化学课程的概念混乱: 将化学概念作为目标知识的存在问题性外文翻译资料

 2023-01-07 04:01

化学课程的概念混乱:

将化学概念作为目标知识的存在问题性

Keith S. Taber

剑桥大学教育学院

摘要:本文考虑了正式课程文件中介绍的课程性质,以及在教学处方中代表正规学科知识的内在困难。一般的观点通过研究具体示例的各个方面来说明,该示例取自英国国家课程(英国政府发布的官方文件)中纳入科学课程的化学科目内容。特别是,有人建议,如果我们期望课程以明确和真实的方式代表规范的学科知识,则正式课程文件中的一些陈述是有问题的。本文考察了要求英国学校儿童以三种不同方式(即质子转移;电子转移;电子共享)进行化学反应的例子,并考虑如何从规范化学和其他课程陈述的更广泛背景下解释化学反应,以便理解中和和沉淀反应。有人认为,虽然作为教学重点的目标知识不能与学科知识相同,但英语国家课程提供了化学的一种表现,扭曲和混淆了规范思想。认为将化学学科知识作为课程规范的表型过程值得学术关注。

关键词:化学教育;课程模型;纪律知识;规范概念;化学反应

介绍

本文探讨了英国政府发布的官方课程文件中的一些声明,其中具体说明了英语学校应教授的化学成分(DFE2015)。有人认为,本课程文件中化学知识的表示方式存在问题,当一些不同的陈述并列时,它们为所规定的教学和学习提出了一个混乱的规范。这被作为在课程中,特别是在学校一级代表规范化学的挑战的一个例子。

为了建立这个论点,简要地考虑了一些相关的背景问题。阐述了对论文中假定的概念知识本质的看法,这就对课程文件(或科学论文或教科书)等文本如何理解它所代表的化学知识有影响。讨论了课程性质的一些基本思想(包括螺旋式课程的概念),以及如何在构建教学目标知识规范时处理学科知识。

此外,还概述了英语国家课程文件在塑造英语学校系统中化学教学中的作用,为读者提供了本文讨论的特定示例的背景。没有试图全面说明英语课程规定的化学内容,而是对一些具体陈述进行了审查,以突出有问题的问题,因此阐明了在课程中代表学科知识的挑战。

课程理念

和教育中的许多术语一样,课程可能意味着不同的东西(Portelli 1987)。这里的课程是指作为教授特定、确定的学生群体的基础的课程。该术语在一般意义上使用(学生应该学习的所有课程都跨越学校课程),但也用于特定课程(例如化学课程)。从广义上讲,课程可以理解为教学意图,不需要以文件形式进行。事实上,人们一直非常关注什么被称为隐藏的课程,或者更好的隐性课程(Cornbleth 1984),它指的是那些间接沟通的东西,并没有出现在任何教育目标或教学计划的陈述中。一个例子可能是,只提到男性化学家的发现,并且使用教科书使用插图,只显示化学是由男性进行的,这可能有助于传达一个隐含的信息,即化学主要适合男性——即使课堂上从未提出过这样的主张。虽然这些问题很重要,但本文件涉及正式课程文件中的正规课程的各个方面。此外,教育目标可能多种多样,课程文件除其他外,可指培养态度和实际技能。这些方面也很重要,但本文的重点是学科知识在教学课程中如何表现。因此,这里讨论的内容是化学课程的概念内容。

课程理念适用于不同级别,尽管大学传统上是负责设计自己课程的自治学院,即使有一些正式机制鼓励某种程度的一致性。因此,外部审查员制度保证了一定程度的质量控制,在各大学之间进行调节。学会提供他们认为符合该学科学位期望的学位课程列表,就像皇家化学学会(皇家化学学会2017年)一样。虽然大学传统上设置自己的考试,但在美国,一些大学购买美国化学学会设置的考试,至少一些入门学位课程(霍尔姆和墨菲2012年)。采用实际上采用外部考试,将该考试的要求作为该课程(如果不是,实际上)的主要部分。

在学校系统中,往往有一个课程是由学校外部决定的。课程可以设置在各级。发展国际比较,探索(和排名)科学学习成果跨越一系列国家背景(2010年国际学生评估方案)可能促使各国政府确保其管辖范围内的教学适当优先,使学习在这些比较中能够取得预期的结果。各国政府可能就应教授什么提供指导,可以提供不同程度的灵活性,以满足不同学生群体的需要或在当地遵循兴趣。关于应该教什么的准确决定可以委托给学校和教师的程度可能有所不同。国家课程可以具体说明特定的专题和概念,并规定治疗水平(如下文所述)。或者,国家课程可以主要根据与智力和其他技能有关的一般结果来具体规定,让学校部门或教师选择具体内容作为发展这些技能的媒介。在学校内,各系可以非常有条理的工作计划运作,或给予个别教师相当大的自主权。

课程确定的过程

制定课程的过程涉及三套或三级决策。这些问题涉及范围、选择和简化(Taber 2019)。在编制学校化学课程方面,这可以被认为是与三个问题有关:

(a)范围:什么算做化学?这是关于如何确定可能包含的学科知识。

(b)选择:哪种化学成分?这是一个从可包括的化学知识范围中选择应教授什么的问题。

(c)简化:如何在课程中表现化学?特别是,这是适合学习者的演示级别的问题。

这些都是关键问题,需要反过来加以解决。本文件的重点与问题(c)密切相关,因此将特别注意这个问题,尽管这三个问题都很重要。

潜在范围

有些思想算作化学内容的一部分(如氧化、晶格、芳香等),有些则不(等位基因、电磁感应、社会类)。反应动力学和杂环有机化合物可能会被包括作为组成化学职权范围的主题,而食物链和T.S Elliot的诗歌可能会被排除在外。化学作为一个有界的活动领域是社会建构的。尽管对物质及其相互作用的研究是自然界所观察到的,但事实确实如此,因为我们对学科的解析有些偶然,在逻辑上没有必要。因此,如果宇宙其他星球上有科学家,他们可能不会将化学和物理(正如我们设想的)视为不同的科学,如果他们认为化学和物理学与地球上常规所接受的界限有些不同(也许避免物理系化学物理工作与化学系物理化学方面之间的活动重叠)。生物化学在多大程度上可以被视为一个独特的学科,位于一个单独的大学系,而不是化学部门,不是主题性质的必然结果,但显然受到当地政治考虑的影响。鉴于化学作为一门学科的多样性,不难想象,在不同的历史条件下,一个学科可以进化,其中包括我们认为的化学,或它的主要划分,以及今天通常被认为是属于药理学或地质学。也许,在宇宙的某个地方,学生学习一门科学科目,我们将它视为有机化学、生物化学、遗传学和药理学的结合;和另一个, 我们将承认为无机和物理化学加上地质学和矿物学。

尽管如此,人们还是就化学中通常作为课程科目的内容达成了广泛的共识(即,今天在地球上)。有人认为,课程科目在有明确界限的程度上有所不同(Sikoyo和Jacklin,2009年),化学通常被认为是一个有强分类(伯恩斯坦和所罗门1999年)的学科,因此化学与其他学科之间的界限,或者实际上学科化学知识和白话民间知识之间的界限是比较明确的。也就是说,对于什么算作化学,什么不重要,人们可能会达成普遍的一致。

我在这里撇开一些重要论点不谈,科学科目应该在多大程度上通过将科学置于强大的社会背景中(麦康奈尔1982年)以及通过讨论社会科学问题(Zeidler,2014)。这可能需要借鉴其他学科(如经济学、社会科学)和化学等学科的教学。这些讨论超越了关于在语境中教授化学的争论,这在很大程度上是使该科目看起来与许多可能天生对学习化学不感兴趣的学生相关的一种手段(Eilks和Hofstein,2015年)。这(即通过上下文教授化学)可以通过决定如何制定和教授确定和选择列入课程的化学内容来实现。相反,注重社会科学问题的论点与更广泛的教育目的有关,化学作为课程科目在所有儿童教育中的作用——因为大多数人不会寻求在高等教育中学习化学或进入化学型职业(Millar和Osborne,1998年)。化学教育,支持技术先进的民主的未来公民的发展;提供教育经验,支持学习者作为消费者、保健病人、环境行为者为未来的决策做好准备;可能表明化学主题应该比在主题和概念方面更广泛地被看到。还有一个强烈的论据认为,学习这些问题的挑战,以及以科学本质为重的教学,可能要求学生参与没有明确答案的问题,支持智力发展(Taber 2016)。

尽管这些问题很重要,但本文中我正在考虑从概念、理论、模型等的角度理解化学的概念内容,这些概念、理论、模型等等,通常都是以酸和碱等主题标题来研究的;周期表;热力学等。

选择

如果化学作为一门学科的内容被认为在被认为属于化学范围的研究文献中具有代表性(一点回到下面),那么肯定有很多内容。报告的化学报告显然比化学荣誉学位课程中可以有效列入的要多,当然也比可以合理地列入学校化学课程的化学更多。因此,必须选择材料。即使有可能同意包括所有主要化学主题或主题的内容(假设对这些主题是什么达成了共识),也显然不可能讨论每项已发表的研究结果,包括各种反应的每一个已知例子,或文献中报告的元素或化合物的每个化学或物理属性;或每一个推测的反应机制;或周期表的每个建议的首选形式,等等。显然,必须选择对一组学习者最重要或最相关的材料。

简化

也许在学位课程中,可能有一种观点认为,这个过程可以止步于选择,因为一旦决定应该包括什么,那么学生应该能够参与化学研究科学家一级报告的工作。这可能适用于一些本科生与一些文献,但即使在大学教学中,很可能许多选定的材料最好以不同于其在研究文献本身中呈现的形式进行。也许有一个很好的理由,要求学生欣赏一些规范的科学思想,在他们如何来提出和测试的背景下,并报告为知识主张最初动机为科学在制作(Shapin 1992)或科学在行动(Latour 1987)。然而,以这些术语为广义的连贯化学课程可能难以管理:一些在正在展开的研究方案中首次介绍化学知识的案例研究可能很有价值,但更通常需要从原始研究中去理解具体发现,并作为特定主题知识综合的一部分。化学,作为一门科学,是一个动态的冒险,它通过理论和经验增量的迭代循环而进步,慢慢地和巧妙地转移了研究人员群体之间的理解,这与教科书中常见的各种关于知识的奥化和确定性陈述不同(Taber 2019),它被认为是适合新手的目标知识。

考虑学校课程时,问题就更加明确了。如果向在文献中首次介绍化学知识的形式,在原始研究的背景下,向学生传授化学知识,那么大多数学生不会很少利用化学知识。化学是一个高度概念学的学科,具有高密度的抽象思想,它在很大程度上借鉴了对不熟悉实体的无形、推测的亚微观领域的解

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