思考，发展学生的提出问题、解释证据、做决定、交流、合作等技能。从表3-9也可以看出香港化学教科书不同主题内容的栏目设置情况。“热身园地”、“学习目标”、“想一想”、“实验”、“检查站”、“摘要”、“概念图”与“自我评核”栏目都同时分布在“元素周期表”、“金属”、“标准溶液的配制”三个主题中。“想一想”与“实验”栏目是除基本栏目以外同时出现在三个主题中的栏目，可见这两个栏目在教科书中获得了关注。“想一想”主要用于激发学生的问题意识，提高学生提出问题技能，“实验”则用于综合发展学生的各项科学过程技能。同时，不同主题也表现出不同的特点。“金属”主题的栏目设置最为丰富，出现了13种栏目，除基本栏目以外，“想一想”、“STSE地带"与“实验”居多，尤其是“想一想”一共出现了7次。可见，香港教科书在显性表征“科学过程技能”时也注重在事实性知识主题“金属”中利用可知可感的化学现象激发学生的问题意识，培养学生的科学过程技能；创设科学、技术、社会和环境相关情境让学生经历完整的探究过程，发展各项科学过程技能。“化学与你”栏目则在“元素周期表”中出现频率较高，在化学理论性知识学习中提供给学生一些日常生活相关的有趣化 两雨大学颂-I：学位论文学资料，不仅增加理论性知识学习的趣味性，促进化学知识的有效联接，还有助于提高学生从生活中发现问题的意识。作为技能性知识的“标准溶液的配制”安排了“实验”栏目，提供学生亲身经历实践的机会，除发展学习核目标中的技能外，还有助于发展各项科学过程技能。3．3．2．2内地教科书科学过程技能栏目设置对内地化学教科书元素周期表、金属、标准溶液的配制中用于科学过程技能学习的栏目进行统计，如表3。lO。表3．1O内地化学教科书科学过程技能栏目设置统计表表3．10统计的栏目在内地化学教科书表现出一定的科学过程技能学习功能。“习题”与“归纳与整理”是教科书必备的基本栏目。“习题”供了多元化的习题，提供学生检查和运用所学知识的机会。“归纳整理”帮助学生温习与自我评价。“资料卡片”与“科学视野”属于补充资料，未提供学生实践的机会，但可以提供学生认知水平的科学过程技能学习机会。“资料卡片”会涉及化学史、数据等内容，“科学视野"中有些内容涉及用化学学科解释、解决生活生产及学科前沿问题，这两种栏目能帮助学生在认知水平上发展解释证据、做决定等技能。“学与问”、“思考与交流”、“科学探究”、、“实践活动”、“实验”栏目属于活动型栏目。“学与问”提供化学相关问题，引发学生深入思考，有助于提高学生提出问题技能。“思考与交流”提出化学相关问题，引发学生深入思考，并与其他学习者合作、交流、解决问题，可用于发展提出问题、解释证据、做决定、交流、合作等技能。“科学探究”则安排了具有指导性、较为完整的科学探究过程，利于学生综合发 3香港与内地商一化学教科书科学过程技能的比较展各项科学过程技能。“实践活动”设置了一系列与社会课题相关的研究、调查、交流，给学生创设生活生产问题情境，学习用化学学科解决生活生产问题，综合发展各项科学过程技能。“实验”安排了一些与所学内容直接相关的小实验，发展设计方案、观察、实验操作等技能。从表3．10也可以看出内地化学教科书不同主题内容的栏目设置情况。“学与问"栏目是除“整理与归纳”基本栏目外同时在三个主题中出现的栏目，它主要用于激发学生的问题意识，提高学生提出问题技能。“金属”主题的栏目设置在三个主题中最为丰富，出现了6种栏目，除基本栏目以外，还设置了“资料卡片"、“科学视野”、“学与问”、“科学探究”、“实践活动"、“实验”栏目。“实验”栏目最多，有10个，其他栏目则相对较为均衡。可见，内地化学教科书充分利用实验来学习事实性知识主题“金属”，让学生经历较为完整的科学探究过程，发展各项科学过程技能。在理论性知识“元素周期表”中，安排了2个“科学探究”栏目与1个“实践活动”栏目，不仅关注科学结论还关注获得结论的过程。以“科学探究"栏目为例，在该栏目中内容分别涉及通过图表分析探究元素原子的电子层分布、原子半径与化合价都呈现周期性的变化，通过第三周期元素化学性质探究性实验探究元素的金属性与非金属性也随原子序数呈周期性变化。这是发现知识的过程，最终获得结论，归纳出元素周期律：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。通过这一科学探究栏目的学习，不仅获得科学结论，还经历了获得结论发现知识的过程，是元素周期表学习中不可以或缺的部分，这样设计可以丰富理论性知识的学习方式，增加事实性知识与理论性知识的联结，多元感官学习理论性知识。3．3．2．3比较结果与分析两地化学教科书有关科学过程技能栏目设置都较为丰富，设置了不同栏目促进科学过程技能的提高。而且，两地化学教科书存在一些相近功能的栏目设置。“想一想”与“学与问”功能相近，提高学生的问题意识，促进提出问题技能的养成；“思考与交流”与“讨论”功能相近，用于发展学生提出问题、解释证据、做决定、交流、合作等技能；“STSE地带”、“科学探究”、“实验”与“科学探究”、“实践活动”、“实验”栏目功能相近，用于经历较为完整的科学过程技能，发展各项科学过程技能；“STSE地带”、“搜寻和简报资料”、“资料分析”与“资料卡片”、“科学视野”都用于发展学生的收集资料技能；“注意”与“提示”功能相近，用于发展评价技能中的风险评估技能。另外，两地化学教科书在不同主题设置上表现出类似的特点：在理论性知识“元素周期表”中，设置了很多活动探究栏目， 两南大学硕士学位论文重视将事实性知识与理论性知识进行联系，增加理论性知识的趣味性；都重视在事实性知识“金属”主题中利用化学事实可感可知的特点，设置了很多实验类栏目，充分调动各种感官对金属及其变化进行全面地观察、体验、感知化学事实，让学生在真实的化学实验情境中，经历完整的探究过程让学生发现这些事实性知识，促进各项科学过程技能的提高。同时，两地化学教科书用于科学过程技能学习的栏目也表现出一定的差异。从栏目种类来看，香港教科书科学过程技能栏目表征更为丰富，从本研究中三个主题的统计来看，香港教科书有20种栏目，内地教科书栏目种类则为9种。从栏目功能来看，两地栏目都各自发挥着相应的科学过程技能培养功能，且在不同主题中栏目存在不一样的特点。第一，香港教科书栏目设置涉及到的科学过程技能较为全面，科学过程技能发展重点也不一，香港教科书栏目比内地教科书栏目更重视发展风险评估、自我反思与自我评价技能，安排了较多的栏目发展这些技能，而内地教科书几乎未涉及到风险评估栏目，自我反思与自我评价技能仅仅在章末尾的“归纳与整理"栏目中实现。第二，内地教科书栏目设置也表现出一些特色，专门设置“思考与交流"来发展提出问题、解释证据、做决定、交流、合作等技能，而香港教科书仅仅在《实验手册》中发展这些技能，相对来说香港教科书这项栏目频率非常低。第三，这些相近功能栏目还表现出不同的特点，香港教科书中“STSE地带”、“搜寻和简报资料”、“资料分析”提供了学生搜集、展示、讨论资料的机会，而内地教科书中“资料卡片”、“科学视野”仅仅是呈现资料。香港化学教科书中“想一想”、“STSE地带”、“科学探究”活动性栏目更多的是拓展性学习；而内地化学教科书将“想一想”、“科学探究”、“实践活动”、“实验”这些栏目纳入了学习的主要过程当中，是学习不可或缺的部分，并非拓展性学习。第四，在化学理论性知识元素周期表中，内地教科书设置2个科学探究栏目发展学生的科学过程技能，使学生不仅获得科学结论，还经历了获得结论发现知识的过程，是元素周期表学习中不可或缺的部分，这样设计可以丰富理论性知识的学习方式，增加事实性知识与理论性知识的联结，多元感官学习理论性知识。而香港化学教科书中则在“实验"体现这一教学功能，但“实验”的安排是以拓展性知识学习的方式进行，而并非以内地教科书纳入主要学习过程的方式进行。3．3i3香港与内地化学教科书呈现方式的比较呈现方式是课程内容在教科二R中重要的表征方式之一，能够影111句-5i1：1识在学生 3香港与内地高一化学教科书科学过程技能的比较—■●—■■■■■——■—■—■■■■——■■■■■■●一I—■■———■■■■■■—■■■———■■■■———■■■■●●—■_头脑中的表征效果与学生的学习效率。教科书呈现方式主要有文字、实物图、示意图与表格。化学是研究物质的组成、结构、性质和变化的科学，其研究对象既包括宏观物质性质又涉及到微观粒子结构，既包括静态物质组成又有动态化学变化。[711物质的微观结构和化学变化的过程，需要多种文本呈现形式配合才能清晰地描述结构的空间关系和反应的动态过程。每一种呈现方式都是化学教科书的重要组成部分。下面分别对香港与内地科学过程技能呈现方式特点进行阐述。3．3．3．1香港教科书科学过程技能呈现方式分别对香港教科书三个主题的科学过程技能呈现方式进行统计，见表3．11并据此分别对三个主题科学过程技能不同呈现方式百分比绘制柱状图，如图3．7所示，以获取不同主题中科学过程技能呈现方式分布情况。表3．1l香港化学教科书科学过程技能呈现方式统计表90．0％80．0％70．0％6C60．0％50．O％40．0％30．0％200％18·2％1啦堋1黑I，0．0％——_●元素墨期表r‘51实物图示意图表倍II文字19．4％|3．2％o．o爿 西南大学硕士学位论文图3．7香港化学教科书不同主题科学过程技能呈现方式分布图总体而言，香港教科书元素周期表、金属、标准溶液的配制三个主题的呈现方式都出现极度分化现象，文字最低比例为59％，其他呈现方式最高比例不到20％。文字是教科书常用的呈现方式，但并不是唯一的呈现方式，非文字呈现方式也是重要的化学教科书呈现方式，可以弥补文字表达的缺失。下面对非文字呈现方式在各个主题中的分布情况进行进一步的分析。由图3．7可知，在元素周期表中主要采用实物图呈现方式，示意图与表格则较为平均，在10％左右。金属中实物图与表格的比例都较高，为17．1％。标准溶液的配制中的非文字呈现方式出现分化，标准溶液的配制中示意图比例较高为19．4％，实物图与表格则几乎没有。随着提倡学生自主学习的教育改革的推进，多元化的呈现方式逐渐成为人们编制教科书的有益选择。香港教科书充分认识到这一点，采用多种呈现方式同时表征的策略，如表3．12与图3．8所示。除单一呈现方式表达外，两种呈现方式同时表征则较高，元素周期表中最高达到57．4％，标准溶液的配制最低为24％，且两种呈现方式以文字与其他呈现方式配合呈现频率较高。而采用三种或四种同时呈现的方式比例极低，几乎没有，金属主题除外，采用三种同时呈现的方式比例为9．4％。表3．12香港化学教科书科学过程技能呈现方式种类统计表 57．40％42．60％_元素墨朝表-9．40％_金慝r慨一i2蠢i2-三i：互；：l、．．．．．．．．．．一————图3．8香港化学教科书科学过程技能呈现方式种类分布图3．3．3．2内地教科书科学过程技能呈现方式分别对内地教科书三个主题的科学过程技能呈现方式进行统计，如表3．13，并据此分别对三个主题科学过程技能不同呈现方式百分比绘制柱状图，如图3．9所示，以获取不同主题中科学过程技能呈现方式分布情况。表3．13内地化学教科书科学过程技能呈现方式统计表％O0O0O0O0O0O654321 图3．9内地化学教科书不同主题科学过程技能呈现方式分布图总体而言，内地呈现方式都出现极度分化现象，文字最低比例为61．4％，其他呈现方式最高比例不到20％。下面进一步描述非文字呈现方式在各个主题中的分布情况。由图3．9可知，在非文字呈现方式中，内地化学教科书元素周期表主要采用表格呈现方式，比例为19．7％，示意图与表格则均不到10％。金属与标准溶液的配制中的非文字呈现方式都出现分化，金属中实物图的比例都较高，为12．7％，示意图与表格则非常少：标准溶液的配制中实物图与示意图比例相近，表格则几乎没有。除单一呈现方式表达外，内地教科书也采用了多种呈现方式同时表征的策略，如表3．14与图3．10所示。两种呈现方式则较高，最高达到30％，最低为19％，且两种呈现方式以文字与其他呈现方式配合呈现频率较高。而采用三种或四种同时呈现的方式比例极低，几乎没有。表3．14内地化学教科书科学过程技能呈现方式种类统计表 3．3．3．3比较结果与分析文字利于课程内容的完整表达，因此两地化学教科书在科学过程技能呈现上出现极度分化现象，大量采用文字表征科学过程技能，尤其是内地教科书金属与标准溶液的配制文字比例高达80％。在非文字呈现方式中，香港教科书元素周期表多采用实物图，而内地则更多采用表格，实物图的比例最低；香港教科书金属中三种非文字呈现方式较为平均，内地则偏重实物图呈现方式，示意图与表格非常少；香港与内地教科书标准溶液的配制非文字呈现方式都出现分化，表格均没有，香港示意图较多，而内地实物图与示意图数量相近。元素周期表涉及到许多高度概括的元素性质规律及抽象的原子结构微观知识，如果仅仅用文字表达不仅抽象难懂而且难以表达清楚。这时，实物图、示意图等其它形象化的呈现方式能帮助学生获得更高效的化学学习。除文字表征外，两地都增加了实物图、示意图、表格的表征方式，且三者比例相差不大，香港教科书实物图偏多，内地则表格表征偏多。就学习事实性知识本身而言，尽管学习这类知识较为简单，但内容却相对零散庞杂，往往导致学生记忆困难，多种感官协同记忆策略则是实现加深对事实性知识印象、增进知识的理解与记忆的有效策略之一。因此，除直接让学生观察事物以外，两地均采用了较多的实物图表征方式，让学生观察实物图，提供视觉刺激，香港教科书中示意图与表格非呈现方式也较多。在标准溶液配制中的操作技能属于动作技能，如果仅仅是提供相应的操作步59 西南大学硕士学位论文i1"T：-I：it‘骤只能提供语言上的指导，不能帮助学生更有效地在头脑中形成完整正确的动作映像。而完整正确的动作映像对动作技能的学习非常重要，是进一步从动作映像表征正确转向视觉控制、动觉控制的基础，反之错误的动作映像则会使标准溶液配制操作技能形成偏差。u9J香港与内地教科书都意识到这一点，除文字表征外都采用了较多的图形表征，以帮助学习者完整正确的动作映像。除单一呈现方式外，香港与内地均采用了多种呈现方式同时表征的策略，且香港采取这种策略的比例更大，其中元素周期表中最多，比例将近60％。在两种呈现方式同时表征中，两地教科书都以文字与其他表征方式同时呈现居多。这种编排方式使得知识既有表象表征，又有文字语言表征，可以照顾不同类型学习者的认知需求，增加了可理解性。而同时采用三种呈现方式中，香港地区教科书金属部分比例较高，达到9．4％。 4结语4．1结论通过对香港与内地化学课程标准与教科书中科学过程技能比较研究，得出看出：第一，两地课程标准都大力提倡科学素养教育，鼓励让学生经历科学探究，重视综合发展科学过程技能。两地课程标准均采用完整的科学探究课题学习与在化学知识学习中穿插科学过程技能学习结合的方式，促进知识与技能的有效结合；均提倡科学过程技能评价以形成性评价为主。然而，无论是科学过程技能目标、内容标准还是评价标准，香港课程指引都比内地课程标准描述得更加详细，香港地区将科学过程技能纳入升学考试评价内容中，且持主体取向评价观，而内地更偏向过程取向。第二，香港与内地化学教科书都涵盖了所有的科学过程技能，香港教科书更偏重标准溶液配制中解释证据技能，内地教科书总体较为均衡。另外，也存在一些科学过程技能很少涉及，如下操作性定义、控制变因、建模、调查、反思等技能。第三，两地教科书科学过程技能平均水平都处于模仿水平，且整合水平比例都不高。但香港教科书兼顾四个水平的科学过程技能，采取循序渐进发展科学过程技能策略，指导性比内地教科书更强。内地教科书科学过程技能多认知与熟练水平，提供了更多的学生自主实践机会，而相对缺乏科学探究实践中的指导。第四，两地化学教科书科学过程技能表征都较为丰富，创设了很多化学实验情境，生活生产情境也不断地涌现，但是两地学科前沿情境关注度都非常少；科学过程技能相关栏目设置丰富，尤其是香港教科书，涉及到的科学过程技能较为全面；香港与内地化学教科书均采用了多元化的呈现方式，文字比例非常高，除单一呈现方式外，两种呈现方式同时表征更多，且香港比内地采用多种方式同时表征更多。第五，两地化学教科书较为紧密结合化学知识类型编排科学过程技能，科学过程技能要素、水平、表征方式都会在元素周期表(化学理论性知识)、金属(化学事实性知识)、标准溶液的配制(化学技能性知识)三个主题中上呈现不同的特点，两地教科书在不同主题也会表现出一定差异。 两南人学lOiP．学位论文4．2建议基于香港与内地课程标准科学过程技能的比较，给课程标准编制者提出以下建议：课程标准有关科学过程技能的目标、内容与评价标准应具体化，以增加课程标准中科学过程技能相关规定对课程实施的指导作用；应将科学过程技能形成性评价纳入升学考试体系，以改善升学考试科学过程技能评价机制，加大课程管理者、教科书编写者、教师等对科学过程技能的关注。同时，从教科书比较研究出发，给教科书编写者提出以下建议：教科书应重视“建模”思想在学生科学过程技能形成中的作用，以促进科学过程技能的综合形成；紧密结合知识类型编写科学过程技能，以促进知识与科学过程技能的有效融合；将科学探究学习进行动态化设计，以满足科学过程技能的过程性特征，提高科学过程技能学习效率。4．2．1给课程标准编制者的建议4．2．1．1关于科学过程技能的目标、内容与评价标准应具体化化学课程标准是化学教育的指导性文件，是化学教科书编写与审查、课程实施与管理、课程评价与考试命题的依据。在课程标准中详细阐述科学过程技能目标、内容与评价标准会帮助课程实施者准确理解与实施课程标准，同样若过于简练则会对课程实施者理解与实施科学过程技能相关内容标准造成一定的困难。本研究发现，香港与内地课程标准在课程目标用词上均采用多样、具体、明确的行为动词，增强了目标的可操作性。但是内地科学过程技能目标描述则较为笼统，不利于者课程实施者准确把握科学过程技能目标要求。而且，内地化学内容标准中科学过程技能描述除了在必修模块“化学1"中“认识化学科学”与“化学实验基础”两个主题中对科学过程技能学习内容进行具体阐述外，其他部分几乎没有对之明显表述，都涵盖在认知内容当中，这不利于课程实施者在整个学习过程中准确把握科学过程技能学习内容。另外，我国内地科学过程技能评价标准仅仅处于概括描述阶段，过于笼统。因此，我国内地课程标准中科学过程技能目标、内容与评价标准应进一步具体化。首先，课程目标用词继续保持多样化、具体、明确的行为动词，同时应详细规定化学课程中必须掌握的科学过程技能，让课程实施者清晰地明白学生在整个高中学习过程中应重点发展的科学过程技能，且标明每一科学过程技能通过高11’一学习应达到的水平层次。其次，在课程内容中，课程标准应在整个高中化学学 4结语iiiiiiiiiii宣ii葺iiiii暑iiiiiiiiiiiiii"——11|Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii萱习进程中详细阐述应学习的科学过程技能，且应从认知内容中独立出来。最后，在课程评价中，课程标准应建立详细、水平层次分明的科学过程技能参考评价标准，不仅体现课程评价的自主性，还得具有指导性。4．2．1．2应将科学过程技能形成性评价纳入升学考试体系课程评价是一把双刃剑，既促进又制约着课程的实施，既影响着教科书的编制，又影响着教师的教与学生的学。在课程评价当中，升学考试不仅促进学习与改进教学，还兼具选拔人才的重要职责，所以升学考试对课程实施具有重要的影响力，其中包括科学过程技能实施。目前，我国内地各学校尽管开始实施科学探究学习，但依然处于不乐观状态。在教科书使用情况研究中了解到教科书中科学探究学习实施率不高，高考成为制约教师在教学中实施科学探究学习的重要因素。在我国内地高考主要以纸笔测验的方式进行，尽管某种程度上能反映考生的科学过程技能水平，但对于一些内隐的科学过程技能难以衡量，一定程度地束缚了科学过程技能的全面评核。而这种束缚正成为教师在教学中很少实施甚至不实施科学探究学习的正当理由，纸笔测验能测试出的“科学过程技能”不通过科学探究实践学习就能习得。因此，从更客观的角度来看，应当将科学过程技能形成性评价纳入我国内地升学考试体系当中。这样不仅能更客观合理地综合评价每一位学生的科学过程技能水平，还能引领一线教师真正将科学探究学习引入中学化学课堂，综合培养各项科学过程技能，避免“地板上学游泳”的深渊与尴尬。在此次新学制改革中，香港已经将科学过程技能形成性评价纳入升学考试评核中，作为占20％分值的校本评核的重要内容之一。香港科学过程技能评价在评价主体、评价标准、评价内容与形式和评价的时空上都具有较高的开放性：由校内教师评价、评价标准由教师与学生共同商讨，评价内容与形式由教师自主决定，评价形式多样。这种评价模式不仅给了教师和学生高度的主动性与能动性，还有效避免了科学探究学习易受地域、经济等条件的限制，增加了科学过程技能评价的公平性。除香港以外，很多其他国家地区课程都采将探究学习形成性评价纳入升学考试范围之内，如新加坡0．Level水平课程，英国A。Level水平课程，国际文凭项目(InternationalBaccalaureateDiplomaProgramme，简称IB)课程。以IB化学课程评价为例，【72J该课程评价在终结性评价与形成性评价中都非常重视科学过程技能评价的过程性。化学学科分内部评价与外部评价，科学过程技能是占学科总成绩20％．25％的内部评价的重要内容之一。另外，该课程科学过程技能终结性评价也颇具特色，除纸笔测验外，还单独安排了扩展性论文(ExtendedEssay) 两阿人学颂+L学位论义用于升学考试评价。扩展性论文(ExtendedEssay)是DP课程的核心课程之一，是升学考试终结性评核的重要部分，若仅仅获得E等级(共分A、B、C、D、E五个等级)，文凭则被取消，这给学生自主完整性探究性学习提供了非常大的空间。上述科学过程技能评价特点非常值得我国内地升学考试借鉴，把科学过程技能形成性评价作为升学考试重要评价内容，给教师与学生充分的自主性与能动性，尤其是评核内容与时空上的开放性，尽可能地做到不同地域学校的公平性。只有合理地提高升学考试中科学过程技能评价的过程性，才能真正加大课程管理者、教科书编写者、教师等对科学过程技能的关注，提高科学探究学习实施频率，有效促进学生科学过程技能的发展。4．2．2给教科书编写者的建议4．2．2．1应重视“建模”思想在学生科学过程技能形成中的作用在科学教育中，诸多研究者认为科学素养教育最为关键的是对模型的认识与建模的能力，它能帮助发展正确的科学心智模式，加深学生科学概念学习与科学本质的认识。[731然而通过研究发现，尽管香港与内地教科书都尝试加入建模技能的培养，但在三个主题中的建模技能比重依旧较少，在此建议教科书编写应重视学生建模技能的发展。大部分学生对模型的看法常停留在具体的层次而未能提升到抽象的层次，往往认为模型仅仅是具体复制品。【_73】因此，如何帮助学生从日常生活观点的模型转换为科学的模型是教科书编写时需要考虑的地方。化学理论性知识的形成可以说是相关理论模型不断重建的过程，可以在化学理论性知识中集中安排建模技能的学习。化学史有关科学家建立模型与重建模型的过程也是建模技能发展很好的学习素材。将“建模”思想应用于科学过程技能的综合形成也具有重要的作用。模型在在科学发展过程中扮演着非常重要的角色，科学的发展正是相关模型不断重建的过程。科学研究可以说是问题解决活动，是一个提出假说然后寻找证据的过程，波普尔的证伪主义科学过程观清晰地反映了这一过程，他认为，科学的发展就是可证伪性假说间断地、不断否定的过程。⋯1建模『F是这一过程的体现。建模不仅需要对模型进行描述与选择、模型建立，还需要对初步建立的模型进行不断效化、评估、调度又重新建立新的模型，这正是一个对提出的假说不断否定的过程。【_74J因此，“建模”思想可以帮助学生更深入地认识科学本质，这正是深层次形成科学过程技能的关键。教科书则应重视帮助学生以“建模”的思想来认识科学过程一 4结请iiiiiiiiiiiiI——————————————————————————iIiiiiiiiiiiiiiii一对需要解决的问题进行不断探索、不断否定与不断重建的过程。我国香港与内地化学教科书都已经尝试帮助学生以“建模”的思想认识科学过程，以元素周期表为例，两地化学教科书都突出了现代元素周期表是不断发展修订而成的，且香港化学教科书还展现了道尔制作的元素熔点与相对原子质量的关系线图与门捷列夫制作的元素周期表，让学生认识到元素周期表作为一种理论模型在经过不断探索、不断否定与不断重建而形成的。然而，两地化学教科书对此仅仅处于尝试阶段，还需要进一步加强。科学研究可以说是运用科学过程技能进行问题解决的活动。科学研究这项问题解决活动，会因问题的不同，需要不同的问题解决模式，这些问题解决模式正是通过对多项科学过程技能进行不同组合形成的。在科学研究中，科学家是专家，学生是新手。他们的区别在于，科学家有很多问题解决模式，而学生则需要通过更多的科学探究学习对多项科学过程技能进行组合以形成问题解决的模式。实际上，问题解决模式属于心智模型，问题解决模式的形成则是心智模型的建立过程，需要经历模型的描述与选择、模型建立、模型效化、模型分析与评估、模型调度、模型重建这五个阶段。【74】因此，在科学探究学习中，应以“建模”的过程形成问题解决模式，促进科学过程技能的形成。不断地经历科学探究学习则是“建模”形成的必要条件。同时，当学习目标、学习任务与学习内容不同时，学生需要形成不同的问题解决模式，则需对多项科学过程技能进行不同的组合。因此，教科书则应重视给学生提供更多不同的科学探究机会，并以“建模"的思想编排科学过程技能学习进程，引导学生多重应用各项科学过程技能组合形成不同的解决问题模式。在这一过程中，科学过程技能的形成并非是零散的，而是以问题解决为导向综合形成的，有效地避免了对科学过程技能的机械学习。总之，教科书应重视“建模”思想在学生科学过程技能形成中的作用。教科书不仅应重视发展学生“建模”技能，还应帮助学生以“建模”的思想来认识科学过程，给学生提供更多不同的科学探究机会，并以“建模”的思想编排科学过程技能学习进程，引导学生多重应用各项科学过程技能组合形成不同的解决问题模式，充分利用“建模”思想有效促进科学过程技能的综合形成。4．2．2．2应紧密结合知识类型编写科学过程技能大量的实践证明，技能的训练不能孤立地进行，容易导致机械训练的状况，不能取得良好的效果，科学过程技能训练亦如此。龚正元有效地论证了化学知识与科学过程技能有效结合的必要性。他认为化学知识是一个认知建构的过程，这种建构过程不仅是陈述性知识命题网络的建构，还包括科学过程技能程序性知识65 两雨人学fi|j{。l：学位论文的建构。⋯】因此，教科书编制应促进科学过程技能与知识的有机融合，知识类型则是促进知识与科学过程技能有机融合的重要因素之一。如何紧密结合化学知识类型编制科学过程技能则成为教科书编制需要考虑的重要问题。不同的知识类型具有不同的性质。本研究发现，在香港与内地教科书都在化学理论性知识、事实性知识、技能性知识这三种知识类型主题中呈现不同的科学过程技能编制特点。下面基于本研究结果，集中阐述如何紧密结合化学知识类型进行教科书科学过程技能编制。化学理论性知识具有有效促进逻辑思维能力的优点，这是因为化学理论性知识往往基于大量的事实材料进行抽象概括，继而从分子与原子水平上反映物质及其变化的本质和规律。科学过程技能中解释证据与做决定技能是分析、综合、归纳、演绎等逻辑思维的有效综合。也就是说，可以充分利用理论性知识学习中发展解释证据与做决定技能。这两种科学过程技能水平是教科书需要考虑的问题之一。科学过程技能具有综合性与迁移性，解释证据与做决定技能需要分析、综合、归纳、演绎等基本逻辑思维技能的综合，而这些逻辑思维能力则是其他学科及日常生活都需要发展的基本技能。另外，高一学段的学生从年龄段上已经进入了形式运算阶段，能够从多种维度进行抽象思维，能够采用归纳或演绎等逻辑推理方式来解决问题。119]因此，高一学生已经对解释证据与做决定技能具备生理基础与操作经验，只是需要迁移至化学学科探究情境中。因此，本文认为理论性知识中应该给学生更多的探究实践机会，设置较高的科学过程技能水平。在此建议对简单的任务情境采用熟练水平，较高难度的任务情境采用引导式的整合水平。化学事实性知识能给完成的探究过程提供了“具有吸引力的可孕育土壤”，不仅可以提供易于激发学生学习兴趣的探究问题，且学生有能力独立完成或在教师指导下完成完整的科学探究学习。教科书编制可充分利用化学事实性知识这一特点，让学生经历完整科学探究过程，提高设计方案、观察、收集资料、解释证据、交流等相关科学过程技能，采用多种感官协同策略，使用多元化呈现方式，促进知识与技能的有效融合。香港与内地化学教科书都很好的结合化学事实性知识特性编制教科书。还需注意的是，完整的科学探究过程给学生的科学过程技能提出了更高的要求，教科书应涵盖认知、模仿、整合、熟练四个水平层次，循序渐进地安排科学过程技能习得过程。化学技能性知识与科学过程技能直接相关，主要包括化学用语、化学实验、化学计算等技能，分别对应于交流技能、实验操作技能与解释证据技能。教科书编制时可根据化学技能性知识内容安排相应的科学过程技能。需要注意的是，应避免将各项技能习得简化为单纯的操作技能训练，而应指导学生理解实验操作过程与创设合适的情境。化学技能性知识无论是属于动作技能的化学实验操作技能， 4结请还是属于心智技能的化学用语与化学计算技能，都需要在头脑形成完整准确的映像，[191映像的形成除了需要教科书文字呈现方式外，还分别需要呈现实物图或示意图与心智技能操作原型(如计算步骤流程图)。化学技能性知识往往是化学高中学习阶段必备的基础知识，因此，教科书除安排自主实践外，还应提供相应的细节性指导，让学生经历完整的认知、模仿、整合、熟练过程。4．2．2．3应动态化呈现科学过程技能教科书动态化呈现是指教科书着力体现知识的发生过程，促进学生的动态化学习。⋯】通过研究发现我国内地人教版化学教科书在动态化设计科学探究学习表现出较为突出的特征，在一些内容中以相关知识的发现为线索来展开，让学生经历动态化的学习历程。传统化学教科书编制主要关注静态的知识结果，直接呈现结论性知识，这是静态知识观与课程观的体现。新的知识观与课程观则不仅关注知识结论而且关注知识的发生过程。相应地，教科书应极力体现知识的发生过程，表现出动态化的特征。科学过程技能属于过程性、动态化的知识，若教科书依旧以静态的方式直。接呈现结论性知识，这非常不利于科学过程技能学习。因此，教科书在设计科学探究学习应必须使之以动态化的方式呈现。然而，纸质教科书的物质形态是静态的，如何化静态为动态，如何以纸质教科书呈现动态化的科学探究学习，习得过程性、动态化的科学过程技能，是动态化设计科学探究学习必须解决的难题。f¨】首先，教科书编制者应具备动态知识观与课程观，不仅关注知识结论，更应关注知识的发生过程。【ll】其次，教科书的编制应以学生为中心，着眼于学生的发展，即教科书设计的动态化应体现在学习主体——学生上，通过学习学生能持动态化、多元化的角度理解知识。再者，教科书不仅是课程内容的重要载体，也应是学生科学探究动态化、多元化学习的有力支持者，还应是教师为学生创设科学探究动态、多元化学习环境的有效帮助者。本研究发现我国内地人教版高中教科书在动态化设计科学探究学习表现出较为突出的特征，在一些内容中以相关知识的发现为线索来展开，让学生经历动态化的学习历程。以“元素周期律”为例，教科书先通过让学生写出1．18号元素的符号及原子核外电子排布，然后让学生思考并讨论原子序数递增与核外电子层排布、元素化合价的关系，继而可以总结出元素原子的电子层排布和化合价呈周期性变化的规律。接着，引发学生思考元素的金属性与非金属性是否也随原子序数呈现周期性变化，并通过一系列的对比探究实验让学生总结规律。 两南人学倾。I．：学位论义4．3研究展望本研究对香港与内地化学教科书进行科学过程技能比较，取得了一定成果，本研究还存在一些不足，在后续工作中可以针对如下几点进行进一步的研究：首先，由于两地教科书课程设置与教科书内容编排差异较大，本研究仅根据知识类型选择三个主题内容进行比较，未能顾及其他主题中科学过程技能的编制情况，以期在今后的研究中，构建出能对教科书进行更完整评价的科学过程技能教科书评价体系。其次，由于条件限制，未能去香港深入了解香港新学制改革后科学过程技能具体实施情况，仅仅通过网络、图书馆等资源对香港新学制改革实施情况进行了解。在今后的研究中，可以去香港实地考察学习，了解香港新学制改革后科学过程技能具体实施情况。最后，本研究仅限于文本研究，与实践结合不够紧密，对教科书的分析与建议还需在实践中不断地检验与完善。 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致谢在这所美丽的校园——西南大学，懵懂的我开始绽放，开始理解自己，理解他人，理解生命。这所美丽的校园因为有了您的教导与关怀，有了你们的陪伴与关心，更加地充满生命力。感谢化学教育之家给了远离家乡的我另一个充满温暖、活力、激情与梦想的家。感谢我的恩师李远蓉教授。您对教育的热情、您对我们的关怀、您敏锐的洞察力、您独到的思维见解、您的新时代学者风范都深深地感染我，让我的教育热情不断地迸发，让我习得了批判性思考习惯，让我认识了学术的世界，让我在化学教育之家的日子充满了意义与活力。谢谢您!李老师!还要感谢和蔼可亲的卢一卉老师，您的严厉让我学会了严谨，您的关怀让我倍感温暖!还要感谢杜杨老师、黄梅老师、杜正雄老师，您们的鼓励与支持也是我继续前进的动力。感谢化学教育之家的兄弟姐妹们。泓光垒有了你们的欢声笑语、激烈争辩、相亲相拥才更加有生命力。感谢宇杰师兄、赵攀峰师兄，你们对学术认真执着的那股劲激励着我去探索学术的魅力，感谢何松师兄让我开始学会用笑容面对生活的困难，感谢鲁师姐、燕JLN姐、靖雯师姐、德英师姐、雨蒙师姐、于洁师姐、田娅师姐、刘坪师姐，你们是泓光垒的一道靓丽的风景线，在你们的引领下我深深地爱着我在重庆的这个家。感谢成熟可爱妖娆的琼姐、感谢充满无比智慧的代静、感谢非常细心认真的媚媚，感谢霸气十足非常能干的玲燕、感谢官方味十足带来很多欢乐的慧儿、感谢非常体贴可爱的仙儿。三年里，我们疯玩过、我们认真努力学习过、我们激烈讨论过，与你们共同成长、关助互爱真好!谢谢你们!我的成长少不了你们!还要感谢恬静的宋婷、田玉文师妹、感谢可爱无比的小胡、石沛、刘琳、林丽师妹们，谢谢你们的帮助与支持!最后，谢谢三年以来所有支持我、照顾我的人，谢谢论文写作期间给予我指导与帮助的所有老师与同学，谢谢一直鼓励、支持、爱我的家人与朋友。李雯二零一三年四月于化学教育之家——泓光垒 发表论文及参加课题发表论文：1。中学化学探究教学模式初探，《第八届全国化学课程与教学论学术年会文集》；2．云南甘肃两地学生对新版高中化学教科书满意度调查报告，《第九届全国化学课程与教学论学术年会论文集》：3．建构主义对中学化学探究教学的启示，《文学教育》，2013年第3期。参加课题：1．普通高中新课程化学标准实验教科书使用情况跟踪调查2．重庆市高中环境教育教材3．《新教师教育课程体系建构》4．翻译英国教材<
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