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旨在课堂改进的教师研究.ppt

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旨在课堂改进的教师研究,王 洁 jjwangjie@163.com Xbyx.cersp.com 上海市教育科学研究院,一、学生应该怎样学科学?,一位地质学家绘制华盛顿州的海岸矿产图时,惊讶地发现了一片死亡的西洋杉树林。相当大一部分仍直立在地上,但明显已死了好多年了。在俄勒冈州和华盛顿州其他几处海岸边,他也找到了类似的直立着的死树林。他感到奇怪:是什么导致了大面积树林的死亡呢?,从一则科学家研究的实例说起,他仔细考虑自己所知道的有关地震、地壳板块边界及海岸线塌陷等方面的知识,以寻求可能的解释。他提出了一串问题:,表现出好奇,从已有知识背景中提炼出问题,这些树是同时死亡的吗? 这与附近的火山活动或生物学上的某种枯萎病有关吗? 既然是发生在沿海地带,是否与那咸咸的海水有关呢?,地质学家使用了C-14放射形探测法测量这些树的最外层年轮形成的时间,发现它们都死于300年前。至于树木死亡的原因,在绘图的过程中找不到这些地区广为存在火山沉积的证据,更为重要的是这些树木没有被烧焦,仍直立着。经仔细检查也没有发现曾发生过虫害的迹象。,使用技术和数学方法收集证据,地质学家开始考虑,可能是海水毁灭了这些树木。他回想起,1964年发生了较大的潜没带地震,由于大部分处于太平洋下的一个地壳板块滑到了北美地壳板块的下面,而阿拉斯加州正位于北美地壳板块,结果其海岸大部分沉到了海平面以下。地震造成海岸下沉,使阿拉斯加州数平方公里海岸森林浸没在海水中,死掉了。在华盛顿州和俄勒冈州海岸地带也存在类似的潜没带,正是它促使咯斯咯特火山的形成。他想知道,是否300年前发生了一次地震,使得华盛顿和俄勒冈的大部分海岸下陷,从而导致这些地方的树木被海水淹死呢?,利用以前的研究,提出假设,,,为了验证这种解释,他又搜集了更多的数据。他仔细检查了这片地区的沉积物。在从死亡之树林流向内陆的河流的河床里,他找到了保存完好的沉积物区域,在这里的泥土下面发现了一层沙子-----它完全不象沙层上面和下面的那些土壤,黑黑的,富含黏土。地质学家知道,潜没带地震常会产生地震海啸,他想,这层沙可能是海啸期间冲刷过来的海岸边的沙子。果真如此的话,这会是一次较大海岸地震的有力证据。沙层中发现的化石表明:这些沙来自于海洋,而不是从内陆冲刷出来的沙子。,搜集证据,提出可能的解释,,在同行会读到的期刊上,地质学家发表了几篇文章,提出假说:他在海岸边发现了死亡的树林和沙层,这有力地证明了这儿曾发生过一次较大地震,时间大约在300年前。,在证据的基础上发表自己的解释,,几年后,远在日本,一位地震学家刚好在研究历史上潮汐强度记录。以证明一些遥远地方曾发生过的地震海啸。他证实1900年1月17日,在太平洋边缘某处,发生过一次较大的地震,但这次地震的震源还处于争议之中,历史记录排除了在太平洋周围众所周知的震源带发生很大地震的可能性。得知地质学家在太平洋西北部的死亡森林的发现,那位日本地震学家提出:这次海啸起因于一次大潜没带地震,这个潜没带位于现在的俄勒冈州和华盛顿下面。,考虑新的证据,,地质学家现在有了更多证据支持自己的解释,即那层沙子是一次伴随地震而来的海啸的结果。进一步检查海岸沉积物,他又发现一些更多的、更古老的死亡树林和沙层。他现在认为:象他最初证明的那次地震一 样,在过去千余年间,产生巨大海啸的地震多次发生,一直在反复撞击太平洋海岸 ,就象这些大地震也在撞击位于日本、菲律宾、阿拉斯加及南美洲西海岸大部分地区下面的其他潜没带一样。地震引起海岸下沉,树木浸泡在海水中,于是死亡了。,添加解释,,科学研究有时能影响到公共政策,这位地质学家的发现也影响到了公共政策。公共官员详细研究了他的调查结论,对地震有了更深的理解,在此基础上重新修订了华盛顿州和俄勒冈州的建筑法,把对新建筑物抗震力的设计要求提高了50%。,解释作为政策咨询,,,◆ 好奇提问--- 利用已有的知识背景 ◆ 收集证据---使用技术和数学方法 ◆ 提出假设---根据以前的研究 ◆ 提出可能的解释---在证据的基础上 ◆ 发表解释 ◆ 考虑新的证据---利用别人的研究 ◆ 添加解释 ◆ 解释作为政策咨询,,秋天,学生们在休假一天后返回学校时特别兴奋。几个学生将格瑞老师拉到窗前,指着外面说:“操场上那几棵树怎么了?我们发现它们有些变化。” 格瑞老师不明白学生的意思,说:“告诉我你们的意思是什么?”学生们指着并排长着的三棵树,一棵叶子掉光了;中间那棵树叶子的颜色参差不齐,但主要是黄色;第三棵树叶茂密苍翠。学生们问:“为什么这三棵树会有这么大的不同呢?它们过去看上去不都是一样的吗?” 老师无言以答。,学生在科学课堂中的学习,,按课程计划,这个班级要到这一学年的后期才开始学习植物,不过格瑞老师认为这正是学生们去调查植物生长情况的机会,由于问题是学生们自己提出来
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