時間:2023-06-16 16:03:35
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇科學素養的培養途徑及方法范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B 文章編號:1006-5962(2013)06-0319-01
1 引言
眾所周知:"中學教育是基礎教育,其任務是為提高全民族的素質";中學教育的指導思想是以"提高全民族的素質"為根本目的。全面提高中學生的科學素養是新課程的核心理念,中學物理課程的目標是提高全體公民的科學素養。因此如何實現課程目標提高全體學生的科學素養便是每個中學物理教師的神圣職責,是中學物理教育教學全面貫徹素質教育的需要,也是開展物理教學的主要依據,中學物理教師應加強對中學生科學素養的培養,努力探索培養中學生科學素養的新途徑、新方法。在此我認為在中學物理教學中應重視現代物理前沿知識的研究和學習,有效地講授現代物理前沿知識,有助于激發中學生學習物理的興趣,是培養和提高學生科學素養的新途徑。
2 理論依據
2.1 科學素養的涵義和內容。
科學素養是科學文化素質的一部分,所謂科學素養也叫科學素質,是指個人了解必要的科學知識,具備科學精神和科學世界觀以及用科學態度和科學方法判斷、處理各種事務的能力, 也是指人們在日常生活、社會事務以及個人決策中長期形成的穩定的心理品質。
對于科學素養的內涵或基本要素,國內外學者由于文化、教育及宗教的背景不同,表述也不同. 我國大多學者提出大眾科學素養應由四個方面組成: 科學知識和技能;科學探究(過程、方法與能力);科學態度情感與價值觀;科學、技術、社會。
可見,中學生科學素養的內涵應包括科學知識、科學技能、科學方法和科學精神四個要素。科學素養的最核心部分,就是一個人對待科學情感態度和價值觀,科學素養的培養不僅要使學生獲得知識和技能,更重要的是使其獲得科學思想、科學精神和科學方法的熏陶和培養,使其了解科學技術的發展給社會帶來的影響,并培養其社會責任感。
2.2 講授現代物理前沿知識的意義。
隨著素質教育的實施和新課程改革的進行,培養學生的興趣,提高其自主學習的能力是當前中學物理教學的重要任務之一。在高中物理教學活動中適當講授現代物理前沿知識,既是素質教育的要求,也是中學生學好物理知識的需要。在中學講授現代物理前沿知識一方面的重要意義在于能優化學生的知識結構、拓寬知識視野,另一方面有助于中學生科學素養的形成。我們應該嘗試將現代物理前沿知識較多地滲透到中學物理中去,建構一個開放的、多支點的物理知識體系,起到優化中學生物理知識結構的作用,讓他們更多地接觸到物理學發展前沿的東西,提高大眾科學素養,是適應科技競爭的需要,時代的需要。
2.3 講授現代物理前沿知識的必要性。
《物理課程標準》明確"在義務教育階段,物理課程不僅應該注重科學知識的傳授和技能的訓練,注重將物理科學的新成就及其對人類文明的影響等納入課程,而且還應重視對學生終身學習愿望、科學探究能力、創新意識以及科學精神的培養"。
首先講授現代物理前沿知識是中學物理教學適應當代科學技術發展的需要。物理學作為現代科學技術的基礎科學,又是青少年接受科學教育的重要組成部分,它對培養學生具備基本的科學素質起著突擊的作用。
其次講授現代物理前沿知識,是素質教育的需要。全面開展素質教育,是歷史賦予我們的使命,而素質教育的主戰場在學校,素質教育的主陣地在課堂,同樣中學物理素質教育也應以課堂教學為主。物理素質教育,包括物理知識、物理方法、物理思維、物理能力以及物理興趣的培養等等。因此,在中學物理教學中,適時講授現代物理前沿知識,對培養學生創新思維,提高學生科學素養,有重要的現實意義。
再次講授現代物理前沿知識,可以激發學生的求知欲,培養學生終身的探索興趣,培養學生良好的科學思維方式和學生的初步探究能力,是培養創新人才的需要。而且在知識快捷更替和發展的今天讓中學生了解科學發展的前沿是十分必要的。
3 培養中學生科學素養的新途徑
3.1 探索講授現代物理前沿知識的方法。
在中學物理教學中講授現代物理前沿知識,不僅要求內容上使學生容易接受,在教學方法上更應符合學生的認知特點,選擇合適的教學方法。多媒體輔助教學是現代教學技術中最先進的一種方法,我們可以利用多媒體進行講授,它具有直觀、形象、生動、聲像并茂的特點,例如:講人造衛星時,可以播放錄像材料,讓學生觀看衛星發射、運行等過程,可以將抽象的物理前沿知識化為直觀易懂又簡單生動的物理知識,提高學生的興趣和注意力。特別是關于人造衛星與宇宙飛船變軌問題,學生很難理解,教學中利用視頻播放"天宮一號"發射過程、"神州八號"與"天宮一號"交會對接的過程,讓學生有種身臨其境的感覺,對變軌問題有了深刻的感受,問題也迎刃而解了,增強了學生學習新知識的信心,激發了學生的求知欲,培養了學生的探索能力,同時提高了學生的科學素養。
3.2 開展中學物理科普講座。
中學物理科普講座是活動課的一項重要內容。例如:開展納米技術講座等,學生了解到什么是納米技術、納米材料,納米技術的發展和前景,納米技術的應用等,特別是學生看到在掃描隧道顯微鏡下,科學家將48個鐵原子排列到銅表面上,形成的一個圓形圍欄,感到很神奇,學生從物理科普講座中能學到許多新鮮的知識,把課堂學到的知識深入、具體,使知識面拓寬,使物理學習更豐富多彩。
3.3 重視研究性學習的指導。
二、如何在初三復習過程中培養學生的科學素養
1注重“雙基”,為提高學生科學素養夯實基礎
近幾年來各地的新課改都在以提高學生的科學素養為主旨。在許多的中考試題都在圍繞提高敘事的科學素養,注重了以“雙基”為載體,通過態度、觀點、方法、情感及現實生活中重大化學問題進行“包裝”,重點考查能力,特別是對學生的實驗能力、信息的采集和處理能力、知識的遷移能力、自學能力的考查。因此在復習過程中通過搞好“雙基”來提高學生的科學素養是一種可行的途徑。通過化學基礎知識和基礎能力的培養,可以有效的培養學生的科學素養。在化學復習中要讓學生牢牢撐握“雙基”,特別要注重前后知識的聯系并重視化學實驗,通過實驗來探究和理解書中的理論。
2利用好試題,在知識的應用過程中養成科學態度和方法
“科學素養”也稱為科學素質,是人在處理與自然、社會的關系中應該具備的知識、精神要素(價值觀念)和實踐能力,即人具有的科學文化知識和利用科學文化知識處理問題的能力。人類進入21世紀以后,科技的發展日新月異,知識轉化為生產力的速度逐漸加快,對公民的科學素養提出了更高的要求。筆者認為,新時期大學生應該具備的科學素養主要包括掌握專業的科學知識、具備相關的科學能力、精通一定的科學方法、形成自身的科學精神和養成高尚的科學品質。
一、新時期大學生科學素養現狀
大學生是國家建設和發展的中堅力量,是提高國民素質、提升公眾科學素養水平的不可替代的領軍人物,所以,他們的科學素養水平對我國的發展起著舉足輕重的作用。通過對當前大學生科學素養的現狀調查,發現大學生的科學素養及綜合素質不容樂觀,整體素質亟待提高。主要體現在以下幾個方面:
(一)科學素養水平普遍低于發達國家
2003 年第五次中國公眾科學素養調查結果顯示,我國公眾具備基本科學素養的比例為 1.98%,比 1996 年的 0.2%和 2001 年的 1.4%有較大提高;但與發達國家仍有很大的差距,美國 2000 年具備基本科學素養的公眾比例為 17%,歐盟 1992 年為 5%,加拿大 1989 年為 4%,日本 1991 年為 3%。從整體來看,我國公眾對于科學觀點的理解程度普遍低于其他國家。根據調查顯示,中國中學以下公眾的科學素養與美國僅相差1個百分點;中學相差11個百分點;大學相差 36 個百分點,比美國的一半還少。
(二)個體狹隘的功利性需求取代了科學價值取向
科學精神和態度是衡量大學生科學素養的一個重要方面。有學者曾做過調查,在理性上,有43%的學生是盲目的懷疑,或者是盲從專家和他人的觀點,對事物較少有自己的看法;在探索求知精神上,“科學功利主義” 對學生的影響最大,使得學生視野狹窄,目光短淺;在實證精神上,有62%的學生缺乏實驗實證精神,偏重抽象思維,缺乏科學實驗的精神和價值眼光。在對科學的追求與關注上,大學生的價值選擇出現了偏差。大學生把學習目的畸形地建立在了個體狹隘的功利性需要之上,急功近利的偏狹意識取代了嚴謹的治學態度和單純的求知目的。
(三)高校忽視了對大學生科學技能的培養和鍛煉
高校缺乏針對大學生的專門科研活動,大學生缺少科學技能培養與鍛煉的途徑。高校的科學研究,似乎是教師和研究生的“專利”,大學生很少涉及,并且多數高校缺少針對大學生科研活動作出指導和安排的專門機構。對于普通大學生,既缺乏場所,又缺乏途徑,更缺乏經費開展科研活動。這種體制上的欠缺使得大學缺乏濃郁的科學素養氛圍,學生較難形成一定的科學技能,由此科學實踐能力也較差。
二、大學生科學素養培育的途徑
(一)創新以學生為主體的教育模式,全面實施素質教育
注重學生科學素養的培養,必須要進行教育創新,變應試教育為真正的素質教育,充分調動學生學習積極性,發揮學生自主學習的能動性,最大限度地滿足學生自主發展的需要。其目的是讓學生通過探究,體驗學習科學的樂趣,獲取科學知識,提高學生學習的綜合能力和科學的素養。所謂創新,就是從教材編寫到教學方法,從學校設置到師資配備,從課程安排到考題出法,從升學到就業,從衡量人才標準到實際用人判斷等一系列方面都應形成與應試教育模式下有本質區別的新體制、新觀念、新行為,從而為學生素質的培養營造良好的教育環境,使學生在受教育過程中逐漸形成科學精神和科學行為能力。
(二)營造良好的科學素養教育氛圍,完善科學教育的方法和手段
優良的校園科技文化氛圍,對大學生上好科學素養教育活動課起著不可或缺的激勵作用,生動活潑、勤奮學習、崇尚科學、學術自由的校園文化氛圍是良好科學教育環境的體現。優良的學風和校風可以激發大學生的科學熱情,也有助于樹立他們崇尚科學的信念和信心。此外,教育工作者在改革科學教育“重知”的同時,要創新科學教育手段,大力推行“問題式教學”,引導學生主動去發現問題、分析問題,最終找到解決問題的方法。這樣,才能使我們的科學教育充滿活力,使學生所學的知識活化。科學教育應做到既授學生以“器”,又授之以“道”。
(三)廣泛利用大眾媒體,提升大學生科學素養認識水平
當前在高校中,大學生利用的主要媒體是互聯網、手機新媒體等,大學相關部門可以設立專職的科普老師,結合互聯網、手機新媒體展開大學生的科技素養教育。科普教師可以發動學校的相關科普社團利用好這兩種媒體平臺,多展開落地活動、開設科普微博等,運用多種方式提升同學們的科普熱情。大學生也要充分認識到良好的科學素養對于提升自身綜合素質的重要意義,有意識地不斷提升自身的科學素養。要注重形成正確的科學態度,努力、主動地學習科學技術知識,關注科技的發展和進步,并不斷提高用科技解決問題的能力。
參考文獻
[1] 邢金龍,張靜.重視與加強大學生科學素養教育[J].中國高教研究,2007(10):86-87.
[2] 孫海濱,劉婷婷.大學生科學素養現狀調查與培養對策分析[J].理工高教研究,2005(3):40-42.
[3] 郭清芬.當代大學生科學素養現狀及培養對策[J].文化學刊,2009(10):36-38.
[4] 岳喜騰.通過活動課培養大學生科學素養的思考[J].臨沂大學學報,2012(3):61-64.
1.總體上公民科學素養水平近年來逐漸提高,但與發達國家相比還有較大差距。
2.不同群體表現出明顯的差異:男性高于女性;較低年齡段高于較高年齡段;受教育程度越高,整體水平越高;城市公民高于農村。
3.公民科學素養水平的變化顯示,近年來科學素養較低的群體的水平有較快提高,特別是女性、受教育水平較低(指受初中教育)和農村公民科學素養整體水平提高的幅度較大,對公民整體科學素養提高影響顯著。
4.公民對科學研究的過程和方法理解水平較低。
5.公民科學精神比較欠缺,還存在一些相信迷信的公民,青少年與科學精神有關的調查結果出現回落,學校對科學精神的培養還存在較大問題。
二、教育是影響公民科學素養的主要因素
建立和完善適應經濟、社會發展的全民終身教育體系,特別是大力發展社會教育,使學校教育、家庭教育和社會教育互相銜接,是持續提高公民科學素養的主要途徑。學校教育是其中十分重要的一個環節。
三、化學中如何培養學生的科學素養
我們要改變長期以來只注重學科知識體系,注重基礎知識和基礎技能,強調具體的元素化合物知識和化學概念的系統學習,強調知識的占有和積累,而不關注學生的全面、均衡、和諧發展。要確立一種嶄新的教育理念,在教學方式、教學手段、教學行為上不斷創新,以提高學生的科學素養為主旨,重視教學與科學、技術、社會的聯系,倡導科學探究的學習方式,加強科學知識、科學方法、科學思想、科學精神的教育,引導學生形成積極主動的學習態度,即主動參與、樂于探究、勤于動手,培養學生搜集和處理信息的能力,獲得新知識的能力,分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力。本文結合教育實踐,試論培養學生科學素養的教學策略。
我國全日制義務教育《化學課程標準》規定,化學課程通過化學知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面來體現對未來社會公民科學素養的培養,促使學生具有“科學知識、科學方法、科學技能,以及他在實踐過程中所體現出來的科學能力、思維方式,乃至對科學、技術與社會的認知、興趣、態度、情感、價值觀、精神等”。因此科學素養教育觀要求培養的學生是“能理解科學技術并有進取精神的人和主動運用科學知識和思維方法去分析、探究和處理要解決的問題,并作出科學的判斷、解釋和結論”的人。
1.以培養和提高學生的科學素養為總的教育目標,必須注重知識的選取以用獲得知識的途徑和方法。
科學知識在科學素養中起基礎性作用。在構建科學知識框架時,我們要用未來的眼光分析未來人所需要的科學基礎知識是什么,擯棄“以過去的經驗為現在人做準備”的做法,預測未來科學技術發展的趨勢和21世紀人才所必須具備的科學基礎知識,選取那些對學生的終身學習,學生認識世界、面向社會,以及自身發展來說必不可少的,最基本的、現代化程度高的科學知識。這些知識的特點具體體現在:能夠對于今后的學習起支持作用的知識;具有思維訓練價值的知識;具有文化和教育功能的知識;具有現代化程度高的新知識。
獲得最多的知識不是老師以填鴨式“硬塞”給學生的一些似懂非懂的信息,也不是學生毫無意義地死記或是為了考試而機械地掌握的某些知識,而是學生主動地有意義地建構起對自己終身發展有用的知識,是有利于學生探究、合作、交流、對話、創新的知識。這些知識應達到“知識的高豐度、結構化、方法化、現代化、綜合化”等五項指標。這樣建構知識,才會使學生具有學力,學生才會因習得了知識而變得“聰慧”、有靈氣,并為創新、發展、理解科學的本質,了解科學事業及認識科學對人和社會的作用奠定基礎。
2.注重科學方法教育,積極開展科學探究,通過多樣化的學習方式培養學生的探究能力。
科學方法是科學素養的重要組成要素,是科學的認識方法。科學認識的一般過程是提出問題收集有關資料和事實分析、處理與研究資料和事實(或提出假說驗證假說)發現規律性、得出結論應用。但我國青少年基本上是通過書本來學習科學知識,并不是在實踐的過程中形成科學概念,而這種學習方式正是造成學生科學素養低下的重要原因。所以我們要改革傳統的教學模式,積極引導學生從實踐活動中探求知識,讓學生在收集信息、處理信息、科學實驗、探究活動中獲得新知識。充分體驗“感性理性應用”的科學認識過程,在這個過程中,學到具體的科學方法和科學思想。
化學課程中的探究活動是學生積極主動地獲取化學知識、解決化學問題并能生成更多的新問題的實踐活動,它涉及提出問題、進行猜想與假設、制訂計劃、進行實驗、收集證據、解釋結論、反思評價、表達交流等要素,它是一種重要的學習方式,對培養學生的科學素養具有不可替代的作用。與傳統高中化學課程的“接受”式學習相比,新課程積極倡導多樣化的學習方式。內容標準的“活動與探究建議”欄目設置了大量的探究課題,引導學生運用觀察、實驗、調查咨詢、查閱資料、交流討論等多種途徑獲取信息,提出具有探究價值的問題,結合有關的線索作出假設和猜想,自主設計實驗和其他實踐活動方案,借助模型、圖表、反應式和定量方法等描述化學變化過程,使學生在探究實踐中獲得知識和技能,體驗學習化學的樂趣。
3.從生活走進化學,理論聯系實際,培養學生的科學意識。
科學意識是科學素養的重要表現形式,是科學的世界觀,是指人們能夠意識到科學技術對社會將帶來的重大影響,是人們運用科學知識解決實際科學問題的意識。人類社會在文明的進程中,面臨著人口、環境、能源、資源、健康等問題的挑戰,利用一切可能的機會介紹化學與日常生活、社會、生產、環境、資源等方面的聯系,使學生感到化學就在生活社會之中,讓學生了解科學知識與日常生活、社會生產的密切聯系,培養學生運用科學知識和技能就人的健康和安全問題作出決策和評價,這是培養科學意識的最佳切入點。
總之,培養學生的科學素養是社會發展的需要,科學素養教育作為新課程改革的主要亮點,運用于具體的教育教學過程中,必須根據學科自身的知識結構和學習規律,發揮教師優勢和特長,探索科學素養培養的有效途徑和方法,普及科學知識,培養科學態度、倡導科學方法、弘揚科學精神,努力提高學生的科學素養。
參考文獻:
[1]全日制義務教育化學課程標準.北京:北京師范大學出版社,2001.
[2]全日制義務教育化學課程標準解讀.武漢:湖北教育出版社,2002.
[3]孫蔚萍.以提高學生科學素養為主旨的化學教學策略.
科學技術在經濟增長中有著舉足輕重的地位,人們逐漸意識到,所謂的國與國之間的競爭,不單單是GDP的較量,歸根結底是人才素質和科技水平的競爭,實質是創新的比拼。同志在1995年的科學技術大會上提出:“創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力。一個沒有創新能力的民族,難于屹立于世界先進民族之林。”而創新需要具備一定的科學素養,所以筆者認為科學素養的培養需要從學生開始,這是需要教育工作者責無旁貸地完成的使命。而物理學是一門以實驗為基礎的學科,對學生的科學探究能力、創新理念及綜合的科學素養有著至關重要的作用。本文基于對新課程標準的理解與感悟探討在物理教學過程中培養科學素養的相關問題。
一、科學素養的內涵
國際上普遍將科學素養概括為三個基本組成部分,即對于科學知識達到基本的了解程度;對科學的研究過程和方法達到基本的了解程度;對于科學技術對社會和個人所產生的影響達到基本的了解程度。
結合國際對科學素養的界定來看,科學素養是指在獲取了一定的基礎知識之上,對日常生活現象或者規律加以合理清晰的解釋,在遇到問題時,知曉其過程或方法,不盲目迷信,聽信他人言論。比如電視里播報過某地村民看見家附近有“鬼火”,而經過科學研究人員相關了解研究后知道,所謂的“鬼火”不過是該處有沼氣池,夏天溫度高,引起部分沼氣發生自燃現象。所以培養公民的科學素養勢在必行,在物理教學過程中真正實現新課標的基本理念之一:從生活走向物理,從物理走向社會。
二、物理教學中培養學生科學素養的途徑
1.激發學生學習興趣,高效利用物理課堂。陶行知先生說:“教師的職責,不在于教給孩子講的學問,而在與啟發孩子的學習興趣,當興趣已很濃厚的時候,再教給他學習方法,這才符合優秀教育的原則。”興趣是最好的老師,為人師者,在課堂上積極有效地引發學生的好奇心,激發學生對物理問題的研究興趣,該堂課便已經成功了一半。物理課堂作為培養科學素養的主要陣地,教師要以知識為載體,充分挖掘教材,對于能夠培養科學素養的素材善于累積,切實寫入教案里,做到心中有數。課堂上,鼓勵學生大膽質疑,提出自己的不同見解,使課堂的模式與思維活躍起來。
2.鞏固基礎知識,倡導實驗教學。物理是一門以實驗為基礎的學科,教材上干巴巴的理論其實體都是科學家在實驗室里完成的科學結晶。所以在物理實驗室里還原知識體系,在講解相關基本知識后,引導學生設計實驗,動手操作,明確一個科學理論的誕生過程及方法,培養學生觀察問題、發現問題和解決問題的能力。在整個實驗過程中學生不再是被動地接受知識,人人都是參與者與主導者,真正達到培養科學素養的最終目的。
3.舉辦課外活動,開設專題講座。物理學習是一個終身的過程,積極開展課外活動可以給學生提供更大更廣闊的思維平臺。比如制作簡單的實驗器材;自制望遠鏡、潛望鏡;參加電子設計競賽、社會調查活動,等等,在參加活動的過程中,培養了學生的合作意識和團結協作能力,這對于他們未來的發展來說,將會是一筆寶貴的財富。另外,在合適的時機邀請專家學者,就物理前沿問題或者熱點問題,比如當今社會軍事方面的先進物理武器,隱形飛機、雷達;近幾年我國在航天領域的重大突破,等等,以生動形象的方式講述給學生,使他們對于物理的了解不只是限于書本和課堂,不僅開闊了學生視野,而且培養了愛國主義精神。
三、物理教學中培養學生科學素養的內容
1.培養學生善于思考。傳統的應試教育中,迫于升學率的壓力,使得教師與學生一味地追求好的分數。所以教師課上“滿堂灌”的現象便不足為奇,而衡量學生能力的標準就是成績單上觸目驚心的數字。在快節奏的物理課堂上,教師唯恐知識講得不夠多不夠細,而令人遺憾的是,學生的思考被無情地忽視了。愛因斯坦曾說:“提出一個問題,往往比解決一個問題更重要。因為解決問題也許是數學上或實驗上的一個技能問題而已,而提出新的問題,新的可能性,從新的角度看舊問題都需要有創造性的想象力,而且標志著科學的真正進步。”思者有慧,教師不妨在課上留有部分學生思考的空間,培養他們勤于思考、善于思考與深入思考的良好習慣,要知道,思考的意義要比學生會解幾道大題更深刻。
2.運用科學方法,培養探究能力。“工欲善其事,必先利其器”,而在物理學習過程中,掌握一定的方法尤為重要。例如,中學物理中對疊放的物塊進行受力分析時,往往采用整體法和隔離法會使得問題變得簡單;在判斷一個物體是否受摩擦力時,除了依據題中條件外,還可以采用假設法;在研究通電直導線周圍磁場分布時,用鐵屑的分布情況等效實際磁場的分布,等等。正因為有了科學的研究方法,在學生進行探究的過程中加以引導,該怎樣設計實驗,控制哪些變量,采用的科學方法,真正培養學生的探究能力。
3.物理學史的滲透教育。在物理教學過程中,適當地向學生介紹物理學家發現物理規律的過程與經歷,體會學者攀巖科學高峰的勇氣與毅力。物理學不是一部歷史,物理學家也不是一堆數字與符號的代言人,他們和今天的我們一樣,都是自然奧秘的探索者。開普勒一生顛沛流離,生活極其慘淡,經歷了那么多的苦難,也沒有使他的夢想泯滅,相反,他以超出常人的毅力為人類作出了巨大貢獻――開普勒三大定律。伽利略再接再厲,對千年未變的“真理”向亞里士多德問難,最終建立力與運動之間的關系。這些科學家們不畏艱險,不惜自己的生命,不貪慕個人利益,不懼權威,勇于追求真理的高尚品質,有利于培養學生認真踏實的科學態度,為科學獻身的崇高精神,為他們以后的學習和研究打好基礎。
近年來,中國公民的科學素養有了明顯提高,但較之發達國家,我們仍是任重而道遠。教育改革的呼聲愈發響亮,我們正從應試教育向素質教育轉變,旨在提高學生綜合素質,尤其是科學素養,這一改革將會是幾代人的福祉。作為物理教育工作者,我們若能在自己的工作范圍之內積極地、有意識地培養學生的科學素養,為國民的科學素養的提升盡些綿薄之力,不僅是一份沉甸甸的責任,更是一種無上的榮耀。
高中生物科學素養包括:(1)掌握生物科學領域的基礎知識;(2)理解、探究能力即科學過程和方法;(3)形成相關的情感態度價值觀即科學精神,科學態度、倫理和情感三部分的內容。
一、注重教育主管部門和學校領導在培養學生生物科學素養中的職能作用
雖然現在推行素質教育,但是在高中階段社會和家庭還是要高考成績,教育主管部門以至各級學校領導、家長都以高考作為最終目標,過分地注重學生的考試分數,考了多少個重點大學,多少個本科,從而忽視了學生綜合素養包括生物科學素養在內的培養,這也是中學生生物科學素養普難以提高的一個主要原因。教育主管部門和學校領導必須轉變觀念,才能改變這種狀況,切實把新課程標準落到實處,才能切實地推行素質教育,促進學生生物科學素養作的培養和全面提高。
二、家庭教育對學生生物科學素養的影響
培養學生的科學素養,不僅僅是專家和教師們的事情,也不僅僅是某個熱愛此領域的“發燒友”的事情,而應該是學校、社會和家長共同參與的大事。許多教育專家認為,父母在培養孩子對科學的興趣時起著重要作用。因此,如果家長的科學素養偏低,很少跟孩子交流科學類的話題,那又如何能讓孩子保持對科學的興趣?并且多數家長十分關注孩子的學習成績,對孩子的期望很高,不惜投入大量的精力和財力去上各種輔導班,他們又認為生物是一個“副科”,使他們難以具有培養青少年生物科學素養的意識。而不少家長的教育方式并不民主,這樣壓抑了孩子的個性全面發展,影響了學生對生物的興趣。所以加大對家長的宣傳的力度,增強家長的生物科學素養的培養意識,進而提高學生的生物科學素養。
三、要努力提高教師自身的生物科學素養
科學素養由科學知識,科學能力、科學方法、科學意識和科學品質五大部分構成。提高教師的生物科學素養是基礎教育改革對廣大教師提出的一項新要求,然而現階段我國教師科學素養普遍較低。教師作為知識的傳播者,只有不斷提高自身的科學素養,才能適應基礎教育改革和時代的要求。在高中生物學教學中進行科學素養教育,必須依靠全體生物教師的團結協作,只有高生物科學素養的生物學教師,才能使生物學教學作為提高學生的生物科學素養的主渠道。所以提高生物學教師的素養是實施科學素養教育的首要任務。因此,必須采取以下這些切實可行的措施來提高教師的科學素養:(1)加強師德修養,增強生物學教師的事業心;(2)樹立終身學習的觀念,切實重視繼續教育;(3)掌握教育規律,積極參與教學科研研究。只有所有生物學教師積極主動地拓展本專業知識和追蹤學科發展的動態,才能把培養和提高學生的生物科學素養作為教育教學的最終目標。
四、拓寬學生的視野,增加獲取生物學知識的渠道
有研究結果表明高中生除從正規的學校教育獲取科學信息資源外,還從報刊雜志、廣播電視、網絡等大眾傳播媒體中獲得,學校課外興趣小組、家庭和社會等的教育功能還未發揮出其相應的功能。因此,可以從拓寬學校、社會、家庭等的教育職能入手。①在課堂中培養學生主動學習的能力,拓寬學生的知識視野。②滲透生命科技前沿知識,培養學生的生命科學意識。③重演科學史,培養學生的科學精神。科學精神是指人們在工作、學習、生活中表現出來的堅忍不拔、勤奮、實事求是的情感、態度與價值觀。通過科學史教育,既可以培養學生的科學精神,又可以激發學生的民族自尊心、自信心、自豪感和凝聚力,培養學生的愛國主義思想與情感,進而達到培養學生的生物科學素養的目的。④優化教材內容、改革教學形式和學生的學習方式。運用探究式教學,培養學生科學研究方法。在生物學實驗中培養學生的實際操作能力,實驗教學在培養學生的生物科學素養時占有非常重要的地位和作用,學生具有強烈的好奇心和求知欲,各種新奇有趣的科學實驗,能激發學生興趣,培養和發展學生的生物科學素養。⑤加強學科間知識的滲透和聯系,形成科學的世界觀和人生觀。⑥城鄉差異與生物科學素養的關系。⑦滲透STS理念,教會學生模擬決策。五、結論與建議
總之加強科學素養的教育,是一個長期的全方位的系統工程,作為教育教學工作第一線的教師,應該轉變原有的陳舊的教育觀念,在充分挖掘教材和資源的基礎上改進教學方式和教學方法,努力探索在一種在課堂和課外加強學生科學素養教育的有效途徑。
(一)凡是增進人們的知識和技能,影響人們的思想品德的活動都是教育,教育包括學校教育、家庭教育和社會教育,所以教育加強學校、家庭、社會三個方面的聯系,建立有效的提高生物科學素養的方法體系,逐步形成立體交叉的培養高中生生物科學素養網絡。
(二)政府和教育部門應該充分發揮社會各方面作用,加強科普知識宣傳的力度,建立更多更好的科技活動場館,增加學生參加課外實踐活動的機會,通過多種途徑增加各種科普活動的普及率,進而培養和提高高中學生的生物科學素養。
(三)在應試教育走向素質教育的同時,已經打破了應試教育原有的單一的教育評價模式,素質教育要真正取代應試教育,必須建立一套完善相應的體現素質教育精神的教育評價體系。
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)17-0104-01
《語文課程標準》明確提出:語文教學應“在發展語言能力的同時,發展思維能力,激發想象力和創造潛能。逐步養成實事求是、崇尚真知的科學態度,初步掌握科學的思想方法”。教師應當在達到中學語文學科主要教學目標的前提下,結合教學特點與適應社會經濟發展對人才培養的需要,適當地嘗試對學生進行科學素養的培養。
一 增強意識,充分認識科學素養教育的必要性
科學素養通常包含科學知識、科學方法、科學精神等。而科學與人文相融合的語文教育所說的科學素養與自然科學所說的科學素養有著較大的區別,前者所說的科學知識,主要是指語文學科中的語言學知識、文章學知識、文學閱讀知識以及文史常用知識等。至于文選中的科普文章所涉及的科學知識,應讓學生讀懂,但它不是語文教學的重點。
根據語文課程標準的要求,在學習語文學科應達到發展語言能力,提升寫作水平,拓展思維能力等基本學科教學目標的同時,要養成實事求是、崇尚真知的科學態度,全面培養科學想象力和創造潛能,初步掌握科學的思想方法與行動能力。目前,中學生對高新科學技術知識和科技發展了解較少,中學生所具備的基本的科學素養包括科學知識、科學能力、科學方法、科學精神和科學品質五大要素,正處于逐步培養養成階段。中學生對于偽科學及封建迷信的辨別能力不強,對學科、專業、科學研究的理解了解程度較低,對于科學素養養成的認識還沒有達到緊迫的意識,往往認為那是上大學以后才要考慮的事項。多年的高中教學實踐證明,學生由于沒有充足的科學素養知識,沒有足夠的專業知識的理解認識能力,在高考結束后的志愿填報、專業選擇、志向安排上顯得很盲目,出現了上大學后對所選擇的學校、專業興趣不濃,甚至出現許多厭學、改專業,甚至退學的情況。因此,在高中教學階段,有必要利用適當的時間、渠道與方式,滲透科學素養養成教育。
二 見縫插針,探索利用多渠道教育的途徑
高中語文教學中科學素養養成教育滲透的途徑有許多種。可以通過語文教學的課堂,綜合施教;可以通過老師教學備課,有意識地篩選科學素養的教育信息,擴展科學技術知識閱讀內容;可以在寫作教學中落實科技知識教學內容;可以更多地利用多媒體教學,發揮多媒體教學容量大、技術新穎的特點,最大限度地提升計算機多媒體在語文教學中的作用;要充分認識網絡的重要性,引導學生正確的上網觀,要把網絡作為了解科學知識,獲取科學信息的來源渠道等。
當前,由于中學教育的體制機制問題,中學生在校學習較少參與實踐活動,作為語文老師,可以在力所能及的范圍內,通過閱讀、寫作、討論、論壇、班級管理、社團組織等活動來培養學生的科學精神,尋求科學真理,培養學生的求真意識、懷疑意識、批判意識及創造意識等。教師可配合教材設計,組織結合科學素養能力培養的內容,還可與家長聯合起來,讓學生參與適應社會發展和學生成長需要的各種實踐活動,在實施活動的過程中讓學生實踐、探索、質疑、創造。培養他們求真務實、勇于質疑批判、積極探索創新的科學精神。
三 關注生態,全方位踐行科學素養培養
《化學課程標準》確立了義務教育階段化學課程改革的重點:“培養學生學習化學的興趣、以提高學生的科學素養為主旨”的新課程理念,對中學生來說,科學素養是指學生在接受一定的科學知識過程中所形成的適應社會發展和人類自身完善所需要的基本品質和能力,科學素養包括了知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等。化學是一門基礎的自然科學,而中學化學的教學內容覆蓋面廣,利于多層次、多渠道地實施“STS(科學、技術、社會)”教育,培養學生的科學素養。但學生的科學素養無法象知識那樣直接“教”給學生,必須通過化學教學與學生自身的需要結合起來協調一致才能真正達到目的。我認為,學生科學素養的養成和提高,必須以課堂教學為載體,并從課堂教學目標的重新確定、課堂教學內容的精心組織和課程資源的有效利用三個方面來體現,讓培養學生的科學素養成為化學課程自始至終的教育目標。
一.更新教學的目標和價值
過去的教學不太重視科學素養目標在教學中的具體化,雖然新課程在強調培養學生的科學素養上做了一些指導性的建議,但在教學實施中,怎樣培養,培養到什么“度”,仍然為教師所忽視,沒有明確的界定,不像基礎知識方面如“識記”、“理解”、“掌握”、“運用”等要求具體,教師多年的體會比較深刻、操作比較熟悉,所以特別關注書本知識,不習慣或不懂或忽略了知識獲得的過程和方法,忽略了學生是一個跑動的主體。因此需要高度重視把科學素養的培養目標反映在課堂教學目標之中,并落實到教學實施的過程中。
教學目標的確定與教學內容、學生的學習特點、個人經驗有直接的關系。我們強調探究學習,不是時時事事都要求學生探究,因為不是所有的教學內容都適宜用探究的方法。這就對教師的教學提出了較高的要求,尤其是教學方法的選擇要重視學生學習過程和方法的指導。教師也需要采取多種多樣的教學途徑來達到教學的目標,特別是選擇有利于培養學生觀察能力、分析能力、歸納總結能力、實驗能力的方法,并將具體的方法落實在教學目標中。例如,“用探究、比較、分析的方法,讓學生了解堿金屬的物理性質和化學性質及其遞變規律,并體驗形成結論的過程。”這個教學目標指向不僅僅是讓學生記住結論,而是利用了科學的方法,遵從了獲得知識是一個感悟、理解、內化的人性化過程。這樣獲得的知識才是活的、可運用于解決問題的科學知識。
二.精心選擇和組織教學內容
為了實現教學目標,教師必須對教材內容進行“加工”,“加工”不是任意將知識加深或增減,而是根據學生的知識結構和認知結構把教材內容“問題化”,“結構化”和“最優化”,并能較好地將科學方法、科學態度、科學精神的培養落實在具體環節上。教師在收集反饋信息時,在進行教學評價時,不只是關注學生以“最少”的時間最大限度地掌握了知識,而更要關注知識獲得的方法是否“科學”,是否發展了學生的智力,是否有利于學生科學素養的提高。如學習“堿金屬元素”的化學性質,可將教學內容問題化為:①堿金屬元素的原子結構有何異同點?②根據鈉的性質能否推斷鉀的性質?③從鉀與水反應的實驗能推出什么結論?使問題一環扣一環,并呈開放狀態。通過對這些問題的解決,證明了堿金屬元素的性質及遞變規律,原子結構知識又為實驗事實做了理論的支持。從而,因課程內容的“問題化”的解決而形成了“結構化”的知識,更重要的是運用了假設、實驗、推理、歸納等科學學習的方法。這就是新課程價值觀體系下的課堂教學“最優化”。
關鍵詞 高中生物;實驗教學;生物科學素養
《普通高中生物課程標準》中明確了“提高生物科學素養”的新課程理念,并特別強調“提高每個高中學生的生物科學素養是本課程標準的核心任務”。高中生物科學素養包括:(1)掌握生物科學領域的基礎知識;(2)理解、探究能力即科學過程和方法;(3)形成相關的情感態度價值觀即科學精神,科學態度、倫理和情感三部分的內容。生物科學素養是高中學生科學素養的重要組成部分,生物科學素養的提高有利于學生的全面發展和終身發展;有利于學生參與未來的競爭和協作的要求;有利于學生形成科學的、健康的思維習慣和生活方式。但是目前高中生物教學中存在的一些問題嚴重制約著學生生物科學素養的養成和提高。如只強調生物應試技巧,輕視科學素質培養,重視灌輸知識,輕視開發智能,強調標準答案,輕視舉一反三的探究等等。這些方面造成了學生缺乏創新意識、知識面狹窄、靈活和綜合應用能力不足等缺陷,嚴重影響了學生的發展。而通過加強實驗教學可以提高學生的生物學素養。
一、實驗教學對培養學生生物科學素養的作用
生物學是一門實驗性很強的學科,生物現象和生命活動的認識都是從實驗中得來的。生物教材中各種各樣的生物學實驗拓寬了學生的視野,激發了學生的學習興趣和探究欲望。借助實驗還可以訓練學生的科學過程方法,培養科學思維能力,加強科學態度價值觀教育。所以,在生物實驗教學中提高科學素養是一條重要的途徑。
1.1實驗中能鞏固生物學知識。
顯而易見,任何一個生物實驗都包含一定的生物知識。高中生物中的實驗有直接運用所學知識的,也有通過驗證性或探究性實驗來求證獲得新知識的。不論哪一種類型的實驗,都有助于幫助學生鞏固所學的知識理論和理解科學原理。
1.2實驗是掌握科學方法與技能的重要途徑。
學生通過親自參與一些簡單的科學實驗過程,學會了如何發現問題和解決問題,加強了對多種科學方法和技能的培養。
1.2.1.實驗中培養學生的觀察能力。
生物教材中有很多實驗都是完整的觀察實例。因此實驗教學中,要注重引導學生學會科學的觀察方法,科學的觀察方法可以使學生取得最佳觀察效果,提高觀察能力。如按順序觀察、由整體到局部或由局部到整體觀察、抓住對象的主要特征觀察、邊觀察邊思考、邊觀察邊記錄等,培養學生嚴謹求實的態度,掌握基本的科學方法與技能。
1.2.2.實驗中培養學生的思維能力。
在生物實驗中,操作和觀察還需要用腦積極思維。如觀察時,教師不能只向學生提問“看到什么”、“是什么”,“有沒有看到”等問題,還要引導學生思考“為什么”。只有借助思維對觀察和操作所獲得的表面現象、感性認識進行加工,才能上升到理性認識,得出科學結論。只有真正培養學生的思維能力,才能切實提高實驗教學效果。
1.2.3.實驗中培養學生的創新能力。
教學中,教師要讓學生從設計原理、實驗方案、實驗步驟、結果分析等多方面思考,充分調動學生的發散性思維,對各個環節進行再創新,探索出多種實驗途徑。這樣,學生既主動參與實驗過程,又很好的提高了實驗設計水平,激發了學生的創造性。
1.3實驗是倡導科學精神及情感態度、價值觀的有效手段。
1.3.1.實驗有利于培養學生的合作精神。
無論是實驗設計,實驗操作,實驗的完善、結論的得出、結論的呈現形式等,都需要大家集思廣益,團結協作,要求每位同學積極發揮自己的作用,從而培養學生的信息交流能力和集體協作精神。
1.3.2.實驗有利于培養學生嚴謹求實的科學態度和堅持不懈的探索精神。
在實驗中,學生不按照規范的操作流程操作,不細致觀察實驗過程和現象,不具有迎難而上的挑戰精神;或者歪曲實驗現象,不尊重實驗結果,輕率得出實驗結論等,實驗都很難獲得成功。所以需要學生有嚴謹求實的科學態度、堅持不懈的探索精神,實驗才能真正發揮提高科學素養的作用。
1.3.3.實驗有利于培養學生敬畏自然、尊重生命的人文精神,學會與自然和諧相處,保護生態,建立正確的生命價值觀。
1.4實驗能促進對科學技術與社會的關系的理解。
實驗能讓學生更加全面深刻地理解科學技術的價值,理解科學技術發展對社會的多方面影響,更辯證的看待科學、技術和社會之間的關系。理解生物科學技術和發展經濟,生物科學技術和環境保護,生物科學技術和改善生活水平,生物科學技術的應用與倫理道德、法律規范等的關系。
總之,生物實驗教學是激發學生的學習興趣、培養創新能力、鼓勵科學探究精神的最佳平臺,是培養學生科學方法論、發展學生創新思維、提高學生科學素養的有效途徑。
二、實驗教學中培養學生生物科學素養的途徑
2.1轉變實驗教學觀念,培養學生掌握科學的研究方法
當知識是靠自己的思維得來時才是自己的知識。因此,生物教學應該是生物活動的教學而不應是生物活動結果的教學,重要的不是結論而是認知過程。
以實驗為基礎是生物教學最基本的特征之一。從實驗現象到某一生物概念、規律的形成需要一個過程,在這個過程中,教師不僅要重視教給學生如何通過實驗現象或結果的分析形成概念或規律,而且還要教給學生如何進一步深入理解概念或規律形成的思路和方法。傳統的實驗教學目的是“重結論”,而不是將實驗作為“再發現”的過程,視為知識的形成過程。因此,應轉變觀念,建立以實驗教學為基礎的生物教學觀,充分挖掘生物實驗的教學潛能,為實施素質教育創造條件,營造一個良好的生物實驗教學環境。
2.2對實驗進行拓展和延伸,培養學生的創新能力
生物實驗在培養學生的科學態度、訓練學生的科學方法,特別是完善學生的創造思維方面,具有獨到的功能。但是在其教學方法的選擇上,還存在著一些不盡如人意的地方,阻礙著生物實驗在“完善學生創造思維素質”方面重要功能的發揮。因此,探索中學生物實驗的教學方法與完善學生創造思維素質之間的相互關系,是一個重要的研究內容。其中延伸和拓展生物實驗是一種重要的嘗試。通過這樣的活動,學生思維的廣度和深度得到了拓展,探究事物的意識得到增強,創新意識和創新能力得到了提高,同時學習積極性進一步高漲。
2.3加強實驗設計,追求實驗過程探究性
皮亞杰曾說過:“復制的真理只能算半個真理。”其活動建構論則指出,活動是連接主、客體的橋梁,是認知發展最直接的源泉。學生自主求知才能最大限度地發揮其自身能力,發現自己的學習優勢。
生物科學素養是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力,包括理解科學、技術與社會的相互關系,理解科學的本質,以及形成科學的態度和價值觀。全面提高學生的生物科學素養是生物課程標準中提出的核心理念,是新課程所追求的價值,也是生物學課程的根本目的。教師無法像教知識那樣將科學素養直接教給學生,必須通過將生物教學與學生自身的需要結合起來,將兩方面協調一致,才能真正達到目的。提高中學生的生物科學素養,可通過以下四個途徑來實現。
一、激發學生的學習興趣,培養學生的科學態度
科學態度是人基于對科學知識的正確理解和對科學發展的認識而形成的科學信念和科學習慣,是科學素養的一個重要方面,也是科學精神的具體體現。對中學生來說,科學態度包括好奇心、誠實(實事求是的思維品質)、合作、創造力(獨立思考和創造性學習能力)。
對科學的興趣來自于好奇心和探究欲。因此,培養學生對科學的興趣是提高學生科學素養的起點。生物教師的任務就是培養學生對科學產生好奇,并將這種好奇心保持下來,把它轉變成對科學和對學習科學的正確態度。生物是一門以實驗為基礎的科學,生物實驗對于生物課程目標的全面落實具有重要的作用。生物實驗是培養學生誠實、合作、創新的最佳途徑。科學探究是一種重要的學習方式,教師可采用形式多樣的探究活動,如學習“生物群落”后,讓學生走出課堂,統計土壤動物的物種豐富度,深入社會生活實際去獲得第一手的信息,發現問題后提出解決問題的合理化建議,并寫出調查報告。生物實驗是進行科學探究的主要方式,有利于啟迪學生的科學思維,揭示生物現象的本質。探究性學習一般以小組學習的形式開展,有利于合作精神的培養。學生具有豐富的想象力,加上各人不同的探究角度和探究方法,他們在自主探究的過程中常常會提出一些“異想天開”的問題,學習熱情會有很大的提高。因此,教師要廣泛開展小制作、小實驗,并開展自制儀器、自制實驗裝置評比活動,充分調動學生的能動性,培養學生的探究精神和創新能力,體現生物學科的特點,激發學生的學習動機和探究熱情,讓學生在知識的形成、應用過程中養成科學的態度,獲得科學的方法。
二、運用探究式教學,培養學生科學探究的方法和技能
生物是一門以實驗為基礎的科學,其中許多知識學生可以通過自主探究的學習方式來獲得,同時探究還有利于培養學生科學的思維方法和研究方法,從而提高學生的生物科學素養。
在探究式教學過程中,學生的學習方式以自主學習和合作討論為主。在探究式教學中,教師作為探究式課堂教學的主導,要充分調動學生的積極性,促使他們自己去獲取知識、發展能力,做到自己能發現問題、提出問題、作出假設、制定計劃(設計實驗)、作出預期、收集證據(分析數據)、得出結論、表達和交流等,使學生在參與探究的過程中,充分體驗、學習科學探究的方法和技能,充分體驗科學探究的過程,學會科學的思維方式。
三、滲透生物前沿知識,充實學生的科學知識
隨著自然科學的發展,生物與物理、化學、資源、能源等眾多學科交叉、滲透、融合,生物已成為高科技發展的強大支柱。在高科技蓬勃發展的今天,面對世界科技飛速發展的挑戰,面臨新課程改革的需要,教師必須轉變教育觀念,培養學生適應未來生存和發展所必備的科學素養。因此,教師在課堂教學中應滲透生物前沿知識,使課堂教學具有時代氣息。如學習基因工程時可,教師可向學生介紹基因工程藥物、基因診斷、基因治療、用于環境監測的DNA探針、用于凈化環境分解石油的“超級細菌”等;學習細胞工程時,介紹人工受精、胚胎移植等技術在畜牧業生產的應用等,通過課堂教學中的不斷滲透,讓學生了解現代科技的新成果、新進展、新成就及新問題,加強學生對現代生物知識的了解及價值的培養,這樣既能豐富學生的科技知識,又能拓展學生的智力空間和思維廣度。
四、滲透STS教育,培養學生的責任感和使命感