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淺談中小學科學教育

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淺談中小學科學教育

淺談中小學科學教育:公民科學素質建設要求切實保障中小學科學教育效果

“十年樹木,百年樹人”。公民素質的提高,包括科學素質的提高都不是一蹴而就的,而是一個長期的過程。今天的青少年就是明天的主人,對于他們科學素質的培養極為關鍵,他們是我國提高公民科學素質的強大基礎,也關系到我們國家和民族的未來命運。培養學生的科學素質既是實施素質教育的需要,更是時代和民族發展、科學技術對未來人才的需要。提高全民科學素質,學校教育是基礎,中小學科學教育是實現《科學素質綱要》目標的主要渠道。青少年的科學素質,中小學科學教育處于未成年人科學教育及時線,任務重、責任大,在科學素質教育上發揮著主渠道作用。這也與《科學素質綱要》的目標相一致。但事實并不樂觀,中小學科學教育亟需加強。如果中小學科學教育現狀得不到改觀,中小學科學教學大綱規定的教學目標就不能實現,自然也就無法達到《科學素質綱要》的階段性目標。目前來看,存在的問題主要有以下兩個方面,也需要采取相應的措施予以解決。

1、基礎教育投入不足,教學設施嚴重短缺,政府的教育工作要求與資源配置相脫節。增加教育投資不是什么新鮮話題,中央政府曾經保障,20世紀末政府對教育投資占國家財政總支出的比例要達到4%,事實上上世紀末到本世紀初,教育投資比例不增反減,離4%越來越遠。世界各國教育支出比例平均值為5.1%,我國公共教育經費支出占國家財政總支出的比例屬世界低的國家之一。[ ]盡管近年來我省教育經費支出不斷增長,但占GDP的比例也一直處于較低水平。科學課是實踐性極強的學科,強調通過學生親自動手、動腦的實踐活動來習得科學方法、科學態度與科學知識。科學課如果沒有與之相配套的教具和學具,沒有相應的教學器材、儀器、設施,就無法達到教學目標。目前迫切需要增加教育投資,使科學實踐活動能順利進行。

投入不足還突出表現為政府推動力度不夠,各種媒介宣傳面不寬、不深入,難以形成良好的科學氛圍。政府推動是提升中小學生科學素質的有效途徑。要通過制定相關的政策法規,加大科普陣地建設投入,鼓勵支持學校、文化站建好科普陣地;協調各方面的關系,通過相關媒體,加強宣傳力度,大力營造崇尚科學的良好氛圍,有效地讓廣大中小學生處于一個鼓勵創新、尊重知識、尊重人才的良好科學環境之中。

2、農村中小學生科學素質的提高成為難中之難。農村教育的發展對于未成年人科學素質的培養起著重要的作用,但我國城鄉教育資源“重城市,輕農村”的配置模式嚴重影響了農村教育的發展,農村教育與城市教育的差距日益拉大。改變農村教育落后的現狀,迫切需要政府通過制定法律、法規、政策,以及和教育相關部門協調配合等手段,來實現對城鄉教育資源的優化配置與有機整合。首先,要加大農村教育的投入。農村教育經費的投入不足制約著農村教育的發展,只有加大農村教育投入才能從根本上解決問題。農村未成年人科學素質的提升,需要政府切實加大教育投入,改善農村教育辦學條件,縮小與城市教育硬件設施差距,完善教學設備,豐富教育資源。其次,要加強農村師資力量建設。針對農村教師專業水平、學歷層次較低的情況,教育部門要大力加強師資培訓力度,提高師資水平。農村科學教育需要加快形成一支科學教學專業化的師資隊伍。專業化的科學教師必須具備豐富的專業知識、從事教育教學工作的基本技能和能力。由于條件限制,農村學校科學課教師普遍專業水平和學歷層次較低,教學技巧和教學能力不足,在科學課教學中仍普遍采用灌輸知識的教學方法。需要大力推進科學課程的改革和發展,加強農村科學課教師的培養和培訓,提高教師的科學素質和業務水平,加快農村科學教學專業化進程。再次,要實現城鄉教育資源共享。城市學校可以通過現代遠程教育、多媒體教學等方式,師范院校可以通過大學生教育實習、支教、鼓勵大學生到農村學校工作等方式,實現城鄉教育資源共享,彌補農村教育資源的不足。

值得注意的一點是,要提高農村中小學生的科學素質,需要同時提高家長的科學教育水平和文化素質。這已經成為城市學校和家長的共識,但在農村還有很長的路要走。科學素質是長期形成的,從小對農村小學生進行科學教育將對他們科學素質的形成具有決定性的作用。同樣,家庭教育對未成年人也具有特別重要的作用。家庭承擔著教育未成年人的責任,家長有責任教育子女從小養成愛科學、學科學的良好習慣,為子女接受學校科學教育創造良好的條件。家長擁有良好的科學素質對子女提高科學素質會產生積極的作用。農村家庭教育的加強,對子女科學素質的提升有很大的推動作用。對農村家庭來說,雖然大多數家長都意識到了對子女進行家庭教育的重要性,希望把子女培養成才,但由于他們自身素質較低,無法達到對子女進行良好家庭教育的目的。因此,提高農村家長的科學教育水平和科學文化素質對于子女科學素質的培養有著重要的作用。農村家長提高科學教育水平,掌握必要的科學技術知識和具備科學精神,可以更好地依靠科技發展農業來增加收入,也可以很好地抵制愚昧迷信和樹立健康文明的生活方式,勢必對子女產生重要影響,可以有效地輔助學校科學教育,增加其科技知識,培養其科學精神,并且為其提供較多的教育投入,促進子女科學素質的提高;還能夠更好地消除“重男輕女”的傳統觀念,改變其男性偏好的選擇性物質投入傾向,而對子女一視同仁地進行良好的培養。

【作者單位:云南省委黨校文化與科技教研部 云南】

淺談中小學科學教育:公民科學素質建設要求改善中小學科學教育現狀

摘 要:新課程改革已使教師的教學理念因時代前進和大勢所趨而有了很大的進步,但是在教學實踐中,仍然存在新課程舊教法的現象,現代教學理念與教學實踐相脫節的情況依然比較嚴重。不改變現行教育機制,學生的科學素質難以有質的飛躍。中小學教育應從課程設置和教材改革入手,盡快淡化“應試教育”,加強綜合性科學教育和應用能力的培訓。

關鍵詞:公民;科學素質;科學教育

2005年,94歲高齡的科學泰斗錢學森向溫總理建言說:我們國家老是“冒”不出杰出人才,一個重要原因是沒有按照培養科學技術發明創造人才的模式去辦學。新課程改革已使教師的教學理念因時代前進、大勢所趨而有了很大的進步,認識到科學教育應從“讀科學”向“做科學”轉變,但是在教學實踐中,大多數教師仍然習慣于傳統的教學方法,新課程舊教法,現代教學理念與教學實踐相脫節的情況依然比較嚴重。

科學素質不僅包含對現代科技知識的掌握,而且涉及到科學精神、科學態度、科學方法、科學能力和行為習慣等方面,需要在科學教育目標上有必要的轉變,就是由以知識技能為中心轉向以科學素質為中心。在此基礎上進一步改進教學方法。新課程改革已經給小學科學教育指明了正確方向,教師要把每個學生都當成天生的科學家,教學方法應從過去的以傳授知識為主轉向支持和引導學生主動探究為主。積極拓寬教學渠道,不定期地組織學生參觀各種科技展覽,讓學生了解世界科技發展趨勢,豐富學生的科技知識。還可以聘請校外各類科技人員到學校做專題科技講座,使學生了解更多的科學專業知識。有條件的學校可以引導學生上網查詢科學信息,拓寬學生視野,獲取豐富的科學知識。

中小學教育應從課程設置和教材改革入手,盡快淡化“應試教育”,加強綜合性科學教育和應用能力的培訓,推廣“發現式”教育和“探究式”學習的理論和方法,增加學生科技體驗的機會,培養學生對科學技術的興趣,掌握科學方法,提高實踐能力。高中教育(包括各種職業高中)首先要加快普及速度,同時也要面對我國目前高等教育尚未實現普及化的狀況,把自身發展與社會需求結合起來,在學習扎實的科學知識,掌握基本的科學方法的同時,培養牢固的科學精神,為配合國家產業結構調整、新興工業發展以及社會主義新農村建設學習一些職業化、專門化的知識。在培養學生專門技能、科學文化素質的同時,要注重強化學生樹立終身學習的理念,著眼于未來發展,培養學生的創造意識、創新能力、實踐能力和競爭能力,真正實現學歷本位向能力本位的轉變。除了課程設置上的改革外,還需要教學方式的改革。由于受應試教育的影響,強調學習現成的答案,而不是探索問題;只關心“是什么”,而忽視了“為什么”。因此,在教學方式上,應該改變灌輸式教學,強調啟發,采用互動的方式促進師生、學生之間的思想交流,在探索問題中學習解決問題的科學方法,提高解決問題的能力。

不改變現行的教育機制,學生的科學素質難以有質的飛躍。一味以分數為主宰,以分數為命根的格局,難以讓師生真正從學業成績的桎梏中解脫出來。這也對進一步推進素質教育提出了更高的要求。應試教育往往以考試成績作為評價的主要標準甚至惟一標準,必然搓傷甚至扼殺學生學習的主動性、積極性和創造性,影響學生素質的提高。必須把提高和完善人的素質作為教育的基本目的和職能,推進素質教育。要讓學生從小在心中樹立起崇尚科學之風,讓學生大力追捧科學之“星”,讓學生想當科學家的比例由偏低向偏高的格局轉變。

要想收到良好的科學教育效果,還需要提高中小學生對科學的興趣。有資料表明,小學中年級是形成科學興趣的年齡段,初中是形成科學志趣的關鍵期,高中則是形成科學思想的重要階段。因此,開展科學素質教育,要從基礎教育抓起,重點培養青少年的科學興趣,引發他們對科學的好奇心和興趣。當然,這和我國高等教育文、理分科的問題有密切關系。可以借鑒國外大學的做法,如哈佛大學,低年級的本科生不分系和專業,憑興趣自由選課,有助于奠定廣闊的基礎知識,受到的科學教育比較,綜合素質較高。還可以對文理科專業的不同,分別開設互補的基礎課程,如對文科學生開設科技前沿介紹等課程;對理科學生開設些倫理學等基礎課程,也可在一定程度上提高學生的科學素質水平。

淺談中小學科學教育:淺談問題式教育在中小學科學中的應用

[摘要]問題式教學可以引導學生更好地學習。本文結合中小學實際需要,了解問題式教學的現狀,根據實地上課研究,以科學為例,分析“問題式教學”對中小學課程的影響,設計出問題式教學在科學中的應用策略。

[關鍵詞]問題式教學 積極

一、背景

自上世紀末,中共中央、國務院提出要“深化教育改革,推進素質教育”進行新課改后,對學生的要求不再只是知識上的積累,更注重學生各方面能力的培養。問題式教學突破了傳統的灌輸式講課,在很大程度上活躍了上課的氣氛,培養了學生思維能力。

二、問題式教學策略

如果說教師設問是大處著眼、鳥瞰眾山的話,引導學生質疑就得小處入手,仰視主旨了。具體可從如下方面引導。

(一)先拿題目開涮

引導學生針對題目質疑,常常既有利于對文章主旨的理解,又能讓學生抓住關鍵。如教《大氣的壓強》時,課前老師可以拋出:“大氣的壓強你們摸得到嗎?”這時大家會思考什么是大氣壓,雖然答案很明顯是有的,但是怎么去證明呢?在給大家一定時間思考之后,老師可以引導學生:“生活中有哪些現象可以證明大氣壓的存在呢?”“你感受到大氣的壓強了嗎?”用這種接近生活的,學生有過親身體驗的問題,來激起學生學習的欲望。

(二)向重難點的過渡

每堂課有個重難點,拿下重點突破難點是老師的教學目標之一,至于怎么過渡到重難點有很多方法。一,概括上文引出下文法,教《大氣的壓強》時,在講大氣的大小如何計算前,老師可以引導:“大氣壓確實是存在的,而且各個方向上都有壓強。那么大氣壓究竟有多大呢?”二,情景導入法,教《生物是怎樣呼吸的》時,在講解呼吸道之前,老師可以設置一個場景:“假如你是空氣,還有兩批隨從灰塵和細菌,現在你跟你的隨從要到人的呼吸道里走一趟,你會經過哪些部位,你和你的隨從會遭遇什么困難呢?”具體課程具體設計方案,只要能起到一個過渡的作用就可以。

(三)概括進行雙向交流

傳統課堂的課堂總結大多數是老師進行的,用板書或者口述的形式。問題式教學則不同,要求學生完成這項工作,當然在學生概述之前老師進行針對性的提問,在學生卡殼的時候老師需進行啟發式的引導。教師在讓學生回答之前也可以結合小組合作形式,既降低學生難度,也提高學生的合作能力。

(四)課后延伸的關注

生活中無處不存在科學,僅僅學習書本上的知識是遠遠不夠的,這時需要老師進行合理的引導,激發學生對大自然中的科學的興趣,也鍛煉學生觀察、動手、思考等各方面能力,這個環節一般安排在每堂新課的末尾。比如教《月相》之前一個月布置一個作業:盡量觀察一個月的月相(因為有可能看不到),然后畫成一幅圖。又比如教《物質在水中的分散狀況》,上完課布置一個作業:回家找尋三種物質,分別是懸濁液、乳濁液、溶液。

三、問題式教學中應注意的幾點

問題式教學能為學生搭設思維的跳板,但是如果問題設計的不好,則容易讓學生陷入一種茫然的境地。

(一)提問的對象

當教師把一個問題拋出來的時候,是希望全班一起回答,還是找某個同學回答?是先提問再叫學生起來,還是先叫學生起來再提問?當遇到自己會回答的問題時,有的學生會主動舉手,有的學生不會主動舉手,卻想被老師叫到。因此教師應把握好提問技巧,鼓勵學生多回答問題,這樣才可以加深他們對知識的理解。

(二)問題的難易程度

教師提出的問題中,大多數還是可以被學生所理解的。但是,由于學生對于知識的不了解,或者是教師講解得不清楚,學生不能理解教師所提出的問題。因此,在提問的時候,教師應該注重問題的難易程度,并且要合理、循序漸進地向學生講解這些問題,使他們可以很好地消化。

(三)問題的類型

發散性的題目,可以培養學生的聯想思維,讓他們可以自己舉一反三。設計挑戰性的問題可以觸發學生的非智力因素,激發學生的學習興趣和解決問題的欲望,使課堂活起來。因此,教師應善于運用不同的問題進行教學,可將問題的作用效果發揮到較大。

(四)師生轉換

將問題式教學融入課堂之中,并不是只由教師來提問。教師應培養學生提問題,發掘問題的能力,進一步拓展學生的探究思維。

四、總結

問題式教學在教學的過程中具有很好的優越性,可以更好地引導學生,改善目前教學課堂較為沉悶的環境。成功的問題式教學在科學中的應用離不開參與主體的積極行為。因此,我們必須充分調動理論研究層面和學校層面、教師層面、學生層面等各類因素的支持。

中小學科學教育面臨的問題及對策

摘要:我國的科學教育在近些年,尤其是基礎教育課程改革實施以來,得到了進一步的發展。但是,科學教育在實施中還存在著不容忽視的一些問題。

關鍵詞:中小學科學教育 面臨的問題對策

中圖分類號:G512.3文獻標識碼:A文章編號:

引言

近年來,隨著我國科教興國戰略的提出和逐步落實,以及素質教育在我國的廣泛興起,科學教育引起了社會各界越來越多的關注和重視。我國中小學科學教育也在這樣一個大環境下其地位日益突顯,這無疑是一件令人欣喜的事情。然而,由于在中小學科學教育上存在著種種認識誤區,所以在實踐中難免存在著這樣那樣的問題。要想追求更好的科學教育,我們就無法回避這些現實問題。

1.我國中小學科學教育存在的主要問題

1.1孤立的科學教育―――缺少與人文教育的融合

一直以來,我們都在潛意識里認定科學教育與人文教育是互相獨立的兩個系統,加之我國中小學的科學課程在新課改以前一直都是以分科的形式存在的,所以在中小學長期的教育實踐中,科學教育也就一直是與人文精神分離的。在中小學教師的觀念中,科學就是科學,自然課的任務就是要使學生了解和認識自然,數學課的任務在于讓學生能夠計算并掌握一些定理和公式,至于品德和意志等的養成以及審美能力的培養,那是品德課和美術課的事情。科學教育中的條塊分割,甚至使學生在各科科學課程之間也形成了鮮明的界線。在如此孤立的科學教育環境中,學生自然“體驗不到科學所能帶給人的最重要的樂趣之一―――玄思、沉思自然的樂趣”。科學教育缺少與人文精神的融合,在學生身上的最直接體現和后果,就是使他們的知識結構形成條塊分割的局面:當他們在了解大自然的奧秘時,根本想不到人和自然的相互影響、相互依存的關系;當他們在背誦各地的物產和地理環境時,也根本聯想不到環境保護的緊迫和重要;當他們看著燒杯里跳動的青蛙心臟時,也很難聯想到對生命的尊重與珍視!甚至出現同在科學課程當中,一旦需要用一門學科的知識來解決另一門學科的問題時,他們就會茫然無措!造成這種狀況的原因固然是多方面的,但歸根結蒂是由于科學教育與人文精神的脫離和科學教育之間的彼此孤立的緣故。對這個問題不給予足夠的重視,不采取有效的措施加以解決,科學教育將永遠孤立而孤獨!

1.2片面的科學教育―――只注重科學知識的教育

長期以來,在我們的中小學教育中,科學教育事實上只是科學知識教育,甚至直到現在還有些人理所當然地認為,科學教育就是科學知識的傳授。由于過于強調科學知識的傳授,原本屬于科學教育一部分的科學精神、科學方法以及科學探究能力的培養就統統遭到了冷落和忽視。雖然我們的科學教育把主要精力放在傳授科學知識上,但是在傳授什么樣的知識和怎樣傳授知識上,我們仍然有許多值得反思的地方。由于我國中小學的科學教育在內容上以知識為主,所以就相應地出現了“在方法上是以傳授、灌輸為主,在對教與學的質量評價上,是以學生掌握和積累知識的多少為標準”"的現象。在這樣的情況下,從學生的角度講,學科學就變成了背定理、記公式、法則等等,主要是記憶和被動接受的過程,使學生在科學教育中感受到的科學只是一套刻板的符號和概念體系;考試的時候只要按照相應的定理、公式和法則依葫蘆畫瓢地套用就可以解決問題了,而只要考試取得了好成績,就當然被認為是學好了科學課程。

1.3非科學的科學教育―――過于追求統一的標準答案

在我們的中小學科學教育中,還存在著過于追求同一、追求統一標準答案的錯誤傾向。一些教師認為,作文可以是千差萬別的,造句可以是互不雷同的,惟有科學題目的答案應該是統一的。在科學教育的實踐中,無論是物理、化學還是自然、生物,凡是習題和作業,老師都少不了把“標準答案”在黑板上統

一公布,如果有的同學用的是不同的方法,老師是不鼓勵的,開明的老師會說“你的解法是對的,但在考試的時候好用黑板的解法,以免被錯判丟分??”。于是本來沒有優劣之分的不同解決方法在學生心目中就產生了所謂“好”和“不好”的區別,久而久之,學生在這種價值判斷的驅使下就順應了老師有意無意“追求統一標準答案”的要求。過分追求統一的標準答案,是扼殺學生主動性和創造精神的一個主要因素。好奇之心人皆有之,青少年和兒童的好奇心更強。在好奇心的驅使下,他們才可能進行各種嘗試和探索行為,其結果往往能發現與別人不同的解決問題的途徑和方法。而如果教師對他們的新異方法不加鼓勵,使他們的方法得不到肯定和認同、他們的創新行為得不到積極的強化,那么他們的探索和創新熱情自然就會逐漸削減,最終放棄自己的種種探索和嘗試。我們希望學生能夠具有創新精神和創造能力,然而,從某種程度上說,恰恰是我們在無意中扼殺了學生的創新性!我們渴望科學教育的繁榮和發展,然而,在對統一標準答案的執著追求中,我們的科學教育已經不科學了!綜上,當前科學教育在我國雖然已經引起了教育界乃至全社會的關注和重視,但是毋庸諱言,我們在認識上還存在一些誤區,在實踐上還存在諸多偏差:片面的科學教育帶來了人文精神的失落;科學教育知識化的傾向導致了大眾科學素養的缺失,等等。難怪有學者不無擔憂地將這些問題看成是“科學教育春天里的惶惑”。!筆者認為,要走出科學教育的困境,搞好我國中小學的科學教育,必須盡快尋找解決上述問題的有效對策。

2.解決我國科學教育相關問題的策略

2.1在學習和運用科學知識的過程中理解科學知識、科學概念和理論,學習一些科學史和科學哲學方面的知識,注意正確運用、表達科學術語。科學方法、科學精神和科學態度等各具有其獨特的重要作用和價值,理應成為科學教育不可或缺的內容。知道任何問題都有科學的解決辦法和通向科學辦法的途徑;分清迷信與科學之間的差異。分清經驗與科學方法之間的差異;并能運用一定的科學知識和方法對教育教學的實際問題進行判斷和抉擇。

2.2學會科學地分析問題和處理問題的方法。說話、辦事能夠以事實為根據;盡量避免個人偏見與感情用事;防止個人意愿干擾客觀觀察;在討論問題和表達自己觀點時,能夠做到前后概念一致。當說不清楚的時候,不使用詭辯術。回答不出學生提出的問題時,承認不懂。不要將矛盾留給學生,主動承擔責任。

2.3鼓勵創新精神和質疑態度。創新精神來源于質疑的態度,科學真理的相對性呼喚質疑精神。科學不怕犯錯誤,因為科學研究的過程,就是不斷否定過去,探索未來的過程。具有科學理性的人,善于發現錯誤、勇于承認錯誤、認真糾正錯誤。實事求是是科學探索的真諦。科學永遠有未知領域,需要科學家不斷地探索,在探索真理的過程中,肯定有反復,也會有成功與失敗,真理是需要經過多次反復之后才能獲得的。在科學探索的道路上,沒有真理、終極發現,因而已成之見不可囿,已有之功不可恃,必須不斷超越前人,超越自我,才能有所發明,有所創造,有所前進。不斷總結新的實踐,不斷深化自己的認識,努力把握客觀規律性,這也正是實事求是的真諦。科學探索離不開實事求是,而做到實事求是更是一個很高的境界。實事求是是一個永無止境的探索求知過程。

2.4形成合作與競爭的互相協調的良好心智。現代的社會需要競爭,但更需要合作。社會分工越來越細,許多事業不是一個團隊能夠完成的,如果沒有人與人之間的合作,團隊與團隊之間的合作,社會就很難快速發展。社會的發展需要具有公平競爭能力,同時具備現代意義上的以平等、自尊為基礎的寬容品質和謙虛精神的人才,這些人才要善于合作與交流。社會的發展要求人們具有現代化的團隊精神,在競爭中建立“雙贏”機制、“伙伴關系”的社會新秩序。因此我們的科學教育要培養這樣的人才,我們的教師首先要具備這樣的素質。而科學精

神和科學態度是科學實踐、探索和科學知識的學習過程中形成的一種執著追求真理的創新精神和態度,它使人們用理性的眼光觀察和分析一切問題,唯真理是從。

3.結束語

現代科學教育的內容應該是具有實踐性的,教學方法應該是客觀有效的,教授過程和課程設置應該是靈活的,培養出來的學生應該是富有時代感、擁有理性思維和具有靈活應變能力的新一代。

淺談中小學科學教育:中小學科學教育改革之反思

【摘 要】在中國,科學教育進入國民教育體系并成為其中重要組成部分已百余年的時間,但直至今日我國中小學科學教育仍存在科學精神缺失、功利主義取向、科學教育方法不當等諸多不足,本文借鑒國際科學教育發展中的特點對我國中小學科學教育進行反思,在中小學科學教育目標設置、課程設置、評價方法等方面提出建議。

【關鍵詞】科學教育 歷程 改革 反思

隨著科學的發展和社會需要的變化,科學教育也在不斷地發展變化,如今科學教育已然成為學校教育的主要組成部分。就正規的學校科學教育而言,我國應從“癸卯學制”算起,距今已經有了一百多年的歷史。一百多年來,我國科學教育已經取得明顯的成績,但也還存在許多明顯的不足,怎樣在當前國際背景下發展完善科學教育滿足社會和個人發展需要,應對我國中小學科學教育進行理性的反思。

一 科學教育改革歷程

科學教育和其他教育一樣是為了促進學生成長和發展,科學教育在使受教育者科學素養得到提高的同時應使其更能明辨是非、具備更好的解決問題的能力。縱觀世界各國基礎教育,20世紀50年代末都陸續開始科學教育改革,早期的改革以學科為中心,這一階段主要表現在組織科學研究專家和科學教育專家學者開發課程與編寫教材,包括學生用書和教師用書,其中著名的課程項目有:美國的《小學科學研究》(ESS)、《改進科學課程研究》(SCIS)和《科學:過程的研究》(SAPA);英國的《牛津初等科學》(OPSP)、《納菲爾德初等科學》(NPSP)。可以看出這個階段似乎過度推崇布魯納的學科結構理論,而且未能及時對實施課程的教師進行培訓,所以很多課程改革在實踐上都以失敗告終。之后,20世紀70年代,由于“兒童中心主義”思想的影響,科學教育也進行了心理學視角的研究,其中影響較大的如建構主義心理學理論,其中重要的工作有杰亞夫(R. Drive)的發現:學生科學學習的成績與其先前經驗的相關性研究。這也成之后為科學教育提供了理論根據,相比之下20世紀80年代到90年代中期的科學教育的目標更加關注學生:發展全體民眾的科學素養。但是,也應該注意到這一時期出現了極端建構主義思想,過分強調兒童建構的主觀能動性、否認客觀世界的可知性,這在根本上是違背科學精神的,極端建構主義在一定程度上導致了科學教育質量的下降。科學教育改革的成熟的階段應出現在20世紀90年代以后。其中最顯著的標志是發達國家為了提高科學教育質量而有史以來及時次推出全國統一的科學課程標準。美國于1996年頒布了《國家科學教育標準》。美國已于1985年啟動了舉世矚目的“2061計劃”,并于11年后出臺了美國歷史上及時部《國家科學教育標準》。而作為科學教育發祥地的英國,在1989年正式頒布了英國歷史上首部《國家科學教育課程標準》,經過幾次修訂和完善,英國政府又于2000年公布了面向新世紀的《國家科學教育課程標準》。1997年,加拿大出臺了及時個國家科學教育綱要《科學學習目標公共綱要》代表著一種新的STS科學教育范型的建立。我國的《科學課程標準》也于2001年6月正式推出。2005年開始實施科學教育新課程標準。

二 我國科學教育現狀

我國科學教育起步較晚,在以人才選拔為主的考試制度、和中國傳統價值觀念等因素的影響下,現階段中小學科學教育存在一些明顯的問題,其中較為顯著的有以下方面。

及時,科學教育中科學精神的缺失,我國中小學科學教育往往更關注學生對科學知識的獲取而非對科學的認識,這顯然違背了科學教育中科學精神的基礎,科學教育必備的探究、實驗等科學方法,創新批判的科學精神恰恰被忽略了,這是科學精神缺失的最主要的表現。

第二,功利主義的科學教育取向。中國近代社會,由于發展經濟、提升國力的需要,教育的培養目標明確定位在高級實用人才上,因此,科學教育也定位在實用上,同時以升學和考試的結果作為考核評價科學教育的手段,導致科學教育選擇大量難而深的科學知識作為學習內容,導致學生感受不到創新、創造帶來的喜悅,甚至缺乏基本的對科學的好奇。

第三,科學方法在科學教育中的匱乏。深受考試制度影響的教育評價體系,科學教育也基本采用傳統的灌輸方式為主,學生死記硬背,缺乏科學實驗和探究學習,削弱了學習科學的樂趣,背離了科學教育應該教會學生思考的本意,即用非科學的方法學習科學。

三 我國中小學科學教育改革之反思

1.科學教育目標設置

科學教育的最終目標不是在考試中獲得較高的分數而是培養具有科學素養的人,即科學的態度與精神、科學的過程與方法、科學的知識與能力即科學素養的主要要素。所謂科學的態度與精神則是基于對科學的本質,科學、技術與社會的關系以及科學過程的認識而形成的各種信念、態度等。科學的過程與方法是指對于科學研究的具體過程、方法的理解和運用。科學的知識與能力,是指對于科學事實、概念、原理等的理解以及運用科學知識與技術解決日常生活及社會問題的能力等。所以要根據這些目標要素來選擇科學教育的內容、培訓科學教育的師資、調整科學教育的模式方法、更新科學教育的評價指標,以培養和提高學生的科學理解和運用能力。同時,對于科學過程與方法的掌握和運用以及科學態度、精神和價值觀的養成也是科學教育的重要內容,能促進學生正確的科學價值觀的形成。

2.科學教育課程取向

20世紀以來,世界科學技術的發展日新月異:學科的數目與范圍越分越細,科學的層次日益增加;而且,很多交叉科學和邊緣科學逐漸增加使科學的綜合性越來越明顯。因此,科學教育的課程應充分體現綜合性。這主要基于以下原因,其一,因科學分類越來越細化,按學科來學習將導致門類繁多,這樣的學習是學生力所不能及的。其二,科學的本質是綜合統一的,各門學科相互聯系,相互滲透。當然綜合時要注意科學綜合的層次,合理設置適合一定年齡層次的課程:(1)一門自然科學內部的綜合;(2)兩門相近自然科學的綜合;(3)多門自然科學之間的綜合;(4)自然科學與科學史的綜合;(5)基礎科學與應用科學的綜合;(6)自然科學與社會科學的綜合;(7)自然科學與人文學科或藝術之間的綜合。

3.教學策略與方法選擇

長久以來,我國的各種教育在教學設計上都把教學重點難點的突出和突破作為出發點,教師們都十分注重知識傳遞的有效性、課堂教學的高效性,從事科學教育的教師的教學策略也是其個人經驗的積累。實踐證明這有好處也有局限,因此在保持發揚優勢的同時需要改進。

及時,尊重并理解學生的個體差異及特殊需求。科學教育中需要創設學生主動參與的情境,提供給學生活動的時間和空間。教育心理學的研究表明,任何有效的學習都是在學生積極主動參與的條件下發生的,學生積極參與到教學活動中,其主體性就能得到充分發揮,就能調動認知、情感、意志等多方面的能力進行知識的主動建構,就能有效地獲得科學知識、方法、情感態度和價值觀。

第二,要幫助學生加深對科學的理解。杜威的“從做中學”、“教育即生活”,布魯納的“發現學習”,都認為學校教學更重要的是獲得知識的過程,是學生是否進行充分的智力活動,所以科學教育理應更多地關注學生在獲取知識的過程中是否有探索,是否掌握探索的方法,是否發展了批判性、邏輯性的思維,是否在探索中感受到科學教育本應蘊含的情感、態度、價值觀。科學教育不再是冷冰冰的知識的堆砌。

第三,引導學生進行合作學習。學習中的學業成就感是學習動機的主要誘因,科學教育中進行合作學習可以幫助學生減輕學習難度、發揮每一個人的優勢去共同完成復雜的學習任務,從而提高學生的自我效能高,那么即使在面對艱難復雜的任務時也能保持良好的學習動機和研究興趣。同時合作學習能鍛煉人與人共事的能力,學會合作與競爭,有利于培養合作精神和責任感。

4.運用合理評價促進學生發展

我國科學教育因受到傳統應試教育的裹挾,亦將考試、升學的結果作為主要的考核手段。這不利于學生選擇性、能動性的發揮。所以怎樣合理評價是科學教育健康發展的前提。為保障學生積極主動地參與教學活動,評價應注意以下方面:(1)評價。科學素養包含多個方面的內容,是綜合性的,評價學生的科學素養應從整體出發。(2)注重對過程的評價。注重評價學生的認知過程、探究過程、合作交往的過程。(3)激勵性評價。激勵性評價是以支持、激勵學生為主,充分發揮教學評價的激勵功能,使學生朝著正確的方向前進。

當前的國際競爭是人才的競爭,人才的競爭實質上是教育的競爭,有效的科學教育是一項十分困難的但很有價值的專業工作。我國的科學教育起步較晚且存在很多不足,但欣慰的是改革的步子已經邁出,期待每一次教育改革都將推進其向著合理、有效的方向發展。