中国科协“做中学”科学教育改革实验项目教学中心

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1 中国科协“做中学”科学教育改革实验项目教学中心
小学科学课对学生社会情绪能力的培养 杨元魁 东南大学学习科学研究中心 儿童发展与学习科学教育部重点实验室 中国科协“做中学”科学教育改革实验项目教学中心 江苏汉博教育培训中心

2 主要内容 一、情绪的基本理论 二、与情绪有关的话题 三、社会和情绪学习 四、科学教育过程中儿童社会情绪能力的培养和评估—以同感为例

3 一、情绪的基本理论

4 情感推动注意，注意推动学习 ——Robert Sylwester
为什么能够成功,情商起决定性作用 ——王选 All learning has an emotional base ——Plato

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7 情绪和情绪能力 情绪是个体心理体验的重要组成部分
功能主义学派认为情绪是个体与环境意义事件之间关系的心理现象，具有建立、维持和改变个体与外界关系的功能，因此情绪的这种功能被广泛地认为是一种能力，即情绪能力

8 情绪的成分 生理激活：包括自主神经系统和中枢神经系统的激活 外显表情：面部表情、语音、姿势
内在体验：即主观体验，每种具体情绪的主观体验都不一样

9 基本情绪 基本情绪在不同的文化中差异很小，具有跨文化的普遍共性，有以下六种： 高兴（Happy） 愤怒（Anger） 悲伤（Sad）
惊讶（Surprise） 恐惧（Fear） 厌恶（Disgust）

10 面部表情

11 恐惧情绪

12 社会情绪 社会情绪是指在社会性发展过程中形成的情绪，需要较多社会经历的卷入，与文化密切相关。
自我意识情绪：对自己情绪的理解和表达，包括自豪、自信、害羞、羞耻、尴尬、愧疚、骄傲等等。 指向他人的情绪：他人情绪的理解和反应，包括同情、同感、羡慕、妒忌等等。

13 社会情绪能力 社会情绪所产生的功能同样被认为是一种能力，称之为社会情绪能力，即指在社会情景中做出有效的和适当的行为的能力。
Phillip（2007）等根据研究需要，将社会情绪能力定义为和他人进行友好的互动（不羞涩也不退缩），表现出亲社会行为（与别人分享、友好地态度），很少表现出攻击性和破坏性行为。

14 最重要的两种社会情绪能力 同感（empathy） 自尊（self-esteem） 感同身受的能力
通过胜任某件事情，建立起来的一种成就感和自信感

15 同感（Empathy）的定义及特征 Singer (2006)认为同感是指对他人情绪和精神状态的理解及对其行为的推测。同时指出同感是指这样的能力： 1）产生同感的人处于一种情绪状态下； 2）这种情绪与另一个人的情绪是同形的； 3）这种情绪是通过观察或者模仿另一个人的情绪而产生的； 4）产生同感的人能意识到自己当前情绪产生的原因在于他人而非自身。

16 相关研究结果 5-7岁的孩子中，看到自己母亲苦恼的表情却一点都不担心的孩子，长大以后极有可能具有“反社会”倾向。
研究者认为，“培养孩子对他人需要的注意和关怀”可能是预防他们日后品行不端的有效方法。 干预的方法：游戏、角色扮演、情绪识别和表达的训练。

17 镜像神经元 镜像神经元（mirror neurons）是脑内一组特定的神经元 最初在猴脑的前运动皮层腹侧的位置发现

18 人脑中的镜像神经元系统 大量研究表明人脑中同样存在能够匹配观察到的行为和自己执行行为的镜像神经元系统
这些结果表明镜像神经系统可能是人类进行模仿学习的基础，进而也是人类心理理论的获得、同感能力、社会交往等的神经机制

19 同感的神经基础—镜像神经元

20 Wisconsin大学Richard Davidson研究团队对脑电前额不对称性（Frontal EEG Asymmetry）的大量研究工作表明：情绪状态在脑中是侧化的：
消极情绪（如悲伤、厌恶和恐惧等）都集中在右半脑 积极情绪（如快乐与幸福感等）都集中在左半脑 因此可以通过脑电对儿童情绪状态进行筛查

21 情绪控制的神经基础

22 由于前额皮层发育不完善，儿童的情绪调节能力较差，因此
不要当着别人的面批评学生，容易引发自卑或退缩 批评要就事论事，不要进行人身攻击 不要在同班树立学习榜样，这只会导致人际关系紧张

23 研究表明：儿童时期具有的情绪能力，而不是他们的IQ，是他们以后生活中能否成功的最好预示；但是，目前正规的教育和大部分的家长们，强调的是认知能力，忽略了情绪能力培养的重要性。
—摘自OECD-CERI学习科学第一次会议纪要

24 二、与情绪有关的话题

25 压力与学习

26 HPA轴： 下丘脑－垂体－肾上腺 短促而强烈的情绪刺激使我们自卫或形成强烈而持久的记忆 适当的应激状态使我们的记忆能够改进 早期的忽视和虐待 长期慢性的压力 会使HPA激素系统异常

27 应激中的 HPA 通道 氢化可的松 – 过多 氢化可的松 – 过少
行为, 抑郁, 糖尿病, 营养失调, 心血管疾病, 记忆, 免疫系统, 药物和酒精成瘾 氢化可的松 – 过少 慢性疲劳综合症, 纤维肌痛, 免疫系统 (自身免疫性疾病) , 风湿性关节炎, 过敏, 哮喘

28 用科学概念表达“减负” 人在恐惧等负面情绪的影响下，进行高级思维的前额叶皮层激活下降，一些神经元会变得“静寂”，而无法工作。一些恐怖的记忆会保留得很长久，甚至影响一生。恐惧对儿童的影响最大，因为儿童的情绪控制能力较弱。 神经科学家已经发现：长期存在的慢性压力，会使学生身体受到长期的严重损害，并使海马萎缩。

29 儿童气质

30 什么是气质？ 气质是一种相对稳定的、独立的心理特征，是由情绪等衍生来的心理特征，它是人与人之间，除了高矮胖瘦等在生理上、或在智力上的个别差异以外，另一项与生俱来的个别差异。 气质受到先天因素和后天因素的共同影响。

31 气质的分类 四种类型（始于希波克拉底）（对吗？？？） 胆汁质：相当与神经活动强而不均衡型 多血质：相当于神经活动强而均衡的灵活型
粘液质：相当于神经活动强而均衡的安静型 抑郁质：相当与神经活动弱型

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34 1-2岁时，如果遇到陌生的人、不熟悉的物体或是事件，会表现出不同的行为反应。气质倾向为高反应组的儿童表现出退缩、躲避、甚至被慑服的情绪和行为反应；而另一组具有低反应气质倾向的儿童，则表现出愿意接近陌生人和不熟悉物体的行为。 Kagen按照两岁左右儿童对陌生情景的反应，将前一类儿童归类为具有抑制型（Inhibited）气质的儿童；而后一类则称为非抑制型（Uninhibited）气质的儿童。他们在以后的发展途径，以及成年以后性格形成的过程，表现出不同的特点。

35 Kagen的预测：杏仁核对新奇事物的反应可能是构成他们气质差异在大脑中的基础。

36 社会退缩行为

37 社会退缩 社会退缩（social withdrawal）是指在陌生与熟悉环境下表现出的将自己孤立于群体之外的行为，包括各种场合下的独处行为（solitude）、害羞行为（shyness）以及抑制行为（inhibition） 包括安静退缩（passive withdrawal）、活跃退缩（active withdrawal）和焦虑退缩（anxious withdrawal）这三种亚类型。 极度退缩的儿童大概占10%左右。

38 社会退缩的发展模型

39 社会退缩的生物基础 较高的杏仁核激活水平和“恐惧”回路的激活水平 脑电激活水平：右前额高于左前额的激活水平 可的松水平：相对较高
自主神经系统激活水平：心率较高、呼吸不稳定（呼吸性窦性心律不齐）

40 多动症

41 多动症（ADHD） 大约5％的男孩和2％女孩患有多动症，60％的患儿的症状会持续到成年。
患有多动症的儿童在照料自己和辨认恰当的社会行为方面存在困难，而且与同龄的非多动症儿童比起来，较难交流。 患有多动症的儿童在学校里总是问题很多，而且还很难集中注意力完成作业。

42 多动症的主要症状 注意力不集中：易走神；忽略细节，易粗心犯错；经常遗忘工作必需的物品，如铅笔；很少完全或恰当地服从命令
亢奋：不能静坐；不停讲话；在应该坐着时离开座位 冲动：不能压制冲动，比如发表不合时宜的评论；在别人提问结束前就大声说出答案；打人；作出危险行为，如在街上横冲直撞

43 病因 出生时体重低于1500克的儿童或有出生并发症的儿童更有可能患多动症 与甲状腺激素水平有关 怀孕期间接触以下物质： 毒性物质（如铅）
药物（如酒精和可卡因）

44 多动症患者的脑 研究表明多动症男孩的脑更加对称；
多动症男孩的三个脑区比同龄的非多动症男孩小： 前额皮层、尾核和苍白球。前额皮层被认为是脑的“命令中心”，而其它两个脑区将命令转变为行动。

45 三、社会和情绪学习 （Social and Emotional Learning，SEL）

46 社会和情绪学习 社会和情绪学习：发展学生认识和驾驭自己情绪，以及发展同情和关心他人的能力，能够做出负责任的决策、建立积极的社会关系和有效地处理具有挑战性的情况。 可以帮助学校建立良好的学习环境，促进学生具有良好行为和取得学业成功，防止产生不良和意外事件。这些项目基于研究基础而制定，并已经在实践中证实是有效的。

47 五个核心的社会情绪能力 （1）自我感知：能准确的评估自己的感觉、兴趣、价值取向和强项，保持一种有充分根据的自信的感觉。
（2）自我驾驭：能调节自己的情绪，以应对压力控制冲动，面对挫折能坚忍不拔，不断的确立和总结趋向实现个人和学业目标的进展，并能适当的表达自己的情绪。 （3）社会感知：能够了解他人的感觉，理解他人的观点，认可和欣赏个人之间和群体之间的异同。认可和能运用家庭、学校和社区处理人际关系的能力。

48 五个核心的社会情绪能力 （4）处理人际关系的能力：在人际交往中能正确的处理自己的情绪、在合作的基础上建立和维持健康和有益的人际关系、抵制不合理的社会压力、适当防止、驾驭和以适当方式解决人际冲突、在需要时能寻求帮助。 （5）能负责任地做出决策：能在考虑伦理规范、安全、适当的社会规范、尊重他人、对后果做出考虑之后做出决策；能在特定的学业和社会环境下运用这种决策能力。

49 美国众议院在2011年7月宣布了一系列推广社会情绪能力学习的法案，宣布将大力支持基于课堂的社会情绪能力学习。
其中H.R.2437号法案（学业、社会和情绪学习行动法令）将允许联邦Title II资助（一般用于减小课堂规模和教师职业发展）可以用于支持小学和中学的社会情绪能力学习项目。

50 最新的一项研究（发表于School Psychology Review）表明，基于课堂的社会情绪能力学习项目，与大多数针对学生关键转换期（进入小学和中学）的行之有效的项目一起，能够对学生社会技能的发展起到值得关注的促进作用。 密歇根州州立韦恩大学的一项研究表明，在早期发展之后，青春期阶段可能提供了第二个较小的干预窗口。

51 2011年最新的一项对213所开展SEL的学校，以及270,034名接受SEL学习的学生（涵盖幼儿园到中学）进行的元分析研究表明，与控制组相比，参与SEL学习的学生表现出更好的社会和情绪技能、态度、行为以及学习成绩 建议南京市大力支持并开展面向幼儿园-中学的儿童社会情绪学习课程或项目，促进儿童的全面发展

52 四、科学教育过程中儿童社会情绪能力的培养和评估 --以同感为例
四、科学教育过程中儿童社会情绪能力的培养和评估 以同感为例

53 “做中学”内容标准中的社会情绪能力

54 为什么在科学教育过程中培养学生的社会情绪能力？
儿童的社会情绪能力只能通过社会实践活动来培养。 在人类三种基本的社会实践活动－阶级斗争、生产斗争和科学实验中，对儿童来说，科学实验活动是最适宜引入课程，而有系统地进行的社会实践活动。 ——摘自《“做中学”内容标准（试用本）》

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56 正确的估价自己：能觉察和正确地认识自己的感情。（Self-awareness，自我意识）
调节自己的情感：自己能适当地分析事件的起因、找到办法来处理自己恐惧、焦虑、愤怒和悲伤等情绪。（Self-regulation，自我调节） 激励自己：能克服自己的自满和迟疑、调动自己的情绪去达到某一个目的、能较持久地保持这种动力。（Motivation，动机） 能了解别人的情感：对别人的情感和利益具有敏感性，并能理解别人的观点；欣赏不同人对事物不同的认识和感情。（Understanding Others，理解他人） 善于处理人际关系：通过调节情绪，提高社会能力和社会技巧。（Social Skills，社会技巧）

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59 探究式科学教育过程中学生的社会情绪能力有关的行为（1）
正确地估价自己（自我意识、自尊∕自信） 能够设立一个目标并按照计划执行 （例如，确定自己要制作一个什么样的小车） 当完成某个任务时表现出高度自信和自豪 （例如，自信地向别人介绍自己制作的小车） 清楚自己的能力，了解自己的强项 （例如，知道自己能够完成小车某个部件的制作） 敢于动手尝试新的活动 （例如，敢于动手用电池和导线将灯泡点亮） 自信地表达自己的观点 （例如，自信地向大家表达自己对于灯泡为什么点不亮的观点） 在自己无法完成某个任务时主动寻求帮助 （例如，发现自己不知道为什么点不亮灯泡时，积极寻求帮助） ……

60 探究式科学教育过程中学生的社会情绪能力有关的行为（2）
调节自己的情感（情绪调节） 遇到挫折时能够及时调节自己的情绪 （例如，在发现搭建的建筑模型容易倒塌时，认真分析原因，而不是赌气放弃不做） 控制冲动，能够在行动之前先进行思考 （例如，在动手制作小车之前先进行设计） ……

61 探究式科学教育过程中学生的社会情绪能力有关的行为（3）
激励自己（动机） 积极地举手发言 （例如，老师提问时，积极思考并举手发言） 对活动保持兴趣和关注 （例如，对探究活动表现出持续的兴趣，而不是半途而废） 受到表扬后能克服自满情绪 （例如，受到老师表扬时能够表现适度，而不是得意忘形，无视他人的努力和工作） 能够吸取失败的教训作为以后行动的指导 （例如，当一次失败以后主动寻找原因，并在以后的活动中避免出现类似的问题） ……

62 探究式科学教育过程中学生的社会情绪能力有关的行为（4）
能了解别人的情感（同情∕同感） 倾听他人发言 （例如，在同学发言时认真倾听，而不是做自己的事情） 尊重他人的想法和观点 （例如，在同学提出不同意见时，能够认真分析，而不是一味否定） 能够在他人需要的时候提供支持并努力地他们 （例如，在同学无法独自完成实验操作时，主动给予帮助） 能够根据他人情绪的变化及时调整自己的行为 （例如，在同学实验失败表现出沮丧时，积极给予安慰，而不是嘲笑） 分享实验材料 （例如，当同学的实验材料不够时，能够将自己多余的材料共同分享） ……

63 探究式科学教育过程中学生的社会情绪能力有关的行为（5）
善于处理人际关系（社会技能） 能够很好地参与小组讨论和动手操作 （例如，积极参加小组的讨论和分工，共同完成一个目标，而不是自顾自地操作） 能够在发生冲突时主动寻求解决问题 （例如，当小组内意见不一致时，能够主动寻求达成共识） 主动赞赏或表扬别人的成就 （例如，当同学很好地完成任务时，主动给予掌声，而不是不屑一顾） ……

64 科学教育过程中学生同感能力的行为表现 合作行为 共享实验材料； 尊重他人的想法； …… 倾听行为 倾听老师 倾听同学

65 两名同学之间的亲密合作

66 评测方法

67 研究步骤

68 同感自评量表 （面向小学中年级学生）

69 探究式科学教育过程中儿童同感能力的评估 同感量表的因素分析结果，得到四个维度： 在南京市随机抽取三所小学，进行为期一年的对照研究 情绪关切
认知关切 他人情绪敏感 自我情绪敏感 在南京市随机抽取三所小学，进行为期一年的对照研究

70 “做中学”与非“做中学”学生同感能力量表总得分估测边际均值比较图
2 (组别：实验组、控制组)×2（性别：男、女）的两因素方差分析 组别的主效应显著，F（1，312）=86.41，p = 0.000，表明实验组学生的同感能力水平在整体上显著高于控制组学生； 性别的主效应显著，F（1，312）=5.028，p = 0.026，表明女生的同感水平在整体上显著高于男生；组别和性别的交互效应不显著 “做中学”与非“做中学”学生同感能力量表总得分估测边际均值比较图 杨元魁,叶兆宁. “做中学”对小学生同感能力发展的影响. 课程·教材·教法，2011，31（5）：82-86

71 评价量规表在儿童同感能力评估中的应用

72 评价量规表（Rubrics） 评价量规表（Rubrics）的定义：
Brookhart（1999）认为量规是由教师或其他评价者设计的一套描述性的评分标准，用来指导学生学习的过程或评价学习成果 Allen(2003)认为量规是一个评分指南（scoring guide），它依据每个标准描述学生在不同水平上的表现 评价量规表是形成性评价的重要方法之一，在非智力因素如倾听、合作、交流等能力的评价方面具有较好的效果。

73 同感课堂观察量表 （面向小学中年级学生）

74 倾听行为 倾听他人发言 尊重他人想法和观点 水平1：同学发言时不认真倾听，做自己的事情 水平2：同学发言时能够认真倾听
水平3：同学发言时能够认真倾听，并以适当的方式提出自己的看法 尊重他人想法和观点 水平1：在同学提出不同意见时不加分析，一味否定，固执己见 水平2：在同学提出不同意见时能够认真分析，而不是一味否定 水平3：在同学提出不同意见时，能够以恰当的方式质疑或解释

75 研究目的： 研究方法： 采用评价量规表对科学教育过程中儿童的合作与倾听行为进行形成性评测，以考察探究式科学教育对儿童合作与倾听行为的影响。
被试：在实验组和控制组各随机选择一个班级（每个班级均为25人，分为5个小组）作为观察和评价对象，主要由授课教师进行观察和评价，研究人员辅助完成。 工具：自编儿童课堂行为观察评价量规表 程序： （1）教师在每一次课结束以后对班上的每一个学生进行评价，并由研究者进行补充； （2）同时对每一个课时进行录像，如果教师评价和研究者评价不一致，则将教学视频回放以重新评定。

76 研究结果与讨论（1） 随着课时的推移，实验组在“共享实验材料”方面的得分开始逐步高于控制组，从第11课时开始出现显著性差异。
“共享实验材料”得分比较图

77 研究结果与讨论（2） 随着课时的推移，实验组在“合作完成任务”方面的得分开始逐步高于控制组，从第14课时开始出现显著性差异（第20课时除外）。 “合作完成任务”得分比较图

78 研究结果与讨论（3） 随着课时的推移，实验组在“倾听他人发言”方面的得分开始逐步高于控制组。由于要求实验组授课教师对儿童的倾听行为进行及时的反应和引导，因此得分走势呈现较为稳定的逐步上升趋势；而控制组的走势则相对比较平稳。实验组和控制组之间整体上的差异并不是很大，从第18课时开始出现了显著性差异。 “倾听他人发言”得分比较图

79 研究结果与讨论（4） 随着课时的推移，实验组在“尊重他人想法和观点”方面的得分开始逐步高于控制组。在实验组的教学过程中，如果出现较为激烈的争论和观点差异，授课教师会进行及时的引导，要求学生分析他人的观点，因此得分走势呈现较为稳定的逐步上升趋势；控制组的走势也呈现逐步上升的趋势，但相对比较平稳。实验组和控制组之间整体上的差异并不是很大，从第17课时开始出现了显著性差异。 “尊重他人想法和观点”得分比较图

80 行为编码在儿童同感能力评估中的应用

81 行为编码方案的建立 经过对儿童合作行为的分析和参考现有的合作行为编码方案，提出从以下几个方面对探究式科学教育过程中儿童的合作行为进行编码：
几名儿童使用一个共同的工具或材料； 互相交换使用自己的工具或材料； 统一的或有组织的活动（如遵照组长的分工执行）； 持续的身体接触（例如互助行为）； 通过讨论形成一致的观点或方案。

82 研究目的 采用行为编码的方法对探究式科学教育课堂中儿童的合作行为进行编码，通过将行为量化的方式来考察探究式科学教育对儿童合作行为的影响。 研究方法 被试：在实验组和控制组各随机选择一个班级（每个班级均为25人，分为5个小组，与评价量规表的研究为同一班级）作为观察和评测对象，主要由研究人员完成。 工具：儿童合作行为编码方案、摄像机 程序： 对每一个课时的教学过程进行录像，每个教室架设三台摄像机，分别从不同的角度记录下整个班级的活动情况 研究者后期截取每一个课时中的动手操作部分进行分析

83 研究结果与讨论 研究结果表明探究式科学教育可以显著地改善儿童的合作行为 行为编码得分比较图
第12、13课时，第17-24课时均出现了显著性差异

84 皮肤电在儿童同感能力评估中的应用

85 研究目的： 研究方法： 采用皮肤电阻技术，考察具有不同同感能力的儿童在情绪诱发状态下的皮肤电阻变化水平之间的差异。
被试：筛选极端组，根据问卷和评价量规表的得分筛选前后各10%的儿童，其得分均不在方差范围之内，两个极端组各16名儿童 仪器和材料 仪器：学习科学研究中心自主研制开发的无线多参数生理参数 情绪诱发材料： 正性情绪诱发材料：《憨豆先生》片段（高兴） 中性情绪诱发材料：《帝企鹅日记》片段（中性） 负性情绪诱发材料：《唐山大地震》片段（悲伤） 程序：中性、正性、负性；交叉平衡顺序，测试三次，每次间隔一周

86 不同同感能力水平的儿童在不同情绪诱发下的皮电水平变化
研究结果 不同同感能力水平的儿童在不同情绪诱发下的皮电水平变化 正性： t(22)=72.821, p=.000；负性： t(22)=51.121, p=.000

87 在中性情绪诱发条件下，高水平组和低水平组的皮电水平均有所下降，但是与基线之间的差异不显著，组别之间的差异也不显著
在正性情绪和负性情绪诱发条件下，高水平组和低水平组的皮电水平均大幅下降，与基线之间均存在显著性差异，且组别之间存在显著性差异 高水平组和低水平组在正性情绪诱发条件下的差异为t(22)=72.821, p=.000，在负性情绪诱发条件下的差异为t(22)=51.121, p=.000。

88 谢谢各位！