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开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇科学素养的培养途径及方法,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
[关键词] 生物学教学 生物科学素养
在科学技术日新月异的今天,国民科学素质的高低直接影响着一个国家综合国力的强弱;公民科学素养的高低,直接影响到教育的发展和社会的进步。在新的课程改革的理念下,提高学生的生物科学素养,探讨培养学生生物科学素养的途径和方法是所有教育工作者的责任和义务,也是亟待广大教育工作者研究和解决的教育使命。
(一)生物科学素养的内涵
《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》和《普通高中生物课程标准(实验)》中提出,生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分,是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术、社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。
(二)学生生物科学素养的培养途径
1.分析教材特点,落实科学探究活动,提升学生科学探索能力。生物新课程将陈述性知识、科学探究活动和小栏目作为教材内容体系的重要组成,在传统教材“实验”栏目的基础上增添了丰富的探究活动,并将其融合为“科学探究活动”。笔者发现,科学探究活动呈现出三个特点:一是数目明显增加。以中学阶段新课程教材中生态学内容为例,人教版有34个科学探究活动,苏教版有51个,中图版有32个,河北少儿版有82个,浙江科技版有37个。二是活动的类型呈现多样化。例如,人教版有“实验”、“探究”、“调查”、“模型制作”、“课外实践”、“思考与讨论”、“技能训练”等;河北少儿版有“探究竟”、“大家谈”、“亲自做”、“想一想”、“试试看”、“阅读与分析”;苏教版有“讨论”、“课外探究”、“积极思维”、“边做边学”、“继续探究”、“课题探究”;中图版有“探究活动”、“课外实践”等。三是不同类型的活动有不同能力目标的侧重点。例如,“实验”侧重培养操作技能和观察能力,“探究”强调学生自行制订探究方案,学生自主探究空间大,“资料搜集和分析”侧重培养信息搜集和处理能力,“模型建构”注重学生动手动脑建构模型,培养训练建构模型的方法和能力。
认识教材特点,组织好科学探究活动,有助于调动学生的学习兴趣,激发学习的主动性和积极性,使学生在活动体验的过程中促进发展;有助于实事求是的科学态度的形成及认识科学实验的基本方法;有助于提高学生实验能力、观察能力和思维能力;有助于培养学生的创新精神。
2.重视生物科学史教育,培养学生的科学品质。随着社会的发展,教育需要培养具备科学素养的合格公民,科学素养的组成包括科学知识、科学方法、科学技能、科学本质和STS。科学史内容就是培养学生科学素养的有效的途径之一。生物科学史记载了生物科学的产生、发展及规律,能够切实的反映生物科学探究的过程与方法、科学家进行科学研究时的情感与精神,反映科学技术与社会三者的关系。
新课程增加了科学史内容,将科学史教育列入学生科学素养的培养目标当中。如“达尔文生物进化理论”、“生长素发现过程”、“探求光合作用原理的实验”,对“DNA是遗传物质的实验证明过程”、“孟德尔遗传规律的发现过程”、“肺炎双球菌的转化试验”、“噬菌体侵染细菌的实验”等,都是学生理解科学产生和发展的重要资源,也是学习生物学知识的重要途径。教师应当认同和理解科学史对学生终身发展的作用,创造性的使用教材,引导学生通过体验科学家探索生物奥秘的艰辛历程,理解科学发展的本质,学习科学研究方法及科学家献身科学的精神,领悟到科学的发展需要人们不断的拼搏和前赴后继的努力,进而对学生生物科学素养的形成起到潜移默化的作用。
3.重视渗透STS教育,培养学生生物科学素养。STS指的是科学、技术、社会( Science&Technology&Society),强调的是科学、技术与社会三者的关系及科学技术在社会生产、生活和人类发展中的应用。了解科学、技术、社会的相互关系,关注和参加与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策,是生物科学素养的又一重要组成部分,也是学生情感发展的重要途径。
新课程在教材内容中渗透了STS教育,将生物学知识与学生的日常生活以及与人类社会的发展有机结合起来。通过教材中的各种素材、栏目及活动进行STS教育,不仅使学生得到了基础知识和基本技能,也使学生认识到这些知识对于自身乃至人类生存和发展的价值,使学生的情感得到升华。因此,在教学过程中,教师应将知识的传授同人类生存、社会发展、科技进步紧密联系起来,让学生认识到教材中学到的知识是能够在生活中运用的,一方面提高他们学习科学知识的兴趣,另一方面使他们意识到科学知识的重要性。例如,通过对个体、种群、群落、生态系统、生物圈的学习,结合现实生活中生物与环境的各种鲜活实例,使学生认识到人与自然和谐发展的重要意义;通过人体营养物质代谢的学习并结合现实生活中的疾病实例,使学生了解科学膳食以及保持身体健康的重要性;通过对克隆技术、器官移植等高科技生物技术的了解,使学生认识到科学研究的价值和意义,萌发对科学研究的热爱。
参考文献:
[1]教育部.全日制义务教育生物课程标准(实验稿)[S].北京:北京师范大学出版社,2001.
[2]教育部.普通高中生物课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.
【关键词】新课程标准 化学 科学素养 培养策略
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)09-0178-02
教育部颁布的《全日制义务教育化学课程标准》(2011版,以下简称《新课标》)明确指出:“义务教育阶段的化学教育,要激发学生学习化学的好奇心,引导学生认识物质世界的变化规律,形成化学的基本观念;引导学生体验科学探究的过程,启迪学生的科学思维,培养学生的实践能力;引导学生认识化学、技术、社会、环境的相互关系,理解科学的本质,提高学生的科学素养。”
新课标渗透了社会主义核心价值观,强调培养学生的社会责任感。特别强调培养学生的“科学素养”,给化学教学赋予了新的教育内涵,对中学化学课程的改革和发展具有重要的指导意义。为了适应新课标下的教学,正确培养学生的科学素养,就必须明确科学素养的涵义,了解科学素养的意义,明确与科学素养相匹配的化学教学目标体系,选择合理有效的教学策略,才能培养出具有科学素养的人。
一、加强《新课标》理念学习,提高教师对科学素养的理解
科学素养的含义,通用的解释是指人们对科学知识、科学研究过程和方法、科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。
中国科协2011年11月25日第八次中国公民科学素养调查结果显示,“十一五”期间我国公民的科学素养水平明显提升,2010年具备基本科学素养的公民比例达到3.27%,也即是说:近97%的公民不具备基本科学素养!虽然我国公民科学素养水平有所提高,但仍只相当于日本、加拿大等主要发达国家和地区在20世纪80年代末的水平。我国公民虽然普遍崇尚科学精神,但科学知识的普及不够,公民对科学研究的过程和方法理解水平较低,还存在大量相信迷信的公民!
教育是影响我国公民科学素养的主要因素,学校教育就是提高公民科学素养的主要途径,培养学生必备的可持续发展的科学素养是理科教育的首要任务。《新课标》在目标上注重提高全体学生的科学素养,要求从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面培养学生,为学生终身发展以及应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。如何发挥化学课程教学内容覆盖面广,实验类型多,与生活关联强的学科优势,使其真正成为培养学生科学素质的重要领域,应是每位化学教师研究和探索的课题。
二、紧扣《新课标》课程内容 ,提高学生的科学知识水平
掌握科学知识是科学素养提高的前提和保证。一个科学知识储备贫乏的人,是不可能提高他的科学素养的。离开了科学知识这个基础,科学素养的培养就是空谈。中国科普研究所研究室主任何薇认为:“公民必须了解必要的科学知识。”只有具备了基本的科学知识,才能用“质量守恒定律”来揭穿伪科学家“水变汽油”、气功大师“点石成金”的谎言;只有具备了基本的科学知识,才能破除“鬼火”、“神符显灵”等封建迷信现象;只有具备了基本的科学知识,才不会纠结于“吃绿豆能治百病”的张悟本神话、 “地球遭遇千年极寒”、“世界末日将来临”、“引渤入疆”让新疆变江南、禁止添加面粉增白剂等争议……。
《新课标》课程内容包括5个一级主题,每个一级主题由若干个二级主题(单元)构成。 每个二级主题还提供了一些可供选择的学习情景素材,为教学设计提供一定的线索。教材编写者和教师还可以选用其他的素材,创设更生动的教学情景。《新课标》规定了学习本课程所要达到的最基本的学习要求。为使学生能比较系统地掌握课程标准中规定的基础知识与基本技能及其初步运用,就要引导学生领会化学知识系统的重要性,根据学生的实际知识水平和接受能力进行整合。通过对基础知识系统地学习和梳理,培养学生的科学素养。
三、倡导多样化的学习方式,提高学生的科学探究能力
《新课标》理念倡导在教学中,教师可采用多种方式创设科学探究的情境,构建“自主、合作、探究”的新型学习模式。特别把“科学探究”列为《课程内容》五个一级主题的首位。
(一)在化学实验中学会科学方法,培养科学品质
科学品质是一种非智力因素,它主要包括情感、意志、兴趣、作风、态度等方面。良好的科学品质能使人们乐于参与科学的学习与实践活动并从中得到乐趣和满足,能使人们有坚强的意志,表现出高度的自觉性、顽强性和自制性,能坚持实事求是的作风,谦虚谨慎、勤奋努力。在中学化学教学中,通过多种生动活泼、丰富多彩的实验活动,逐渐培养学生良好的实验品质,对发展学生的科学素养有重要意义。
化学实验过程中蕴含着大量直观的素材,及时适度地利用这些素材组织教学,不仅可以使学生从中感悟化学实验的内在乐趣,还能让学生的科学情感在实验过程中得到陶冶和提升。在教学中,教师应高度重视和加强实验教学,充分发挥实验的教育功能。教师可根据学校实际情况合理地选择实验形式,开展微型实验,开发自制教具,利用当地资源,保证《新课标》要求的实验开出率100%,尽可能多地为学生提供动手做实验的机会;在实验教学中,应重视培养学生的实验安全和环境保护意识,形成良好的实验习惯。
通过学生实验、家庭小实验、趣味实验等实践活动,学生体验到了动手实验、观察现象、揭示本质的内在乐趣,激发了他们求知和探究的欲望;通过组织学生撰写实验报告或设计实验方案等活动,学生把在实验过程中的感悟充分表达出来,从而有效地落实中学化学《新课标》中所提出的“在教学中创设以实验为主的科学探究活动,有助于激发学生对科学的兴趣,引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识,提高学生的科学探究能力”的要求。
(二)在探究过程中应用科学方法,体验科学过程
义务教育阶段化学课程中的科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动,它涉及提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径,让学生通过探究,体验学习科学的乐趣,增长科学探究的能力,获取科学知识,提高学生学习的综合能力和科学素养,例如、FeCl3显黄色是哪种粒子在起作用?钢铁生锈的条件是什么? 在NaOH溶液中滴入酚酞试液,显红色,这是Na+、OH-还是H2O在起作用?学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发学习化学的兴趣,增进对科学的情感,学习科学探究的基本方法,初步形成科学探究能力。科学探究对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。探究性学习方式强调过程性、体验性。引导学生主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究,从而实现学生学习方式的变革,改变单一的记忆、接受、模仿的被动学习方式,发展学生搜集和处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。因为参与了过程、有了体验,学习知识不再仅仅属于认识范畴,它已经扩展到情感、人格等领域。学习过程不仅是增长知识的过程,同时也是身心健全与发展的过程,让学生真正成为学习的主人,还学习以本来面目。也只有这样才能真正实现学生科学素养的提高。
(三)在解决实际问题中深化科学知识,锻炼科学思维
在化学学习中,学生科学素养的重要体现是看他能否运用化学知识去理解、解释、解决生活中的化学问题,去学习新知识以适应社会发展的需要。因此,在中学化学教学中应紧密联系生活、生产、科技等方面的知识,训练学生应用化学知识解决实际问题的能力。《新课标》提倡从生活走进化学、从化学走向社会。生活中的化学与学生有着密切的关系,从学生熟悉的化学现象入手,引导他们发现问题、展开探究,加深他们对化学知识在生活中应用的认识,在解决现实问题中升华科学思维。
例如,学习“我们周围的空气”时,记录当地空气质量监测预报,测定校园、家庭不同区域或时段二氧化碳含量的不同,讨论创建“低碳社会”的措施。又如,学习酸的通性、pH时,要求学生用pH试纸测定肥皂水、食醋、矿泉水等液体的pH值,要求学生测定化肥厂、造纸厂所排放污水的pH值,检测校园花坛、草坪土壤的酸碱性,“硬水和软水的区分”等,使学生亲身体验到生活离不开化学,化学源于生活。让他们在熟悉的生活情景和社会实践中感受化学的重要性,丁解化学与日常生活的密切关系,逐步学会分析和解决与化学有关的一些实际问题。
四、开展综合实践活动,提高学生的科学知识整合能力
开展综合实践活动课程是培养学生科学素养有效的途径。综合实践活动课程是《国家基础课程改革指导纲要》中规定设置的新课改课程,对于培养学生科学的生活态度、养成科学的生活习惯,形成科学探究精神、锻炼科学探究能力具有积极重要的作用。
学校定期开展各种科普活动,比如一年一度的“科技创新大赛”、实验技能大赛、科普讲座、科学家事迹展、科学知识竞赛、爱科学手抄报制作等,开辟科技图书角、组建课外科学社团,在各种形式的科技活动中学生不仅学到了科学知识,还在潜移默化中接受科学的熏陶,培养了他们的科学素养。
我校在多年的综合实践活动课程开展的过程中,组织学生进行《黑河中下游水资源状况调查》、《保护母亲河,关爱大自然》《2-4 D丁脂对校园草坪杂草的清除作用》、《植物对环境的影响》等综合实践活动,整合了多学科科学知识,广泛涉及生态学、生物学、物理学、化学、地理学、经济学、历史学、伦理学及文化艺术等方面领域,获得全国青少年科技活动二、三等奖,学校被确定为市级“科技示范校”。
通过综合实践活动的开展,我们深刻体会到综合实践活动是中学生开展科学探究的主要阵地,是培养科学素养的有效平台;能促进学生逐步树立科学发展观,领悟科学探究的方法,增强对自然和社会的责任感;使他们具备适应现代生活及未来社会所必需的化学基础知识、技能、方法和态度,具备适应未来生存和发展所必需的科学素养;让学生懂得:应用现在所学的科学知识能使我们的生活变得更美好。在“做科学”的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力。
五、有效利用各种媒体途径,拓宽提高学生科学素养的渠道
第八次中国公民科学素养调查中反映:2010年,我国公民获取科技信息的渠道,由高到低依次为:电视(87.5%)、报纸(59.1%)、与人交谈(43.0%)、互联网(26.6%)、广播(24.6%)、一般杂志(12.2%)、图书(11.9%)和科学期刊(10.5%)。与2005年的6.4%相比,公民利用互联网获取科技信息的比例提高了20.2个百分点。因此, 学校教育并不是培养学生科学素养的唯一途径。在信息化高度发展的当今社会,电视、报纸、网络、杂志等也是信息传递的主要工具。教师要正确引导学生通过这些信息工具去获取最前沿科技动态和科技信息,使它们成为学生了解科学、提高科学素养的窗口。引导学生观看中央电视台《我爱发明》、《原来如此》、《人与自然》等栏目;浏览《中国科普网》、《中国科普博览》、《科普之窗》等科学网站;订阅《科学》、《青少年科学向导》等期刊,这样不仅能拓宽学生的科技视野,增进学生对科技与社会关系的理解,提高学生的实践和探究能力,而且能唤起学生的时代感,树立科学意识,使他们在面临和处理与化学有关的社会问题时能做出更理智、更科学的判断和选择。
当然,科学素养的培养和形成并非易事,是一项长期而艰巨的工程。教师应该在认真学习《新课标》理念基础上,充分挖掘教材、改进课堂教学方法,使学生掌握必备的科学知识和技能,学会科学的方法,在课堂教学过程中加强有效的科学素质教育,努力提高适应未来生存和发展所必需的科学素养。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学课程标准[M].北京:北京师范大学出版社.
关键词:初中化学;课程改革;初中化学
一、培养学生科学素养的必要性
化学科学素养指的是通过对于化学学科的学习形成的科学看待问题、解决问题的思维方式和价值观。
1.社会发展的要求
现代社会日益激烈的竞争归根结底是科学技术的竞争,是人才的竞争。初中生作为国家未来的希望,必须要具备全面的综合素质。而科学素养作为综合素质中重要的组成部分,是必不可少的。只有从小培养学生的科学素养,才能使他们在未来的成长中迎接挑战。
2.教育改革目的的要求
教育改革是迎合我国的教育现状制定的更加有效的教育体制的调整,在新的教育改革中,相关部门明确的提出了要从小培养学生的科学素养的要求,所以在初中化学教学的过程中有意识的培养学生的化学科学素养是对教学改革的一种执行。
3.化学学科特点的需要
化学学科作为自然科学的一个重要的分支学科,其本身的理论知识和试验操作都具有相当的科学性,是学生科学的认识世界的最佳启蒙学科。
二、当前化学学科的教育形势
国际上发达国家的化学教学着重培养学生的科学素养和动手实践能力,并明确提出提高学生的科学素养可以改变人类对自然界的认知,把自然科学提升到了哲学层次。在初中化学教学中提高学生的科学素养包括学生对化学基础知识的全面掌握和积累、对科学实践方法的探究、培养学生的发散性思维和创造性思维、以及引导学生形成正确的兴趣取向和价值观。
在我国,近十几年来,在化学教学中提高学生的科学素养越来越受到教育专家的重视,这一点从教育部颁布的新课标中便可以明显看出,新课标要求,提高学生的科学素养是当今化学教育的重点,广大初中化学教师一定要重视在化学教学过程中对学生科学素养的培养,近些年来,在初中化学教学领域,如何提高学生科学素养成为了热门话题,但是就目前我国的化学教育模式而言,实现全面提高学生科学素养具有一定的难度。
三、培养学生科学素养的途径和方法
1.提升学生进行科学活动的能力
科学的能力应该是科学素质教育的核心内容。由于从社会的进步来看,这样的能力是至关重要的,科学能力应是获得知识和探索新知识的能力。科学能力的养成过程是在科学知识的教与学的过程中形成的,具体的应该提高这几个方面的能力:
(1) 观察能力。观察能力是科学探索和研究的第一步。只有在掌握了大量的感性材料以及信息的情况下,才可以进行下一步的活动。在平时的教学中,就要刻意训练学生勤观察,细心观察,养成自觉观察的习惯。
(2)实验能力。化学的重要特点就是理论知识"实验能力并举。在平时的教学过程中,笔者就教育学生,化学的实验不但是对课本的理论知识进行形象的诠释,是理解"巩固化学知识的主要手段,而且还是检验化学理论的唯一标准。在平时的教学中,最重要的就是让学生勤动手,尽可能地创造机会,多做实验。除了在课堂中进行演示实验、分组实验,还应开展比如化学实验兴趣小组,化学魔术,化学实验比赛等活动,以此来激发学生的学习兴趣,提高实验能力。
(3)思维能力。智力的核心就是思维能力,是一个人是否能成功的关键。面对大量的感性材料,怎么做到去伪存真、去粗取精、由表及里、由此及彼,最终转化为理性认识,必须要借助思维的能力。
(4)自学能力。当今的科技发展飞速,知识的更新周期越来越短,单纯的课堂教学已经不能满足学生的发展需要。只有学生有自学能力,能够独立地获取和探索新知,才是教育的最终目标。
(5)创新能力。对学生的创新能力的培养也是教育的重要目标之一。化学教学中,培养创造性的思维应注意:教学实践中,应有意识地运用创新的教学模式,组织学生进行学习,因而培养创新思维;注意创新思维的发散特征,找到解决问题的多种方法,打破定势思维;注意联想能力的培养,利用化学的特点,培养学生相似联想、对比联想、因果联想等能力;注意利用课外活动培养创造能力,比如开展小发明、小论文、小制作等活动。不仅给学生表现自我的舞台,还有利于学生创新能力的提高。
2.通过社会实践活动培养学生科学素养。
要有效地培养学生科学素养,弥补课堂教学的不足,所以,开展广泛的社会实践活动是一条有效的途径。①举办各种讲座。介绍科学家创造发明的经过,介绍科学家生平事迹,介绍当代新科技、新成果、新动向,从而深化对科学意义的认识,进一步激发科学兴趣。②带领学生走出校门,了解化学知识和科学技术在工农业生产和生活中的应用加强对科学、技术和社会发展三者之间的联系的认识。③广泛开展小发明、小制作活动。引导学生结合教材内容与生产和生活实际,自己设计,自找材料,自己动手进行小发明、小制作活动,如溶解时的热效应自制热盒,自制防毒面具,自制消毒装置等,通过活动使学生感到化学知识是那样的丰富多彩,使他们真正认识并自觉运用理论与实践相结合的科学原则,提高自身的科学素养。④举行科技作品展览和评选科技作品,组织学生参加学科竞赛,以增加学生的科技竞争意识和扩大学生知识视野,还可以组织写小论文,总结知识,训练学生的科学表达能力。
3.教师要转变教育观念
传统的教学模式注重的是以教师的“教”为主的课堂教学,但是对于当下的教育体制和教学改革要求来说,已经不能满足对学生的综合素质的培养的要求了。所以,教师要首先改变教学观念,认识到学生才是课堂的主体,一切教学活动都要围绕学生的学习来展开。
三、结束语
通过对在初中化学教学中提高学生的科学素养的研究,初中化学教育工作者应当充分认识到提高初中学生科学素养的重要性,明白了这一点,就需要广大教师在教学实践中,利用科学的手段以及合理的教学模式培养学生的科学素养,只有提高了学生的科学素养,初中化学的教学才具有实际意义。
参考文献
关键词互联网+ 网络名师平台 科学素养
1选题背景
在互联网崛起、繁荣、充分发挥其在社会资源配置中的优化和集成作用的新媒体时代,现代科技革命和信息技术的发展日新月异,在这一背景下,也对大学生所具备的综合素质和能力提出了更为苛刻的要求。在大学生所具备的各项能力和素养中,科学素养举足轻重,是重要地培养他们掌握和应用科技知识的能力,更是培养他们科学精神的有效途径,提高大学生的科学素养不仅有利于培养造就高水平的领军人才,更能帮助他们树立科学的世界观,从而促进国家科技事业的发展。此外,以信息技术为核心的科技革命推动着经济、社会、生活快速发展,成为生产力发展最活跃的因素,网络对大学生科学素养的推动不容小觑。“网络名师平台”是近年来兴起的依托网络技术建立起来的教育平台,具有广义新媒体和校园新媒体的共同特征,具有即时、多元、便利的特点,基于网络名师平台开展科学素养教育相对传统媒体具有很好的优势。
因此,本课题围绕大学生“科学素养”和高校“网络名师平台”进行深入调查,研究当今大学生科学素养现状,挖掘该群体对于网络名师平台的看法和认识,探索科学素养提升与网络名师平台的关系,为高校网络文化建设工作提供支撑,为高校针对性地建设一套完整的、全方位的科学素养教育体系提供借鉴。
2研究方法
美国学者米勒将科学素养定义为:“科学知识、科学方法和科学对社会的作用,具体是指具有足够的可以阅读各种不同科学观点的词汇量和理解科学技术术语的能力,理解科学探究过程的能力,关于科学技术对人类生活和工作所产生的影响的认识能力”,具体包括以下三个层面:(1)科学概念及科学知识;(2)科学世界观和方法论;(3)科学能力和技术能力。本研究根据对科学素养内涵的解读,制作调查问卷,完成对电子科技大学、四川大学、西南交通大学、西南财经大学共计200名覆盖经济学、法学、教育学、文学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术等学科门类本科生及研究生各100名的问卷调查,有效回收问卷176份,对收集的问卷结进行详细整理及分析获得以下信息:(1)大学生现有科学素养现状;(2)大学生对网络名师平台的了解程度。问卷采用匿名的方式并当场回收,保证调查结果的真实性和准确性。
3基于网络名师平台的大学生科学素养现状分析
3.1大学生科学素养现状分析
3.1.1基础学科知识理解程度分析
调查问卷中包括10道基础学科知识题,大部分大学生(72%)能够保证答题正确率在7成以上,说明当今大学生基础学科知识比较扎实,对常见的、基础性的科学知识了解程度还是比较高的,对于多学科的基础知识延伸和拓展掌握程度比较好。如表1所示。
3.1.2科学研究过程与方法掌握程度分析
如表2所示,问卷中包括5道科学研究过程与方法知识题,只有略高于35%的大学生比较熟练地掌握科学研究过程与方法,65%的大学生缺乏利用基础性知识去解释或解决实际问题的能力。
3.1.3科学技术与社会关系理解程度分析
科学技术是推动社会发展的动力,大学生作为未来社会的建设者和推动者,应该弘扬和发展科学技术,坚持科学发展观的理念。从统计结果可以看出(表3),绝大部分大学生(97%)能够正确地理解科学技术与社会的关系,并且深刻认识到科技让我们的社会更进步,自己更应该关注科技与研究科技创新;只有极少数大学生(3%)认为科学技术和自身的发展关系不大,不能理解科技改变生活的真正含义。
3.2大学生对网络名师平台的了解程度分析
3.2.1获取科学信息来源分析
根据调查结果显示(表4),大学生获取科技信息主要来源,排名前五的途径分别是网络(73%)、导师(61%)、电视(57%)、图书(46%)、讲座(38%)。网络已经超越例如期刊/杂志、广播等传统媒体,成为大学生获取科技信息的主要来源,因此如何利用网络培养大学生科学素养的形成显得尤其重要。
3.2.2对网络名师平台的使用情况分析网络名师平台是以教师为主导的,在互联网平台上构建的,通过新媒体形式呈现的,能较好地为学生提供的优质教育资源和全方位指导服务的专业网络平台,名师微信公众号、微博、博客等都是常见的网络名师平台。根据被调查大学生的情况显示,经常、偶尔和从不浏览网络名师平台的大学生群体数量接近,基本呈现1/3等分的趋势,但是其中主动关注网络名师不足3成,并且主动关注率比浏览率低,反映出大部分大学生只是被动地浏览。如表5所示。
3.2.3对网络名师平台的需求情况分析
如表6所示,绝大多数大学生(89%)认为网络名师平台的推广还是非常有意义,需要高校为其提供更多的网络名师平台,并且在调查问卷的“想法及建议”一栏中,同学们普遍反映网络名师平台主题突出,内容新颖而丰富、科学性强,能让自己受益匪浅,如果自己喜爱的老师通过网络网文,会非常愿意关注。只有少数同学认为自己对网络名师平台的需求不大,很大一部分原因在于其对网络名师平台的认识匮乏。
3.2.4网络名师平台最受欢迎版块分析
根据表7,大学生对网络名师平台最感兴趣的5大板块:科技、时评、教育、文化、情感,同学们普遍认为网络名师平台对自身科学素养的养成有积极地意义,也希望通^网络名师平台提升科学素养,同时网络名师平台也是少有的、在课堂以外的更了解教师内心世界的途径,同学们普遍认可网络名师平台是一个拉近师生关系的、有积极意义的交流渠道。
3.3小结
综合以上调查问卷结果,当前大学生的科学素养表现出以下特点:(1)基础学科知识比较扎实;(2)科学研究过程与方法掌握程度不高;(3)对科学技术与社会关系理解比较正确。反映出大学生在长久的学习和积累过程中,对多学科的基本科学知识了解程度尚可,但是当需要利用这些常识性问题去解决学习与现实生活中实际问题的时候,能力就比较欠缺,但好在同学们对于科学技术的认识比较积极和正确,高校人才培养工作中可以加强对大学生科学素养形成的引导。
网络名师平台是一个比较受到大学生认可的科学素养培育平台:一方面,网络是当前大学生获取科学信息的最主要来源,同学们认可网络名师平台的内容对其科研素养养成有所帮助;另一方面,同学们对网络名师平台的使用情况尚可,同学们期望通过网络名师平台拉近与教师的关系。所以,高校积极构建具有影响力的网络名师平台,发挥互联网和网络文化建设工作在大学生科学素养提升中的重要作用,对于高校人才培养工作具有重要意义。
【关键词】边疆农村 小学教师 科学素养
【中图分类号】G451 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)08-0126-02
我国基础教育课程改革提出培养学生的科学素养,积极倡导以探究为主的学习活动,使学生学会解决问题的策略。培养学生的科学素养首先需要科学素养较高的教师,小学教师的科学素养是培养小学生科学素养的基础,同时也是提高公众科学素养的基础。边疆农村小学由于经济水平、教育条件、生源素质等均落后于城市中心小学,其学生的科学素养培养也存在一定的差距,而学生科学素养提高的一个重要保障因素就是教师科学素养的提高,因此,了解当前边疆农村小学教师科学素养的现状,确立边疆农村小学教师科学素养培养策略具有重要意义。本研究通过对元阳县5所农村小学的调查,拟对此问题进行相应探讨。
一 调查对象
本次调查以元阳县安坟寨小学、牛角寨小学、水朴龙小学、新广平小学和百胜寨小学5所农村小学为调查对象,从中随机抽取95名教师进行调查。
二 调查方法
本次调查以问卷形式进行,共发出问卷95份,收回93份,其中有效问卷87份。
调查问卷由两部分组成:第一部分是被试个人基本信息,包括性别、年龄、学历、职称、教龄、任教学科及自己参加科教研情况、参加或指导科技活动情况等。第二部分用于了解教师对基本科技术语、科技观点、科学原理规律、与人们生活密切相关的科技知识、促进社会发展的信息技术方面的知识等。问卷内容主要调查被试者对科学技术知识原理、科学精神、科学态度、科学实践(研究)能力、科学(研究)方法等方面的掌握情况。问卷编制借鉴了宋天乐所编的“小学教师科学素养调查问卷”。
三 调查结果及分析
1.科学技术知识掌握程度
从表1~4可看出,农村小学教师对基本科学术语的掌握情况较好,回答正确率平均值为89.9%,对基本科学观点的掌握情况一般,回答正确率平均值为60.9%,与人们生活密切相关的科技知识和促进社会发展科技知识的掌握情况较差,回答正确率平均值分别为56.0%和51.45%。
从表5可看出,农村小学教师科学知识掌握程度具有学历差异性和学科差异性,教师学历越高回答正确率越高,理工科教师回答正确率明显高于文科教师,大学本科学历理工科教师回答正确率最高,为25.2%。
2.科学精神的掌握程度
科学精神这部分将抽取有代表性的题目进行分析:通过教师“对教材中知识点是否质疑”教师“对教材中质疑的知识点如何解决”和“在科学上没有什么不能怀疑的”三个题来对教师的科学精神进行调查。
第一,对教材中知识点的质疑。绝大多数教师是“偶尔质疑”占74.3%,“经常质疑”占20.2%(其中文科类本科以上学历教师最多占82.9%),从不质疑的教师占5.5%,几乎都是活动课的教师。
第二,解决“质疑知识点”的途径。采取“与同行商量”的占38.2%,其中数学教师占的比例较高,为68.6%;有54.5%的教师采取“自己查资料”的方法,其中语文教师居多,高达88.2%;有7.3%的教师是既采取“与同行商量”,又通过“自己查资料”两种途径来解决质疑知识点。
第三,在科学上没有什么不能怀疑。这一题是以判断题的形式进行调查的,有55.7%的教师回答正确。
通过以上调查数据可以看出,农村小学教师科学探究精神不强,仍需加强培养。
3.科学方法的掌握程度
首先,本次调查采用了国际通用的衡量基本科学方法的调查题目:如果要确认一种高血压药物的疗效,最好的方法是( )。
A、征求患者的看法;B、用医药知识来证明;C、将患
者分成两组,一组服药,一组不服药,然后观察记录,比较两组的结果;D、不知道。
被调查教师的回答正确率为50.8%。
其次,考虑到教师的职业特点,本次调查中还选择了一题与教学科研有关的题目:在某校开展教学方法改革的试验中,属于无关变量的是( )。
A、教学方法 B、教师 C、考试成绩 D、不知道
此题被调查教师的回答正确率为53.3%。
通过以上数据可以看出,农村小学教师对科学方法的掌握程度一般,其中大学本科学历教师掌握程度较好,理工科教师掌握程度优于文科教师,体育、艺术和活动课教师掌握程度较差。
4.科学实践能力
第一,实际动手操作能力。主要以是否会使用电脑进行文字处理,上网获取信息,设计教学软件三项操作情况进行调查。三项操作均掌握的教师占55.4%,只掌握其中两项的占41.3%。其中,从学历上看文科类本科教师最多,占78.5%;从任教学科上看,也是语文教师用得最多,占40.7%;其次是数学教师,占33.4%;使用最少的是活动类教师,仅占18.1%。
第二,指导学生开展实践活动的情况。
指导学生开展过下列活动吗?( )
A、通过手工制作让学生表示一个物体或其他;B、提出问题让学生动手(纸工、木工)解决;C、组织学生采集制作动(植)物标本;D、其他活动;E、由于种种原因没有开展活动。
调查结果显示,指导学生进行过前三项活动的教师占95.0%以上;从学历上看,大学本科理工类教师最多,占76.8%;从所任学科看,数学教师最多,占52.7%。
在“未指导学生开展实践活动原因调查”中,认为“学校所提供资源有限,设施、设备不具备”的较多,占79.5%;认为“学生年龄小,不易开展”的,占22.7%;认为“教师本人动手能力差”的,占5.8%。
5.科学态度
本次调查主要通过以下题目分析农村小学教师的科学态度:
“碱液使萝卜变蓝”说法的反应( )。
A、相信这一说法;B、很想试试;C、有机会做个实验;D、一定做个实验。
调查结果显示,“很想试试”的教师仅占14%,选择“有机会做个实验”的教师占86%,在被调查教师中没有人选择“相信这一说法”和“一定做个实验”这两项。从学科分布看,文科类和理科类教师多选择“有机会做个实验”,活动课教师多选择“很想试试”。
通过以上调查可知,农村小学教师对科学技术知识和科学方法的掌握程度一般,仍需进行相关培训;多数教师具有一定的质疑精神和探究精神,但科技兴趣和科学探究意识有待提高;约40%的教师科学研究能力不高,56%的教师对常用的科学方法了解不足,由于方法和能力有密切关系,对方法理解水平低是造成科研能力低的一个重要因素;农村小学教师科学素养存在学历差异和学科差异,学历越高科学素养越高,理科教师科学素养显著高于其他学科教师,艺术类教师及体育教师科学素养较低,有待进一步提高。
四 农村小学教师科学素养培养策略
1.政府有关部门应加大对教师培训的投资
农村教师科学素养水平与农村的经济条件有一定的关系。教师培训等教研活动的开展,要耗费人力、物力,这与资金密不可分,所以要提高农村小学教师的科学素养,有关部门要加大对教师培训的投资,这样才能够使农村小学教师的科学素养得到提高。
2.加强以科学性质为中心的培训,并且注重培训的实效性
教师培训是提高教师素质的有效方式之一,要加强农村教师的培训,而且在培训中要注重针对性和实效性。要合理设计培训内容,以科学性质的培训为中心,摒弃传统“满堂灌”的培训方式,注意将科学知识、方法和情感态度有效地融入其中。为了培训能够切实有效,要做好评价工作。当然,评价的方式可以是多种多样的,如研究报告、论文、考察报告等。
3.加强对教师的科学史教育
加强科学史教育是提高科学素养的一项有效措施。科学史记录了科学发展的产生、发展、规律等内容,而这些内容对人们的科学学习将产生重大的影响。本科学历以下教师和文科类教师的科学素养较低的原因是教师对科学知识、科学性质等的认识不深,因此加强对科学史的教育,可以增强对科学的认识。首先要进行一般性的介绍,然后组织实践来提高,可以就某一科学事件来开展活动,让教师相互讨论,相互交流彼此的意见,加深对其的了解。同时,学校应在一些业余时间为老师开设科学史课程,多接触与科学有关的知识,来完善科学知识体系,加强对科学方法、科学性质等的认识,以提高教师的科学素养。
4.制定配套的激励机制
学校及相关部门要制定激励机制,鼓励农村教师提高科学素养,如举办科学知识竞赛,鼓励教师积极开展科研活动,并给予一定的经费支持。这样的激励机制能够激发教师的潜能,努力提高自己的科学素养,进而提高整体水平。
5.鼓励师范生投身农村教育
师资与教师的科学素养密切相关,目前高校的师范生很少在农村任教,这样就导致农村教师的科学素养存在一定的问题。所以,要以两会提出的部署师范生免费制度为契机,鼓励师范生积极投身农村教育,这样农村的师资条件提高了,教师的科学素养水平也就随之提高了。
参考文献
[1]宋天乐.小学教师科学素养有待提高——北京市小学教师科学素养现状调查报告[J].课程·教材·教法,2002(12)
关键词:音乐教学;提升;科学素养
基础教育课程改革的目标之一是“改变课程结构过于强调学科本位、科目过多和缺乏整合的现状”,《基础教育课程改革纲要(试行)》也指出,“制定国家课程标准要倡导科学精神、科学态度和科学方法,引导学生创新与实践”。科学素养是公民素质的重要组成部分。基本科学素养一般指了解必要的科学技术知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。对促进社会进步和提高人类生活质量具有重要的影响,要培养全面发展的人才,应当注重对人的科学素质的培养,注重在学科教学中渗透科学教育。
通过音乐教学实践,本文对于提升学生科学素养提出了5点思考,以期为培养学生科学精神、掌握科学方法提供有益参考。
一、培养科学情感,激发科学兴趣
学习兴趣是学生对学习的积极认识倾向与情绪状态,是学生学习积极性中最现实、最活跃的成分,是科学素养形成的动力源泉,也是学生对科学的好奇心和求知欲以及由此生发的亲近科学、体验科学、热爱科学的情感。心理学研究表明:兴趣是顺利进行教学,发展学生智力,形成学生个性一个十分重要的条件。浓厚的科学兴趣能使学生开动脑筋、积极地思考,从而提高学习效率。使学生亲身体验到生活离不开科学,科学源于生活,科学就在身边,进而产生对科学的亲近感,产生对科学的兴趣。
二、拓展教学资源,传授科学知识
科学普及教育是包含在学科知识教育之中的,每一门学科都包含着科学普及的内容,相互之间无法分割。因此,我们的学校教育把科普教育列为素质教育的重要内容,贯穿于整个教育过程之中,从全局角度认识各学科本位,时时推进各学科的科学素养的挖掘。
1.关注科学素养和音乐素养相结合,培养学生科学精神
有很多的老师认为,科学素养的培养是理科老师的任务,和音乐老师没有关系或关系不大,其实不然。因为科学精神是科学研究的推进器与动力,只有具有科学精神的人,才能在崎岖艰险的科学道路上坚持忘我的探索。在音乐课堂教学中,教师应注意渗透有关科学家的科学精神,将音乐素养和科学素养相结合,以更有效推动音乐学科教育的发展。
2.创设学习情境,掌握科学知识。
学习情境是学生参与学习的具体现实环境。对于一个优化的、充满情感和理智的学习情境,是激励学生主动参与学习的基本保证。因此,在音乐教师课堂教学中,需要更多的体现对科学素养培养的情境创设,让学生带着对科学和音乐的好奇和问题进入课堂,以求知的心态去学习,然后让学生带着余味,带着新问题离开课堂。这样根据学生的认知心理,教师在音乐课堂教学中创设相应的学习情境,就可以很好的达到优化教学,提高学生科学素养的教学效果。
三、结合科学探究,引导科学方法
音乐学科是在横跨学科的基础上发展形成的,很自然地就与社会科学、人文科学、自然科学等学科联系到了一起。因此音乐课不是一门单一的课程,而是一门综合的学科。新课程中,强调课程的综合性,加强了课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养其搜集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。因此,在音乐课堂培养学生的科学素养便呼唤综合型教师,多年来,学校教学一直是分科进行的,教师的角色一旦确定,不少教师便故步自封,把自己禁锢在学科壁垒之中,不再涉猎其他学科的知识。这种单一的知识结构远远不能适应学生音乐课堂科学素养的形成。有一句话是这样说的:要真正地认识事物,就必须把握、研究它的一切方面。音乐教师只有具备深厚丰富的科学文化知识,才能把音乐课讲得形象、透彻、生动,从而激发引导学生对音乐作品进行全面深入的学习。学生在音乐教学中提升科学素养也才能一步步实现。
四、实施熏陶教育,倡导科学精神
在发现、探究、解决问题的过程中,要培养学生实事求是、善于思考、认真负责、顽强拼搏、坚持不懈的科学精神,通过体现学生科学素养知识的过程中,不断进行熏陶教育,适时引导学生养成严谨务实的治学态度,锤炼一丝不苟、永不言弃的精神。
在实践中发现,在各学科教学中进行科学素养的教育教学,能促进各学科知识的有机结合,更提高学生的综合素质。但是学生科学素养的提高不是一朝一夕就能达到的,教师要积极主动地利用学科的本身优势,要因势利导,要有持之以恒地培养学生科学素养的意识并付诸行动,天长日久才能出成效。
缺少文化科学素质将阻碍学生音乐学习的进步和技能水平的提高,会使学生的音乐审美鉴赏和创造能力的发展受到限制。尤为重要的是教师的文化素质,如果教师的文化素质不高便会使其在教学过程中不能完整传达音乐中所表达的情感,甚至会误导学生。从表面上看,科学素质与音乐艺术相差甚远,但它与音乐学习和教师职业有着密切联系。比如,学生在学习音乐的过程中,不仅要学会唱这首歌,理解歌曲歌词的含义、背景,而且还要掌握音乐的基本知识、技能和技巧。音乐技能低、音准感和节奏感差就会唱不准歌、跑调。声乐教学中的歌唱心理、歌唱生理;乐理教学中的泛音、音的属性等都涉及自然科学,与其密不可分。
五、运用多种形式,训练创新能力
训练学生的创新能力,就是要使学生突破思维惯性,改变思维方式,锻炼思维的流畅性、灵活性和想象力。可以说想象和创新是科学素质的要素之一,教师可以利用音乐歌词中的有关内容培养学生的想象能力和创新能力。
总之,音乐教学中有很多提升学生科学素养的途径,教师要注重与教学内容有机融合,注意方法的灵活性和形式的多样性,积极提升学生的科学素养,以培养全面发展的复合型人才。
参考文献:
[1]教育部.基础教育课程改革纲要(试行)[S].北京:北京师范大学出版社,2001.
1 科学素养的概念和内容
科学素养是指对个人决策、参与公共和文化事务以及经济生产所需要的科学概念和过程知识的理解。关于科学素养的内涵,美国学者克劳普福从 5 个方面进行了较为全面的界定:(1)了解重要的科学事实、概念、原则和理论;(2)把有关科学知识应用于日常生活情境中的能力;(3)具有利用科学探究过程的能力;(4)理解科学性质的一般原理和关于科学、技术与社会的相互作用;(5)具有明智地对待科学的态度以及对与科学有关的事物的兴趣。而科学素养教育则包括以下几个内容:(1)科学技术的一般原理;(2)从普通公众的日常需要入手进行的科学技术知识的传播;(3)注重对本民族文化的研究;(4)科学方法和科学精神等。概括起来,现代科学素养在强调科学知识、技能、过程学习的同时,更加重视科学、技术与社会的密切联系,因此,在学科教学中就要求学生关心自然、关心社会,积极参与社会决策,从科学与社会的角度主动地思考社会问题的解决方案并付诸行动,这也是每个现代公民必须具备的基本素质。
2 培养中职学生科学素养的现实意义
教育是科技进步、经济发展的基础,教育对科技、经济的基础作用的体现和发挥,是通过培养具有较高科学素养的人才来实现的。当今社会是个动态社会,职业类型日新月异,职业流动性日益增强,在这样的社会背景下,没有人能完全了解自己今后所从事的职业需要哪些知识技能,也没有人能保证终生只从事一种职业,因此,中职学生要成为真正的人才,除了应具备今后职业所需的基础知识和基本技能以外,更重要的是还应具备终身学习的能力,这就要求学生必须具备基本的科学素养,为今后的继续学习准备好必需的技能和能力。但是,目前很多职业技术学校在课程设置上注重职业技术训练而轻视普通文化课程,不够重视学生科学素养的培养,学生自主学习的能力较差,以至于在今后的工作和个人发展方面缺乏后劲。在这样的情况下,中职化学教学更应该义不容辞地承担起在教学过程中不断培养学生科学素养的任务。
3 在化学教学中培养中职学生科学素养的具体方法
3.1 在化学教学中渗透美育,让学生感受到科学的美感,培养其科学素养
美育又称审美教育或美感教育,它能培养学生正确的审美观点、高尚的审美情操,提高学生鉴赏美和创造美的能力。可以这样说,没有美育的教育是不完全的教育。而化学学科是一门充满美感的学科,化学美的体现形式多种多样,学生能在学习中切身体会到化学物质的结构美、形态美、色彩美,化学实验的动态美等,教师在教学过程中也能逐步展示出化学理论的美、化学用语的美、科学家的思想美和人生美等[1]。作为一名化学教师,在课堂教学中既要向学生传授文化知识,又要引导学生发现美、教会学生鉴赏美、激发学生创造美,在培养学生健康的审美素质的过程中提升学生的科学文化素养。
3.2 在化学教学中渗透学科思想方法,引导学生了解化学学科的基本结构,培养学生的科学素养
任何独立学科都有其自身独特的思想方法,学科思想方法反映了学科内在的规律和特点,体现了学科知识的本质和价值,引导着学科的发展和充实。化学思想是对化学基本原理、基本概念、化学方法、化学发现的本质认识,而化学方法是解决具体化学问题而采用的方式、途径和手段。在教学过程中,化学知识的教学是传递信息的教学,这只是科学素养的其中一方面,而化学思想方法的教学是形成观点和培养技能的教学,涵盖了科学素养教育的多个方面。因此,化学教学中既要注重学科知识的教学,又要突出学科思想方法的教学。这样全面的教学,使学生在学习学科知识的同时也了解学科的产生和发展的过程,有利于学生全面地认识学科的价值和思想方法,能更好地发展学生的智能,提升学生的科学素养。
3.3 整合多种课程资源,拓宽教学内容,让丰富多彩的化学知识成为科学素养的增长点
化学与生活、生产和社会有着密切的联系,现实生活的衣、食、住、行中蕴含着无数化学奥秘。化学教学应该充分发挥这个优势,将生活情境中的化学作为课程资源,拓宽教学内容,丰富化学课堂。而所谓真实生活情境中的化学,则覆盖了以下这些内容:(1)化学史;(2)日常生活中的自然现象和化学事实;(3)化学科学与技术发展及应用的重大成就;(4)化学对社会发展产生影响的事件。教师在备课时应从多种渠道搜集相关资料,这样才能在教学中从学生已有的经验出发,让他们在熟悉的生活情境中感受化学的重要性,了解化学与日常生活的密切关系,逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。在这样的学习过程中,学生会深刻认识到化学学科的价值,可以极大地激发学生对于学习化学的兴趣,使学生的科学素养在潜移默化中得到提升。
1.科学素养。
科学素养是“理解科学的概念和原理;熟悉自然界,认识自然界的多样性和统一性;能够按个人和社会目的运用科学知识和科学的思维方法”。目前世界上大多采用美国伊利诺伊大学公众舆论研究所米勒教授的科学素养评价体系,认为科学素养应包括了解科学技术的基本术语和基本科学观点;了解科学的研究方法和科学研究的过程;科学对社会的影响和作用。
2.教师知识。
小学科学教学知识是指能够有效促进小学生学校科学课程和小学科学教师专业发展的思想、理念、认识、方法、原理、法则等教师知识,它在教学实践中具有发展性。小学科学教师知识的四大要素包括本体性知识、条件性知识、实践性知识和博雅知识。小学科学教师的本体性知识即小学科学教师应当具有的科学学科知识,是小学科学教师在开展课堂教学中所应用到的最主要的知识内容。本体性知识包括自然科学的知识、科学方法的知识、科学本质观的知识和科学史的知识。条件性知识是小学科学教师在开展教学活动中所使用的方法的依据或原理性的知识,在类别上分为教育学知识和心理学知识。实践性知识是在教育实践中生成的具有自我特点的一系列知识,包括以下五个方面:科学教师在教学中对特定年级学生的教学目的与目标的理解;科学课程独特的课程特点;学生理解科学的水平的知识即学生的学情分析;学习评价方面的知识;学科科学方法与策略等。博雅知识是指应该具备可能不直接对教学产生影响的、但属于人类发展中指挥结晶的知识。只有具备广博知识和高雅气质的教师,在科学教学中才能更加得心应手。这四种知识中,博雅知识是基础,本体性知识是内核,条件性知识是方法,它们共同转化为教师的实践性知识。
3.教学能力。
教学能力是指教师在教学过程中运用一定的专业知识、技能和经验顺利完成某种教学任务的能力。小学科学教育实践就是了解小学科学教育的目的、特征,知道进行小学科学教育教学必须掌握哪些相应的科学教学能力,并通过实践活动逐步培养这种能力。科学教师的教学能力可以概括为教学设计能力,教学实施与调控能力、教学评价能力等三个方面。教学设计是有关教学问题、教学情境、教学目标和要求、教学方法、教学过程和实施教学措施等设计的总和。教学实施与调控能力是指课堂教学组织和调控能力,在教学中随机应变、审时度势,因势利导,运用各种教学技巧和教学机智,把教学中发生的未能预见到的情况和问题变成教育教学内容,使之成为综合能力培养的机会和条件。教学评价能力是指了解学习者的学习情况,甄别和纠正误解,为改进和调整教学提供指导。评价能力包括语言鼓励性评价一指导性评价的能力、语言活动表现性评价的能力、学习历程即学习成绩的总体性评价的能力。
二、小学科学教师专业化培养存在的问题
科学课程要求教师必须具有良好的科学素养、整合的自然科学知识和能力结构,即对自然科学有关知识有整体、综合的认识和理解,对自然科学的基本规律和内在联系有所了解,同时还应掌握跨学科的专业技能,以及适应综合学科课程教学所需要的科学教育思想、教学方法与技能。但目前通过各种途径开展的小学综合科学课程的教师培训,远远不能满足小学对教师数量和质量的要求。具体表现在:
1.科学素养总体偏低,分布不平衡。
首先,科学教师的科学素养总体水平不高且存在明显的良莠不齐的现象。由于长期的“应试”教育所形成的教育观念的影响,各级教育部门、小学甚至教师对小学科学教育不够重视。对科学教育的科学教师没有较明确的要求和期望,学校也没有对科学教师进行严格挑选,老师只是抱着应付的态度上课,不注重提高自身科学素养。其次,科学教师科学素养水平具有地区不平衡性。无论从行政概念还是地理位置来看,经济、教育和文化对小学科学教师的科学素养水平都具有十分重要的影响。同时不同地区、不同学校对于小学科学教师的职业期望不同,给予的培训与激励的机会不同。最后,职前教师与职后教师的科学素养水平差异显著。职前教师的科学素养总体水平比职后教师低。职前教师对新的科学概念和科学术语的掌握较好,但在科学研究方法、科学精神与态度方面有所欠缺。表明职后科学教师经过几年的教学实践,科学素养水平可以得到一定的提高。同时也反映出了教育的弊端:偏重知识的传授,对科学方法、科学精神和态度方面的教育有所欠缺。
2.教师知识储备单一,继续获得知识渠道狭窄。
随着高中文理分科的高考方式和大学教育的专业化、独立化,小学科学教师的知识储备不全面是目前师资培养面临的最大挑战。首先,教师培养从课程设置、师资配备、教材等都只考虑到理科分科的独立严谨,但是对多学科的交叉和融合考虑不够,使得科学教师不能够联系人文学科和社会学科的相关现象进行学习,不利于科学地理解和应用。其次,多数教师职前有崇高的职业理想,但受到实践经验缺乏的限制而无法理想落到实处,而职后教师理应是知识结构完善和优化的最好时机,但由于教育部门和学校对科学课程的重视和管理不够,使得对小学科学教师的专家培训、教育科研、教学观摩等无法实现。因此,职前教师的职业理想随着工龄的增加发生磨蚀,职后教师的知识面不能得到有效拓展,造成了教师知识不能得到及时有效的更新。
3.探究教学能力不足,执行课程设置标准受限。
首先,教学能力与教师知识结构有着密不可分的关系。教师没有完善的科学知识体系,就不能形成整体的科学观,不能够对各学科的知识进行迁移和整合。其次,教师探究教学能力不足。科学课程的改革目的是打破分科的明显界限,让学生在实验过程中培养发现问题、分析问题和解决问题的能力,并使学生在体验、实验的过程中,亲自发现困难并克服困难。最后,教师没有先进的教育理念,不能深刻体会课程设置的标准,准确对科学课程进行定位,就不能很好地执行、设计、开发和创造良好的科学课堂,实施成功的科学教学。
三、小学科学教师专业化培养的对策
1.强化科学素养的理念,公平分配各类教育资源。
首先,加强素质教育理念,重视提高教师的科学素养。虽然科学课程的边缘地位短期内无法改变,但教师不应放松对自己的要求,应主动提高科学素养,为知识经济将要带来的科学课程的机遇和挑战做好准备。其次,国家应正视教育资源的不公平在小学科学课程的体现。加大对边疆和农村地区的资金和人才投入,通过科学振兴区域教育,科学振兴区域文化,科学振兴区域人才。最后,增加职前教师的实践机会,加大职后教师的培训力度。通过教学统一的原则,增加职前教师的实践、实习机会,使学生的职业理想能够在教学实践中生根发芽。通过学术培训、科研交流和思想教育等方式更加巩固科学教师的科学素养,并不断缩短职前和职后教师的素质差异。
2.树立终身学习的理念,优化教师的培养机制。
完善和优化小学科学教师知识的根本途径在于完善职前小学科学教师的培养机制,涉及课程设置、师资配备、教材、实现等诸多方面。应有意识地统整各专业课程的知识,既有各分科知识独立严谨的结构,又有其融合性。应当树立崇高的教师职业理想,并增加参与教学实践的机会。对于在职科学教师知识的完善与优化,需要专家培训、教育科研、教学观摩、网络教研等有效途径。具体的完善与优化策略,就是认清学校目的,从建构主义学习模式分析,基于学习者先前的观念和经验及环境的相互作用,并通过学习者在一定的社会环境中运用语言调和。
3.深刻理解课程标准,培养师生的探究教学能力。
关键词:中小学生;科学素养;调查;分析;连云港市;
作者简介:顾长明,江苏省连云港市教育局教研室研究员,特级教师,研究方向为科学教育教学研究。(连云港222000)
《全民科学素养行动计划纲要(2006-2010-2020年)》(以下简称《科学素养纲要》)对公民应具备的基本科学素养进行了明确的规定,即“了解必要的科学技术知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力”。提高中小学生科学素养也是实施《科学素养纲要》的重要组成部分。[1]江苏省连云港市中小学参加了由教育部和科技部联合开展的“中国青少年科学素养监测调查”项目,在项目组专家的指导下,省、市教研部门通力合作,顺利完成了连云港市的测试工作。本文基于连云港市中小学生科学素养监测结果的实证数据,尝试对中小学生科学素养发展现状进行分析并提出对策与建议。
一、中小学生科学素养问卷调研概况
对中小学生科学素养进行监测与分析既能发现科学教育教学中现存的问题与不足,也能帮助教育与科技部门提高决策水平,还有利于科普与教研部门超越个人经验,结合实证数据对中小学科学教育进行针对性的研究与指导,为科学教育的问题诊断提供实证依据,进而营造良好的科学教育氛围,提高中小学生科学素养水平。与此同时,对中小学生科学素养现状进行分析也是建立规范的科学教育教学管理制度,引导社会树立正确科学教育质量观的客观要求。我们应该逐步建立对中小学生科学素养进行分析、反馈与指导的工作机制,探索基于实证数据的科学教育教学研究与提高科学素养的途径和方法。[2]
连云港市地处苏北,辖四县三区,其中,新浦区和赣榆县的区域经济发展水平特别是教育发展水平在苏北地区具有一定的代表性。笔者按照项目组抽样要求在市区抽取了新浦区海庆中学和幸福路小学(这两所学校为全国中小学生科学素养监测样本学校),在县域抽取了赣榆县柘汪第二中学和柘汪第二中心小学,共四所学校。本次问卷主要针对小学五、六年级和初中八、九年级学生,科学素养问卷所选样本具有随机性和全面性,兼顾到不同类型的中学和小学,具有一定的代表意义。笔者对所测中小学相应年级的学生进行了全体抽样,调查前,研究者对参与调查的群体进行了科学回答问卷的宣传与讲解,并与家长进行了沟通与交流。其中,小学十个班518人、中学十二个班766人参加了学生问卷,与此同时,笔者对参与调查相对应的1284位学生的家长也进行了家长问卷。调查共收回1284份学生问卷和1284份家长问卷,回收率100%,有效率100%。研究者用EXCEL对问卷进行逐题统计,统计前笔者对学生与家长问卷进行了统一编号,以求对应,从而呈现学生与家长之间的映射关系。
中小学生科学素养调研采用中国青少年科学素养监测课题组设计的三组问卷,即中国青少年科学素养监测调查初中生问卷、小学生问卷和家长问卷。学生问卷结合国际上普遍认同、国内曾经使用过的标准,即科学素养的三个维度:对科学术语和概念的理解、对科学原理和方法的理解、对科技的社会影响的意识和理解。调查问卷的设计以及结果测度皆围绕以上三个维度展开。学生问卷内容分为填空题、单选题和多选题,填空题为学生自身概况性的内容;单选题多为一些客观性比较强的内容,如判断题、连线题、排序题等,其选项采用等距连续设计,以适切不同水平主体的自主选择;多选题用于采集学生主观性的表达和认识,如一果多因的判别、对科技现象的多元解读、个性化的认知体验等。家长问卷主要涉及家庭环境(学历、职业、经济、交往)状况、家庭科技背景因素、家长对科学的兴趣和态度、学生参与科学实践活动情况等。
二、中小学生科学素养发展状况
(一)主要成效
1.中小学生科学行为整体达标情况较为理想
科学素养是复合体,包括知识、技能、方法、态度和行为等方面,行为是科学素养的外显标志,是衡量科学素养形成和运用的重要尺度,也是科学素养培养的出发点和落脚点。问卷设计了一些问题来映射学生的科学行为,比如,让中学生判别“如果实验的结果与书本上的结论不一致时所持的行为”,选择“重复实验寻找原因之后如实写入实验报告”的学生比例达88.7%;小学生对“做实验数据和别人不一样时,就改成和大多数人一样的”行为进行选择时,选择“很少”和“从不”的比例为87.1%。问及学生参与过保护环境的行为时,50%的中学生和68.6%的小学生表示“为环保少用一次性筷子”;90.3%的中学生和87.8%的小学生认为“使用新家用电器前一定要先看说明书”。有76.9%的中学生和72.8%的小学生认为“编写病毒程序去破坏他人资料信息库,还把病毒程序卖给别人从中获利”的行为“既违反了网络道德,也违反了法律”。多达78.0%的中学生和69.2%的小学生不相信“求签算命”。以上数据均表明中小学生有着良好的科学行为与认识,并能在学习与日常生活中得以彰显与运用。
2.中小学生对科学知识与方法掌握得比较扎实
中小学生对科学知识的理解趋向良好,整体水平较高,特别是对一些科学观点的认识上表现出良好的品质,说明在新课程改革的推动下,中小学生科学知识与方法有了较快提升。以小学生为例,在对23个基本科学观点的问卷测试中,平均正确率为74.6%。94.9%的学生知道“吸烟会导致肺癌”,92.3%的学生认为“能量可以相互转化,所以我们不必节约能源”的观点是错误的,92.1%的学生知道“同一时间里,南、北半球的季节是一样的”这种认识是错误的。85.4%的学生知道“地心的温度非常高”“电器短路造成火灾,不可以用水直接熄灭”。79.5%的学生明白“人类是由现代类人猿进化而来的”。当让学生判别“科学家做实验常需要多次重做实验,这样做的最主要目的”时,90.4%的学生认可“正确的科学结论应该是能重复验证的”这个观点。让学生选择“关于科学研究方法的论断”时,70.1%的学生认可“科学方法的核心是形成观察、实验、假设、验证、推理和结论”。中学生相应的科学知识与方法也比较理想。这表明连云港市的中小学生对相应科学知识的理解和科学方法的掌握处于良好状态,科学知识与方法又是其他科学能力进一步形成与发展的前提,这为学生科学素养的进一步提升奠定了良好的基础。[3]
3.中小学生对科学的兴趣及学习认同度良好
科学兴趣表现为对科学的好奇心和求知欲,以及由此生发的亲近、体验科学的心理倾向。同时,对科学教师教学方式的认同以及对师生关系的良好评价,又使得科学兴趣在学生的科学学习中得以持续,促进了科学兴趣向科学志趣的转化与提升,这种内在动力系统是设计与实施科学活动需要考量的重要因素之一。问卷调查结果表明学生对科学的兴趣浓厚,92.7%的小学生表示“喜欢科学,尤其喜欢参加各种科学实践活动”;90%以上的小学生表示乐意参观科技馆、博物馆、天文馆、动物园,喜欢小发明和小制作。与小学生相比,中学生对科学的间接兴趣更浓一些。中小学生对科学的教与学的方式也有着良好的认同度,认为教师“从不”、“很少有”、“有时”、“常常”、“总是”“把结论告诉我们,然后把大量时间做实验”的比例分别为47.1%、17.8%、13.5%、11.4%、10.2%;认为“从不”、“很少有”、“有时”、“常常”、“总是”“让我们准备一些学具以便课上用”的比例分别为3.6%、9.1%、16.8%、28.9%、41.6%;认为“从不”、“很少有”、“有时”、“常常”、“总是”“鼓励我们猜想并且通过操作、实验、演示验证猜想”的比例分别为6.6%、12.4%、18.8%、23.8%、38.4%。可以看出,学生对教师的科学教学行为给予了积极的评价。学生对师生关系也是比较认同的,62.8%的学生认为“老师鼓励表扬我”,77.6%的学生认为“老师不讽刺挖苦我”,68.9%学生认为“我和老师关系很近”。“亲其师,信其道”,学生的认可彰显出科学教学的魅力。
4.中小学生科技信息来源渠道呈现多元态势
从传统的印刷媒体、影视媒体、广播媒体到现代的电子媒体,新型信息传播媒介随着社会、经济和文化的发展正发生着深刻变化。调查显示,中小学生在顺应时展潮流的同时,能根据自身习惯、条件和环境学习科学知识,学生获取科技信息的渠道正呈现多元态势。问卷设计了报纸、课外图书、教材、广播、电视、杂志、互联网、音像制品、课堂教学、亲友或同学这十种获取科技信息的方式,要求学生选择最经常使用的三种方式,并按重要程度排出第一、第二和第三重要。以重要程度的前三个选项之和为衡量标准,初中生获取科技信息的主要渠道从高到低依次排列为:课堂教学53.7%,电视43.9%,互联网39.1%,报纸34.2%,课外图书34.1%,教材31.8%,杂志31.7%,亲友或同学12.4%,影碟、磁带等音像制品12.2%,广播4.9%;小学生获取科技信息的主要渠道从高到低依次为:课外图书56.4%,互联网41.0%,亲友或同学48.7%,课堂教学38.5%,报纸33.4%,电视25.6%,教材23.1%,杂志20.5%,影碟、磁带等音像制品5.2%,广播5.1%。由此可见,中小学生获取科技信息与知识来源的渠道正呈现多元态势,学校与家庭应该因势利导,合理用好这些媒介,以达到提升学生科学素养的积极作用。数据还表明,互联网正以其传播科技信息的快速、迅捷与方便的优势,越来越成为中小学生乐于接受的科技信息源。
(二)存在问题
1.中小学生科学素养的表现不够均衡
学生科学素养的不均衡主要表现在三个方面:一是科学知识方面,学生对贴近生活实际的科学观点的认识比较清晰,而对与日常生活较远的领域或抽象的内容认识不足,这说明学生在不同领域或不同抽象程度的知识获取上的难易程度有所不同。以小学生为例,33.3%的学生认为“数百万年来,我们生活的大陆一直在缓慢地漂移并将继续漂移”和“地球围绕太阳转一圈的时间为一年”是正确的常识;22.0%的学生回答“电子比原子小”是正确的;43.6%的学生认为“人到高原后出现头痛、恶心等‘高原反应’的原因是气压过高”;还有39.0%的学生认为“抗生素既能杀死细菌也能杀死病毒”这个观点是不正确的。以上问题的正确率都未超过50%,说明小学生的科学认识程度还是不高的。二是知行方面,当问及对“求签算命”的态度时,有78.0%、69.2%的中学生和小学生表示“不相信”;而当问及对“如果有人根据‘求签算命’的结果说你最近将有灾难”的态度时,只有34.1%、43.8%的中学生和小学生认为“根本不管它”,有65.9%、35.9%的中学生和小学生认为应该“多加小心”,15.4%的小学生认为应该“赶快寻找消灾方法”,没有中学生认为应该寻求解决的办法。当假设的情境映射学生的行为时,其态度容易出现摇摆,知行会发生悖离。三是城乡方面,数据表明农村学生的科技知识、信息来源渠道、科技活动、家庭环境与氛围等均弱于城区学生,这与农村学校科学教育装备的落后以及教师科学专业素养较低等原因密不可分。
2.中小学生科学探究的水平不甚理想
科学探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式,亲身经历以探究为主的学习活动是学生科学学习的主要途径。问卷设置了变量控制试题来映射学生对科学探究的理解水平,以“科学家想知道一种治疗高血压的新药是否有疗效”一题为例,该问提供了四个选项供学生选择:17.1%的学生选择“给1000个高血压病人服用这种药,然后观察有多少人血压有所下降”,12.2%的学生选择“给500个高血压病人服用这种药,另外500个高血压病人不服用这种药,然后观察两组病人中各有多少人血压有所下降”,9.8%的学生选择“给500个高血压病人服用这种药,另外500个高血压病人服用无效无害、外形相同的安慰剂,然后观察两组病人中各有多少人血压有所下降”,61.0%的学生选择“不知道”。问卷还设置了对比实验来映射学生的探究分析水平如何,例如,有两个敞开的瓶子,一瓶装满食醋,另一瓶装满色拉油,将它们放在有阳光的窗台上,几天后,发现两个瓶子不同了,该问要求学生观察结果,然后在提供的五项内容中做出选择。12.8%的学生选择“色拉油蒸发得要比食醋快速”,15.4%的学生选择“食醋和色拉油两者都蒸发一半”,12.8%的学生选择“只有含水的液体蒸发”,12.8%的学生选择“直接照射阳光是蒸发的必要条件”,46.2%的学生选择“不知道”。以上两题考查了学生对科学探究过程的理解,学生的选项良莠不齐,仅有9.8%和12.8%的学生能正确作答,表明学生对科学探究的理解和开放性思维明显弱于基础知识与基本技能,表现出作为科学学习内容的科学探究的学习与在新的情境下的运用出现分离的倾向。由此可见,对科学探究的理解与运用是学生的弱项,而作为学习方式的科学探究是探求未知世界的主要方法,是科学学科的核心能力,教学中要凸显学科核心能力和在新的情境下综合运用知识解决问题能力的培养,科学教与学方式的转变任重而道远。
3.制约科学素养提升的因素依然存在
中小学生科学素养的提升需要家庭、学校、社会的共同努力,营造良好的科技教育环境是至关重要的。以家庭藏书为例,小学生家中“没有藏书”的比例为2.6%,“1~10本”的为7.7%,“11~20本”的为10.3%,“21~50本”的为33.3%,“51~100本”的20.4%,“101~200本”的为15.4%,“200本以上”的为7.7%,“不知道”的为2.6%。一个人的精神发育史便是其阅读史,家庭的藏书量与学生的阅读量是呈正相关的,学生科学素养的提高很大程度上是从阅读开始的。在调查中学生家庭成员是否指导或关心孩子学习情况时,就过去一星期内家长“检查过你作业”、“指导过你功课”、“和你谈论过有关学校或学习事情”选项而言,“没有”的比例分别为49.5%、65.7%和41.7%,“有1~2次”的比例分别为24.4%、19.3%和12.2%,“有3~5次”的比例分别为21.3%、10.2%和14.6%,“几乎天天”的比例分别为4.8%、4.8%和31.5%。中小学生上过艺术类和文化类补习班的比例达46.6%,而上过科技类补习班的为0。由此可见,家长对学生科学素养的关注度还有待进一步提高。从学校资源看,“拥有科学实验室和科技图书杂志”的中学比例分别为29.2%和41.5%,小学比例为54.3%和56.9%。中学生“没用过、很少用、有时用专用室上科学课”的占82.8%,“科学课经常使用实验仪器”的占19.6%。学校不具备种植条件的占30.4%,有种植园的占19.7%。可见,课程资源还不能满足科学教学需要,课程资源的挖掘与利用尚有较大空间。从学生体验看,当问及小学生是否得过县区级及以上科技类的奖项时,得过的仅为2.6%,远远低于文艺类奖(12.8%)、综合类奖(10.3%)、其他学习奖(8.6%)、体育奖(5.8%)和其他奖(4.6%),中学生的科技获奖情况还要低一些,这表明中小学生缺乏科技类获奖的成功体验,也说明社会提供给学生科技类获奖的机会不足。
4.参与科学实践活动的经历有待加强
科学实践活动是中小学生运用科学知识技能,积累科学活动经验,形成科学能力和行为的重要途径。问卷设计包含了学生参与科学实践活动的内容,调查结果反映出学生对参与科学实践活动有着浓厚的兴趣,但参与度却不高。有92.7%的学生表示“我喜欢科学学习,尤其喜欢参加各种科技活动”;90%以上的学生表示喜欢参观科技馆、博物馆、天文馆、动物园、植物园,喜欢进行小发明、小制作等,而一年中去过“科技馆、博物馆、天文馆、动物园、植物园”的小学生比例为28.2%、25.6%、15.4%、41.0%和64.6%,中学生比例为7.3%、2.4%、9.8%、17.1%和7.3%。过去一年中参加过学校组织的科学社团、参观科技展览、野外科技考察、科技竞赛或科技节的中学生分别为18.6%、14.6%、15.8%和0,小学生分别为27.9%、32.8%、27.7%和30.5%。过去一年中家长曾带过中小学生到外地旅游的比例分别为26.8%和18.8%。目前,城市的科技馆、博物馆等公共场所都免费对外开放,学校可以联合这些社会机构有针对性地组织一些主题性的参观活动;农村地区也可以因地制宜地开展各种种植和养殖等科普活动。尤其是像阅读科普读物这样的活动,简单易行,投入少,组织容易,学生完全可以多参与、多体验,这对于保持和发展学生的科学志趣,掌握科学的知识和方法大有裨益。
三、提高中小学生科学素养的建议
科学兴趣、科学知识、科学方法和科学精神作为科学素养的四个核心要素和基本内容,科学技术的迅猛发展,为中小学生科学素养的养成提供了可能性和现实性,科学素养的形成和科学人才的培养不能一蹴而就,我们应该为科学教育的展开提供良好的保障条件,完善科学素养培养的各种途径。
(一)建立科学有效的中小学科学教育保障机制
一是提高对中小学生科学教育意义的认识。在提高全民科学素养行动中,中小学生是重点人群。中小学生养成“爱科学,学科学,用科学”的良好习惯,对于人的一生发展将具有重要影响。提高中小学生科学素养行动是保障“科教兴国”战略顺利实施的基础性工程,对增强国家创新能力和竞争力具有重要的作用。二是市、县(区)、校分别制定科学教育发展规划,教育行政部门的规划应以中长期为主,学校的发展计划应以年度为主,将科学教育纳入整体教育发展规划之中。三是强化学校科学教育的责任意识,明确其在科学教育中的责任主体地位,充分调动学校实施科学教育的积极性,把科学教育质量作为督导学校教育现代化建设、教育质量提升和校长业绩考核的重要内容。四是完善科学教师的岗位管理,规范岗位设置、岗位职责、聘任标准、聘任制度以及职称评定和相关待遇,并加强科学教师的业务培训。五是建立科学教育工作奖励、考核机制,将从事科学教育的教师和参与科学活动的学生均纳入评价系统。科技辅导员如能组织学生参加各类科技竞赛活动并取得良好成绩,应在晋级评先、职称评聘、年度考核等方面进行嘉奖。学生参加科学实践活动取得的成果也应记入其成长档案,作为评定成绩、获奖评优的依据之一;开办科技特长班、科技特色学校,对在科技活动中获奖的学生予以充分表场;在条件具备时将科技活动的成绩纳入学生学业测评指标。
(二)充分发挥各类课程的科技教育整体功能
新课改倡导课程内容的综合性、课程功能的发展性、学习方式的自主性,决定了中小学科学教育是所有教师的共同责任。科学教师在学生科学素养的培养上责无旁贷,但其他学科的教师同样肩负着传播科学知识、弘扬科学精神、培养科学兴趣、激发探究欲望的使命。强调科学兴趣的培养是十分重要的,兴趣是激发好奇心和灵感的有效手段,是发现的先导。教师应细心呵护青少年与生俱来的好奇心,通过情境创设、媒体运用、动手操作、体验学习等手段激发学生的学习内驱力,并在教学中不断地变换教学方法,唤起学生的探究欲望,鼓励他们积极主动、专心致志、津津有味地探索科学现象的本质和规律。从某种意义上讲,国民科学素养的高低,基本上是由基础教育的普及程度和平均受教育水平决定的,中小学生受教育的状况基本决定了国民科学素养的面貌。务本求实,中小学课堂教学应落实新课程改革的要求,按照课程方案开齐、开足、上好与科学教育密切相关的课程,在选修课中开设科技教育,在活动课中增加科技含量,强化科学实践活动,在相关学科中渗透科技教育,普及信息技术教育。[5]
(三)构建立体的科学教学体系,倡导“做中学”、“做科学”
调查表明,从小学到初中,学生的科学素养不仅在总体水平上持续提高,而且在科学能力上也获得了较大程度的增长,说明学校教育对学生科学素养的发展发挥着关键作用。然而,科学教育中“面向过去”的现象依然存在,如课外科学活动机会少、效果差,科学教育教学脱离社会,不能充分运用公共科学教育资源等。所以,要进一步提高中小学生科学素养,切实加强和改进学校的科学教育教学工作,我们应该发挥科学教育每一条途径的独特作用,为学生建立一个立体的科学教学系统。科学课程的实施要求学校以多种途径开展科学教育教学,如基础型课程、研究型课程和拓展型课程的开设,组织学生参加各种课外科学实践活动等。当前,科学教育所倡导的“做中学”理念尚未产生其应有的教育作用,学生的探究能力还比较薄弱,学校对学生的课外科学实践活动普遍不够重视,不仅为学生提供参与的机会少,而且他们的学习效果也不理想。由此可见,科学教育迫切需要解决的问题是,如何让学生在“做科学”中学习科学,我们应该帮助更多的学生获得参与各种个性化的课外科学实践活动的机会,从而提高活动参与的质量,使学生“面向未来”的科学素养真正获得提高。
(四)完善实验教学,增强大众媒介的科普力度
一、培养高师化学专业师范生科学素养的意义
科学素养,又称科学素质或科学技术素养,它是现代公民必备的基本素质之一,是基础教育阶段科学课程改革的出发点和落脚点。公民科学素养的培养主要依赖于基础教育。在教育部颁发的基础教育“课程标准”中,科学素养都是重要的教育目标。教师作为科学知识的传播者,其自身科学素养的高低,直接影响着学生科学素养的高低。高师院校承担着为基础教育培养合格教师的基本任务,它所培养的师范生也应该具备较好的科学素养,应该能在基础教育教学中为提高我国公民的科学素养作出贡献。因此,从长远的角度看,师范生的科学素养水平对我国的未来发展起着举足轻重的作用。那么,如何培养师范生的科学素养,就是摆在高师院校师范生教育面前的重要课题。在高师院校中,化学教育的任务是培养具有创新精神的高素质的化学类专业人才,同时还要培养高素质的化学或科学教师。戴安邦教授曾指出,全面的化学教育是指“不仅传授化学知识、技能,而且要训练科学思维和科学方法,培养科学精神和科学品德”。现代科技的发展离不开化学化工技术的发展,也离不开化学学科的教学工作。化学教学在高质量人才培养过程中发挥着重要作用。因此,高师院校化学专业的师范生,是一名准教师,毕业后将承担着我国基础教育发展的重任,他们既要具备较高的科学素养,又要为基础教育培养人才奠定基础。受传统教育影响的化学专业师范生,亟待更新观念和方法,既要具有前瞻性的广阔眼界,又要提升自身科学素养,努力使自己适应当今基础教育中学生发展个性的需要。
二、培养高师化学专业师范生科学素养的内容
1966年,美国学者根据调查,揭示了科学素质的六个范畴:即概念性知识,科学的理智,科学的伦理,科学与人文,科学与社会,科学与技术。但是,科学素质的内涵也在发展,1996年,美国一些学者认为科学素质包含以下内容:(1)概念性知识;(2)科学的研究方法;(3)科学的精神或态度;(4)科学与人文的关系;(5)科学与社会的关系;(6)科学与技术。由此,现代西方学者对科学素质的认识,以及对学生的教育理念,则更为深入:培养学生从科学与社会的角度主动地思索社会问题的解决方法并付诸行动的技能,这是每个社会公民不可或缺的基本素养[2]。在我国,大多数学者认为,21世纪的教育是知识、能力、素质教育并重、协调发展的教育。我国理工科的课程目标之一就是提高全体学生的科学素质。教师是教育活动的组织者,教育的成功与否直接取决于教师。面向未来的化学师范生是从事知识、能力、素质全面教育的基础教育教师,时代要求他们,应具备全面的化学科学素质,全面的化学科学素质主要包含:(1)基础科学知识和化学专业知识;(2)专业实践能力;(3)化学科学意识;(4)现代教育理论和理念。这就要求高师院校在制订师范生的培养方案时,要充分考虑国家的长远战略、人才的培养目标,也要切合教育发展的规律,能够较好促进师范生的全面发展;高校教师要认真履行职责,不仅要传道授业,更要授生以渔,做好师范生的表率,帮助学生实现健康成长;师范生则要努力学习,充分利用高师院校的教育资源,提高自身的科学素养。总之,要在高师院校的各种教育实践活动中,利用各种资源性因素,努力营造培养师范生的科学素质的有利条件。
三、高师化学专业师范生科学素养的培育
近年,教育部基础教育的“化学课程标准”和“科学课程标准”,其中,均强调“以提高学生科学素养为宗旨”,“以探究学习为核心”。作为师范生,自身的科学素养也必须达到甚至要高于“课程标准”的要求。
1.加强理论知识学习,奠定坚实的知识基础在日常教学中,教师的教育实践,应该贯彻“以生为主”的教学理念,把课程与课堂紧密地联系在一起,作为培养学生科学素养的重要渠道。其中,我们要使学生掌握常用的、基础的知识,通过对化学知识的系统学习,形成对化学现象的基本认识;务必学习科学与技术、化学化工技术应用与人类发展、社会进步的关系;也要引导学生自觉地关心自然、社会、科技以及生产、生活中的化学问题,了解化学学科研究的最新成果,帮助学生学会运用已有知识对现实问题进行初步研究,逐步形成对社会、对自然的正确的情感、态度和价值观,这些都有利于培养学生科学素养。要提倡情景化教学,理论联系实际,从生活走进化学,从化学走进社会。如,根据生活中有不法商人利用化学技术进行非法活动,可传授学生识假的常识和办法;食品安全中,炸油条的面粉中掺放洗衣粉发泡膨胀的事实,使学生们认识到生活中的化学,化学源于生活,要有意识地向学生渗透可持续发展的观点和绿色化学意识。我们应该更多地传授“生活和社会中的化学”,以此来增加学生探究和创造的兴趣。这就要求教师要把问题置于学生的日常生活和社会背景下来加以处理,也要利用化学技术的新发展在我们社会日常生活的应用及影响的案例,使学生能从科学技术的角度理解社会,从社会的角度去认识科学技术,从而激发学生的科学兴趣,拓宽学生的知识面。
2.以专业实践能力为主,培养热爱科学的情感化学是一门实验的科学,化学实验作为化学课程教与学的重要内容和方式方法,对于提高化学教学质量,全面落实培养科学素养的目标,具有其他化学教学内容和形式所不能代替的特殊作用。通过实验可以培养师范生实事求是、严谨认真的科学态度。实验常常跟假设、条件控制、观察、测量、收集和运用数据、资料加工整理等科学方法和思维方法密切联系。在实验中,学生会受到严谨的科学方法的熏陶和训练,认识和理解科学过程,学会如何“从事科学”研究。教师还要经常组织学生参观工厂、农村的种植大棚、生态产业园区、高新科技园和科技馆等,还组织师范生开展生态环境调查、水污染调查、空气质量监测等实践活动,指导师范生动手调研,撰写调研报告。所有这些,不仅增长了他们的知识,开拓了视野,更主要地是促进他们了解社会,培养了他们的科学素养。在实践活动中,教师一定要给学生充分的思考时间和空间,要尽可能多地增加学生动脑思考、用眼观察、用口表达、动手操作的时间,让他们独立地进行实验准备,独立分析实验数据,独立分析实验结论,独立想办法解决实验过程中出现的各种问题,让学生积极地思考:目标是什么,该准备什么,该怎样设计方案和过程;怎么做才能更好地达到实验目标;这么做的原因是什么,如果发现问题,怎样去解决。以此激活他们的思维,使他们的潜能和创造性都表现出来,从而完善和提高师范生的科学素养。
3.培育校园科技文化,提高师生科学素养培育浓厚的校园科技文化氛围,大到教学楼、科技馆、图书阅览室、各类实验室、实践实训基地的建设与完善;小到各种校园环境的优化,如举办科普画廊、开设科普和科学讲座等活动,应大力鼓励学生社团举办科普文化活动,激励学生参与各种科技实践或调研活动、参与组织任课教师科研项目,从而促进化学专业师范生科学素养的培养。坚持把化学学科专业和师范性特点结合,认真组织、指导学生动手制作教具,积极开展各项课外实践活动。许多大学通过举办“化学科技文化节”活动,对学生的思维能力及创新意识的培养起到了重要作用,同时这些活动的举办将促进学生更好地掌握与应用专业知识,顺应未来教育的发展趋势。学生自行拟定科技活动内容和方案,结合实验室条件和指导教师的帮助,开展科技表演活动和小发明、小制作、小论文写作等。几年来,信阳师范学院学生社团“青年化学研习社”在实验室多次进行了化学魔术设计和演练,在学校成功举办了“奇幻魔术”、“化学话剧”、“魅力化学科技艺术节展演”、“趣味化学知识竞赛”、“化学实验奇思妙想”等表演,编印出版了《化学青年》内部期刊10多期,激发了学生学习和探索的兴趣。开展课外科技活动要突出科学性、示范性、趣味性等特点,也要注重培养师范生学科技、用科技的意识,锻炼师范生组织科技活动的能力。通过参与各种科技实践活动,更好地领悟和掌握科学知识,了解科学方法,培养科学精神,从而提高自身的科学素养。
4.装备现代教育理论,全面提升科学素养现代教育理论也是一门科学。教育理论是指教师有意识地运用教育理论知识指导教育教学实践的意识和能力,主要包括教育理论知识、教育观念以及运用教育理论知识解决教育教学问题的思维和方法,它作为教师教育的主体性内容,对提高教师素质、促进教师的专业发展具有重要的作用。在教育理论的指导下,重视师范生教学实践能力的锻炼。化学专业师范生,应该完善现代教育理念、教育方法。化学教学系统,是一个综合复杂的运作体系,它包括了基于全面育人、促使学生个性特长发展的教育目标,以教育媒体为中介而运作的教育动力系统,也包括以学生和教师为双主体、和谐互动的学习系统,还包括师生双方交互作用的反馈系统。这就要求,教师不应是单纯的知识传授者,更应是一名指导者、促进者的角色;学生不仅仅是知识的接受者,更应该是学习对象的探索者、研究者。为此,师生双方应互动合作,实现“教学相长”:理解化学学科或相关自然科学学科;学习化学科学或统合学科的探究过程;谙熟化学科学知识与技术、自然、社会的辩证关系;理解运用有关知识和技能进行创造性的学习等。
5.以科学精神为主,培养科技伦理观科学精神是科学家在长期的科学实践中形成的,它具体体现在科学家奋斗的历史中,化学史是科学家认识世界、改造自然、创造发明的奋斗史。化学史上的每项重大发现都是经过科学家们反复地争论、验证后才建立起来的。科学家们追求真理的精神,可以让学生切实感受到“真理贵在坚持”的道理。例如,“燃烧的氧化学说”的建立就是一个典型实例。瑞典化学家舍勒、英国化学家普利斯特里都曾发现并制得了氧气,也对其性质进行了初步研究,但由于受“燃素说”思想的影响,因而未能提出“氧气”这个概念。化学家拉瓦锡从1771年9月开始研究燃烧现象,他敢于质疑“燃素说”,正确地使用定量分析实验的研究方法,通过分解氧化汞后得到了普利斯特里和舍勒所描述的助燃性气体,并于1777年正式把这种能助燃的气体命名为氧,首创了“燃烧的氧化学说”,从而彻底地了“燃素说”,并使化学蓬勃地发展起来。在教学过程中综合运用化学史中的故事,能够使学生认识到科学技术的发展永远不会停滞,人类社会将不断前进,从原始、愚昧、落后逐步走向进步、文明、富裕、繁荣。通过了解现代化学科技发展中的重大事件以及化学家的科研事迹,帮助师范生树立科学的世界观,学习他们善于观察、善于思考分析、勇于实验的科学精神,学习他们发现问题、分析问题和解决问题的科学方法,学习他们尊重事实、尊重真理的科学态度,学习他们团结友爱和互相帮助的科学精神。
四、结语
关键词:科学素养;科技教育;机制探讨
中图分类号:G40―012
文献标志码:A
文章编号:1009―4156(2014)08-076―04
科技教育是提升公民科学素养的重要途径,不但与国家竞争力密切相关,而且对人类社会的可持续发展具有重要影响。在全球科技竞争日趋激烈的今天,世界各国都把科技教育摆在十分重要的位置,并将其作为一项长期任务全力推进,努力发挥科技教育对公民科学素养的导向、激励和培育功能和作用。
一、强化科技教育对公民素养提升的促进作用
科技教育关注现代人所必需的科学素养,是个人和国家生存与发展的“必需品”,也是塑造国家竞争力的重要内容。科技教育的目标指向是培养具有基本科学素养,树立科学思想,崇尚科学精神,了解科学知识,掌握科学方法的公民。科技教育不但能够帮助公众更好地了解世界和人类自身,而且能够使科学技术的第一生产力作用有效发挥。一个国家的科技教育水平越高,公民科学素养的水平也会越高,对科学技术发展的支撑力也就越强,这种内在的逻辑关系把科技教育与国家科技竞争力紧密联系在一起,也使得科技教育成为实现国家长治久安的重要举措。事实证明,公民科学素养是建立国家科技自信的重要基础,为了保持竞争优势,发达国家把科技教育作为重要支撑手段,坚持不懈地高度重视并积极推进,在提升公民科学素养和增强国家科技竞争力方面收益显著。近年来,我国科技教育取得长足进步,但是与发达国家相比,我国科技教育在帮助公民树立科学观念、培养科学思维、确立科学价值、形成科学信念、掌握科学方法等方面的潜力还远远没有发掘出来。
对于一个国家而言,加强科技教育是提升公民科学素养的必由之路,也是建设创新型国家的必然选择,在我国迈向现代化的过程中,大力发展科技教育和提升公民科学素养应该成为重要的优先选项。科技教育高度重视人的因素,高度重视公民科学素养培育,高度重视全社会科学发展的协调性,因此,科技教育既能够促进公民内在创新潜能的拓展和延伸,也具有在更高层面上推动精神文明进步的功能。科技教育不但为社会公众认识科学提供了重要的思想来源,帮助公众增强科学认同感,树立科学意识和科学理念,而且能够激发学科学用科学的热情,从而在全社会树立共同的科学知识观与价值观。由于科技教育强调将科技知识导人公民教育过程,从而形成一种渗透并弥漫于社会群体和个体的科技氛围,不断强化全社会的自主创新热情和潜质,达到引领和支撑国家科技竞争力发展的目的。
按照《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》,到2015年,我国正在接受正规教育的人口占比为48%,从业人员继续教育人口占比为52%。对于科技教育而言,前后两者属于既有关联又有差异的系统,正规教育阶段的科技教育可以通过有组织的系统化学习来推进,而继续教育则必须以非系统化的柔性方式开展。目前,我国正规教育的高中到大学阶段对科技教育的重视程度较高,但是义务教育阶段对科技教育的重视程度仍然不够。我国九年义务教育阶段的人口占比高达29%(见表1),按照教育要“从娃娃抓起”的理念,义务教育阶段既是科技教育的关键阶段,也是提升公民科学素养的重要突破口,必须给予高度重视。
当今世界正处于人类历史发展的重要转型期,科学技术的快速发展和经济全球化的深入推进,加速了人类社会向以知识为基础的社会转型。一个国家的公民如果不具备必要的科学素养,将难以应对激烈的国际竞争和满足时代的发展要求。应对挑战的有效之策就是加强科技教育,努力培养公民科学思维,挖掘公民科技智慧,激励自我超越意识,建立科技发展愿景,通过共同的科技价值观为引导,增强公民获取和运用科学知识的能力,提高公民参与科技创新的热情,形成持续推进创新型国家建设的强大动力。
二、明确科技教育顶层设计的国家战略导向
【关键词】培养;科学;素养
当前,学术界对科学素养的表达已有一个大致的共识,总的来说,科学素养包括科学知识、科学思维、科学方法、科学态度和科学精神等几个方面。在新课程物理教学中,为什么要重视对学生科学素养的培养呢?
一、重视对学生科学素养的培养
我们知道,新课程是三维一体的教学目标,在这个目标中,知识和技能是第一位的,这说明物理教学的第一要素仍然是物理知识与技能的传承与培养,然而,对学生科学素养的培养还是物理学科教学的重要目标。物理教师在进行课堂教学设计时,必须充分挖掘教材中科学的素材,将科学素养的培养有机地渗透于物理教学的过程中。新教材的编写努力体现物理知识的产生和发展,体现物理研究的过程与方法,体现物理与技术发展对生活、生产和社会的影响。通过物理的学习提高学生的科学素养。
在科学技术迅速发展的今天,一个人的科学素养的高低,绝不是无关紧要的,已经开始影响到一个现代社会中的人的生活质量。比如,家用电器的正确使用,用电、用气的安全常识,家用电器常规保养和维护等等。同时也在不断影响和改变着国民的价值观和对许多问题的看法。科学技术有关的政策都要在公众理解基础上才能实现决策的民主化和公开化。随着科学技术的发展,今后需要有效地借鉴科学技术知识才能得以解决的公共政策问题越来越多,科学技术决策的民主化进程与公众科学素养水平的提高的进度具有密切的相关性。因此,在高中物理教学中,培养学生的科学素养是教学的重要目标之一。
二、老师在学生探究活动中,应如何发挥作用
新课程大力提倡学生进行探究学习活动,老师在学生的探究学习中,如何发挥应有的作用,培养学生的科学素养呢?我们所说的探究教学,是学生在老师的指导下,进行主动探索知识,获得知识与实践能力的过程。可见,学生知识与能力的获得不是由老师强行向学生灌输得到的,而是学生主动思考、探索,经历探知过程得到的。这种学习方法能使学生体验到科学研究的过程,从而发展学生的创新能力与实践能力。教师在这一阶段要联系学生以前学过的知识,创设问题情境,使学生水到渠成地发现问题,提出问题。笔者认为,教师在学生探究活动中是思维和方法的引导者,是学生活动的设计者,是学生学习过程的交流者,是学生学习的帮助者,是学生学习的合作者,学习情境的创始者,是学生学习的激励者,是学生好奇心、创造性思维的保护者,也是学生自信心的树立者,学生学习遇到困难伤心时的抚慰者。可见,教师是培养学生科学素养的培养者。
三、教学案例:法拉第的探索
师:磁场从何而来?
生:有永磁体(条形磁铁、蹄形磁铁)、通电导线、通电螺线管。
师:对,意大利的科学家伏达制造了伏达电池,使人类获得了持续的电流,由于伏达电池产生的电流小,造价高,我们能想一下,有没有其他提供电流的方式呢?1820年丹麦物理学家奥斯特发现了“电流的磁效应”,引起了人们的极大震动,此实验建立了电与磁之间的联系,打破了人们一度坚持的“电磁分立”的观点,这种电磁有联系的观点,激发了很多敏锐思考的科学家的兴趣,大家猜猜,他们是怎么想的呢?
生:可能是想到了磁能不能产生电的问题……
师:对!很多科学家都在思考这个问题,早在1821年,安培就开始探索转磁为电的途径,由于实验在稳恒电流下进行,他没有成功;1823年,瑞士物理学家德拉里夫的助手科拉顿,将一个螺线管与一个电流计相连,为了避免强磁性磁铁的影响,他把电流计用长直导线连着,放在另一个房间,科拉顿没有助手,当他把磁铁投入螺线管后,立即跑到另一个房间去观察,十分可惜他也没有观察到电流计指针的偏转。法拉第最初也没有发现,但他毫不气馁,终于在1831年8月29日,观察到磁生电的现象,而他已为之整整奋斗了10年!
老师指导学生进行实验探索活动(略)
师:刚才我们经历了一次科学探究的过程,从发现问题,提出假设,设计实验,分析结果。这么看来科学探究离我们一点也不遥远。在1831年的11月,法拉第就向英国皇家学会,递交了他的实验报告,提出了电磁感应现象的定义。我们把这样产生的电流叫感应电流。根据法拉第电磁感应现象制成了发电机,使人类大规模使用电能成为了可能。
四、教学分析
1.引入物理学史,说明物理学与人类文明有着密切的关系。通过介绍历史背景,整个介绍了它的发展过程。过去很少介绍这方面的知识,尤其对人类进步的影响更是很少介绍。但本节课一开始就激发了学生们研究的兴趣。整节课使学生们体验到了物理学的发展推动了人类社会文明的进步。
2.通过探究过程渗透了科学方法的教育。从奥斯特发现电流产生磁场后,引导到当时的科学家的所想所做。本节课还突出了辩证唯物主义思想教育,让学生知道了法拉第成功经验,吸取科拉顿的教训。
3.注重态度、情感、价值观的教育。本节课除了教师的讲解,还强调了学生在社会调查中要关注科学技术和社会的紧密联系。学生通过文献的查阅、整理、交流,了解到法拉第百折不挠,在多次失败后最终解决了磁生电的问题。了解到科学家的治学态度并从中体会到任何一项科研的成功都取决于科学家群体的努力,从而树立了正确的态度、情感、价值观。