时间:2023-06-13 09:23:13
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科学素养不是一个简单而明确的概念。国际公众科学素养促进中心主任、美国芝加哥科学院副院长米勒教授认为:“科学素养应定义为对于科学技术具有读写的能力”。从三个维度定义了科学素养的概念:(1)对科学原理和方法的理解:(2)对重要科学术语和概念的理解:(3)对科技的社会影响的意识和理解。我国学者还认为学素养应包含:科学知识、科学方法、科学能力、科学意识和科学品质等。科学素养这一概念的含义和解释,是从多方面界定人们对科学的认识的。在我看来,科学素养是一个人对待科学的态度、对科学知识的掌握理解和对科学事实的判断及预言。
2、中学生所具有的科学素养的现状
中学生的科学素养结构应包含以下几个方面:科学知识;科学能力;科学探究的过程与方法;科学品质;科学意识,五大要素。中学生所具有的科学素养现状包括以下几方面:
2.1中学生具备一定的科学知识。中学生掌握了物理、数学、化学、生物、地理、医学、环境等学科的基本知识,但对于经济、医学、前沿学科方面的知识知道的较少。中学生虽然掌握了一定的基础知识,但应用知识解决实际问题的能力相对较差。
2.2中学生的对科学研究过程和方法的理解偏低。中学生“对科学过程和方法”的重视程度不高,过分重视科学过程得出的结果,并不重视其探究过程和方法。
2.3中学生的科学态度、科学精神较欠缺。中学生的科学态度、科学精神较欠缺表现在中学生对问题、现象好奇不足,对自然现象不愿意追根究底。因而对自然现象不能获得更全面、更深入的理解。
2.4中学生的学习方式存在较大的问题。学生上课时能够提问,但多数学生在学习中提不出或不能提出有针对性的问题。多数学生不会自学,不知道在书中做注释,在学习上缺乏主体参与和再加工。主要是被动接受任务,系统归纳总结少。
3、物理教学与科学素养的关系
物理教学与科学素养的关系是,物理教学是培养中学生科学素养中的重要环节,可以通过提高物理教学来提高中学生的科学素养。
3.1物理教学是传播科学素养的重要途径。物理教学是传播科学素养的一个重要的途径,中学物理学教学的根本任务是提高学生物理科学素养。
3.2物理教学在培养中学生科学素养中具有不可替代的作用。“高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程,与九年义务教育物理或科学课程相衔接,旨在进一步提高学生的科学素养”,这是高中物理课程标准在课程的性质中明确指出的。在物理科学技术飞速发展的今天,掌握物理科学素养,可以使中学生面对物理学现象、事件和问题时,能够运用物理学相关的原理和科学方法做出判断或决策。
3.3物理实验教学在物理科学素养教育中具有重要的作用。物理学是一门实践性学科,科学实验能使学生接触实际的物理,并能仔细地研究物理现象,调动学生的学习积极性,培养学生对实验原理的理解能力、思维能力、对实验结果做出分析和解释的能力。
4、物理教学中应怎样培养中学生科学素养
二、如何在初三复习过程中培养学生的科学素养
1注重“双基”,为提高学生科学素养夯实基础
近几年来各地的新课改都在以提高学生的科学素养为主旨。在许多的中考试题都在围绕提高叙事的科学素养,注重了以“双基”为载体,通过态度、观点、方法、情感及现实生活中重大化学问题进行“包装”,重点考查能力,特别是对学生的实验能力、信息的采集和处理能力、知识的迁移能力、自学能力的考查。因此在复习过程中通过搞好“双基”来提高学生的科学素养是一种可行的途径。通过化学基础知识和基础能力的培养,可以有效的培养学生的科学素养。在化学复习中要让学生牢牢撑握“双基”,特别要注重前后知识的联系并重视化学实验,通过实验来探究和理解书中的理论。
2利用好试题,在知识的应用过程中养成科学态度和方法
科学素养是指一个人了解和进行个人决策,参与公民事务和文化事务,从事经济生产所需的科学概念和科学过程,科学素养还包括一些特定门类的能力。这是美国人定义的科学素养的内容。这些内容涵盖了一个公民的知识,能力和价值观。科学的知识支撑着我们的思想行为,科学的方法依赖于科学的知识,也体现着一个人的能力。而初中生正是学习知识,形成能力的年龄,在初中生物学领域学习和掌握一定的生物学概念、原理、事实及应用,这对在初中生物教学过程中培养学生的科学素养来说是必要的。
二、生物课堂中对学生科学素质培养重要性
生物科学是一门重要的自然科学,“二十一世纪是生物学的世纪”。实践证明,美国的中学生物教育事实说明了中学生物培养科学素质是完全可行的。而我国是一个农业大国,现在阶段,我国实行的是九年制义务教育,大多数的人读完初中后就直接走向农业生产,这些人的科学素质如何,直接影响到我国的综合国力。现行我国的中学义务教育生物学教学大纲,大纲明确规定教学目的要求包括三方面即知识教育、能力培养和政治思想教育。其中能力培养大纲提出“通过科学方法训练,培养学生的科学素质”。由以上分析来看,在我国初中生物课中加强对学生科学素质培养重要性。
三、激发科学兴趣,有利于中学生科学素质培养
“兴趣是最好的老师”,是自发学习的动力,生物学的学习也不例外,同样兴趣也是其学习的动力。创设奇趣意境,培养学生科学兴趣,科学兴趣是学生求知欲望的集中体现,它是学生在探索自然获取知识过程中一种特殊的认识倾向。每个学生都是天生的科学家,他们生来就对周围的世界、尤其对自然界中那些有生命的东西充满好奇心。培养学生的科学精神就应该从培养学生的好奇心、培养学生对科学的兴趣、培养学生不断探索的精神做起,同时,也有利于中学生科学素质培养。
四、加强科学方法训练,有利于中学生科学素质培养
科学方法是人类认识世界和改造世界的强大武器,也是生物学教学的重要内容和主要工具。在初中生物学教学中,学习和应用科学方法对于学生学习知识和能力培养有不可低估的作用。初中生物学的基本概念、原理和规律,是在大量研究的基础上总结和概括出来的,具有严密的逻辑性。掌握正确的科学思维方法,培养分析和概括能力,是科学素养培养的一个重要内容。教师应尽力在教材内容中为学生寻找供他们进行思考和概括的材料,引导他们通过分析、比较、抽象、概括等形式的训练,培养分析和概括能力。如对光合作用的原理探讨,对学生指出若人们将光合作用的机理搞清楚,解决目前困扰全球的粮食、能源问题就可指日可待,人们在实验内模拟光合作用的过程,只要提供二氧化碳、水和阳光,就可源源不断地获得糖类等有机物。在教学中,教师要加强对学生进行科学方法的指导,加强分析和概括等能力的训练,这是科学素养培养的一个重要途径。
五、树立科学的实践观,做好探究实验,有利于中学生科学素质培养
科学的实践观是认识论乃至整个哲学的首要的基本的观点,只有实践才能科学地认识世界、改造世界。科学实验是实践的基本形式之一,这就要求我们要有强烈的实验意识、较强的实验能力。目前,我们初中生特别是农村初中生实验能力极差,初中生物学是一门实验科学,实验是生物科学基本的研究方法。“探究性实验”以实验探究为核心,充分调动学生的各种感官和思维,有助于培养学习兴趣,激发学习的主动性和积极性,让学生在“实验探索”中提高能力。有助于形成客观、实事求是的科学态度,认识科学实验的基本方法。有助于提高学生的各种能力,尤其是实验能力、观察能力和思维能力。有助于培养学生的科学精神、创新精神与创造能力。新教材有许多探究性实验,扎扎实实搞好“探究性实验”教学,是培养学生科学素质的有效途径和方法。
六、通过生物科学史的教育,有利于中学生科学素质培养
我们的社会提倡榜样,无论什么领域都有各种各样的榜样,在生物学教学上对同学们渗透一些生物科学史不但会激发同学们的兴趣,同时也可以使他们了解任何事情的成功都离不开坚持不懈地努力,一个实验结论的得出,一项科研成果的发现,背后都有感人的故事,教师通过一些经典的事例,经典的实验,如:胰岛素的发现,杂交水稻的发现,使同学们在接受新知识的基础上,明白如果没有顽强的意志,任何事情都会半途而废,那么现在在学习中遇到一些小困难真是微不足道,从而增强其克服困难的决心。让同学们懂得科学并不神秘,只有鼓足勇气,不怕困难,有毅力,善于发现和解决问题,每个人都可以成为科学家。关键在于学习的态度,态度决定一切。可见,通过科学史的教育,使学生领会科学精神,有利于中学生科学素质培养。
总之,随着素质教育的大力推广,科学素质已越来越成为一个现代人基本素质中不可缺少的重要组成部分。初中生物课程是中学生素质全面发展所不可缺少的一门课程,更是培养和提高学生科学素质的主阵地之一。而加强科学素养的培养,是一个全方位的系统工程,科学素养的形成也需要一定的过程,需要全体初中教师的共同努力。俗话说:功夫不负有心人。只要我们热爱学生,乐于奉献,在平时的工作中勤于钻研,自己讲的初中生物课一定会生动有趣,每个学生的科学素养会显著提高,作为一名合格的初中生物教师也一定能让学生经过课程的学习成为具有良好科学素质的人。
【参考文献】
[1]杨利银,仲建新.《中学生生物科学素养调查研究报告》.
[2]林胜男.《简析中学生生物素养及提高途径》.
[3]戴文和.《谈初中科学课堂教学中学生科学素养的培养》.
笔者参加了我校报批的《初中生物教学中培养学生生物科学素养的途径与方法的研究》市级课题研究。“利用生物学原理,培养学生的生物科学素养”是其研究的项目之一。为了通过实际的课堂教学实践验证“利用生物学原理,培养学生的生物科学素养”是“初中生物教学中培养学生生物科学素养的途径与方法的研究”中的一种切实可行的方法和手段。兹将本人负责的项目作如下总结:
生物学原理是生物科学素养的主要载体,而生物学原理的教学则构建了培养学生生物科学素养的主要平台。生物学原理科学课程倡导培养学生的科学素养,科学素养的中心特点是,理解重要的科学观念,懂得科学技术潜含的力量及各自的局限性;具备科学思考的能力;能够将科学知识和科学思维方式运用于个人决策或参与公共文化事务之中 。生物学原理是观察、实验、思维相结合的产物,它不仅呈现了生物科学的事实观念和特点,而且还呈现了生物科学的探究方法和探究方法。因此,生物学原理是生物科学素养的重要载体,而生物学原理的教学则构造了培养学生生物科学素养的重要平台 。
生物学原理的重要特点生物学原理反映了生物界中的现象、过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律,反映了生命活动中的本质关系,是生命活动的基本规律及形成机理 。生命性生物学原理重要阐明生物生命活动的规律,而生命活动规律重要表现在新陈代谢、应激性、生长发育、繁殖、遗传变化、进化及系统发生等方面 。生命性是生物学的根本特性,生物学原理是围绕生命活动这个中心展开的。综合性生物界具有少样性,生命系统具有少层次性,而且是高度组织化的,如生命系统的层次有细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈 。在生物系统不同层次上有着各自的生物学原理,但每一具体的原理都不是孤立存在的,它们之间存在着一定的关系 。许少原理不仅超越了生物科学单一学科分支的范畴,涉及到各种生物类群,而且涉及数学、物理、化学等其它学科,特别是近代生物科学的综合性发展更加注重了学科知识与技术的综合运用 。因此,生物学原理的综合性特点为培养学生的生物科学素养提供了更为广泛的资源和空间 。
加强生物学中心观念的教学生物学原理是建立在生物学观念基础上的更深一层次的生物学知识,它反映了生物学事实或观念之间的相互关系 。学生形成生物学观念和掌握生物学原理之间存在着不可分割的辩证关系 。一方面,形成生物学观念是掌握生物学原理的基础,观念不清就无法掌握生物学原理;另一方面,掌握生物学原理可以使学生从生命活动变化中去进一步地理解巩固生物学观念 。教师引导学生建立正确的生物观念是使学生掌握生物学原理的前提,没有这个前提生物学原理的教学就无从谈起 。加强观念教学必须使学生获得足够的感性认识 。教师要创设便于理解观念的良好环境,提供探索生物学观念所必须的感性材料或典型事例 。
教育的目的在于提高公民的素质,提高素质不等于片面追求高学历,教育必须与生产劳动相接合,必须为现代化建设服务,培养德、智、体、美、劳全面发展的建设者和接班人。但在现实的教育形式下,学校片面的追求升学率的提高,而普遍忽略其他方面的教育及培养。在很大程度上与素质教育相背,教育与素质教育和实践相互脱节,学生毕业走入社会,技术、技能等能力极其低下,创新意识薄弱,知识面狭窄,应用能力不足等缺陷。学生的生物科学素养极其低下,严重影响了教育事业的发展进程,中学生物教学中存在的问题严重制约着学生生物素养的培养和提高。因此,利用生物学原理培养学生的生物科学素养显得尤为重要。
生物科学素养是指参加社会生活、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、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以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。其最基本的含义是指学生能够合理地将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。生物学素养是公民科学素养中重要的组成成分。是人们在认识自然和应用生物科学知识的过程中表现出来的内在本质,包括人们所掌握的生物科学知识、技能和方法,以及在此基础上形成的生物科学能力、科学观以及科学品质等方面。是公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力、以及相关的情感态度价值观。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,以及在已有的基础上不断提高自身科学素养的能力。
良好的科学素养是一个人成功的基石。科学素养是一个人综合素质和能力的体现。需要在长期的学习、工作和生活中逐步培养和建立起来。作为一名从事一线教学的生物学教师,深知自己的责任和义务,必须更新观念、改进教法、改进评价方法、重视理论和实践的联系、全面提高学生的素质和能力。
在科学技术不断地改变着我们的生活,改变我们周围世界的今天,具有科学素养是现在每个初中生毕业后必不可少的能力。通过此课题的研究,转变教学观念,将生物教学与个人和社会相联系,加强书本知识与生活相联系,使学生从生活中走进书本,再从书本回归生活,使生物学与学生生活之间架起桥梁,引导学生善于思考生活中的生物学,善于捕捉、获取、积累生活中的生物学知识,使抽象、枯燥的生物学知识具体化、生活化,使学生进一步对生物学产生亲切感、真实感,同时感受到生物学的趣味与作用,领悟科学探究的各种技能,培养科学精神,形成良好的科学态度和科学情感,进而增强对生物学知识的应用意识,有效地提高生物科学素养。
在教学中要使学生通过生物课学习能在以下四方面得到发展:科学的态度和科学的世界观, 科学探究方法与技能 ,科学、技术和社会,生物学的知识和技能。
生物学属于一门自然科学课程,是一个内容丰富的知识体系。其中包括人类认识自然界的一些途径和方法,这些方法反映出自然科学与其他领域认知模式的不同,也体现了科学最基本的特征和本质。生物学教育的宗旨是培养学生的生物科学素养,不仅要传播科学的事实和概念,更要体现科学是一个探究的过程。理解这一新的课程理念,将有助于生物教学改革和实践,通过生物课培养学生兴趣、动手能力,以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。
生物科学素养的提高并非一朝一夕就能实现的,它需要我们教师在日常教学中从点点滴滴做起,切实把新课标的理念贯彻于课堂教学之中。有目的有意识地培养学生的科学精神、态度和价值观,重视方法、技能的提高和训练,使学生养成良好的科学行为和习惯,提高学生的综合素质和能力,潜移默化地提高学生的生物学科学素养。
生物科学是21世纪发展最为迅速的学科之一。生物科学素养的教育内容应主要包括科学知识、科学方法、科学态度、科学精神和科学价值五个方面。培养学生具备一定的生物科学素养和创新精神,掌握生物研究的科学方法,才能够适应社会经济和生命科学的发展。笔者根据参加课题研究的实际教学经验,将义务教育阶段有关利用生物学原理能提高学生生物科学素养的教学内容大致分为植物、动物、人体生理、微生物、实验等五个方面。例如实验教学方面,众所周知,生物学是一门实验性很强的学科,科学实验是生命科学最基本的研究方法,是培养和提高学生生物科学素养的最佳方法之一。通过实验锻炼学生的动手能力,进而提高学生的社会生存能力。同样对生物学知识的学习、生物学能力的获得和生物科学素养的达成同样也离不开实验。实验教学既是生物学教学的重要内容,又是一种有效的教学手段,更是培养学生科学素养的重要环节。在中学生物学实验教学过程中重视学生科学素养的培养,有利于学生获得系统生物学知识,掌握科学的实验方法,发展各种能力,树立良好的科学态度,养成科学的协作精神。生物实验教学为学生提高生物科学素养搭建了一个发展平台。
生物学课程中的实验教学是学生积极主动地获取生物科学知识,领悟科学研究方法而进行的各种活动。通过设计实验过程、收集和分析资料并得出结论,使学生认识、经历科学研究的过程,并训练其使用有关的具体方法完成每一个步骤,是培养学生发现问题、分析问题、解决问题等能力的有效操作方式。
把实验课和理论课、活动课、课外实习、野外考察及社会实践结合起来,使实验课教学开放空间向课外和校外延伸,突出地方特色,充分利用当地的生物资源。如:植物学实验中植物各器官形态结构的观察,可以和野外考察结合起来,以野外的植物为材料,观察记录不同植物根、茎、叶的形态特征,花及果实的类型,植物各器官系统的功能,以及植物形态结构和功能与植物生活环境适应性,使学生以新的目光新的角度,发现一些课堂上没有接触到的新知识新问题,开阔学生学习和思维的空间,将学到的知识应用于实际,培养学生热爱大自然、热爱生命科学和思想情怀。充分发挥学生在生物学实验教学过程中的主观能动性,提高学生对生物学实验课的兴趣,增加师生之间、同学之间沟通与交流,学生的学习由“被动注入式”变成“主动吸收式”,有利于培养学生的观察力、动手能力、科研创新能力、独立思考获取知识能力、信息收集鉴别处理能力、合作交流能力;有利于培养学生的团队精神、协作精神、进取精神、创新精神和科学探索精神,加深学生对生物科学过程和科学方法的理解,切实提高学生生物科学素养[1]。
生物科学知识与我们的现实生活密切相连,通过生物科学素养的培养可以使学生从现实的生活当中体验到科学的重要性,意识到只有自己的科学素养提高了才能用科学的眼光看待周围的事物,用科学的行为来对待周围的事物,用科学的思维约束自己的行为,当他们能够认认真真地对待这一切并能不断地反思自己的所作所为时,自身的科学素质也就自然而然的提高了,而科学素质的提高对于我们国家建立和谐社会以及执行可持续发展的战略决策具有极为重要的意义,因此学生科学素养的提高对于我国的现代化建设以及国家精神文明的提高有着举足轻重的作用。
生物学新课程开创了科学、技术和社会(STS)教育的新局面,新的课程标准把了解科学、技术、社会的相互关系,关注和参与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策,作为生物科学素养和重要组成部分。在STS教育中,如何培养学生的科学素养,如何培养学生对自然和社会的责任感,是每一位教育工作者必须思考和面临的问题。通过实际的教学实践,体会到教师对活动内容的选择很大程度上决定着STS教育的效果。课堂上若选择一些学生感谢到亲切、实在、能接触到相关问题或与社会生产、生活、发展有关的热点问题组织教学活动,通常能取得较好的教学效果[2]。
科学技术在经济增长中有着举足轻重的地位,人们逐渐意识到,所谓的国与国之间的竞争,不单单是GDP的较量,归根结底是人才素质和科技水平的竞争,实质是创新的比拼。同志在1995年的科学技术大会上提出:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族,难于屹立于世界先进民族之林。”而创新需要具备一定的科学素养,所以笔者认为科学素养的培养需要从学生开始,这是需要教育工作者责无旁贷地完成的使命。而物理学是一门以实验为基础的学科,对学生的科学探究能力、创新理念及综合的科学素养有着至关重要的作用。本文基于对新课程标准的理解与感悟探讨在物理教学过程中培养科学素养的相关问题。
一、科学素养的内涵
国际上普遍将科学素养概括为三个基本组成部分,即对于科学知识达到基本的了解程度;对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度;对于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。
结合国际对科学素养的界定来看,科学素养是指在获取了一定的基础知识之上,对日常生活现象或者规律加以合理清晰的解释,在遇到问题时,知晓其过程或方法,不盲目迷信,听信他人言论。比如电视里播报过某地村民看见家附近有“鬼火”,而经过科学研究人员相关了解研究后知道,所谓的“鬼火”不过是该处有沼气池,夏天温度高,引起部分沼气发生自燃现象。所以培养公民的科学素养势在必行,在物理教学过程中真正实现新课标的基本理念之一:从生活走向物理,从物理走向社会。
二、物理教学中培养学生科学素养的途径
1.激发学生学习兴趣,高效利用物理课堂。陶行知先生说:“教师的职责,不在于教给孩子讲的学问,而在与启发孩子的学习兴趣,当兴趣已很浓厚的时候,再教给他学习方法,这才符合优秀教育的原则。”兴趣是最好的老师,为人师者,在课堂上积极有效地引发学生的好奇心,激发学生对物理问题的研究兴趣,该堂课便已经成功了一半。物理课堂作为培养科学素养的主要阵地,教师要以知识为载体,充分挖掘教材,对于能够培养科学素养的素材善于累积,切实写入教案里,做到心中有数。课堂上,鼓励学生大胆质疑,提出自己的不同见解,使课堂的模式与思维活跃起来。
2.巩固基础知识,倡导实验教学。物理是一门以实验为基础的学科,教材上干巴巴的理论其实体都是科学家在实验室里完成的科学结晶。所以在物理实验室里还原知识体系,在讲解相关基本知识后,引导学生设计实验,动手操作,明确一个科学理论的诞生过程及方法,培养学生观察问题、发现问题和解决问题的能力。在整个实验过程中学生不再是被动地接受知识,人人都是参与者与主导者,真正达到培养科学素养的最终目的。
3.举办课外活动,开设专题讲座。物理学习是一个终身的过程,积极开展课外活动可以给学生提供更大更广阔的思维平台。比如制作简单的实验器材;自制望远镜、潜望镜;参加电子设计竞赛、社会调查活动,等等,在参加活动的过程中,培养了学生的合作意识和团结协作能力,这对于他们未来的发展来说,将会是一笔宝贵的财富。另外,在合适的时机邀请专家学者,就物理前沿问题或者热点问题,比如当今社会军事方面的先进物理武器,隐形飞机、雷达;近几年我国在航天领域的重大突破,等等,以生动形象的方式讲述给学生,使他们对于物理的了解不只是限于书本和课堂,不仅开阔了学生视野,而且培养了爱国主义精神。
三、物理教学中培养学生科学素养的内容
1.培养学生善于思考。传统的应试教育中,迫于升学率的压力,使得教师与学生一味地追求好的分数。所以教师课上“满堂灌”的现象便不足为奇,而衡量学生能力的标准就是成绩单上触目惊心的数字。在快节奏的物理课堂上,教师唯恐知识讲得不够多不够细,而令人遗憾的是,学生的思考被无情地忽视了。爱因斯坦曾说:“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许是数学上或实验上的一个技能问题而已,而提出新的问题,新的可能性,从新的角度看旧问题都需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”思者有慧,教师不妨在课上留有部分学生思考的空间,培养他们勤于思考、善于思考与深入思考的良好习惯,要知道,思考的意义要比学生会解几道大题更深刻。
2.运用科学方法,培养探究能力。“工欲善其事,必先利其器”,而在物理学习过程中,掌握一定的方法尤为重要。例如,中学物理中对叠放的物块进行受力分析时,往往采用整体法和隔离法会使得问题变得简单;在判断一个物体是否受摩擦力时,除了依据题中条件外,还可以采用假设法;在研究通电直导线周围磁场分布时,用铁屑的分布情况等效实际磁场的分布,等等。正因为有了科学的研究方法,在学生进行探究的过程中加以引导,该怎样设计实验,控制哪些变量,采用的科学方法,真正培养学生的探究能力。
3.物理学史的渗透教育。在物理教学过程中,适当地向学生介绍物理学家发现物理规律的过程与经历,体会学者攀岩科学高峰的勇气与毅力。物理学不是一部历史,物理学家也不是一堆数字与符号的代言人,他们和今天的我们一样,都是自然奥秘的探索者。开普勒一生颠沛流离,生活极其惨淡,经历了那么多的苦难,也没有使他的梦想泯灭,相反,他以超出常人的毅力为人类作出了巨大贡献――开普勒三大定律。伽利略再接再厉,对千年未变的“真理”向亚里士多德问难,最终建立力与运动之间的关系。这些科学家们不畏艰险,不惜自己的生命,不贪慕个人利益,不惧权威,勇于追求真理的高尚品质,有利于培养学生认真踏实的科学态度,为科学献身的崇高精神,为他们以后的学习和研究打好基础。
近年来,中国公民的科学素养有了明显提高,但较之发达国家,我们仍是任重而道远。教育改革的呼声愈发响亮,我们正从应试教育向素质教育转变,旨在提高学生综合素质,尤其是科学素养,这一改革将会是几代人的福祉。作为物理教育工作者,我们若能在自己的工作范围之内积极地、有意识地培养学生的科学素养,为国民的科学素养的提升尽些绵薄之力,不仅是一份沉甸甸的责任,更是一种无上的荣耀。
化学教育的核心是培养学生的科学素养,对学生进行科学素养教育是以培养学生形成科学的观念、知识、方法和态度,,以培养学生具有基本科学素养为目标,从而形成科学能力为根本目的,这是基础理科教育的共性之一。
现实生活中自然物的美就是自然美。日月星辰,山川草木,花鸟虫鱼等的美,都是自然美。在化学世界中也有许多自然的物体,通过引导学生领略认识到自然界的美,从而引导学生树立环境保护意识,关注环境、关注环境污染并探讨如何减少、防治污染,认识到科学技术不合理的运用带来的环境污染的严重性及治理污染的局限性,启发学生思考科学与社会应协调发展,培养学生科学发展观,通过组织学生根据所学化学原理进行实验装置设计、尾气吸收、废物处理并回收利用,以及在此过程中为解决遇到的问题查阅资料、处理数据等实践活动,培养学生观察能力、实验能力、思维能力、自学能力、创造能力等科学能力及为解决问题而采用的科学方法。
《普通高中化学课程标准》提出化学课程改革的主旨之一是提高学生的科学素养。因此,在化学教学中,教师应注重提高学生的科学素养教育的相关研究和实践。本文就高中化学教学中如何培养学生科学素养做一些阐述,供大家参考。
一、对科学素养内涵的思考
1.科学素养的定义
科学素养(Science Literacy)一词源于英文Literacy。第一次使用科学素养一词的是美国学者科南特,目前关于科学素养的论述很多,学术界多数观点认为在先天遗传的基础上,经过教育和实践发展起来的人们认识自然和应用自然规律的内在品质。
2.科学素养的架构维度
联系我国实际,借鉴西方关于科学素养发展的经验,我国21世纪科学课程改革专家组于2000年8月对科学素养的内涵进行了讨论,提出了科学素养架构的四个基本维度:①科学探究(过程、方法与能力);②科学知识与技能;③科学情感、态度与价值观;④科学技术与社会的关系。
二、化学教育中学生科学素养的培养实践
1.优化教学过程,培养学生的科学素养
新课程在强调培养学生的科学素养上做了一些指导性的建议,但在教学实施中,怎样培养,培养到什么程度,没有明确的界定,也没有做到科学素养目标在教学中的具体化,所以忽略了学生科学素养的培养。因此需要高度重视把科学素养的培养目标反映在课堂教学目标之中,并落实到教学实施的过程中。
2.利用化学实验教学培养学生的科学素养
从方法论角度来说,化学实验方法是最重要的一种科学方法。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和实验技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。
3.利用化学习题教学、培养学生的科学素养
在中学化学的习题教学中,在设计上要有利于学生掌握学科的核心知识,有利于提高学生的科学素养,可适当关注体现学科的发展性和时代性的STSE(科学、技术、社会、环境)内容。
4.利用化学史教学培养学生的科学素养
化学史是从历史维度揭示化学发生、发展过程及其规律的。化学史教学以其丰富的内容为培养和提高学生的科学素养提供了生动有趣、充满哲理的素材,它在激发学生的学习兴趣、扩大学生的视野等方面都有着重要的意义。因此,化学史教学应该成为教学中落实科学素养教育的切合点。
5.利用化学科技活动培养学生的科学素养
化学科技活动是以化学课程教育观为指导,以学生身心发展、培养学生科学素养为目的,以引导学生在自主活动中获得信息和体验为内容,以自主学习、合作学习为主要形式,以激发学生科技兴趣、主动实践、主动求知、乐于创新为原则,以实现观察能力、操作技能、查阅文献、思维能力及各自然学科和人文学科的整体发展为价值取向的主体性活动。
总之,科学素养教育作为新课程改革的主要亮点,运用于具体的教育教学过程中,还需要广大化学教师根据学科的知识结构和学习规律,发挥学科的优势和特长,努力探索科学素养培养的有效途径和方法,最终实现在科学素养的培养上有大的改观。
参考文献:
[1]高剑南,祖浩.化学教育展望[M].上海:华东师范大学出版社,2001.
《化学课程标准》确立了义务教育阶段化学课程改革的重点:“培养学生学习化学的兴趣、以提高学生的科学素养为主旨”的新课程理念,对中学生来说,科学素养是指学生在接受一定的科学知识过程中所形成的适应社会发展和人类自身完善所需要的基本品质和能力,科学素养包括了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等。化学是一门基础的自然科学,而中学化学的教学内容覆盖面广,利于多层次、多渠道地实施“STS(科学、技术、社会)”教育,培养学生的科学素养。但学生的科学素养无法象知识那样直接“教”给学生,必须通过化学教学与学生自身的需要结合起来协调一致才能真正达到目的。我认为,学生科学素养的养成和提高,必须以课堂教学为载体,并从课堂教学目标的重新确定、课堂教学内容的精心组织和课程资源的有效利用三个方面来体现,让培养学生的科学素养成为化学课程自始至终的教育目标。
一.更新教学的目标和价值
过去的教学不太重视科学素养目标在教学中的具体化,虽然新课程在强调培养学生的科学素养上做了一些指导性的建议,但在教学实施中,怎样培养,培养到什么“度”,仍然为教师所忽视,没有明确的界定,不像基础知识方面如“识记”、“理解”、“掌握”、“运用”等要求具体,教师多年的体会比较深刻、操作比较熟悉,所以特别关注书本知识,不习惯或不懂或忽略了知识获得的过程和方法,忽略了学生是一个跑动的主体。因此需要高度重视把科学素养的培养目标反映在课堂教学目标之中,并落实到教学实施的过程中。
教学目标的确定与教学内容、学生的学习特点、个人经验有直接的关系。我们强调探究学习,不是时时事事都要求学生探究,因为不是所有的教学内容都适宜用探究的方法。这就对教师的教学提出了较高的要求,尤其是教学方法的选择要重视学生学习过程和方法的指导。教师也需要采取多种多样的教学途径来达到教学的目标,特别是选择有利于培养学生观察能力、分析能力、归纳总结能力、实验能力的方法,并将具体的方法落实在教学目标中。例如,“用探究、比较、分析的方法,让学生了解碱金属的物理性质和化学性质及其递变规律,并体验形成结论的过程。”这个教学目标指向不仅仅是让学生记住结论,而是利用了科学的方法,遵从了获得知识是一个感悟、理解、内化的人性化过程。这样获得的知识才是活的、可运用于解决问题的科学知识。
二.精心选择和组织教学内容
为了实现教学目标,教师必须对教材内容进行“加工”,“加工”不是任意将知识加深或增减,而是根据学生的知识结构和认知结构把教材内容“问题化”,“结构化”和“最优化”,并能较好地将科学方法、科学态度、科学精神的培养落实在具体环节上。教师在收集反馈信息时,在进行教学评价时,不只是关注学生以“最少”的时间最大限度地掌握了知识,而更要关注知识获得的方法是否“科学”,是否发展了学生的智力,是否有利于学生科学素养的提高。如学习“碱金属元素”的化学性质,可将教学内容问题化为:①碱金属元素的原子结构有何异同点?②根据钠的性质能否推断钾的性质?③从钾与水反应的实验能推出什么结论?使问题一环扣一环,并呈开放状态。通过对这些问题的解决,证明了碱金属元素的性质及递变规律,原子结构知识又为实验事实做了理论的支持。从而,因课程内容的“问题化”的解决而形成了“结构化”的知识,更重要的是运用了假设、实验、推理、归纳等科学学习的方法。这就是新课程价值观体系下的课堂教学“最优化”。
一、问题提出
新课程以来,生物学科的教学模式更加注重培养学生发现问题与解决问题的能力,发展学生的综合实践能力、创造性学习能力和创新精神,培养辩证唯物主义的科学观念和思想方法。农大附中位于南昌主要风景区梅岭的脚下,位于美丽的江西农业大学校园内。这里物种丰富多样,学生的实践学习资源丰富,同时,江西农业大学有林学院和农学院,其师生都是专家,方便实际工作者与研究者共同参与,这样良好的外部环境更有助于培养学生的生物学科素养。《提高中学生生物学科素养的途径与方法的行动研究》这一课题的研究目的是使学生在实践中学会自主、合作,乐学、会学,使生物学课堂真正充满生命活力,并为初中生物学教师的教学提供一点帮助。
二、生物科学素养的内涵
生物科学素养是指参加社会生活,经济生活,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、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。培养学生的生物学素养,它反映了学生对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有的基础上不断提高自身科学素养的能力,并逐步形成科学的世界观,这是一个艰巨而意义深远的任务。
三、生物学科素养对学生未来学习、工作和生活的意义
知识经济时代,是学习型、创新型时代。只有具备一定科学素养的人,才能实现终身学习。只有终身学习,才能不断创新,才能不被知识经济时代淘汰。具备生物学科素养的人才能形成科学的态度和价值观。可见,从小对孩子进行生物学科素养培养意义深远。
1.生物学科素养关系到中学生创新能力的培养
创新,是对原来知识技能基础上的超越。创新能力的高低,与人的知识积累密不可分。没有一定的知识积累,创新也是海市蜃楼。一个人的生物学科素养在创新能力的培养中举足轻重。中学生如果以一定的生物知识为根基,掌握了一定的操作技能,他们就有可能产生超越自我的冲动。因此,在生物学科实际教育教学实践中,我们不能忽视生物学科素养在创新教育中的特殊作用。
2.生物学科素养关系到中学生自主、合作、探究能力的提高
一个人获得知识的途径很多,学校教育是受条件制约的,人的一生,自主、合作、探究是获取知识的重要途径。因此,在学校教育过程中,教师要把培养学生的自主、合作、探究能力摆在首要位置。大量事实证明:学生良好的生物学科的学科素养,能为今后的自主、合作、探究学习赢得主动,为实现终身教育保驾护航。
3.生物学科素养关系到生物科学领域的研究水平
学生在生物学课程的学习中,通过参与和解决现实世界中具体问题,来获取科学和技术的知识,形成正确的态度、价值观和社会责任感。这样,在日常生活中,他们就知道如何把所学的知识和方法与实践相结合,如何对科技引起的新问题进行思考和判断。当他们参与社会活动时,就能够采取适当的个人行为。
四、提高中学生生物学科素养的途径与方法
培育生物学科素养,可使学生具备对生命现象及生命本质的好奇心,这种好奇心一旦转变成对科学和对学习科学的积极态度,将受益终身。因此,生物学科信息素养的培养要以生物课堂为主阵地扎实、稳步推进。
1、提高教师的科学素养
一个教师的教学理念对教学效果的影响是深远的。教师作为教学的第一生产力,他们在具体到实施教学活动,教师的知识储备和教法方法,都是教学效果提高的保证。具有较高科学素养,是一名教师必备的素质。作为生物教师,如果不看百家之言,吸收更多养分,给自己不断充电,就不能将最新的生物科研成果带到课堂;如果不写作、不反思、不梳理自己的成败得失,就不能提升自己的教学理念及学科素养。这样的教师怎能培养出具有良好科学素养的学生呢?为改变这一被动局面,教师要主动参加学习,利用好图书馆、互联网、校园网等信息渠道,提高自身学科素养。
2、激发学生探究意识
生物教学是研究生命现象的科学,中学生物教学是为学生未来的生物研究打下基础。新课程标准也大力提倡培养学生的探究意识,学生有了探究意识和探究能力,才可以有探究的实践活动。探究意识离不开学生的感受力、判断力和洞察力。作为一线的生物教师,要利用生物学科和地域优势,给学生提供更多的亲历生物生活的机会,让知识和学生已有的生活经验相联,与美丽的大自然相联。学校可以考虑在校园内建立适宜的生物园,为学生提供广阔的实践空间和丰富的生物信息,还可以在郊外深入乡村的地方选择实验田,为学生实践探究搭建平台。
3、提高学生实验操作技能
生物学是一门以实验操作为主的自然科学。在实际实验中,教师可直接演示实验,让学生重复;也可讲解实验过程、要领,让学生亲自去做。或者鼓励学生自己设计、操作实验,启发学生自己发现问题、解决问题。其中最能培养学生学科素养的是让学生根据某一原理设计实验步骤,增强生物学实验研究技能,生物认知能力、动手能力和探究能力都得到提升。
【结束语】提高生物学科素养并非一朝一夕的事,它需要我们教师在日常教学中从点点滴滴做起,有目的有意识地帮助学生熟悉生物学知识,了解科学技术与社会进步,掌握科学探究方法与技能、树立科学态度和科学的世界观。教学是一门艺术,在生物教学实践中我们要把这种教学理念贯彻到教学的每一个环节中,以积极的姿态、切实的行动去实践,去总结,去反思,才能真正,拓宽学生视野,锻炼学生能力,潜移默化地提高学生生物学科素养。
【参考文献】
中图分类号:G650 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)41-0012-04
一、基础教育对教师的科学素养要求
在科学技术飞速发展的今天,国际间的竞争日趋激烈,但无论是哪方面的竞争,说到底都是综合国力的竞争,都是科学技术的竞争,都是教育的竞争。目前人们对于科学的整体性和相关性的认识有了很大的提高,对教师的科学素养提出了更高的要求。教育部颁布的《基础教育课程改革纲要》(试行)明确提出了“培养具有初步的创新精神、实践能力、科学和人文素养以及环境意识;具有适应终身学习的基础知识、基本技能和方法”这一具有时代特色的培养目标。基础教育教师作为科学兴趣的启蒙者、科学知识的传播者、科学方法的引导者、科学精神的弘扬者,其科学素养的水平将直接影响到中小学生科学素养的培养。然而,我国基础教育教师的科学素养现状不容乐观,提高基础教育教师的科学素养显得非常紧迫。
师范院校承担基础教育师资培养和培训任务,基础教育教师科学素养的高低直接关系到国家未来科学教育的成果。本课题通过调研基础教育教师的科学素养现状,摸清制约因素,建构“六结合”培养模式,以利于为提高基础教育教师的科学素养提供有价值的信息和建议,利于推进高师教育制度的改革,最终达到使基础教育教师的科学素养能够适应未来基础教育的目的,藉此实现全民族科学素养的提高。
二、高师培养基础教育教师科学素养中存在的问题
从2001年起,我们致力于如何提高基础教育教师科学素养的研究。了解到制约基础教育教师科学素养提高的因素既有主观因素,也有客观因素。主观因素如师资水平、学生素质等,客观因素如活动资源、课程资源等。
1.学生素质
由于传统应试教育的影响,学生缺少了对事物的直接接触和动手操作,他们的实验能力普遍较低,科学探究的能力较差,科学精神和科学方法亟待提高。
2.课程设置
高师课程设置过于强调学科专业化,缺少文理的交叉和融合,造成学生的文理知识并不均衡。不少文科生、艺术类学生缺乏基础性、常识性的科学概念和原理的知识,理科生缺乏人文学科知识,使得当前的学生在科学素养方面存在着先天不足。
3.教材选取
教材作为沟通教师和学生的桥梁,可以而且应该具有探究性,但至今仍然很难找到真正具有探究性的、适合师范专业的高等教育教材。现行教材内容过多阐述“是什么”,而没有从“为什么”的角度给学生以详细解读,呈现给学生的是大量的缺少思考成分的陈述性知识,要求学生的也是对书本的机械记忆,让学生误以为学习科学就是掌握一些现成的科学知识,极大地淡化了学生的追根究底的问题意识,压抑了学生的创造思维。
4.教学方法
高师教学方面存在着重科学知识传授、轻科学方法训练的倾向,课堂讲授侧重于讲解科学原理、概念,较少采用探究方式培养学生的探究能力,较少让学生利用所学的知识和方法去解决身边的问题,没有通过各种教学手段引导学生自己去发现、综合、总结、归纳,使得学生未能逐渐形成良好的科学素养。
5.教育资源
探究式科学教学以学生的探究为主,主张学生在做中学,教学设备有很多新的改进。若要在师范院校有效开展探究式科学教学,需要建立资源支持系统,包括四大资源:理念资源(如理论研究政策)、活动资源(如资料、器材、网络资源、媒体资源)、人力资源(如指导教师、辅导员等)、场所资源(如学校科技活动场所、社区科技活动中心、科普基地等)。
6.评价方式
高师传统的考试内容,没有将能体现对学生的科学态度、科学精神、科学技能考查的内容渗透到学科知识的考查中去,而是侧重于科学知识的再认识和重现等原因,造成了学生在学习过程中仅仅关注做考卷、解习题、背教科书,而忽视了科学方法的掌握和科学探究能力的提高,使学生对科学方法的本质缺少有效的理解和真正的掌握。
7.培养目标
对基础教育师资的培养,目前强调教育教学基本功训练和多能一专能力,强调加深学生的教育理论功底,提高学生的教育教学能力,但却较少培养学生的教育科研能力,原因是在于开展科技活动需要一定的经费、设备和资源,而且培养学生的科研能力、科学精神等不如直接传授科学知识来得快。正是由于在培养目标上出现短视现象,从而影响学生科学素养的培养。
8.教育理念
由于很少参与新课程改革的学习,大部分教师教育理念滞后。如探究教学强调学生探究,而教师大多不习惯探究。一个自己都不会探究、不愿探究、不习惯探究式思考的教师,是很难教会学生学会探究的。
三、高师培养基础教育教师科学素养的“六结合”模式建构
鉴于高师科学教育中存在的问题,本课题尝试在科学教育中建构“六结合”培养模式,培养具有整合的自然科学知识结构,同时又能综合运用各科知识技能去解决实际问题的、具有较高科学素养的基础教育师资。
1.课程设置:主修课程与选修课程相结合
基础教育课程内容的综合化特点,要求教师必须具有比较完整的自然科学知识体系。调查显示,当今学生的文理知识并不均衡,所以必须对课程设置进行改革,减少必修课,增加选修课,加强基础课,加强实践课,做到主修课程与选修课程相结合。具体措施是:构建“三段结构,五个板块,综合为主”的课程体系。第一阶段由理科学科群构成专业基础课程,以拓宽学生的知识面,提升知识层次,促进整体科学素养和思维能力的形成,包含了对各专业技能的培养。第二阶段则是教育课程,包含了对教学技能的培养。前两阶段是主修课程。第三阶段则是分流选修课程,主要有特色课程、实践课程和活动课程,特色课程包含了对动手能力的培养,实践课程包含了对分析问题和解决问题能力的培养,活动课程包含了对指导课外活动能力的培养。学生可根据自己的兴趣与个性发展要求,选择一个方向作为主修,同时可自由选择其它两个方面的部分课程进行学习,以扩充知识面。
在课程改革的过程中,要注意加强对选修课教学的管理。选修课是大学对学生进行人文教育和科学教育相互渗透、融合的重要途径之一,是知识拓展和知识升华的重要学习环节,更是提高大学生的科学素养水平的重要途径。多数学生未认识到选修课的重要地位,教学效果不容乐观,在提高学生对选修课重要性的认识的同时,加强对选修课的考核力度,保证大学生这一重要的学习历程得到落实。
2.教材选取:国家教材与校本教材相结合
教师要选好用好教材。目前高校教材版本很多,要根据专业特点选择基础性、先进性和教师应用性关系处理好的教材。要实现对学生科学素养的培养,就必须在国家课程的大体框架下,结合学生的自身特点、任教学校的实际状况、当地社区课程资源的分布情况,开发与国家教材配套实施的校本教材,做到国家教材与校本教材相结合。
校本教材应以探究性的教材为主,选择、补充对学生有益的内容和研究主题,提供探索空间和资源,才能引起学生的问题意识,激发学生的创新思维,进而培养学生的探究能力和创新精神。校本教材应具备如下三点:一是教材应为学生提供大量相关的情境文字,在引起学生学习科学兴趣的同时,将他们置身于教材提供的情境当中,易于产生疑问,就能为学生的进一步探究活动打下良好的基础;二是教材便于教师创设问题情境,引导学生提出问题,学生把自身融入教师所创设的问题情境当中,就容易发现并明确问题;三是教材中设置开放性问题,提出现实生活中需要解决或值得人们深思的问题,用以激发学生的创造性思维,有利于培养学生解决实际问题的能力。
3.教学方法:理论探讨与实践探究相结合
在教学方法上变传授知识为提高学生能力,在导学上下功夫,教会学生思维方法,突出教学方法的多样性和灵活性,做到理论探讨与实践探究相结合,训练学生的问题意识和培养学生的探究能力,引导他们掌握科学研究的过程和方法。
课堂教学中开展理论探讨,引导学生将他们目前所掌握的科学知识与从其它渠道获得的科学知识联系起来,认识各种科学知识间的关系,并能将所获得的科学知识应用到新的问题情景中。组织学生开展实践探究,使学生既得到逻辑思维训练,又得到科学方法和动手操作能力的锻炼,以培养和提高他们的科学理解和运用能力。在课堂教学中,通过开展一系列理论探讨与实践探究相结合的活动,使学生走出课堂,深入生活,用自己所学的知识解决现实问题,学以致用;亦能使学生及时摄取科学发展的知识,不断完善自己的知识结构,了解和掌握并合理运用科学探究方法,促进良好科学素养的形成。
4.教育资源:课堂内外与学校内外相结合
学生在课堂内学习的时间十分有限,且他们在课内习得的知识、技能、态度若不向课外、校外、家庭迁移拓展,很难形成真正的科学素养;而课外、校外、家庭又存在着丰富的课程资源,可以为课内学习提供广阔的智力背景,充分利用这些资源,可以使课内外的学习相得益彰。在课程资源的开发利用上,要真正做到课堂内外与学校内外相结合,应采用多种形式,全方位地广泛宣传科学,创立良好的科技教育环境,激发学生对科学技术产生浓厚的兴趣,充分发挥环境育人的作用。具体措施:一是充分利用学校已有的宣传资源,如宣传橱窗、校广播、校园网,介绍科技发展史、科技新发现、世界科技新动向和新成果、科学新知识、科学名人名家。二是挖掘、整合科技教育资源,让学生参与教师的科研课题,开放实验室,让实验室成为学生的科技操作室,使学生耳濡目染,达到自然地渗透科技教育的目的。三是创新科技活动内容,如举办科技文化节、大学生科技讲坛、科技知识竞赛、科技制作竞赛、科技文化展览、科技讲座、放映科教电影等活动,让学生亲身感受科学文化氛围的熏陶,促进大学生科学素养的形成和不断提高。四是鼓励大学生积极参加社会科普宣传活动,鼓励大学生利用双休日或寒暑假深入到社区或乡村,开展义务实践活动;宣传科学知识,开展社会调查和社会考察,了解社会、了解国情;宣传科学世界观和方法论,破除农村封建迷信思想。让大学生志愿者以科普宣传员、科普报告团成员、科技馆讲解员等身份出现,促使他们主动学习相关的知识来弥补自身的不足,从而提高他们的科学素养水平。
5.培训方式:职前培养与在职进修相结合
具有良好科学素养的基础教育教师应是一个具有较强自我建构、自我培养、自我成长能力的教师群体。因此,高师要重视以学生为主体的教师培训,同时将教师的职前培养与在职进修相结合。
为形成良好科学素养,教师的职前培养应包含四类学习方式。一是建构性的学习,掌握各学科知识与技能的基本结构,寻找各学科之间的相互联系,注入自己的理解、体验和经历,建构具有个人意义的科学知识结构。二是探究性的学习。通过探究、实验等多种形式学习,使学生具有浓厚的科学兴趣,激发创造力,培养探究精神,且能使学生掌握一些基本的科研方法,养成科学研究的习惯。三是开放性的学习。通过不断“进入生活”,可以让学生的学习处于丰富的情境之中,尝试在生活中发现问题,并真正运用所学知识去解决现实世界中的问题,以培养学生解决问题的能力。四是自我指导学习。在教师指导下,学生选择并管理自己的学习过程,学生因此可以在设计与管理独立学习中体验到成功。由于学生的学习动机主要是源自自身的需求、兴趣和抱负,他们通常都会更深入地探索自己的兴趣。这些学习方式,都是基础教育教师在日后教学实践中要显性或隐性碰到的,因此必须凸显对这些学习方式的培养,并创设条件使得学生能够有更多机会实践运用这些学习方式。
当前,基础教育教师科学素养现状不容乐观,需要在专业知识、教学理念、教学方法等方面进行专业培训,通过在职学习和终身学习,不断提高教师的科学素养。教师的在职进修,提倡以“课题式”为主,运用多种教师培训模式,针对基础教育面临的一些问题提炼培训主题,设计解决问题的步骤和方案,学员围绕问题的解决,通过实践、交流、讨论展开学习活动。通过系列培训,基础教育教师的科学素养至少应符合如下要求:一是对科学教材所涉及的基本概念、规律和原理,以及决定这些概念、规律和原理的基本事实达到“精通”的程度。二是在深刻理解以上内容的基础上,还要及时了解科技发展的最新信息,不断完善自己的知识结构。三是了解、掌握、合理运用科学探究方法。只有教师了解和掌握常用的科学探究方法的特点与要求,才能在教学过程中合理地运用,从而发展学生学科学、用科学的能力。
6.评价方式:过程性评价和总结性评价相结合
通过评价方式和评价内容的改革,使学生充分认识良好的科学素养对于提升自身综合素质的重要作用,才能将学校教育活动中各种有利于自身科学素养提高的外部可能性因素,通过努力转变成为自身科学素养水平的提升。通过九年的探索总结,笔者尝试提出:建立评价主体多元、评价内容全面、评价方式多样的评价体系,使评价伴随整个教育过程,发挥评价的诊断、教育和发展功能。在活动过程中,采用一些体现过程评价及自我评价的新颖、可操作的方式方法,如连续观察和面谈、实践活动评价、书面测试、个人经历记录等,注重定性与定量评价相结合,过程性评价和总结性评价相结合。
关键词:生物教学 科学素养 提高 方法探究
科学素养一词源自英文“Science Literacy”,最早提出“科学素养”这一概念的是1958年美国学者赫德教授,他认为:“科学素养”是“对科学与科学应用于我们社会经验里的了解”。目前我国《全日制义务教育课程标准(实验稿)》明确指出:义务教育阶段的课程以提高学生的科学素养为主旨。新课程从课程功能的角度将科学素养界定为“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个方面,通过这三个方面的目标来培养学生的科学素养。科学素养的构成要素主要有:科学知识、科学品质和科学能力。在教学中培养学生科学素养符合新时代人才素质的要求,是学习和实践科学发展观的充分体现。生物实验教学的目的是培养学生的科学素养,著名化学家戴安帮曾精辟地指出:“实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式”。因此,科学素养的培养与实验教学息息相关。
一、生物学是一门以观察和实验为基本研究方法的实验科学,在生物学的教学中,必须重视对学生的实验能力的培养。
九年制义务教育生物教材的最大特点之一就是增加了大量的实验,其目的在于加强生物学科的实验教学,培养学生的观察能力和实验能力。那么我们应该如何培养学生的实验能力呢?在生物实验教学中,我首先根据学生不同的年龄特征和心理特征,采取以下不同的组织形式,循序渐进地培养学生的实验能力。
1.模拟实验:刚进中学的初一学生好奇心强、好动,他们做实验时,注意力分散在实验仪器及用品上,不注意听讲、看老师的示范,在实验过程中不认真操作,观察实验现象不细致。此时,我一般采取模拟方式进行实验。模拟实验教学方法的好处是有利于培养学生认真、细致、严谨的科学态度,规范学生的实验操作。
2.分段实验:在模拟实验的基础上,再以分段实验的方式训练学生。分段实验不仅给学生提供独自操作的机会,培养学生独立操作能力,而且在教师的引导下,使学生逐渐学会观察实验现象,收集实验资料,归纳总结得出结论,从而主动获得知识。
3.独立实验:经过一段时期分段实验的训练后,学生可在老师的指导下,独立操作实验。方法是实验前,学生在老师的指导下,认真熟悉实验目的、方法、步骤、实验所需的药品、材料。教师提出实验要求,讲清要点,然后再让学生独立操作。教师在操作过程中巡回指导,若发现带共性的问题,要让全班停下来,统一纠正后再继续实验,最后总结实验,指导学生完成实验报告,这样就进一步培养了学生独立实验的能力。通过以上的组织训练后,学生能比较熟练地使用显微镜;能用解剖器解剖小动物;学会植物标本和昆虫标本的采集、制作,初步具备了独立实验的能力。
4.开展课外活动,进一步培养学生的实验能力:实验能力的培养仅靠课堂实验教学是不够的,还要尽可能的开展生物课外活动,让学生对植物、动物、环境污染、人口问题等进行调查、研究,使他们有机会自己设计完成实验。在大量的实践活动中,运用已有的知识和能力去观察现象,分析解决遇到的实际问题,从而主动获得知识,进一步提高实验能力。
二、实验是掌握科学方法的重要途径
传统教学中的一个重大弊端是学生的知识几乎全部是从书本文字信息中获取的,学生学习中缺少实验探究,讨论等实践活动,因而学生往往处于一种思维定势状态,对问题的理解和解释经常是借助于教材中现成的知识概念和知识理论,这正是造成他们科学素养低下的重要原因。
科学方法是科学素养的重要组成元素,是科学的认识方法,实验有助于学生通过自身实践,去领悟、去体会、观察、分析,归纳问题结论的产生过程,让学生从客观实际中探求知识,让学生在收集信息,处理、整合信息中获得知识,实验有助于学生掌握一定的科学方法。
因此实验教学中,对学生观察问题能力的培养要注重引导学生学会正确的观察方法。例如按顺序观察,多角度观察,边观察边思考,边观察边讨论等,从而培养学生认真细致的科学态度,掌握基本的科学方法。
三、实验是倡导科学精神的有效手段
科学素养的核心是科学精神,是一个人探求科学真理的执着品质,而科学精神只有在科学实践中才能真正养成,因此尽可能多的给学生提供科学实验的机会,有助于学生在科学实践中锻炼,学习和体验,使他们在实践中享受科学探索的乐趣,在实践中萌生科学精神。
一、中学生科学素养的意义
1.社会发展需求。
科学技术引领时代的进步。以通讯科学技术为例,人类社会由“3G时代”向“4G时代”的转变便是很好的证明。从国家建设和管理角度而言,唯有国内的社会大众具备基本的科学素养,一些相关的政策和建设措施才能获得基层拥护。从个人生活角度而言,对于通讯、出行、居住、饮食娱乐等各个方面,都应当具备一定的科学常识,这种科学常识能够帮助个人在生活过程中辨识商品、病症等事物。在社会生产方面,具有一定科学素养的人能够更好地适应岗位环境并运用工具,甚至是基于工作条件进行一些创新。
2.教育评价需求。
《中学课程标准》对科学教育的描述是:“学生必须逐步领会科学的本质,崇尚科学,破除迷信;必须初步养成关注科学、技术与社会问题的习惯,形成科学的态度和价值取向,树立社会责任感;必须更多地学习终身必备的科学知识,以顺应时代的要求;必须体验科学探究的过程,学会一定的科学思维方法,以解决自身学习、生活、工作和社会决策中遇到的问题,为学生的终身发展奠定基础,为社会的可持续发展提供支撑。”可见,中学生科学素养的培养关系到中学阶段整体教育活动的最终评价。
二、中学生科学素养的定义与组成
1.普遍定义。
引用国际普遍概括的意义来讲,科学素养主要包含:(1)对科学知识的基本了解;(2)对研究方法和过程的基本了解;(3)对科学技术功能作用的基本了解。换言之,即对科学技术本身和周边环境等建立起相对直观的认知。但以我国教育现状来看,这个最基本的要求只有少数地区的教育能够达成,主要是受到教育意识和教育条件的限制。
2.微观释义。
根据科学素养的普遍定义,结合我国教育和学生的具体情况,对中学生科学素养进行微观释义:所谓的中学生科学素养,便是通过引导学习和自主学习两种渠道,使中学生拥有教育标准下“量”的科学技术和知识积累,包含科学理论、实践和研究途径、社会价值与功能等,并且尽量使中学生拥有高于标准要求的科学素养,特别是创新思维和能力(如研制物品等),同时包含学生科学技术方面的求知欲和求知能力。
3.延伸组成。
在21世纪科学技术迈上新台阶的同时,还应以更快的速度发展,原因在于全球范围内专门科学人员的努力及社会基层科学水平的提升。环境发展对创新型人才的需求将会加大,因此未来中学生素养的培养应当以基础能力为主,着重培养其科学技术方面的求知欲和创新能力。
三、中学生科学素养的养成途径
1.传统教育为主要过程。
传统教学模式在我国拥有相当的地位,它应当作为中学生科学素养养成的主要途径。原因在于:(1)传统教育占据学校教育的大部分时间,是学生接受引导和熏陶的主流过程;(2)传统教育能够实现知识和技能的授,便于学生素质的普遍提高,是科学知识普及的最佳过程;(3)传统教育历史悠久,具有既定的形式和规则,有助于约束学生,增强培养效果。同时,在传统教学过程中,教师应当注重教学手段的转换,例如:在生物课堂教学中,要多收集或者自己制作相应的多媒体课件,结合音、形、字对学生进行立体讲解;预留自由学习交流时间,由教师和少数科学素养较高的学生带领其他学生进行讨论,相互学习、相互影响,营造良性的科学学习氛围。
2.创建综合培养环境,熏陶与引导并存。
在全日制中学中,学校是学生的主要活动环境,其中有许多熏陶学生情感的工具。例如:组织学生参与一些课外活动、科学兴趣小组、创新制作比赛等,同时不定期地进行科技博览宣传,利用校园宣传栏、实物展览、图片展览、组织观看科教片等各种形式,增加学生了解和深入研究科学技术的机会。在此过程中,相应科目的教师应主动参与到指导工作中,如物理教师指导学生制作电子模型等。实现熏陶与引导并存,既能提高学生的兴趣,又能锻炼学生实际运用理论知识的能力。
四、结语
科学素养可以说是当代学生和社会大众必不可少的生存能力之一,无论是现代生产还是生活,无一不与科学技术密切相关。对于国家建设和社会发展而言,确保每个公民具备相当的科学素养,能够更好地利用社会大众的力量,为建设和发展任务提供有利反馈。作为教学活动的一种,中学科学教育应当遵守教学的一般规律,并且根据自身特点运用一定的特色途径,这才是培养合格人才的关键。
参考文献: