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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學科學素養論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
[摘 要]小學科學課程改革對小學科學教師的科學素養有了更高的要求,科學素養包括科學探究、科學方法、科學精神和科學態度。通過問卷調查,文章分析了師范生在科學素養方面最需要的是探究式學習,最大的問題是自發形成的不正常的科學實驗觀、科學價值觀等。文章總結了為解決上述問題所采取的部分實踐方法,對同類學校在學生科學素養培養上有一定借鑒作用。
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關鍵詞 1科學素養;探究式學習;科學價值觀;科學實驗觀;科學決策能力;公民責任
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A文章編號:1671-0568(2014)35-0107-02
基金項目:本文系無錫市級課題“無錫市小學科學教師素質結構及培養策略的研究” (編號:J/D2011/33)的科研成果。
2003年秋,我國小學教育階段開始普遍使用《科學》教材。 《小學科學課程標準》這樣闡述《科學》課的意義:“早期的科學教育將對一個人科學素質的形成具有決定性的作用。”可見教育部門對《科學》課程的重要性定位非常高。 《科學》新課程目標是:通過小學科學課程的學習,使學生掌握關鍵的基礎科學知識和技能,培養科學興趣和思維習慣;了解科學探究的基本過程和方法,并應用于力所能及的科學探究活動:了解科學和日常生活及社會可持續發展的關系;理解求真務實、開拓創新是科學精神的核心。由此可見,小學科學課程目標以培養科學素養為中心,與初中和高中理、化、生自然科學課程目標是統一的,小學科學啟蒙教育是科學課程九年一貫制的重要組成部分。而小學科學教師本身的科學素養是順利實現科學課程目標的基礎和保證。韋鈺院士曾指出,科學素養不僅包括科學知識和科學探究,更包括科學精神、科學態度。另外,1996年出版的美國《國家科學教育標準》中提到的科學素養主要包括:科學概念、科學研究的方法論、科學倫理、科學與人文、科學與社會、科學與技術等。為了使無錫城市職業技術學院(以下簡稱“我院”)培養的師范生具備良好的專業素質,使我院承擔的教學培養任務具有較強的科學性、針對性和實用性,筆者從科學探究、科學精神和科學態度三個主要層面對學生的科學素養進行養成式培養。我院化學組申請了市級課題“無錫市小學科學教師素質結構及培養策略研究”,為了使研究成果能得以推廣并轉化為科學素養培養模式,更好地服務于教育教學。
一、利用探究式教學養成探究式學習思維
在課題研究前期,筆者組織開展了一次關于“探究性學習中小學教師素質”的調查。調查隨機選取了無錫大市(含江陰、宜興)15所學校的130位教師,采取訪談和問卷形式。通過訪談了解到,教師反映的熱點話題是探究式教學,最希望在探究式教學方面得到培訓。問卷調查顯示:45.57%的教師聽說過探究式教學但不了解,49.37%的教師了解但沒系統學習過。說明無錫市小學教師對探究性教學過程和方法的認識和了解還不夠,要培養合格小學科學教師,就必須進行探究式教學實踐,使探究式學習思維成為師范生的思維習慣。目前,何為探究式學習、如何設計探究式教學過程眾說紛紜,筆者比較了一些具有代表性的探究學習理論之后,借鑒美國(國家科學教育標準》中對科學探究的表述: “科學探究指的是科學家們用來研究自然界并根據研究所獲事實證據做出解釋的各種方式。科學探究也指的是學生構建知識、形成科學觀念、領悟科學研究方法的各種活動。”因此,筆者遵循“解釋性原則”制定探究教學七個環節:發現科學現象、提出科學問題、猜想與假設、設計實驗進行科學探究、嘗試解釋實驗現象、得出科學概念、嘗試將科學知識運用于生活。結合學生實際、教材內容安排順序、教學進度,在一年級下半學期集中開展探究式教學實踐,這一階段的學習內容包括金屬及其化合物、非金屬及其化合物,非常適合運用“解釋性原則”進行科學探究活動,如從“水雷事件”為切人點探究金屬鈉的性質,以“食品安全”事件為切入點探究過氧化鈉的性質,以“氯氣泄露”為切入點探究氯氣的性質等。
二、通過實驗設計交流、實驗操作養成實驗能力
在探究式教學中發現,七個環節節節相扣,學生在探究學習中能走多遠和自身的實驗設計能力高度關聯。要提高學生的探究式學習效率,需提前一步培養學生的實驗設計、實驗操作能力。筆者把一年級第一學期的教學重點做了調整,把除雜和提純由原來的1課時擴展為5課時,講解物質除雜、提純的思路和方法后,在實驗室給學生幾包混合物,由他們自由發揮進行除雜和提純,撰寫實驗報告并按組交流。教材“鐵和水蒸氣反應實驗設計原本只占半個課時,現調整為3課時,分別學習實驗設計范例、實驗設計原則概括和方法總結、實驗作圖和實驗設計交流,利用三節課系統講授物質制取、除雜及性質檢驗的綜合性實驗的一般流程、設計思路和設計原則。讓學生設計簡單的實驗并在紙上作圖,將優秀作品張貼在教師墻上供大家學習,同時將理論知識向感性認知延伸,讓學生走進實驗室動手操作,熟悉實驗儀器的種類和用途。課堂授課、實驗設計交流、動手操作等都為開展探究式學習搭橋鋪路,筆者也深刻體會到探究式學習不能只強調學習探究的方法,降低科學知識的掌握,相反在探究學習過程中,只有將元素化物知識和實驗知識掌握扎實的學生才能把科學探究順利進行下去,因而探究式學習對科學知識、實驗技能的要求會更高。
三、通過課堂反思養成科學價值觀、科學實驗觀
教師和學者普遍認為學生的科學素養是在探究式學習之后自發形成的。在談到探究式教學促進科學素養形成時多用“潛移默化”這個詞。然而,韋鈺院士曾指出,科學素養不僅包括科學知識和科學探究,更包括科學精神、科學態度。是否正確掌握科學知識與科學研究方法是顯而易見的,然而自發形成的科學精神和科學態度是否正確并不容易被知道。為了弄清學生在經歷科學探究后形成了怎樣的科學精神和科學態度,筆者在每次探究學習后都做一次調查問卷,問卷結果顯示自發形成的科學精神和科學態度存在三個嚴重問題:認為科學是罪惡之源,認為實驗是終端證據無需被檢驗,認為從事科學的目的是產生經濟效益.有這三種思想的學生比例分別為91.4%、52%、71.2%。其中認為科學是罪惡之源或將對科學技術產生巨大威脅,如可能產生否定科學、抵制科學、將食品安全問題和公共安全問題歸罪于科學的行為。為了引導學生形成科學的實驗觀和科學價值觀,筆者在探究式學習之后以課堂討論形式開展反思與交流,主要針對化學傷害事件、食品安全事件反恩人類的行為和科學的本質,追溯科學史反思科學技術的意義。通過不斷地反思與交流,使學生形成以下觀點:①科學只是工具、鑰匙,人類決定了科學如何被使用,不能把錯誤使用科學而產生的罪惡歸咎于科學:②科學的發展呈現螺旋式,科學實驗的結果能幫助歸納出科學概念,但不能迷信實驗結果,它需要被證明和檢驗;③科學的最終價值在于促進人與自然和諧相處,出于功利目的的科學研究是不可取的,反對與人類、自然和諧發展背道而馳的科學研究。探究反思后對學生再次進行問卷調查,調查顯示學生的科學價值觀、科學態度和科學精神都得到明顯改觀。
四、通過科普教育養成將科學應用于個人決策的能力
20世紀80年代,全國科學教師協會認為個人“科學決策能力”屬于科學素養。在我國科技場館、科普讀物、網絡科普(果殼網、維基百科等)、科教電視節目組成的科普網絡正在發揮強大的科普推廣作用。像全球變暖、酸雨、食品安全、霧霾、納米材料等與生活息息相關的問題對普通民眾來說耳熟能詳,這不得不說是科普網絡的功勞。隨著網絡的普及、手機終端技術的升級,學生想要獲得這些科普知識越來越方便和快捷。但是,不能因為這個原因就忽視化學教學的科普責任。學校科學教育包括科學知識和科學素養教育,而科普教育是提高科學素養的手段之一。因此,應將學校科普教育作為科學普及的主陣地,與校外科普教育相互配合,使兩種科普教育在內容上互為補充。利用教學科普,提高學生科學決策力。例如,被燙傷后該怎么辦?潔廁靈和漂白粉能不能混合使用?如何選擇油漆?能不能經常染發?涂指甲油好不好?等等。如果學生學習了化學這門課,但是并沒有了解化學品、沒有在生活中運用相關關化學知識的能力,就是化學教育的失敗。
五、通過調查活動和論文比賽養成學生的公民責任意識
國家興亡匹夫有責。談到公民責任意識,國家行政學院社會和文化教研部李志明撰文認為“科普的責任在于促進公眾理解科學,從而促進科學事業的發展,提高公民科學決策能力,確保科技發展朝著有利于人類社會的方向發展”。教育除了要做到讓學生愛民族,知禮儀、有追求,還應當讓學生明確自己的社會責任在哪里。我院化學組承擔了無錫市專員技術人員公修課《環境保護和生態文明建設》培訓師任務,在交流中發現城市垃圾分類雖然提了很多年,但工作進展不盡如人意,垃圾分類回收效果停滯不前,在道路上增設了可循環垃圾桶,而響應的人并不多。另外,中水、雨水利用率極低,裝修商品房時私自將洗衣機廢水接人雨水管道,增加廢水處理成本,一所新建的現代化垃圾處理廠因公眾不理解而擱置等。這些是人的意識問題帶來的社會矛盾,因而要將環保工作的背景、前因后果、現實危害、具體實施方法等問題具體化、細節化,只有這樣才能深入人心引起共鳴。筆者帶領學生走訪環保局、城市垃圾管理處、水污染處理廠,調查無錫市化工廠、印染廠、紡織廠可能產生的廢棄物,實地走訪無錫市垃圾處理廠,并讓學生拍攝照片、制作短片、撰寫論文,將以上成果在校內交流,優秀論文選送參加江蘇省學生論文評比。
21世紀,是一個高科技空前密集的時代。科學技術是第一生產力,人才是第一資源。科技與人才正在成為經濟社會發展的決定性因素,成為人類進步的巨大動力。這些使我們越來越深切地感受到了知識經濟和科學技術革命正在影響并推動著時展的進程。科技革命要求現代人具有一定的科技素養,能夠掌握當代科技的最新成果,知曉當代科技的基本原理,懂得現代化生產、生活的各種模式、方法,合理地享用現代文明的優秀成果。不具備一定的科學素養就算不上是一個健全、合格的現代人,更不可能實現自身的可持續發展。低科學素養的公眾群體不僅無法承擔本國日益發展的經濟建設,而且將會在將來的國際竟爭中處于劣勢[1]。因此,培養學生的科學素養是一個關系到國計民生的大問題。我們可以從下面幾個方面著手。
1加強化學實驗教學
化學是一門以實驗為基礎的學科,做好化學實驗有利于幫助學生掌握科學知識,有利于培養學生創新思維能力,有利于培育學生科學素養。具體可以按以下幾個方面來進行。
1.1轉變實驗教學觀念,培養學生掌握科學的研究方法
知識靠自己的思維得來時才是自己的知識。因此,化學教學應該是化學活動的教學而不應是化學活動結果的教學,重要的不是結論而是認知過程。以實驗為基礎是化學教學最基本的特征之一[2]。從實驗現象到某一化學概念、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[3],視為知識的形成過程。由此,學生只是機械地接受知識,不利于學生掌握科學的研究方法。因此,應轉變觀念,建立以實驗教學為基礎的化學教學觀,充分挖掘化學實驗的教學潛能,為實施素質教育創造條件,營造一個良好的化學實驗教學環境。
1.2改革演示實驗
目前中學化學演示實驗多為教師先演示,學生觀察現象,然后歸納得出物質的性質、制法或定律,最后由學生通過實驗驗證[4]。在實驗中學生往往只是簡單機械地重復,沒有積極地思維和創新,也沒有探索的目標和方向。更有甚者,許多學生根本不動手,只是旁觀,他們照樣能將實驗報告冊上的內容寫得比實驗過的同學還好。這種實驗模式缺乏對學生獨立思考能力、豐富想象力、獨立動手實踐能力、創新意識及創造能力的培養,不利于學生科學素養的提高。因此,必須轉
變實驗教學觀念,改變傳統實驗教學模式,培養學生掌握科學的研究方法。
例如:在金屬鈉與水反應的演示實驗中,不但要教會學生對實驗現象進行正確地觀察和描述:鈉浮在水面上,熔成小球,小球不停地在水面上轉動,發出“嘶嘶”響聲,有水霧及氣體生成,使酚酞試液變紅等,并能得出結論——鈉能與水反應產生氫氣,同時生成NaOH。更重要的是要啟發學生思考,用學生己有的知識并聯系鈉的物理化學性質,對這一系列現象進行合理地解釋和說明。例如可以提出問題:為什么鈉會浮在水面上?為什么鈉會熔化?鈉為什么會和水反應等等,這樣引導學生養成獨立思考、探索事物的習慣,從而讓學生學會從實驗中掌握知識的科學途徑和方法。
2改進實驗裝置拓展和延伸實驗
2.1實驗裝置的改進
實驗裝置是化學實驗的客觀載體,也是學生科學素質培養的重要媒體。引導學生認識到實驗裝置改進的必要性并最終可以對實驗裝置提出自己的改進設想,這當中對學生進行的思維訓練將具有很大的幫助。因此,在化學實驗教學中,應充分注意對實驗裝置的改進。改進實驗裝置的目的有兩個方面:使現象更鮮明使實驗更客觀
如在“氯氣的實驗室制法”實驗中,當分析了制得的氯氣中可能含有雜質氣體水蒸氣和氯化氫氣體后,基于學生的接受能力和掌握知識的需要,特別是為了增強實驗的客觀性,可引導學生繼續思考:怎樣重新設計實驗除去雜質氣體制得干燥純凈的氯氣?學生通過思考常可將演示實驗裝置設計成如圖1所示。在此實驗設計中,凈化、干燥裝置是學生在初中己經了解的,而有毒氣體封閉式的收集和防止污染的吸收裝置,則是學生在高中階段必須掌握的。通過這種實驗設計,
學生不僅能動地掌握了氯氣的實驗室制法,而且可以有效地掌握新知識,找到新舊知識之間的區別與聯系,更重要的是在實驗的參與中訓練了思維,可以接受學科思想和環境意識的熏陶。這對完善學生的科學素質和培育學生的創新精神不失為一種有效的方法。
圖1改進后的氯氣產生裝置
2.2理論聯系實際,開發應用型實驗,培養學生的進取精神[5]
化學實驗本身就是一種科學的活動,重視實驗理論與實際生活的聯系,充分利用課本所設計的家庭實驗,并開發好應用型實驗,積極開展課外實踐活動,可培養學生關心社會、運用化學知識解決實際問題的能力。同時可使學生親身感受到化學實驗的價值,從而激發學生的創造動機。例如:講到溶液的酸堿性實驗時,可讓學生用pH試紙檢測當地污染水源、雨水或土壤的pH,分析原因并提出解決辦法,將實驗的方法和結論寫成論文;講到酸的化學性質實驗時,可讓學生回家做用食醋除水垢的實驗;講酸堿指示劑時,可讓學生利用常見植物花瓣制取酸堿指示劑;講碘與淀粉變色反應時,可讓學生用碘檢驗食物中的淀粉;還可讓學生結合生活實際作調查報告,如調查汽車尾氣的危害,調查吸煙的危害,調查城市中白色污染情況等,使學生學以致用,在生活中感受化學實驗的樂趣及重要性,讓學生有一種成就感。這樣可有效地培養學生的創造精神,同時又提高學生的動手能力。
參考文獻
1李大光.2003年中國公眾科學素養調查報告,中國科普網.
2普通高中化學課程標準(實驗)(人民教育出版社),2003年版.
3李益軍.對中學化學實驗教學中幾個問題的再認識,中學化學教學參考.2003第8-9合期
化學是一門以實驗為基礎的學科,做好化學實驗有利于幫助學生掌握科學知識,有利于培養學生創新思維能力,有利于培育學生科學素養。具體可以按以下幾個方面來進行。
1.1轉變實驗教學觀念,培養學生掌握科學的研究方法
知識靠自己的思維得來時才是自己的知識。因此,化學教學應該是化學活動的教學而不應是化學活動結果的教學,重要的不是結論而是認知過程。以實驗為基礎是化學教學最基本的特征之一[2]。從實驗現象到某一化學概念、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[3],視為知識的形成過程。由此,學生只是機械地接受知識,不利于學生掌握科學的研究方法。因此,應轉變觀念,建立以實驗教學為基礎的化學教學觀,充分挖掘化學實驗的教學潛能,為實施素質教育創造條件,營造一個良好的化學實驗教學環境。
1.2改革演示實驗
目前中學化學演示實驗多為教師先演示,學生觀察現象,然后歸納得出物質的性質、制法或定律,最后由學生通過實驗驗證[4]。在實驗中學生往往只是簡單機械地重復,沒有積極地思維和創新,也沒有探索的目標和方向。更有甚者,許多學生根本不動手,只是旁觀,他們照樣能將實驗報告冊上的內容寫得比實驗過的同學還好。這種實驗模式缺乏對學生獨立思考能力、豐富想象力、獨立動手實踐能力、創新意識及創造能力的培養,不利于學生科學素養的提高。因此,必須轉
變實驗教學觀念,改變傳統實驗教學模式,培養學生掌握科學的研究方法。
例如:在金屬鈉與水反應的演示實驗中,不但要教會學生對實驗現象進行正確地觀察和描述:鈉浮在水面上,熔成小球,小球不停地在水面上轉動,發出“嘶嘶”響聲,有水霧及氣體生成,使酚酞試液變紅等,并能得出結論——鈉能與水反應產生氫氣,同時生成NaOH。更重要的是要啟發學生思考,用學生己有的知識并聯系鈉的物理化學性質,對這一系列現象進行合理地解釋和說明。例如可以提出問題:為什么鈉會浮在水面上?為什么鈉會熔化?鈉為什么會和水反應等等,這樣引導學生養成獨立思考、探索事物的習慣,從而讓學生學會從實驗中掌握知識的科學途徑和方法。
2改進實驗裝置拓展和延伸實驗
2.1實驗裝置的改進
實驗裝置是化學實驗的客觀載體,也是學生科學素質培養的重要媒體。引導學生認識到實驗裝置改進的必要性并最終可以對實驗裝置提出自己的改進設想,這當中對學生進行的思維訓練將具有很大的幫助。因此,在化學實驗教學中,應充分注意對實驗裝置的改進。改進實驗裝置的目的有兩個方面:使現象更鮮明使實驗更客觀
如在“氯氣的實驗室制法”實驗中,當分析了制得的氯氣中可能含有雜質氣體水蒸氣和氯化氫氣體后,基于學生的接受能力和掌握知識的需要,特別是為了增強實驗的客觀性,可引導學生繼續思考:怎樣重新設計實驗除去雜質氣體制得干燥純凈的氯氣?學生通過思考常可將演示實驗裝置設計成如圖1所示。在此實驗設計中,凈化、干燥裝置是學生在初中己經了解的,而有毒氣體封閉式的收集和防止污染的吸收裝置,則是學生在高中階段必須掌握的。通過這種實驗設計,
學生不僅能動地掌握了氯氣的實驗室制法,而且可以有效地掌握新知識,找到新舊知識之間的區別與聯系,更重要的是在實驗的參與中訓練了思維,可以接受學科思想和環境意識的熏陶。這對完善學生的科學素質和培育學生的創新精神不失為一種有效的方法。
圖1改進后的氯氣產生裝置
2.2理論聯系實際,開發應用型實驗,培養學生的進取精神[5]
化學實驗本身就是一種科學的活動,重視實驗理論與實際生活的聯系,充分利用課本所設計的家庭實驗,并開發好應用型實驗,積極開展課外實踐活動,可培養學生關心社會、運用化學知識解決實際問題的能力。同時可使學生親身感受到化學實驗的價值,從而激發學生的創造動機。例如:講到溶液的酸堿性實驗時,可讓學生用pH試紙檢測當地污染水源、雨水或土壤的pH,分析原因并提出解決辦法,將實驗的方法和結論寫成論文;講到酸的化學性質實驗時,可讓學生回家做用食醋除水垢的實驗;講酸堿指示劑時,可讓學生利用常見植物花瓣制取酸堿指示劑;講碘與淀粉變色反應時,可讓學生用碘檢驗食物中的淀粉;還可讓學生結合生活實際作調查報告,如調查汽車尾氣的危害,調查吸煙的危害,調查城市中白色污染情況等,使學生學以致用,在生活中感受化學實驗的樂趣及重要性,讓學生有一種成就感。這樣可有效地培養學生的創造精神,同時又提高學生的動手能力。
參考文獻
1李大光.2003年中國公眾科學素養調查報告,中國科普網.
2普通高中化學課程標準(實驗)(人民教育出版社),2003年版.
3李益軍.對中學化學實驗教學中幾個問題的再認識,中學化學教學參考.2003第8-9合期
[摘要] 本文主要從內容分布,涉及內容與學科和呈現方式幾個方面分析《科學》教材里的“科學、技術與社會”,揭示其是如何反映和落實到教材里以及所達到的程度。
Summy:Mainly from the aspects of distribuion of the content, the confents involved, and the equation,this text analyzes the topic “science、technology and society” from the teaching material “science”.And it reveals how the “science、technology and society” is reflected in the teaching material.
[關鍵詞] 《科學》 科學 技術 社會
The Key wards : “science” 、science、technology、society
引言
科學素養是當今科學教育的中心議題。科學素養的定義至今尚無定論,但科學素養的內容不外乎包括傳統的學科內容和科學相關的個人、社會和文化等意義兩個方面,而后者可看作前者的“伴隨含義”。長期以來,科學素養一直引領著理科課程向科學教育實用化大眾化方向發展。自然科學知識的綜合化,要求現在的學校理科課程也要綜合化,綜合理科便應運而生。而STS教育(科學、技術、社會的英文縮寫)是綜合理科教育的一種重要理念和方式,其基本精神和目的是讓學生了解科學技術的發展,了解科學與技術、科學與社會、技術與社會之間的互動關系,了解技術設計的過程,認識科學技術對社會發展的影響。我們可以通過研究STS教育這種綜合理科教育的理念和方式是如何反映和落實在教材里,還有其所達到的程度以及不足之處,由此來了解綜合理科教育和課程改革里的科學素養。
研究方法
本文選用上海教育出版社出版的綜合理科《科學》的七年級上冊~九年級上冊,共五冊作為研究的樣本。7~9年級的科學課程以培養學生的科學素養為目的,以科學素養的四個維度:科學知識和技能,科學探究方法與過程,科學、技術與社會和科學態度、情感、價值觀為目標。本文主要分析科學、技術與社會的理念是如何落實和反映在教材上。而根據STS教育的基本精神和基本目的、對科學教材的分析研究以及文獻資料的觀點意見,本文把科學、技術與社會的內容歸納為“資源”、“能源”、“環境”、“自然災害及其防治措施”、“健康與保健”、“日常生活”和“技術應用”七大主題。對七大主題內容的統計先以篇幅(頁)作為統計單元再轉化成相應的百分比(%)。
內容分析 圖1 七大主題在教材里邊的整體分布
1.分布
1.1七大主題在教材的整體分布
科學教材的整體設計思路是按學生的科學認知發展過程組織內容,每年級都涵蓋生命科學、物質科學、地球與空間科學三個領域的內容,內容由淺入深,螺旋式上升,科學、技術與社會的關系貫穿于其中。
而我們由圖1看出,七大主題在各冊教材里邊的分布并不是均衡的。其中八年級下冊的占比例最大,有33.8 %,九年級上冊占的比例次之,有27.3%;占比例最少的是八年級下冊,只占5.3%。從各冊教材的內容來分析原因,七年級上、下冊主要以生命科學和地球與空間科學的內容為主,滲透物質科學,七大主題在里邊占的比例也比較均衡,分別是15.2%和18.5%。而八年級上、下冊和九年級上冊都以物質科學為主,滲透生命科學和地球與空間科學,但八年級上冊的內容只涉及生命科學的基本結構,如:細胞、神經與腦等,還有科學技術的基礎和原理,如物質運動和簡單機械等;而八年級下冊里邊,無論是物質科學還是生命科學,都與我們人類的健康有關,“健康與保健”這一重要主題的內容絕大部分都分別在這冊教材里邊,所以其占的比例也就最大。
1.2 各主題在每冊教材的分布
由圖2可以看出,“資源”、“能源”、“環境”、“自然災害及其防治措施”、“健康與保健”、“日常生活”和“技術應用”七大主題各自在每冊教材里的分布并不是均衡的。其中“資源”主題七年級上冊、七年級下冊和九年級上冊,七年 圖 2各主題在每冊教材的分布
級下冊和九年級上冊各占篇幅的44.5%,而在八年級上、下兩冊則沒有出現。“能源”主題只反映在七年級上冊和九年級上冊。“環境”主題除了八年級下冊以外,其余四冊均有反映,七年級上冊的比例最大,占47.5%。“自然災害及其防治措施”主題只反映在七年級下冊和九年級上冊。“健康與保健”主題則主要反映在八年級下冊里,占了95.7%,余下的4.3%反映在九年級上冊。“日常生活”主題和“環境”主題一樣除了八年級下冊以外,其余四冊均有反映,九年級上冊和七年級上冊占的比例最大,分別為47.1%和36.3%。“技術應用”主題在五冊教材里均有反映,九年級上冊的比例最大,占66.4%。
由以上的內容我們知道,各主題在五冊教材里的分布差別是很大的,占比例最大的達到95.7%,“能源”、“自然災害及其防治措施”和“健康與保健”三個主題只分別反映在兩冊教材里,其余的三冊沒有內容涉及,而只有“技術應用”主題在五冊教材里均有反映。
3七大主題在各學科中的整體分布 圖 3 七大主題在各學科中的整體分布
科學教材綜合了生物、地理、物理和化學四個學科的內容,科學、技術與社會的七大主題在四個學科中的分布,由圖3中看出,在生物科的知識中占的比例最大,有37.4%,地理科次之,接著的物理科,占比例最少的是化學科,只占14%。從這些情況中可以看出,教材比較重視生命科學,尤其是健康與保健和生物與醫學技術的重視,體現了“以人為本”的思想。而從在化學科中占比例最少的情況來看,
教材沒有把環境破壞放在較重要的位置,如水污染和空氣污染特別是人為因素對環境的破壞,等,因為化工方面的污染的人為因素對環境破壞的主要方式。
2.各主題涉及的內容和學科
由表1我們可以看出“資源”和“自然災害及其防治措施”主題的內容只分別涉及到地理學科和生物學科的知識;“能源”和“環境”兩個主題的內容涉及到物理學科和化學學科的知識;“健康與保健”和“技術應用” 主題的內容除了地理學科的知識沒有涉及到外,其余的三個學科均有涉及到;只有“日常生活”主題的內容四個學科的知識都有涉及到。以“技術應用”主題的內容為例:其力求反映人們生活與生產中較為常見和密切以及能反映出當今尖端高新技術的發展方向和應用的情況。其中,熱水瓶,平面鏡、球面鏡和透鏡及杠桿的應用三例是反映一些最簡單的技術應用與我們日常生活當中;而水壓機,抽水機,熱氣球、飛艇和飛機,收割機,煉鐵煉鋼和煉銅是反映一些工業技術應用在社會生表 1各主題涉及的內容和學科
項 目
主 題 學 科
生 物 地 理 物 理 化 學
資 源 水資源、土地資源、礦產資源、氣候資源
能 源 水能、風能、太陽能、核能 燃料能
環 境 噪聲的危害與控制途徑 水污染、空氣污染、重金屬污染、化肥污染
自然災害與防治 火山噴發、地震、氣象災害
健康與保健 水與健康、膳食健康、消化、呼吸系統保健、傳染病與防御、免疫與健康 電磁輻射與人體健康 煙酒的危害、元素與人類健康
日常生活 獻血 天氣與人類活動、大氣壓與人類生活、朔望月與社會 電與人類生活、安全用電 母菌的利用、銅鐵與人類文明
技術應用 人工種子及組織培養技術、試管嬰兒 熱水瓶、平面鏡、球面鏡和透鏡的應用 、杠桿的應用水壓機、抽水機、熱氣球、飛艇和飛機、收割機、激光與激光器、現代通信技術、磁懸浮列車 煉鐵煉鋼和煉銅
產中,并大大地提高了社會生產的效率,當中的煉鐵煉鋼和煉銅技術的應用還在歷史上推動了社會生產的變革使人類社會由石器時代邁入了時代。人工種子及組織培養技術,試管嬰兒,激光與激光器,現代通信技術和磁懸浮列車反映的是當今社會尖端高新的生物醫藥技術、電子和交通通信技術等等。
3.呈現方式
科學教材注意從學生的日常生活中熟悉的事物出發,再回到科學在生活和社會的應用中去。例如,教材介紹了:“獻血是每個公民的光榮義務,且一次獻血量不超過血液總量的10%(約400ml)對身體健康沒有太大的影響,喪失的血漿成分和血細胞可以在短時間內得到補充而恢復正常。之后讓學生調查身邊的親朋好友,有沒有人參加過義務獻血,他們獻血后的身體狀況如何?(八.下 p.146)”。又如,對太陽系的學習,教材引導學生進行一系列觀察活動,如觀察太陽黑子、月球的環形山,在星空中尋找和辨認行星、恒星與星座。讓學生們面對熟悉的天空去感受一個“新的世界”,使他們產生從未有過的充實感和興奮感。
科學、技術與社會內容的呈現也體現了多樣性,通過多種呈現方式和途徑引導學生拓寬知識視野,引導學生關注和參與有關科學技術的社會問題,見圖3,非正文部分占的比例比正文部分占的比例還高了9.6%。非正文部分主要包括: 圖4 正文與非正文的篇幅比例
閱讀材料、圖片、討論、活動和操作與實踐等幾種形式。以圖片和討論為例:教材圖文并茂,以圖代文,有不少反映出科學技術發展和應用的圖片,并在圖片上面傾注了豐富的情感,引導學生隨時關注與科學技術發展和應用的素材,并注意身邊的科學現象,把科學技術與學生熟悉的生活氛圍聯系起來。例如:八年級下冊的圖6—8:青春期的心理變化,很生動、形象和全面地展現了青春期的少男少女的心理狀態及他們與父母之間溝通的變化等情況;七年級下冊的圖2—43:地震時應該怎么辦,虛擬了地震發生時,青少年學生在各種場合下可能表現的反應和選擇的避震方式。很生動地為大家提供了討論的素材。教材里邊也有不少關于科學、技術與社會問題的討論,引導學生關注科學技術的社會問題,而且其中有一些呈現對立的事實和觀點,讓學生來判斷和討論,體現了“開放性”的風格。例如:火山的利與弊的討論(七.下.p.51),要求學生通過閱讀材料,列表比較火山的利與弊,討論住在火山地區的優點多還是缺點多,哪個重要。
四、結論
通過上面的分析,我們可以看到,科學教材注重“科學主義和人文主義”的結合,把 STS教育思想貫穿其中,并以資源、能源,環境、自然災害及其防治措施、健康與保健、日常生活和技術應用這七大主題為載體展現出來,其內容體現了四大特點:一是素材生活化,注重從我們日常生活中熟悉的事物出發,再回到科學在生活和社會的應用中去。二是形式多樣,通過多種途徑拓寬知識視野,特別是非正文部分的圖片、討論和活動等欄目,引導學生關注和參加有關科學技術的社會問題。三是緊跟潮流,也力求反映當代科學實踐的成果和思想,如“人工種子及組織培養”和“現代通信技術”。四是以人為本,重視生命科學的內容,如健康與保健的知識,體現了以人為本的思想。
教材對科學、技術與社會內容的選取和思想的貫穿落實上較好的做到了素材生活化、形式多樣、緊跟潮流、以人為本。但仍然存在一些問題值得注意。首先,科學、技術與社會的內容和思想在各冊教材的分布上沒有體現較好的均衡性,例如,在八年級上冊中所占比例只有五冊書中的5.3%,這很容易使科學、技術與社會的教育在這個學期中“真空和脫節”,喪失了整體的連慣性。還有科學、技術與社會的內容在各生物、地理、物理和化學各學科中的分布上也沒有體現較好的均衡性,化學學科的知識所占的比例較少,而環境污染通常與化學的內容掛鉤,這就反映了環境污染這一重要的教學內容量的不足。其次,教材里一些“活動”、“思考與練習”、“實踐與操作”等欄目的內容過于“軟性”,脫離了初中生實際和缺乏實施措施的保證。
主要參考文獻:
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[5] 徐曉燕 金山區教師進修學院 STS——科學教育的發展趨勢 2003年
【關鍵詞】科學教育 教學方式 相輔相成
緒言
當今科學技術飛速發展,國民經濟日益提高,對人才的需求不斷上漲,這就要求教育事業要跟上時代的步伐,培養新一代的高科技人才,進行科學教育,科學教育是對當前的教育問題的探索,包括教育體制、機制,教育方針政策,模式,理念等等,都應當結合現今時代的發展,結合世界的發展,結合受教育者的思想觀念和特點。
科學教育研究領域的學科教育是以全體青少年為主體,以學校教育為主陣地,以自然科學學科教育為主要內容,并涉及技術、科學史、科學哲學、科學文化學、科學社會學等學科的整體教育,以期使青少年掌握自然科學的基本知識和基本技能,學會科學方法,體驗科學探究,理解科學技術與社會關系,把握科學本質,養成科學精神,全面培養和提高科學素養;并通過培養具有科學素養的合格公民,發展社會生產力,改良社會文化,運用科學的、實事求是的、符合社會發展規律的手段和方法,真正提高國民的素質,為社會和經濟服務,要敢于破除傳統的不切實際的做法,大膽創新,善于發掘優秀人才,培養優秀人才,打破條條框框。讓科學精神和人文精神在現代文明中交融貫通。而在學科教學中就要讓學生們將這種科學求實的態度融入到對各個學科的學習中去,這樣才能讓自己的潛力得到充分的發掘,才能為學生更好的發展奠定良好的基礎。本文便根據科學教育對學科教學的重要意義來說明科學教育與學科教學是相互相成,密不可分的。
一、開辟科技教育的途徑
科學知識是人們提高認識水平開展科學活動的基礎,要培養全面發展的人才,必須注重對人的科學素質的培養,這就要求學校盡可能開辟專門的科技教育途徑,更注重在各學科的教學中,滲透科技教育。培養學生們的科學素養,讓學生們科學的學習,科學的利用所學的知識改變生活。針對開辟科技教育的途徑建議如下:
1.培養學生的科學態度
科學態度是學生獲得科學知識從事科技活動的強而有力的保障。它具體表現為堅持真理、事實求是、獨立思考、嚴肅認真、意志頑強、勇于創新。培養學生的科學態度,必須從實際出發引導學生按照事物發展的客觀規律去認識事物,不輕信、不盲從、不臆測、不氣餒。朝著既定的學習目標勤奮學習,奮斗不息,不達到目的決不罷休。良好的學習態度是學生科學態度的主要成分,也是學生科態度學形成和發展的基礎。
2.教學過程中加強對學生科學知識的傳輸
各科教學都應該結合本學科特點,加強對現代科學技術成果在教學過程中的延伸和滲透。如語文教學中介紹科技資料的搜集整理及科學小論文的寫作;生物學中介紹基因工程、蛋白質合成及現代生物技術在農業、醫學等方面的應用;物理學中的超導、光電子技術、新能源的開發利用;政治教學中注意科學的世界觀及方法論的培養等等。
3.訓練學生科學的思維,傳授學生科學的方法
科學的方法能迅速幫助人們達到認識事物的目的,用于觀察,則全面而系統;用于記憶,能高效而持久;用于推理,嚴密而迅速,用于想象,豐富而合理。科學方法的選擇運用應根據教學內容和學生實際,創設情境讓學生在運用的過程中掌握舊方法,發現新方法。學生一旦形成科學的方法體系,不僅有助于提高學習效果,而且為以后的學習和工作及創造發明也開辟了廣闊的途徑。
二、建設科技教育教師隊伍,提高教師素養
在開辟科技教育的途徑以后,教師隊伍的素質也要提高,這就要求加強對教師隊伍培養的投入,通過對教師隊伍的培訓,來實現教師們的科技教學方式的轉變,這樣才能讓科技教育與學科教學結合起來,落到實處,培養出更多新世紀的新型人才。針對建設科技教育教師隊伍的幾點建議:
1.教師自覺更新觀念、充實自我
科學技術的發展日新月異,新學科、新知識不斷涌現,新課程改變了“舊”面貌,加強了與現代科技發展的聯系,力爭反映現代科技發展的新成果,使各學科課程具有時代精神。隨著科學教育實驗探究不斷深入,隨著新課改的實施,新的教育理念和社會對教育的更高要求,使教師們必須有新的考慮,新的思維:重要的是要學會教育人、培養人、發展人,學會培養人的創新素質。要達到這一目的,就必須實現教育科學素養的專業化,對教師專業化的要求由單一的學科知識技能專業化發展到學科知識素質專業化與教育科學素質專業化并存。這就要求教師加強學習充實自我。有人說,“只有不斷讀書,才有資格教書。”通過學習達到視野有寬度、知識有厚度、思想有深度的境界。提高教師自身的科學素養;迎接新課程改革的挑戰。要提高教育理論素養、增強教研教改意識,就必須加強以科學知識、科學方法、科學思想和科學精神為主要內容的教育,引導學生學會自主學習、學會自主發展、學會探究創新。因為科學教育的最終目的就是要提高學生的科學素養,促進學生的全面發展,改善學生的生存能力和生活質量。它包括科學知識與技能,科學方法與能力,科學行為與習慣以及科學態度與精神等;要面向全體學生,以學生的發展為本,在學習建構基礎性的科學知識、形成初步科學探究能力的過程中,關注、培養學生對周圍世界的探究心、求知欲以及理性的思維習慣與科學品質,從而獲得可持續發展的動力與能力的教育活動。教師隊伍的科學素養提高了,就會融入到教學活動中,從而促進了各學科的教學發展。
2.提高教師的信息技術素養,有效地推進科學信息技術與其它學科教學的滲透整合。以計算機為核心的多媒體知識經濟時代的到來,信息素養已成為科學素養的重要基礎。如“冥王星退出太陽系行星家族”事件,則提醒教師要時刻注意科學的研究動態,邊學邊教,教學相長,同步發展。可見,學習新科技、了解新技術,是教師繼續教育的一項重要內容、一個永恒主題。這就要求教師擠出時間來學會操作、自如運用。教師應具備迅速地篩選和獲取信息、創造性地加工和處理信息,并利用信息解決問題的能力。教師要具有創新意識,使自身能力與新課改要求的差距逐漸縮小,教師要刻苦學習信息技術,進而充分發揮信息技術的優勢,將科學信息技術有效地進行滲透整合于各學科教學中。
三、科學教育融入各學科教學
1.從全局角度認識各學科,教學時時貫穿科學意識
科學已滲透到當今社會的各個領域的層面。科學普及教育是包含在學科知識教育之中的,每一門學科都包含著科學普及的內容,它們是無法割開的。因此教師教學過程中應該把科普教育列為素質教育的重要內容,貫穿于整個教學活動過程之中。作為教師就要從全局角度認識各學科本位,時時貫穿科學意識,有機滲透整合。如數學、物理、化學、生物等,注意利用好教材中的科學資源,在突出學科特征的同時有機滲透科普教育,從生活經驗出發,體驗探究過程,學習科學方法,發展科學精神,進行科學啟蒙教育。文體類課程的滲透,語文、藝術、社會、體育等課程的科學性雖然不明顯,但同樣肩負著培養學生科學素養的任務。各學科的教育之中均不同程度的跟科學的關系是密不可分的,因此教師在教學之中,一定要時時的貫徹科學教學,讓科學教育促進本學科的發展。
2.堅持促進科學素養與學科教學的有機整合
把科學素養與學科教學的有機滲透整合,不但不會影響學科教育的成績,相反能促進各學科知識不斷的向前發展,與先進的科學精神相結合,使學生的綜合素質更加提高。教師要意識到,不但要堅持促進科學素養與學科教學的整合,而且要在科學家探索未知世界時體現出來的科學精神上做文章,必須關照人類在科學探索之中或之外所表現出來的崇高的人生觀和價值觀和追求真善美的精神。而面對實際的教學任務和課時的限制,有必要使科學教育成為各類學校共同的必修課。在目前的課程設置下,在課堂之外也要堅持加強科學普及教育的力度,讓學生在課堂內外都能見到科學的形象,聽到科學的聲音,使學生在義務教育階段都能受到良好的科學教育,提高科學素養。
3.關注科技發展前沿,注重將科學發展的新思想、新方法
人類的科學精神充滿著高度的人文關懷,在崇高的人文精神的“照耀”下,科學新發展將給人類帶來不盡的幸福;另一方面,人類的人文精神應該時時貫穿現代的科學意識,充滿科學精神。教師著眼于關注科技發展前沿,收集豐富素材,注重將科學發展的新思想、新方法有機整合,力爭將新的科研成果知識引入到各教科教學活動中,拓展學生的知識面。
4.在教學中體現科學方法教育的目標,對目標達成度評價
科學方法教育的目標是:通過對各學科知識的學習,感受、理解各學科知識的產生和發展過程,提高學生的各學科文化素質,培養和發展學生的能力,尤其是獨立獲取知識的能力、分析和解決問題的能力以及創造能力。總體而言,學生各學科目標的達成就是各學科科學方法教育目標的具體化和詮釋。這也說明了各個學科本身是就是自然科學的體現,科學方法的學習是各學科知識學習的必要前提。因此,各學科科學教育課堂教學模式的功能目標與科學方法教育的目標有著充分而必然的一致性。
作為教學模式的一個重要組成部分,教學評價既有對科學教學模式執行情況的達成性評價,又有校正師生教學行為、優化教學過程的反饋性評價,因此,教學評價具有評估和發展雙重功能。隨著教學模式研究工作的深入,課堂教學評價已從以教師行為要素建立的散點型評價、以教材教法過程構思的直線型評價發展到以師生關系為核心要素的雙線型評價。教育目標達成度評價的對象是學生,要從學生的發展看目標達成的情況。課堂教學的過程,是學生在教師行為的影響下,從知識、情意、能力三個維度或從知、情、意、行四個維度求得積極主動發展的過程,應該從這個發展過程去構建各學科科學方法教育目標達成度評價體系。評價體系為:知識達成度評價,對學生學科知識掌握的情況進行評價;非智力因素發展情況:對學生學習興趣、成就動機、意志等非智力因素的發展進行評價;科學方法掌握程度:對學生了解、掌握一般科學方法,如類比、演繹、歸納和形象思維、抽象思維等的程度進行評價;教師主觀評價:由教師對學生科學方法教育目標的達成度進行直覺性的評價。通過完善教師的各學科科學教育方法評價體系,對學生掌握的知識程度進行評價,有利于激發學生學習興趣,促進各學科的發展。
結語
學生的學習難度會隨著年齡的增加而增加,所以對學生進行科學教育是一個必然的發展趨勢,也是培養人才的必經之路。對學生的科學素養的培養要從小抓起,要充分利用科學教育的資源。科學教育與各學科教學相互相成,不但要培養學生的科學素養,老師們自身也要認識到科學素養的重要性,只有自己的科學素養提高以后,才能熟練的運用于各學科的教學活動中。科學教育是當今教育的發展重點,是實現教育可持續發展的重要途徑。科學教育能激發學生對學習的興趣,進而促進各學科教學活動的順利進行,因此科學教育與各學科教學相輔相成。希望科學教育能貫穿學科教學的每時每刻,期待各學科教學在科學教育的帶動下,邁向新世紀教育的新篇章。
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一、課堂內外聯系教學
課堂教學是學校教學活動的主體,課堂教學應摒棄傳統的教學模式,在課內滲透社會生活中的化學,并使其緊密結合教學內容和進度來進行,只有這樣才能鞏固課內知識,同時也能及時拓展課外知識,使課內、外知識有機地結合起來,使學生在學習的過程中沒有累贅感,反而覺得所學知識更豐富,實用性更強。例如,在“氮和磷”的教學中,以“我們每時每刻都在氮氣的包圍之中”的現實場景引入氮氣的物理性質,說明氮氣的化學性質不活潑,進而引出氮氣的分子結構和化學性質。也可以講述在打雷閃電時氮分子與氧分子分裂為原子,原子重新組合成一氧化氮分子的場景,介紹了后續幾個反應后,得出諺語——“雷雨發莊稼”的結論。在講到NO的毒性時,補充NO作為信使分子在生命過程中的重要功能,讓學生帶著驚訝的情緒對NO產生了新的認識。
通過緊密結合教材基礎知識或重點知識的應用性知識的補充、討論與交流,一方面可以使學生從化學的角度逐步認識自然與環境的關系,分析有關的社會現象,培養學生聯系生活、社會中的化學問題的意識,另一方面可以提供給學生未來發展所需要的基礎的化學知識和技能,培養學生運用化學知識和科學方法分析和解決簡單問題的能力。
二、進行熱點滲透教學
教學過程中為學生提供與學習內容相關的各種情景素材如化學史料,日常生活中生動的自然現象和化學事實等,能夠強化學生對化學與生活有關、對生活有用的意識,激發學生的學習動機。如現行高中化學教材中“人類保護臭氧層的行動”,這既是一個自然科學問題,也是一個“人文意識”問題,圍繞“從電冰箱的普及與換代到臭氧層”開展探究,指導學生查閱文獻,訪問網站,獲得知識。在講授重金屬汞的性質時,可以結合生活實際討論其危害,講述汞蒸汽對人體的危害可以使學生們認識到用行動防止汞污染的重要性,例如怎樣清理破碎的水銀溫度計、如何處理含汞的廢舊電池、廢日光燈管等,使學生養成良好的生活習慣,這使化學教學更貼近于社會實踐,同學們在學習過程中會覺得所學知識富有時代感,具有實用價值,有助于培養學生對未來的人文關懷,將自然科學融入整個人類文化的背景中思考和分析。
三、進行生活與化學關系專題教學
高中化學專題教學能有助于激發學生的學習興趣,并可拓展學生的知識面,具體教學形式可以將生活中的化學與書本中的化學的聯系以專題講座的形式介紹給學生,介紹化學的過去、現在和未來,介紹世界高新技術發展的動態與趨勢,介紹化學在高新科技領域中的作用,介紹化學與其它學科之間的相互滲透,介紹化學與社會的關系,如健康、保健、能源、資源、環境等社會問題。例如可以向學生講解當前化學合成材料的發展概況,人類已經可以制造出可以替代人體多個部位的化學材料。
四、與生活中化學知識相關的實驗探究教學
化學實驗是進行科學研究的重要手段,是培養學生動手操作能力的有效途徑,在化學實驗的基礎上,學生從具體的形象思維轉入抽象的邏輯思維,從而提高理性認識。化學實驗還可以培養學生謹慎的科學態度,以貼近生活和發生在身邊的化學現象為素材,組織探究實驗活動,既培養學生學習化學興趣,又使學生感受到化學在國民經濟及生活中的實際運用。例如選取日常生活的素材可進行“鮮果中維生素C的還原性”、“自制肥皂與肥皂的洗滌作用”、“用生活中的材料制作簡易電池”、“溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”等實驗。選取與化學有關的社會問題為實驗內容可進行“用氧化還原滴定法或電化學分析法測定污水中的化學耗氧量”、“用淀粉自制吸水材料,并進行模擬保水試驗”等實驗。通過化學實驗來解釋和解決日常生活和社會實際問題,對于拓展化學實驗的功能,提高學生的科學素養,具有十分重要的意義和價值。
五、進行與生活有關的論文寫作教學
布置學生撰寫小論文或課題報告,探討實驗中的問題或寫出自己的體會。教師向學生介紹撰寫小論文的基本要求和方法,從學生實際出發,文字能力不做高要求,只要論據能說明論題,條理清楚,說得明白就達到了要求。例如,將“糖類”設計成主題為“糖類與生活”的拓展課,課前充分發動學生積極參與,提出他們感興趣的課題,引導他們提煉成“糖在生活中的分布”、“血液中的葡萄糖”、“糖與糖尿病”、“糖與減肥”、“糖與健康”等小課題。然后把全班學生組合成幾個組進行專題研究,同學們查找資料、走訪調查、統計數據、進行實驗,在組內充分交流討論的基礎上,形成課題報告。
關鍵詞:我與化學;科學素養
科學素養是每個現代人基本素質中不可缺少的重要部分。《化學課程標準》明確指出:以提高學生的科學素養為主旨。為每一個學生提供平等的學習機會,使他們都能具備適應現代生活及未來社會所必需的化學知識、技能、方法和態度,具備適應未來生存和發展所必備的科學素養。“我與化學”活動是一個在化學課堂教學以外,密切聯系學生自身生活和社會生活,以化學問題為載體,以學生的經驗與生活為核心、以提高學生熱愛化學的情感、提高學生自身素質、培養社會責任感為歸宿的化學綜合實踐活動。筆者從2011年參與到“我與化學”活動中,迄今已經五年,深刻體會到這項活動對培養學生科學素養具有重要的作用。
一、依托“我與化學”活動,孕育學生科學態度的嚴謹
科學態度是科學素質的核心。“我與化學”活動要以科學思想為指導,以事實為依據。因此,“我與化學”活動必須建立在科學性與思想性統一的基礎上,偏離了科學性和思想性的“我與化學”活動,是庸俗、低級的,甚至是錯誤的或能造成思想認識上的混亂。
[案例]研究小組成員拿一份從網上下載來的如何制作《人造雞蛋》研究方案,希望得到筆者的肯定,并準備實驗。筆者為了不打擊小組成員的積極性及熱情。筆者耐心引導其思考兩個問題:為什么要做這個研究?如何做了帶來什么樣后果?并指導小組成員網上搜集大量有關這方面的報道,經過一番引導及說服,最后放棄做這個研究。
九年級學生剛剛開始系統學習化學知識,他們掌握的化學知識和技能還極為有限,且個體間也存在較大差異。因此,在選擇“我與化學”活動內容時要與學生的知識水平和認知能力相符合。筆者認為活動中,引導學生初步建立科學的物質觀,增進對“世界是物質的”“物質是變化的”等辯證唯物主義觀點的認識,逐步樹立崇尚科學、反對迷信的觀念,從而幫助學生形成嚴謹、求實的科學態度和科學道德觀。
二、依托“我與化學”活動,孕育學生知識與技能的提高
綜合實踐活動和化學科學素養具有較緊密的相關性,化學知識和技能素養可以在綜合實踐活動課程中得以延伸、內化和發展,綜合實踐活動過程中遇到的問題和所學的知識又可以充實化學知識和技能。依托開展“我與化學”活動,可以有效地培養學生的化學知識與技能素養,把課本知識進行深化和重組,增強學生的動手實踐能力和實驗操作技能。
[案例1]第十三屆“我與化學”研究課題《我們的好幫手怎么會是敵人――修正液危害及清理研究》中,當時剛學完“溶液的濃度”。參加活動的林諾小組認為:“在實驗過程中,我們查找資料,設計實驗方案,親手配制試劑,對配制一定溶質質量分數的溶液的實驗操作有了更深入的認識,不僅豐富了我們的課外知識,也為我們進一步熟悉課本知識提供了重要的知識補充。同時,我們也熟悉了眾多實驗儀器的操作。并對實驗的成功與失敗做了總結與分析。既培養了學生獨立分析問題的能力,又培養了動手實踐的能力。”他們撰寫的實驗報告在廣州市第十三屆中學生“我與化學”活動中獲得一等獎。
[案例2]第十四屆“我與化學”研究課題《咸潮對生產、生活影響及減咸的研究》,在上冊第四單元的《水的凈化》及第六單元中學習并掌握到活性炭及木炭的吸附作用的。參加研究的楊健海同學認為:“提出可否用木灰進行吸附的設想?小組內討論及查閱了相關資料,最后確定研磨成粉末的活性炭及木炭、木灰進行對比實驗。”陳銘欣同學談道:“實驗研究培養了我們尋根究底的學習習慣。遇到不懂的問題,我們首先是查閱資料,然后在小組內討論解決,這樣一來,不僅豐富了我們的知識,更重要的是把‘要我學’變成了‘我要學’。”他們撰寫的實驗報告在廣州市第十四屆中學生“我與化學”活動中獲得一等獎。
“我與化學”活動的積極開展是課堂教學的延伸與發展,既拓寬學生的知識面,又發展了學生的智力、培養了學生的能力。“我與化學”活動與化學課堂教學相輔相成,通過“我與化學”活動促進化學基礎知識和基本技能的落實。
三、依托“我與化學”活動,孕育學生過程方法的訓練
依托“我與化學”活動的設計、實施和總結可以幫助學生掌握科學的探究方法與能力、提升處理信息、總結反思以及語言表達的能力,全面提高學生的科學探究過程、方法與能力素養。讓學生學會思考,培養學生發現問題、分析問題、解決問題以及總結問題的能力,了解科學研究的基本方法。
[案例]“六中杯”廣州市中學生“我與化學”活動研究課題《工業用酸浸泡荔枝保色的研究與實踐》。由于荔枝保存時間短,不法商販在荔枝果皮上打起主意,為荔枝“化妝”做到“濃妝淡抹”。用稀釋的鹽酸浸泡,或把稀鹽酸噴灑在荔枝表面,使荔枝脫胎換骨變成了鮮紅色。
黎子君小組利用高濃度的酸溶液浸泡荔枝開展研究,她們詳細地記錄了實驗現象,并對實驗現象進行了詳盡的分析和解釋,見表1。
實驗步驟:
(1)用蒸餾水清洗荔枝的果皮,擦凈水備用實驗;(2)配制酸溶液;(3)把荔枝放置盛有酸溶液的燒杯中,觀察現象。
2.實驗記錄:
實驗結果分析:實驗當天室內溫度35℃,通過實驗可知,稀鹽酸都能使被酸泡過的荔枝果皮真的變鮮紅,褐變的荔枝也如脫胎換骨變得亮麗鮮紅。情況如下:(1)隨著酸濃度增大及時間增長,不但顏色變紅且出現褐變最后變黑,25%鹽酸溶液由無色變為黃色;(2)實驗前用pH試紙測得荔枝的果肉浸出液pH為6~7之間,說明荔枝果肉接近中性的,但我們發現被酸泡過的荔枝,果肉浸出液pH為4~5呈酸性是增強的,說明酸已經通過果皮滲入果肉里了,且果肉浸出液明顯增多,果肉變得渾濁棉絮狀沒有光澤晶瑩剔透之感;(3)用酸液浸泡后的荔枝不但變得鮮紅,掰開果皮后發現果皮內外都一樣紅色,而且比未浸前容易掰開,置空氣一段時間都不變色。
正當我們認真實驗該結束時,同伴提出這個果皮這么容易爛掉明顯與新聞報道及市場出售的荔枝不符,這樣的們實驗設計存在不足的地方,于是我們馬上找原因,查閱有關資料及請教老師。在老師的指導及同伴們共同努力下,重新設計實驗來驗證。見表2。
實驗結果表明:濃度較小的鹽酸溶液能使荔枝的果皮會變得鮮紅,但濃度增大及浸泡時間增加,荔枝就會發生褐變。
從上述事例我們不難看出,學生已經掌握了觀察、實驗、對比、歸納等科學方法,不僅能夠更快地獲得知識,更透徹地理解知識,還能促進智力的發展,并使科學方法得到進一步的訓練。
在“我與化學”活動中,從設計研究方向、收集資料到動手實驗、完成實驗報告和論文等,小組成員分工合作,成員間交流和討論清楚表達自己的觀點及看法,極大促進了良好的學習習慣和學習方法的形成。
四、依托“我與化學”活動,孕育學生情感態度的培養
綜合實踐活動因具有親歷性、實踐性、開放性的特點,故在培養學生的情感、態度與價值觀素養方面也能起到較大的作用。“我與化學”活動就是創設一個平臺,讓“我”從化學的視角來看待周圍的物質世界和社會生活。學生用化學的視角去觀察生活、發現問題,利用生活中常見的材料親自動手開展實驗探究。學會關心身邊的事物,學會保護環境,學生的社會責任感得到增強。
[案例1]2012年05月23日廣東衛視報道,記者在番禺區發現了大規模的地下豬油加工廠。每天數以噸計的“黑豬油”在惡劣的環境下生產并供應到廣州。強調這些事情就發生我們身邊,并提出地溝油就只能淪為垃圾嗎?如何才能使它變廢為寶呢?全班同學進入激烈的討論。地溝油還可以用嗎?研究小組分頭行動,經過幾周資料的搜集,設計實驗方案,確立研究課題――《利用廢油制作環保肥皂的研究》,并成功利用廢油制作環保肥皂見圖1。他們撰寫的實驗報告在廣州市第十三屆中學生“我與化學”活動中獲得一等獎。
[案例2]在學習到酸的化學性質時我設計一個“胃酸過多”的模擬實驗。實驗中,用稀鹽酸代替胃酸過多的病人的胃液。研究小組的同學就跟生活中,一個生活經歷吃完蘋果后,口中有一種滑膩的感覺,而且去皮吃感覺到的酸味比連皮吃時要明顯。于是小組成員推測蘋果去皮前后的酸堿性發生了變化,并認為這種變化會對胃酸過多的人群身體產生影響。學生實驗后,通過激烈地討論獲得了許多結論。如:學生理解了“過量”二字而驚呼水果不能多吃,多吃會適得其反等,整個活動氣氛十分活躍。這樣學生不僅學到了知識,還了解到要正確地、合理地、嚴謹地把化學知識應用于生產、生活中。在課題《胃酸過多要慎吃蔬果皮――蔬果去皮前后的酸堿度及其對胃酸的作用研究》中,他們撰寫的實驗報告在廣州市第十三屆中學生“我與化學”活動中獲得二等獎。
從上面案例,體現用化學的視角觀察和研究社會熱點問題,可選取化學與現代社會發展相聯系的熱點問題作為研究主題。學生能從化學角度理解化學在科技發展與生活生產實際中的重要作用,提高他們解決實際問題的能力。通過活動養成務實求真、積極實踐、實事求是的科學態度。培養學生參加化學科技活動的熱情、學習化學的興趣及關心化學學科的發展意識。
五、依托“我與化學”活動,孕育學生創新精神的靈感
創新精神是一個國家和民族發展的不竭動力,也是一個現代人應該具備的素質。《化學課程標準》基本理念明確指出:在“做科學”的探究實踐中培養學生的創新精神和實踐能力。“我與化學”活動實驗內容有一定的新穎性、創造性和探索性。在實驗過程中,學生也許會產生一些困難和問題,誘發一些新想法,教師要因勢利導給學生一些啟示,啟發學生運用已知的理論,并應用于去分析矛盾、解決矛盾。有利于學生創新性思維的燃點及開發,從而學生的創新性能力得到提高,取得意想不到的創新成果。
[案例1]《咸潮對生產、生活影響及減咸的研究》探究課題中,研究小組嘗試自己動手做減咸實驗的探究中,根據實驗的吸附原理,設計了一個裝置,希望它能用于家庭,在咸潮來的時候可以減低咸度。裝置原理是用連通器原理,水經過活性炭從一個瓶到達另外一個瓶,水在流動過程中經過充滿活性炭的連通管,這樣氯離子就會被吸附,咸度就降低了。
這個裝置還可以用于農作物的灌溉。在農田中挖一個2平方米左右的池(當然大小可以自己根據需要來定),底下墊一層密封的塑料膜,中間用兩層帶小孔的板夾住木炭。在一邊池放入木炭使河水被木炭充分吸附,然后再經過中間夾層的木炭進一步吸附和過濾,這樣的水可用于小范圍的農業灌溉,當咸潮來時就能解決燃眉之急。(見圖2)
[案例2]《從植物葉、花、果實尋找環保酸堿指示劑的研究及應用》探究課題中,根據九年級化學下冊課本51頁探究《自制酸堿指示劑》中鮮花花瓣(如牽牛花)的浸出液,來作酸堿指示劑。為此,研究小組尋找身邊植物從不同部位提取汁液來制取天然環保酸堿指示劑。通過這次實驗找到,小組成員認為最環保的酸堿指示劑,說它環保原因只是葉、花、果實的原汁液,并沒有加入乙醇等物質,而且原材料容易找到。但不利于保存,小組成員從pH試紙引發創新靈感,把紫包菜汁液制作成“紫包菜汁液試紙”。(見圖3)他們撰寫的實驗報告在廣州市第十五屆中學生“我與化學”活動中獲得三等獎。
以上“我與化學”活動很好體現對創新教育的探索,最重要的是發揮學生的自主性,讓學生自己行動起來,動手動腦,在活動中學會用學到的化學知識和技能去探索、去研究、去思維、去創新,鼓勵學生自主地進行探索,培養了他們的創新精神。
總之,通過五年的實踐和研究,筆者深深感到,學生的科學素養無法像知識那樣直接“教”給學生,必須通過化學教學與學生自身的需要相結合起來協調才能真正達到目的。為此,“我與化學”活動盡可能給學生提供更多的活動方式和機會,使學生在活動中親身經歷化學學習的過程,使他們在活動中享受科學探索的樂趣,激發科學創新的靈感,學會科學探究的方法,初步形成提高科學能力,培養求真務實的品格,以達到提高學生科學素養的目的。
參考文獻:
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關鍵詞:化學教學論;教學方法;改革;模塊式
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A
基金項目:“化學教學論課程教學方法改革研究”,西北民族大學2014年研究生教育教學改革研究項目資助,1671280310
化學教學論課程是化學課程與教學論專業的學位課程,隨著《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》頒布和高校培養模式的轉變,化學教育進入了一個嶄新的課程與教學改革階段,各高校根據實際,在課程設置、教學模式與教學方法等方面對化學教與學進行探討,進行了許多卓有成效的實踐,如提出了“寬口徑、厚基礎、多方向、重實踐、高素質”的課程指導思想、“寬厚基礎、一專多能”的復合型人才培養模式,嘗試“小型化”、“模塊化”、“個性化”的課程改革,“通過學習實踐,獨立獲取知識,突出啟發思維和師生情感交融等特征”的教學方法。本文以化學教學論課程教學方法改革為出發點,在全面考察相關院校化學教學論課程教學及教學改革狀況基礎上,依據化學教學論專業培養目標和課程教學大綱,結合教學實際,提出了“模塊式”教學方法改革模式,并進行了方法設計。
一、化學教學論課程模塊構成
化學教學論是課程與教學論的研究方向之一,最早主要在師范學院開設,隨著教育事業的發展和人才需求的急劇增加,一些綜合型高校也設置了此專業,化學教學論的研究范圍得到了很大的拓展。化學教學論課程是化學科學與教育科學的結合,以化學教學系統為研究對象,從化學課程、化學教材、化學教學方法、化學教學技能等角度,系統地對化學教學的各個層面進行分析,研究化學教學規律及其應用[1],形成了課程與教材模塊、理論模塊、基礎實踐模塊、實驗模塊、教師模塊、學生模塊、教學研究等模塊。每個模塊的內容各有其相應特點,因此教學方法各不相同,以此為突破口針對課程的不同教學內容嘗試采用靈活多樣的教學方法,形成集基礎性、實踐性及創新性為一體的新型“模塊式”教學方法。
二、化學教學論課程模塊的具體內容
1. 課程與教材模塊:包括化學科學素養,化學課程的理念、編制與變革,課程設計,化學課程標準,化學教材設計及內容建構等內容,反映教學方法改革的素質性特色。
2. 理論模塊:化學課程理論,化學教學理論、原則及優化,化學學習理論,研究性學習理論在概念、原理和方法等方面已形成整體聯系,構成了課程的基本理論結構。這些基本理論在教學論、教育學、心理學等課程中學生已詳細進行了學習,在化學教學論課程教學中主要通過追溯國內、外教學理論的發展,以課程論、學習論、教學論、教育評價及代表人物為主線,以必備的基礎知識和技能為主干內容,結合典型應用案例從理論核心、局限性分析其在化學教學中的應用,掌握和熟記重點知識元、基本設計理論的教學方法。此模塊的教學改革在于把握課程、教學、學習等基本理論的內在精神和基本特性,適應課程和教學改革的要求,調整和優化課程結構體系,反映教學方法改革的基礎性特色。
3. 基礎實踐模塊:包括化學教學設計、化學教學模式、化學教學方法、化學教學技能、化學探究式教學、化學課堂教學、信息技術與化學課程整合、化學教學評價等內容,實現課程觀念、內容、形式與實施策略的統一,豐富課程教學內容,在內容和體系上創新,理論與經驗結合,反映教學方法改革的實踐性特色。
4. 教師模塊:教師是學生學習的促進者、合作者、參與者,是學生學習能力的培養者,是學生人生的引路人,是教育教學的研究者,是課程的建設者和開發者。“教為主導”決定于化學教師的素質、專業發展及教學藝術,教學方法要體現教育自身發展的特色、與時俱進的最新成果、現代教育理論成果、成功的教學實踐成果,反映教學改革的時代性特色。
5. 學生模塊:學生是教學的出發點和歸宿,是實現兩個“飛躍”和兩個“轉化”的內因,教學效果取決于學生的主觀能動性和主體作用的發揮程度,并與教師的主導同步。“學為主體”決定于化學學習的心理、化學學習的策略、化學學習的類型和特征等,以創新能力培養作為突破口,教學方法要突破傳統學科教學論的框架,體現現代教育理念和先進的方法體系,成為新世紀貫徹素質教育的學科教學創新方法,反映了教學方法改革的創新性、個性化特色。
6. 實驗模塊:化學實驗設計、實驗探究教學設計、化學實驗及實驗教學研究已形成相對獨立的完整體系,成為一門獨立的課程,此次討論中不再涉及。
三、化學教學論課程模塊式教學方法
教學有法,但教無定法,遵循課堂教學規律,把握課堂教學發展趨勢,尋找與教師自身相適應的教學方法和模式,尋找有利于課堂教學的多種多樣的教學方法和模式,尋找能夠有效地橢學生達成學習目標的教學方法和模式,才能夠有效完成課程改革賦予的教學使命。
(一) 課程與教材模塊教學方法研究及改革
教學改革中起關鍵和先導作用的是課程和教材。課程改革是全面而深刻的教育改革,涉及課程理念的更新、課程內涵的豐富和課程制度的變遷等,傳統的課程模式有了實質性突破:提高課程適應性、重建課程結構、倡導和諧發展教育,注重學生的主動性和經驗,如化學新課程的基本理念是“提高學生的科學素養”,課程改革需“面向全體學生的發展”[2]。
這一模塊的學習要求學生廣泛查閱、調研、閱讀文獻資料,關注當前化學教育改革發展趨勢,化學課程新標準,化學教材設計、內容建構、欄目設計,不同版本教材的特點,課程與教材改革對提高學生科學知識、科學技能、科學思維、科學方法,促進學生全面發展的重要作用。義務教育化學課程和普通高中化學課程與教材見表1[3,4]。
(二)實踐模塊教學方法研究及改革
理論與實踐有機結合體現了學科內容與教育學相關學科的整合,吸收現代教學和課程改革實踐成果,培養與訓練化學教學實踐技能。
1.注重教學理論與實際的聯系,結合聽課、備課、教育見習等教學方法培養訓練學生教學基本技能。課程實踐性特點突出,是將化學教學規律應用于化學教學系統的一門理論聯系實際的課程,應根據設置意圖與教學要求,結合化學教學實際開展;課程基本理論也需結合具體的教育教學個案分析才能深刻領會和掌握;學生雖缺少化學教學經歷,但有豐富的化學學習經歷,是學習課程的極為有益的直接經驗,應充分調動和利用;通過教育實習等教育專業訓練,涵養教育興趣和技能,培養實踐教學能力。
2.將教學實踐融入教學中,通過豐富多彩的教學實踐活動,提高教學能力和實際應用水平,幫助學生實現從學生到教師的初步角色轉換。教學實踐活動的形式多種多樣,如教學技能訓練、討論、座談、試教、實習、訪談、資料查詢、論文寫作、調查研究等。課堂試教、模擬教學錄像讓學生分析教學中的不足,自我反思與指導結合,提高教學能力和水平;將教學方法、教學手段與教學內容有機銜接,突出案例研究,精選教學一線案例,采用真實的課例情境、互動式教學,凸顯情景性、示范性、研究性和應用性[5]。
3.改變傳統教學方法,在課堂教學基礎上,輔以課堂討論、課程論文、調研報告、文獻綜述相結合的綜合教學方法,激發學生學習興趣,發掘提升自主學習能力。課程論文可結合課程內容選題,撰寫論文表明自己的觀點和看法,或調查訪談,完成調查報告;文獻綜述要求學生廣泛查閱圖書資料、網絡信息資源綜述前沿發展動態和新特點;將教學改革與科研創新項目申報、學術論文大賽、學術年會融合,實現教學、科研及實踐有機結合,形成教學和科研的良性互動,培養科研創新意識、提高創新能力,豐富和完善教學基本框架。
4.教學設計與教學模式、教學方法有機結合,通過綜合教學設計作業培養、訓練教學技術。教學設計是教學的重要環節,也是一種重要的教學方法,使教學活動具有明確的方向性、自覺性和有序性。既可借助一些好的有效的教學模式進行教學設計,通過教師命題或學生自選題進行PPT教學設計、板書教學設計,結合教師資格證考試進行說課設計,更要注重新型的教學設計能力的培養,如探究式教學設計、化學實踐活動教學設計、微課教學設計、翻轉課堂教學模式設計,并通過教學實踐掌握、應用設計理論和方法。
5.信息技術與化學課程整合,運用計算機輔助教學、多媒體教學等現代教學技術方法和手段,實現教學方式、學習方式的變革,豐富教學內容,提高教學效果。建設內容豐富、涵蓋廣的多媒體教學課件及題庫;建設集成性強、信息量大,內容全面、完整的網絡教學資源;建設優秀教學案例庫、教學示范案例庫、教學錄像及視聽資料。
(三)教師模塊教學方法研究及改革
振興民族的希望在教育,振興教育的希望在教師,教師的素質和專業水平是影響教育教學質量的極為重要因素,學生學習方式的改變依賴于教師教學方式和方法的改變。
1. 以教師素養培養為主線,實現教學方法和學習方法的改變。提高教師科學素質和人文素養,轉變教育觀念,樹立新的現代教學觀、學生觀、人才觀、質量觀和教師觀,整合課程教學內容,改進教學課件,擴大教學信息量,實現教學方式、教師地位的變革。
2.發揮教學名師和優秀教學案例的示范指導作用,觀摩教學范例、優秀教學錄像及優秀教師的課堂教學[6],通過備課試教、命題練習、觀摩與交流、反思、行動研究等教育體驗及評析,查找自身存在問題,提高教學能力。
(四) 學生模塊教學方法研究及改革
將素質教育滲透到專業教育中、提高人才素質,貫穿于人才培養的全過程,學生人文素養和科學素質的提高,創新能力、實踐能力和創業精神的培養是課程改革的重要目的。
1.以學生為主體,增強學習主動性,改變單一、被動的學習方式,掌握有效的學習方法,培養終身學習能力。化學教學論是化學與教育科學之間的一門邊緣學科,與課程相關的教學、課程與學習理論成果眾多,其研究方法和學習模式具有社會科學學科的一些特點,而思維方式偏向自然科學型的該專業學生剛開始學習會產生不適應;化學教育的基礎與前沿界限較模糊,研究活躍,觀點不斷更新,因此,學習主動性很重要,主動查閱調研有關文獻資料以適應本學科的學習特點,主動參與試講、研討等教學實踐,是開展教學方法改革必備的條件。
2.實行“自學―聽課―討論―回答―交流―實踐”的啟發式、提問式、討論式等靈活多樣的互動教學-學習方法,通過學生親身體驗,激發學習潛能,開動腦筋,積極思考,提高學習效率和效果;緊跟學科發展動態,結合學科新成果,更新教學內容,在教學內容和方法中體現素質教育的要求,培養綜合運用所學基礎知識分析、解決問題的能力。
3.聯系實際,學思結合,運用實際經驗、典型案例和現實情境等因素,闡釋和把握原理;創造條件,鼓勵學生參加科研、科技訓練,教學與實際緊密結合;學以致用,關注教育現實,努力運用所學知識去解決現實問題。
(五)教學研究模塊教學方法
⒒學教學論的理論和方法運用于課程教學改革,通過教學研究實現改革成果與實際應用的接軌,學生得到訓練和鍛煉,教師得到提升,師資隊伍整體素質提高。在課程教學實踐和研究的基礎上,構建合理的知識結構和能力結構,引領學生在專業知識基礎上學好“化學教學論”課程;依托化學教學論碩士學位點及教學實踐實習基地,開展教學研究、應用研究,促進學生到教師的角色轉換;吸收國內外現代教學理論研究成果和課程改革、教材改革、教學模式改革、教學方法改革、學習方式改革等方面所取得的成果,在教學內容和體系上創新;將化學教學實驗研究作為主要科研方法推進化學教學改革,培養具有先進教學理念、優良教學能力、“學會反思、學會合作”的化學教育工作者。
教學活動有著很強的慣性,要改變教師習以為常的教學方式、教學行為,是一個極大的挑戰,因此化學教學論教學方法的改革任重道遠。目前,大學生就業形勢嚴峻,提高學生專業素養,拓寬知識面,提升就業能力,成為高校面臨的新問題。充分利用得天獨厚的專業優勢,既懂化學基礎知識、現代化學前沿發展動態,又能掌握化學教學論基礎知識和教學技能,形成正確的化學教學思想和觀念,在教學理論上“入門”,教學技能上“上路”,教育教學研究上“領悟”,無疑就具有了很強的競爭力,而這些都有賴于教學方法和學習方法的根本轉變,建立以“學生為主體,教師為主導”,依據課程特征模塊的不同特點展開的“理論-實踐-發展”式教學方法,從而培養化學課程與教學論綜合型人才。
參考文獻:
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“卓越”幼兒園教師的內涵,是卓越的學識素養,更是卓越的從教精神;是卓越的專業基礎,更是卓越的實踐能力。我們提出“尚師德、厚基礎、強能力、重融合”的人才培養指導思想,以達到國家對卓越幼兒園教師的要求。尚師德:追求高尚師德。師德是從教的基礎。良好師德是合格幼兒園教師的基本要求,而高尚師德則是卓越幼兒園教師的首要條件。尤其是在當前社會“虐童”事件時有發生的背景下,強調教師的師德更顯緊迫和嚴峻。由于幼兒園教育對象的特殊性,幼兒園教師的師德具有更豐富的內涵和更高的要求。從信念層面來看,需要有篤實的專業信仰、務實的專業精神、樸實的專業態度;從情感層面來看,需要愛幼兒、愛幼教,對幼兒教育事業有熱情、有責任、有理想;從行為層面來看,需要踐行關愛幼兒,尊重幼兒人格,富有愛心、責任心、耐心和細心,為人師表,教書育人,自尊自律。幼兒園教師的培養,首要的任務就是師德教育,不僅要在平時有機滲透師德教育內容,更要通過相關的課程設置將其顯性化。厚基礎:強調寬厚基礎。幼兒園教育的內容從知識深度上看具有啟蒙性,而從知識范圍上看又具有廣泛性和綜合性。幼兒園教師的工作不同于中小學的一個重要特點就是全科與整合,幼兒園的教育活動提倡圍繞幼兒的生活經驗,通過統整性的學習活動,促進幼兒各個領域的發展。顯然,幼兒園教育需要的是全科型教師而非分科型教師。這就決定了幼兒園教師的知識結構具有廣而全的特點,不僅要有基本的藝體技能,還要有堅實的專業素養;不僅要有教育理論素養,還要有寬厚的人文科學素養。傳統培養模式中那種重藝體技能、輕教育理論素養和人文科學素養的做法不能勝任卓越教師培養的要求。只有做到厚基礎,才能厚積薄發、深入淺出。強能力:提升多元能力,重視研究能力。幼兒教育的工作不是看護幼兒,幼兒園教師的專業能力,也不僅是會唱歌、跳舞、講故事。幼兒教育的對象處在生理、心理迅速發展的時期,他們的發展水平、學習特點與其后的小學、中學階段有明顯的差別。這決定了幼兒園教育更需研究幼兒的年齡特點,幼兒園的一切教育工作均需從幼兒的年齡特點出發。因此,幼兒園教師最基本的能力,就是了解幼兒、教育幼兒的能力。首先,幼兒園教師需要有研究能力,成為研究型的教師。通過研究幼兒的學習與發展特點,研究有效支持和促進幼兒發展的方法、策略,只有這樣才能將自身的教育實踐真正建立在研究證據的基礎上。其次,幼兒園教師需要有教育教學能力,成為有實踐智慧的教師。要能將理論、觀念、研究證據轉化為實踐操作策略,從教育實際出發,設計和組織教育活動,實施班級管理,溝通家園關系。第三,幼兒園教師還需要具有自我發展能力,成為可持續發展的教師。不僅要能實踐,還能對實踐進行反思;不僅關注自身的實踐,還能與同行進行合作與交流。在反思和合作的基礎上,不斷總結經驗、提升經驗,實現專業能力的持續發展。重融合:注重多維融合。幼兒教育是關系到個體和人類未來的實踐,哲學、社會學、文化學、心理學乃至腦科學等各個學科的發展都有可能對幼兒教育產生深刻影響。當代中國處在社會文化急劇轉型的時期,中西文化價值觀念激烈碰撞,各種教育理論和觀點百花齊放,這些對幼兒園教師素質以及幼兒園教師培養都提出了較高的要求。重融合的思想,就是不僅要使未來教師具有多方面的知識素養基礎,更要具有融合和開放的態度。具體表現在三個方面。首先是多學科的融合。在教師培養中體現多學科的融通與互滲,幫助學生將多學科的視野融會貫通,并將其轉化為對教育實踐的影響力。其次是中西視野的融合。既要向學生介紹國際研究前沿的新理論、新進展,也要讓學生了解中國本土的幼兒教育家和幼兒教育思想,在貫通中西的基礎上形成自己的理解。第三是理論與實踐的融合。要將理論知識和實踐知識融會貫通,學以致用。既要讓學生接觸與了解理論的多樣性,更要讓學生體會與認識到實踐的復雜性和生動性,避免紙上談兵。
二、卓越幼兒園教師培養具體目標
根據“尚師德、厚基礎、強能力、重融合”的人才培養指導思想,同時秉承兒童教育家、南京師大學前教育系第一任系主任陳鶴琴先生開創的研究精神和實踐精神,本專業設定人才培養的目標是素養全面、學識寬廣、有持續發展潛力并具有創新精神和實踐能力的研究型幼兒園教師。既是有理想、有信念、有理論,也是基礎實、善實踐、留得住、干得好、能引領的研究型幼兒園教師。以“研究性”和“實踐性”為核心,構建了卓越幼兒園教師培養的目標體系。
(一)具有高尚師德
研究兒童、了解幼教是師德培養的起點。通過參與幼兒教育的研究與實踐,學生應能:
1.熱愛兒童,對兒童和幼教抱有研究的精神和態度;
2.熱愛并享受幼兒教育工作,愿意終身從事幼兒教育事業;
3.富有愛心、責任心、耐心和細心,為人師表,教書育人,自尊自律。
(二)具有全面的藝術、人文和科學素養,并能運用于幼兒教育實踐工作中
藝術、人文和科學素養作為卓越幼兒園教師的基本素養,既是一種個人素質,也是教育實踐的保證。學生應能:
1.具備基本的美術、音樂、鋼琴、舞蹈等藝術能力和素養,并運用于幼兒園藝術教育實踐中;
2.具備全面的人文和科學素養,興趣廣泛,知識面廣。
(三)具有深厚的教育理論專業素養,以及幼兒園教育教學實踐能力
教育學科基礎知識是學生專業素養的基礎。它既為學生進一步深入學習教育理論打下堅實基礎,同時也是學生從事幼兒園教育實踐的理論支撐。學生應能:
1.掌握教育學科基礎知識和學前教育專業基礎知識;
2.具備初步的教育理論素養和理論興趣;
.具備幼兒園教育活動設計、組織和評價能力,勝任幼兒園各項教育工作。
(四)具有基本的幼兒教育研究素養,以及開展教育教學實踐研究的能力
幼兒教育研究方法的初步訓練,既為學生進一步從事學術性學習打下必要基礎,也是研究型幼兒園教師必備的能力。學生應能:
1.初步掌握幼兒教育研究的基本方法,并能獨立開展畢業論文研究;
2.初步形成對幼兒教育實踐問題的敏感性,以及提出問題、解決問題的能力。
三、專業品牌打造綜合措施
1.把專業思想教育放在首位,培養愛幼兒、愛幼教、具有“鶴琴式”研究精神的卓越幼教人
通過《專業入門指導》《陳鶴琴與中國幼教》等課程,讓學生了解南師幼教的歷史與傳統,了解幼兒教育對人生發展的意義,了解中國幼教對世界文明進步的貢獻。學生從接到錄取通知書開始,第一個任務就是閱讀陳鶴琴先生的著作。要用老一代南師幼教人的專業、敬業、樂業、創業的精神,激發學生對幼教專業的熱情。通過我系教師的言傳身教,把老師們對工作的熱情、對學生的熱愛、對研究的執著傳遞給學生。我系擁有江蘇省“巾幗文明崗”、江蘇省優秀黨支部等稱號,是一支凝聚力強的隊伍。要通過師生互動的活動,積極向學生傳遞正能量。通過豐富的實踐類課程,讓學生廣泛接觸幼兒、接觸幼教,在實踐中體驗到與幼兒相處、從事幼教工作的快樂。
2.以寬厚的知識素養為基礎,培養具有發展潛力的專業教師
在課程設置上,通過公共課程、博雅課程、藝術課程等基礎素養類課程,培養學生基本的政治觀念、信息技術素養、人文科學素養、藝術素養等,增強學生發展的后勁。利用現有的院級“學業發展中心”,發展學生的能力,提升學生的素質。學業中心可供學生擴展知識提升能力的途徑包括:
(1)學涯室:設有學業設計室、職業探究室、舒心交流室和樹德工作室等不同的工作室。
(2)技能坊:主要設計了書法技能、演講與朗誦技能、舞蹈技能、信息化技能、手工坊等學生綜合素質養成活動,每個學生可以參與多個工作坊。
(3)實踐園:組織各類社會性調研活動,分層次的實踐訓練項目,跨專業專題訓練項目,面向各類教育機構的社會性學習活動。
(4)學術苑:組織各領域專家主講的教苑講壇,以學生自己為主的教苑沙龍,開辦學生自己的雜志《教育家》。此外,各類學生社團,組織讀書會、理論沙龍、工作坊,拓寬學生的知識和能力。對于具有學術潛能和進一步深造需求的學生,提供豐富的學科拓展課程,使其接觸學術研究的前沿。
3.提升學生的多元能力,培養以研究能力為核心、理論與實踐并重的研究型教師
關鍵詞:科學教育;課程體系;課程資源;師資隊伍
科學教育專業是我國教師教育的一個新專業,是為了適應我國基礎教育課程改革與發展的需要經過教育部批準設立的。經過多年的建設和發展,科學教育專業在培養和提高學生科學素養,領會科學本質,滿足中小學科學課程教學需要方面起了重要的作用,同時為實現中小學科學課程教師專業化發展,建設高素質的教師隊伍中發揮著重要作用。科學教育專業雖然經過十年的建設發展,取得了一定成果,但是還有許多亟待我們深入、廣泛探索的問題,解決這些問題,已成為科學教育專業能否順利、持續發展的決定性因素。本文就科學教育專業建設之專業定位與課程體系建設,以及從事科學教育專業教師的能力建設等方面談點認識。
一、科學教育專業定位探索
我國科學教育專業是新型師范專業,是為培養正在開展的基礎教育課程改革所急需的具有全新教育理念與知識結構的綜合型科學課程師資而設立的。自從重慶師范大學于2002年首次獲教育部批準設置科學教育本科專業以來,現在從國已有近80余所高等校開設了科學教育本、專科專業 [1]。在教育部2012版《普通高等學校本科專業目錄》中,科學教育專業歸于教育學類。
科學教育的目的就是要提高公眾的科學素養,促進公眾對科學的理解,崇尚科學、尊重科學、應用科學,領會科學精神,發展科學本質觀。因此,高校設立科學教育專業,一是要面向全體學生,使他們學習科學,掌握科學知識,逐步領會科學的本質,形成基本的科學素養;二是要堅持全面的科學教育,使學生在科學知識、科學方法、科學態度、科學思維等方面得到教育,發展對科學本質觀的理解,全面提升科學素養。所以科學教育專業必須有明確的價值取向和目標。高校設立科學教育專業既要體現高等教育普通水準的通識文化教育,又應體現中小學綜合型科學課程師資的綜合科學教育 [2]。因此,科學教育專業是以物理、化學、生物學和地學等自然學科為主體構成的,并涉及技術、環境科學、生命科學以及科學史在內的綜合性科學技術教育專業體系。
經過多年科學教育專業人才培養探索,科學教育專業培養目標定位為 [3]:培養寬口徑,厚基礎,能力強、素質高的一專多能、全面發展的復合型專門人才。既能夠傳播科學知識,幫助大眾理解科學,形成正確的科學觀;又能夠勝任中小學綜合型科學課程教學或物理、化學、生物等分科課程教學,具有創新意識和能力的復合型綜合理科教師。這一人才培養目標定位,滿足了傳播科學知識,形成大眾正確的科學觀和對科學本質的理解。也滿足了中小學科學課程教學需要,對實現中小學科學課程教師專業化,建設高素質專業化的教師隊伍發揮著重要作用。
二、科學教育課程體系探索
科學教育專業的課程體制有兩大類 [4,5]:一是典型的教育型課程體系,教育類課程占比重較大,其它課程相對較弱。這類課程體系的院校該專業往往開設在教育院系,畢業生具有較強的教育學知識背景,科學知識相對弱化。二是典型的科學課程體系,課程設置中突出了科學成分,教育學理論弱化。而開設以科學課程體系為主的院校中,學生的知識結構也因科學教育專業開設院系不同而帶有相當的大差異。總體而言,科學教育專業的課程設置是由教育類課程和科學類課程組合而成,但是這個組合不拼盤,是經過多年科學教育專業教學實踐的辯證整合。
(一)課程模式的結構
科學合理的課程結構是保障證學生知識結構科學合理,達到培養目標的要求,因此建立科學合理地課程結構是一個關鍵性問題。在此方面,我們參考其它本科院校科學教育課程設置,進行了多次的分析與探討,按照整體性與個體性相結合、統一性與靈活性相結合的思路,并結合渭南師范學院2+2人才培養模式的提出的“通識教育課程+教師教育課程+綜合教育課程”的要求,對科學教育課程進行有效整合。即科學類課程+學科(方向)專業課程+教育理論類課程+綜合實踐類課程。
科學教育之科學類課程要求學生掌握基本科學知識, 使他們具有深厚的科學修養與科學探索精神。科學類課程為:自然科學概論、科學思想史、普通物理及實驗、大學化學及實驗、普通生物學及實驗、地球科學概論、天體物理概論等。
學科(方向)專業課程培養學生從事綜合科學課程教學或者分科教學等專業所需要的自然科學的基礎知識和基礎理論,是在科學課程基礎上的根據學生個人發展需要的深入。通過學科(方向)專業課程的學習,增強學生深入分析問題和解決問題的能力,為個體未來發展儲備知識基礎。學科(方向)專業課程主要有:物理學方向、化學方向、生命科學方向、教育學方向等。
教育理論課程重在培養學生的教育理論知識,要求掌握教育科學與教學的一般規律和方法,認識學生身心發展規律,掌握學生認知特點,了解國內外教育教學改革的現狀及趨勢,了解教育教學研究的一般過程和方法,培養從事科學教育教學研究的初步能力。教育理論課程:教育學、心理學、現代教育技術、科學課程教學論、教育科學研究方法等。
綜合實踐類課程培養學生的實際操作能力和實踐動手能力,培養從事科學教育教學和班級管理、開展科普教育活動和傳播科學知識的初步能力等。實踐類課程有:教育見習、教育實習、社會調查、科普宣傳、畢業論文等。
(二) 課程實施類型的結構
依據科學教育專業的特點,注重科學教育各門課程之間的內在聯系與課程性質,在充分考慮學生學習過程和學習規律的基礎上,把科學教育專業科學類課程和學科(方向)專業課程分為,必修課程和選修課程。必修課程由通識教育課程和科學類課程以及學科基礎課程組成。選修課程包括限選課和任選課程兩種,限選課為學生確定專業選修方向后根據專業特點選修的課程,該課程是學生根據個體發展而量身定制的。任選課為面向全體學生的選修課程。學科(方向)專業課程又劃分為專業必修課、專業限選課和專業任選課三種形式。實踐類課程定為必修課程,除各門課程的具體實驗以外。另外開設有課程實習、教育實習及畢業論文等專門的實踐課程。
三、科學教育專業師資能力探索
科學教育專業是伴隨新課改和基礎教育發展而產生的一個新專業,和傳統專業相比有其先天不足,或依附于教育院系或依附于理科院系。科學教育專業師資往往來自于開設該專業的院系,他們現在從事科學教育專業的教學與研究,和他們熟悉的專業領域的教學與研究有很大的區別。他們的科學素養、科學本質觀與教學行為影響著學生對科學內容的理解和科學本質觀的形成。因此,從事科學教育專業教學與研究的教師應該具備以下幾個方面的能力。
(一) 科學課程資源開發能力
實施科學教育課程需要特定的課程資源,目前該專業的課程由教育類課程和科學類課程組成。渭南師范學院的科學教育課程開設在物理與電氣工程學院物理系。物理學專業是傳統的資深專業之一,教學資源豐富,實驗條件與實踐場所優越。物理學是一門基礎科學,它是研究物質、能量以及它們之間相互作用的科學,她不僅是化學、生命、材料、信息、能源和環境等相關學科的基礎,同時還是許多新興學科和交叉學科的前沿。如量子力學的建立從理論上說明了化學鍵的本質,闡明了形形的物質的結構原理。現代物理學理論、概念、技術和方法進入介入生命科學領域,使人們了解了生命活動過程中表現的物理特性,從分子水平上認識了生命現象。物理學和技術關系密切,以原子能技術、微電子技術、光電子技術、納米技術等為基礎的現代高新技術引領著世界經濟的發展。物理學對當代信息技術、網絡技術作出了重要的貢獻。物理學的研究方法對于探索自然具有普遍意義。因此,科學課程設置為主的科學教育專業開設于物理學系,是十分正確的抉擇。但是,科學教育專業課程開設不同于物理學、化學、生物學、地學等專業課,它不是這些專業課的拼盤,也不是各分科課程的簡單相加,它強調學生的實踐能力、創新精神以及科學素養的養成。因此,科學教育課程在把科學課程和教育教學課程辯證地整合起來,形成合理地課程資源配置,最大限度地發揮科學教育課程體系的資源優勢。因而,從事科學教育專業教學的教師必須具有創新、整合、開發、應用這些教學資源的能力,使分科形式的教學資源配置實現無縫對接。
(二) 挖掘科學課程中科學資源能力
科學發展給人類社會帶來的巨大進步不容置疑,沒有科學研究就不可能有今天的社會進步。縱觀整個科學發展史,其中既有科學家追求科學精神,獻身科學事業的偉大壯舉,又有科學探索過程中豐富的情感體驗,還有科學關懷的人文精神。以科學課程設置為主體的科學教育專業,其課程涵蓋物理學、化學、生物學、地學等科學類課程。這些課程既是傳授科學知識的載體,又是傳播科學精神和科學探索過程的媒介,還是幫助人們理解科學本質的平臺,它們蘊含豐富的科學教育資源。挖掘科學課程中科學資源的能力,就是通過研究科學課程中反映人類有目的地探索自然,從愚昧野蠻走向光輝燦爛的文明世界的漫漫征程,向學生傳輸科學的力量,科學對人類社會文明進步的巨大動力,形成正確的科學觀。
科學教育教師應具有挖掘科學課程中的科學資源的能力,也就是說通過深入研究科學教育課程設置,挖掘出每一門具體的科學課程中的創新求異的科學思想,實事求是的科學探索精神,嚴謹求實的科學作風,縝密細致的科學方法以及獻身科學的敬業心。在講授科學專業知識的過程中,有目的地向學生滲透科學家探求科學知識、獻身科學事業的事跡,把科學精神和科學探索過程中的情感體驗寓于教學之中,在傳授科學知識的同時達到對科學的理解,形成正確的科學觀。
(三)科學教育教學設計能力
科學教育教學目標設計。科學教育教學目標是指科學教育教學活動所要達到的預期結果,它規定了通過科學教育的教學過程,使學生掌握的學科知識與教育學知識的有機融合,形成科學素養,它是科學教育教學活動的出發點和歸宿。一旦確定了科學教育教學目標,教師就可以選用適合學生特點的研究性教學方法,指導學生進行探究式學習。
科學教育教學內容設計。科學教育教學內容是科學教育教學目標的具體化,是實現科學教育教學目標的保證。科學教育教學內容設計,就是要結合科學教育專業培養目標,選擇使學生理解科學,體現科學教育專業特征的教學內容,而不能用分專業教學內容替代科學教育教學內容。
(四)科學教育教學評價能力
教師是教育教學的具體參與者和實施者,他們直接從事科學教育的教學實踐,了解科學教育實施過程中的各個環節和細節問題,有著豐富地教育教學組織與管理經驗。然而在教育教學評價中,教師只充當了調查收集相關數據信息的對象,而不是作為評價主體,或者游離于評價之外。科學教育教學評價就是要教師參與其中,積極思考設置合理的課程體系與結構,科學評價科學教育體系。具體而言,要求從事科學教育教學的教師應該具備對科學教育專業體系的評價能力,積極參與包括教學評價在內的整個評價體系的建設。就教師個體來說,一是對教師自身科學教育教學能力的評價,二是對科學教育教學過程的評價,三是對科學教育課程體系建設的評價。
教師應具備這種評價能力,通過對科學教育體系提出合理批評與建議,對課程資源、課程體系、課程計劃與實施的定性與定量評價相結合,充分發揮主體作用,完善科學教育專業體系。
(五)科學教育研究能力
科學研究是高等學校教師的基本職能之一,是教師追蹤科學發展前沿,不斷更新自我知識結構的重要方面。教師通過科研,把研究成果融入教學中,以最新的研究成果充實教學,做到教學促科研,科研帶教學,教學科研相長。
科學研究不同于科學教育研究,科學教育研究屬于教育學的范疇。從事科學教育教學的教師,更多的偏重于自己研究領域的科學問題的研究,較少關注科學教育研究。科學教育研究需要教育學知識與科學知識的有機契合。在以科學課程體系為主的科學教育專業設置中,從事科學教育教學的教師,他們的教育教學理論相對較弱,應加強教育教學理論的學習,用教育教學理論指導科學教育實踐,在實際教學過程尋找科學教育的規律,確定科學教育的研究方向,發現、研究、解決科學教育問題。
四、結語
科學教育專業是新興的師范教育專業,其課程體系建設改革與實施處于起步階段,在培養模式與課程建構過程中需要研究與探索的問題很多。反思我們的教學實踐與探索,科學教育專業沒有獨立的教材體系,缺乏科學綜合課程的開發,跨學科、跨專業的選修課相對較少,難以滿足科學教育專業的需要;教師缺乏文理兼備的知識素養,難以能適應對學生跨學科訓練的要求,教學過程中對學生統觀知識的建立重視不夠,等等。因此,在科學教育專業的建設過程中,首先要加強教育類課程和科學類課程、科學類課程和學科(方向)專業課程之間的銜接,使教育類課程、科學類課程以及學科(方向)專業課程之間有機融合,形成更加合理和科學的科學教育課程體系,完善適合科學教育專業特點的教材建設。同時加強科學教育專業教師隊伍自身建設,提高科學教育專業教師的科學素養以及對科學本質觀的理解,實現科學教育專業可持續發展。
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關鍵詞:小學科學教師 專業化 高師科學課程
自1993年我國頒布《教師法》把教師視為履行教育教學工作的專業人員以來,教師專業化理念便逐漸確立起來。2005年,國務院制訂并實施《全民科學素質行動計劃綱要(2006―2010―2020年)》(以下簡稱《綱要》),提高未成年人科學素質的行動全面展開。小學科學教師作為小學科學課程的實施者,直接承擔了培養小學生科學素質的重任。培養具有專業化水準的小學科學教師是履行《綱要》、提高公民科學素質的基礎。再者,我國正在進行的第八次基礎教育課程改革,2012年頒布的《小學科學課程標準(修訂版)》(下簡稱《新課標》)也對教師素質與能力提出了更新更高的要求。因此,小學科學教師專業化發展已經成為當前形勢下現代教師教育改革與發展的必然選擇。
一、我國小學科學教師專業化發展現狀
據樊琪等2001年在全國范圍大規模的調查報告:從總體上來說,我國科學教師的科學素養水平良好,但良莠不齊的現象相當嚴重,尚有24.3%的人不及格,尤其科學精神的培養和科學方法的掌握還有待進一步的加強。據2009年在我國的教育大省――江蘇省所做的調查,“江蘇省小學科學教學存在著專職教師所占比例少(據估算,小學專職科學教師只占所需總數的14.8%);具備理科教育背景的教師少;教師隊伍年齡老化;部分科學教師對從事科學教育的積極性不高等諸多問題。”這些研究報告清楚地表明了目前我國小學科學教師專業化發展依然是困難重重,前景堪憂。這已經成為嚴重阻礙《綱要》實施和目標達成的因素,同時也對基礎教育課程改革造成不利影響。
二、小學科學教師專業化和高師科學課程的關系
國內外教育專家已達成統一認識,認為專業化的教師教育應該是終身化的教育過程。它由職前培養、入職指導和在職培訓三個連續的階段組成,是一個具有完善、全方位培養體系的有機整體。其中職前培養則是教師專業化的第一步,也是這個有機整體的基石,為其后的入職指導和在職培訓奠定了基礎。高師院校是培養小學科學教師的主力軍,小學科學教師能否成為專業化的教育者,與高師的培養有著直接的關系,而高師科學課程設置則是決定未來小學科學教師專業理論知識與素養的重要因素,對小學科學教師能否構建合理的知識結構,將來是否能夠勝任科學課程教學、參與社會實踐和形成終身學習理念都具有十分重要的作用和意義。
三、優化高師科學課程的策略
教育目的決定課程體系。因此,高師科學課程建設應緊緊圍繞培養專業化的小學科學教師這一核心目標,以現行的小學科學課程新標準為依據,促進小學科學教師的專業發展和個性發展。當前,高師科學課程缺乏統一的標準,不同高師院校科學課程模式不同,各有自己的特色,但由于教育目的相同,基本上都由自然科學基礎課程、教育理論課程、教學技能課程和教學實踐課程四大塊組成。在具體的設置上,普遍存在著綜合性欠缺、實驗課程偏少、忽視創新能力培養和脫離小學教學實際和生活實際等諸多問題。因此,學校有必要采取措施優化課程,使之能滿足小學科學教師專業化發展的需要。
(一)突出綜合性,加強學科間的內在聯系
《新課標》將科學知識分為物質科學、生命科學、地球科學、設計和技術四個部分。根據小學科學課程綜合性特點,高師應該設置專門的必修課程《綜合理科》,該門課程是將物理學、化學、生物學、地理學等學科整合后而得。但實際上,高師院校并沒有真正開設這門課程,而是開設了《普通物理》《普通化學》《生物學》《地理》等分科課程,由不同學科教師按照不同的學科體系分別進行教學,根本談不上“綜合”兩字。這是由于現階段缺乏《綜合理科》的專門教材及專職師資力量造成的,要改變現狀,須從編寫教材、培養高師綜合理科師資做起,難度很大,真正實現還有待時日。若要突出科學課程的綜合性,只有在現有條件下,加強各個學科之間的聯系。具體的可行性措施有:成立科學教研室,有計劃地定期開展教研活動,物理學、化學、生物學、地理學教師一起集體備課,加強相互之間的了解,在教學中能形成統一認識,打破原有的學科壁壘,建立學科間的橫向聯系;開展有關專題講座或小課題研究,從不同學科視角研究一個問題。通過這類活動引導高師生消除不同知識體系中各類知識間的界限,跨學科對知識進行融會貫通,重建認知結構,改善學科思維模式,形成關于科學世界的整體性認識。
(二)重視實驗教學,強化實驗技能訓練
《新課標》倡導小學科學課程應以科學探究為主要的學習方式,而科學探究離不開科學實驗,因此“觀察、實驗、制作”在小學課程內容占相當大的比例。實驗能力的培養是小學科學教師專業化建設中的重要內容,也是有其別于其他課程教師的獨特之處。2012年11月,我有幸擔任了江蘇省南通市小學科學教師實驗操作比賽的評委,發現在參賽選手中,有接近一半的在職教師不能規范操作小學科學課上常用的實驗器械、工具,有的甚至連顯微鏡的目鏡和物鏡都分辨不清,更談不上設計創新實驗。在高師物理、化學和生物課程中都安排了一定課時的演示實驗和分組實驗,但由于班級人數多,課時緊,高師生只是做過實驗,沒有機會反復練習操作,使實驗技能得到鞏固提高。針對這一問題,我認為:一要擴大實驗課的課時量,也可以專門設置實驗課程;二要完善實驗室的軟硬件條件,爭取開放實驗室,使學生能利用課余時間反復練習操作,熟練規范地使用小學科學課程所涉及的實驗器材和工具;三要開設教具制作和創新實驗課程,通過引導學生利用身邊的材料設計制作教具,學會針對問題自己設計可行實驗方案,并能實施方案,分析實驗結果,得出結論;四要改變單一的紙筆考試的評價方式,將實驗技能考核也納入評價機制中,將過程表現評價、多次操作過關和綜合評價結合起來,使評價成為促進其專業化的手段之一。
(三)增設研究性學習,培養創新精神與能力
小學科學課程以全面提高每一個學生的科學素養作為核心理念,強調學生的創新精神與實踐能力。研究性學習是指學生在教師的指導下從自然界、社會生產和生活中選擇和確定專題進行研究,在研究過程中主動地獲取知識、應用知識、解決問題的一種學習活動。它可以為高師生創設一個培養創新精神與實踐能力的平臺。通過開展研究性學習,密切聯系小學科學課程和生活實際選取課題、展開研究,可以讓學生獲得親身參與研究探索的情感體驗;培養學生主動獲取信息、分析信息、篩選信息和有效利用信息的能力;培養和訓練學生發現問題、提出問題,多元研究問題、分析解決問題的創造性思維能力;培養嚴謹治學的科學態度和實事求是的科學道德;學會分享和合作;培養學生對社會的責任心和使命感及對執教小學科學課程的職業情感。
(四)密切聯系實際,使理論學習與教學實際有機結合
專業化的小學科學教師必須同時具備科學素養和教育素養,前者是科學教師從事科學教育活動的必要條件和前提,而后者直接關系到他們能否順利開展科學教育活動,兩者有機結合,共同組成了科學教師專業化素養。高師的一般做法是在低年級開設自然科學基礎課程,重在培養學生的科學素質;中年級開設教育理論課程和教學技能課程,重在培養學生的教育素養;而到畢業前的最后一學期開設教學實踐課程。這種做法存在著理論與實踐的脫節,把學生科學素質的培養與教育素質的培養完全分開進行。學生往往到了最后的教學實踐中才能真正發現學習的目標和重點所在,而這時已經為時過晚。因此,只有把理論學習與教學實際有機結合起來,才能解決這一問題。學校可從以下幾方面著手:第一,從高師生入校第一年起安排小學見習活動,讓他們參與小學生的課外科技活動,逐漸由教學活動的旁觀者過渡到參與者,再到引導者;第二,自然科學基礎課程教學改變傳統的教學方式,引入《新課標》的教學理念,在培養高師生探究能力的同時使每一堂課成為未來小學科學教師的示范教學課,通過日積月累的潛移默化式教學提高學生的專業化素養;第三,開設微格教學課程,讓高師生在教師與學生雙重角色的體驗中,深化對書本理論知識的理解;第四,鼓勵學生參與教師科研,有助于調動學生的主觀能動性,使學生嘗試在生活實際和教學實際中發現問題,并在新情況、新問題的解決中,獲得對創新的具體過程和方法的體驗,將理論學習與實際有機結合起來,并使兩者能相互促進,共同提高未來小學科學教師專業化素養。
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基金項目:本文為江蘇省教育科學“十二五”規劃課題(經費資助)“高師科學課程與小學科學教育對接問題的研究”研究成果之一。
作者簡介:
論文摘要 系統科學反映了人類思維科學和認知方法論的無限性、多層次性和綜合性特征。從系統科學研究方法的角度,審視當前中小學科學教育,強調注重形成開放、綜合、可持續的科學教育觀。
歷史和時代的發展充分表明,公民的科學素養已經成為社會進步的基本因素,是國家興旺昌盛的根本。所以從教育的社會功能角度看,提高公民的整體科學素養是中小學科學教育的根本目的之一。但是我國從1992年開始的對公民科學素養的調查顯示,我國公民的科學素養與發達國家相比,存在明顯的差距,并且在一段時間內處在徘徊不前的狀態。造成這種狀況的原因是多方面的。從科學教育課程與教法角度來反思,主要存在2個問題:1)靜態的片面的課程觀,即過分強調課程的相對穩定性;2)課程實施基于教師為中心,進行單向的知識傳授,更多強調確定性知識。
科學素養應包括科學知識、科學過程與方法、對科學本質的理解、科學態度情感與價值觀、科學技術與社會的關系等方面。這些因素之間相互作用,相互聯系,構成科學教育的立體畫面。雖然自新的課程標準出臺以來,在師生關系、知識與生活經驗聯系、研究性學習等方面的研究與探討日漸豐富起來,但是在科學教育觀念的形成上,仍然停留在個別學科教育研究層面上,對科學的認識、對科學教育的認識、對科學本質的理解,還都缺乏深度。這些都深刻地影響了我國的基礎科學教育。本文基于現代科學研究的中心之一——系統科學研究的思維,對中小學科學教育觀念進行反思,旨在把握中小學科學教育改革的正確方向。
1 系統科學研究與現代科學觀的基本特點
現代科學觀是對基于經典決定論科學思維模式而產生的科學觀的反思,是對科學本質、科學活動和科學知識以及科學方法的哲學性思考,是對科技與社會現實關系、人與自然關系的重新表述。
在經典科學的影響下,科學觀一度籠罩在機械論或二元論的思想下,它過于重視數學和實驗方法在認識世界和創造世界中的作用,認為科學是對客觀事實的真理性反映,與科學“之外”的價值無關,是中立的,由此造成真理與德行、價值與事實、倫理與實際需要的分離。但是從系統科學來看,人類文明的發展是一個多方過程,科學也就是一個多面體,它既遵循科學研究本身的規范,又受到社會環境、文化資源以及研究者自身價值取向等多方面的影響,因而其活動及知識體系中完全的價值中立是不存在的[1]。
系統科學強調研究的對象的開放性。系統科學在突破基于經典科學而形成的觀念時,揚棄其平衡、對稱、封閉的局限。熱力學、相對論、量子力學以及非線性科學的出現,向人們展示了一個開放的遠離平衡態的世界[2]。說揚棄,是因為現代科學觀既強調普適的研究規范,同時也強調個人研究風格,強調決定論與非決定論、精確性與非精確性、必然與偶然的統一。
系統科學注重運用綜合的方法。方法論是對科學認識活動的形式及方式的看法。經典科學觀與機械論哲學息息相關,經典科學所使用的語言是分析的,研究方法上具有因果預測性、線性序列性的特征。現代科學的哲學基礎為有機論,認為整體以及所有其他部分都包含在每一部分當中,提出“完整的整體”的觀點,且并不排斥分析方法,而是包含并超越分析的方法,即應用綜合整體的方法對復雜對象進行研究。因而與信息化時代相對應的思維科學和方法論的形式和內容,必然是系統科學思維和方法論。
2 系統科學教育觀的形成與特點
現代教育觀的形成不僅是現代思潮的產物,更是現代科學觀的教育訴求。科學觀應該體現在科學的基礎教育中,特別是科學課程改革。因為課程改革的目的是實現特定的教育目的,但不管什么樣的教育目的,轉變教育的對象是中心的環節之一。從系統科學研究的特點來看,轉變的對象應該是全面的,不僅僅有學生心靈,也有教師的認識與行為。所以系統科學研究思路為課程改革提供了一種可供選擇的方案,也為認識和解決教育現存問題提供了一種方法論。總體上來說,與系統科學研究特征相對應,教育系統應該也強調系統的開放性、自組織性、創造性,注重課程過程,強調不確定性,重視師生互動。
2.1 系統的科學教育必須是開放的將整體教育作為一個系統來研究是必要的,但正由于這個系統的復雜性,人們在教育研究與教學實踐中常采用分析的方法,即將教育系統分解為多個較為封閉的系統,進而分別分析處理。這種做法與經典科學研究是契合的。但是從系統科學的角度來看,今日主導教育領域的線性的、序列性的、易于量化的秩序系統觀(有清晰的起點和明確的終點)應該向更為復雜的、多元的、不可預測的系統或網絡觀轉變。在遠離平衡態的開放系統中,有序必然會產生,因為這是人類的自組織過程。所以一個系統開放并不可怕,開放不會導致不可避免的亂,相反在一定的條件下,系統在局部乃至全局會自組織成有序結構。現代教育應該提倡這種開放的教育系統觀,將系統的自組織看作系統發展的重要機制。科學教育系統作為教育的一個子系統,同樣也必須是開放的,不僅不能從教育中剝離出來,而且還要與教育系統外的科普、科學研究等有機聯系起來。那種普通教育中教物理的教師不管數學和化學,更不管語數外的情況,從系統教育觀來看是不合適的。同時,科學教育也要走出校園,請科學研究者參與其中,甚至利用網絡的開放特性,將我國的基礎科學教育置于全球的背景之中。 轉貼于 2.2 系統的科學教育允許存在不確定性科學性不等于確定性,從系統科學研究的角度來看,復雜系統即便是處于自組織狀態,個體行為也是有漲落的。所以不可能達到教育的轉變是確定的。首先不確定之一就是教育目的。多元的教育目的是開放的教育系統觀念的內在要求,“和而不同”的教育觀既強調個體的社會性又強調個體的差異性,只不過它在個體的發展要求上,更強調教育個體的整體發展性(即人的全面發展性)。所以系統的科學教育觀不會割裂科學知識與培養能力的關系,它不會把個體的科學能力提高置于固定的、先驗的跑道上。相反,科學教育的每一個參與者都是教育的有機組成,教育是主體與客體、課程與人、教師與學生等動態整合的過程。所以在科學教育的效果評估上,要充分考慮到不確定性。
這種不確定性還體現在多元文化的價值趨向,文化霸權和話語霸權的消解。因而要求教育者去搞教育創新(教育成為藝術而不是匠氣十足),去傾聽處于邊緣地帶的聲音,而不是去重復根深蒂固的話語或文化。雖然科學教育的內容有其科學性,但是這是相對確定的,科學課程蘊含的價值意味仍然是多元的,學生對其理解帶有強烈的主體性,教師對其解釋也應具有多重性。特別在是網絡發達的今天,學生獲取信息的渠道空前的多,所以在具體的科學課程實施的過程中,信息源是開放的,系統行為具有不確定性,既是參與者的交互行為,也是學生在認識遠離平衡的條件下——表現為干擾、缺點、錯誤、困惑——不斷通過耗散而轉變的過程,確定的知識同偶然的、雜亂無章的、隨機的知識一起對學生的認知結構產生影響,認知結構通過順應或同化達到平衡,通過漲落達到有序。
2.3 系統的科學教育觀念強調交互的教育過程系統在開放的狀態下,系統中的各種元素要形成自組織,必需相互作用。用于師生關系,則主張教師與學生之間處于一種平等互動關系。系統教育觀主張課程應該通過參與者的行動和交互作用形成,課程實施的過程就是自組織和轉變的過程。作為個體的教師是開放的,他不僅對教育系統外是開放的,對學生也要是開放的。所以在競爭日趨激烈的今天,教師在調整好與外界的關系同時,也要帶著開放的態度,依據不同的教育對象尋求恰當的教育途徑,將學生帶入對真理的日益深入的理解之中,同時自己也從學生處獲得更多有益教育的信息。作為學生,要通過反思和自組織來促進個體的全面發展。交互性正是對傳統單向傳遞知識的教育過程觀的審視,是對教育活動基本屬性的揭示。
開放的教育、不確定的因素與互動的本質這些都要求科學教育以提高學生科學學習能力水平為己任,并使更多的學生對科學學習產生興趣,這是可持續發展觀念的一種體現。
3 科學學習能力的培養是科學素養自組織的動力
學生的科學素養提高過程是個體在外界的作用下的一個自組織過程,尋找到這種自組織的動力是關鍵。著名理論物理學家、諾貝爾獎獲得者費恩曼(Richard P. Feynman)說過:“科學是一種方法,它教導人們:一些事物是怎樣被了解的,什么事情是已知的,現在了解到什么程度,如何對待疑問和不確定性,證據服從什么法則,如何去思考事物,作出判斷,如何區別真偽和表面現象。”所以基礎教育課程改革應該強調科學探究,強調讓學生親歷科學,在體驗中學習,從而培養學生的科學能力。
探究學習方式的提倡,意在改變傳統單純接受式的被動學習方式。學生不是被動地記憶科學的結論,而是經歷這種結論得到的過程和懂得獲取的方法。科學家對自然現象的認識是透過現象,抽取有關運動的本質,并且合理近似,提煉出反映事物本質屬性的內在的客觀規律的各種“概念”和“定律”來。這個過程是通過探究來完成的,而探究的基本的環節是相通的。在基礎科學教育中,提倡的探究學習方式的主要環節與科學研究的是相互一致的。科學探究強調知識獲取中的體驗,強調過程與方法,所以“做中學”是對我國傳統科學教育的糾偏。
綜上所述,現代科學研究,特別是系統科學研究的思維特征對科學教育的訴求是要開放、綜合與可持續。因而要提高公民的科學素養,就必須注意基礎科學教育的課程改革及其教育方法改進環節。
參考文獻