科学教学中培养学生科学素质的策略探索

陶小敏

[摘 要]科学教育是素质教育的重要组成部分，在科学教育教学中，培养学生的科学素质的策略主要有：树立问题意识，让学生主动提问，让学生产生更多的问题；开展探究活动，让学生参与实践，让学生充满欢乐的探究；展现科学历史，让学生理解真实，建立科学观与科学态度。

[关键词]科学 教育 素质 策略

科学教育是现代教育的一个核心，科学素质是培养学生以创新精神和实践能力为核心的素质教育的重要组成部分，是提高学生综合素质的重要因素。学校开展科学教育，其目的就是通过多种形式的教育教学活动，使学生具备必要的科学基本知识和技能，了解和掌握一些科学探究的过程和思维方法，发展科学的认识能力，思维能力和实践能力，养成良好的科学精神，正确认识处理科学与技术、科学与社会、科学与人文的关系。

在科学教学中培养学生科学素质的策略主要有：

一、问题情境创设：让学生提出和发现问题，让学生产生更多的问题。

问题是开展科学教育的起点，有效的问题情景有助于学生发现问题和提出问题，并对教学过程起着导引、定向、调节和控制的作用；有助于学生思维的发散和创新，提高学生的怀疑批判精神。

为了让学生发现问题、提出问题，在课堂教学中教师应积极创设问题情景，引导学生主动投入创设的情景之中。人的思维大致可分为五步：情景——产生问题——假设——检验——观察。正如美国教育家杜威所提出的：“第一，学生要有一个真实的经验情景——要有一个对活动本身感到兴趣的连续的活动；第二，在这个情景内部产生一个真实的问题，作为思维的刺激物；第三……。”让情景去激发学生探索求知的兴趣，让情景启动学生的问题思维，让问题去引发学生的一系列问题。

苏联教科院院士M·N·马赫穆托夫将创设问题情景的基本方式概括为如下几条：“①让学生面临要加以理论解释的现象或事实；②引导学生在完成实践性作业时产生问题情景；③布置旨在解释现象或寻找实际运用该现象的途径的问题性作业；④让学生遇到关于某一事实或现象的日常观念与科学概念之间的矛盾；⑤提出假想，概述问题，并对结论加以检验；⑥激发学生比较和对照事实、现象、定则、行为，由此引起问题情景。此外还可以通过让学生对比已知事实与新事实之间的矛盾，给学生介绍那种似乎无法解释却是科学史上曾导致提出科学性问题的事实及组织科学实际联系等方式来创设问题情景。”

在未知和需要已知之间是学生注意力最集中、最活跃的地方。创设问题情景，让学生在情景中发现和提出问题，并且在思考如何解决问题的过程中，使学生的思维品质、思维方式以及思维过程中的迁移能力、联想类比能力及具体问题抽象化能力等方面的能力得到培养和锻炼，是课堂创新教学与科学教育的首要策略。

二、开展探究活动：让学生参与实践体验，让学生充满欢乐的探究。

“最有效的向各类学生教授科学的策略应该是支持学生对自己动手的和与他们的生活和文化相关的活动形成他们自己的理解。” 学习原则是“实际去做才能做好”，“讲授应该与科学探索的性质相吻合”，“传授科学应扩展到校外。”以科学探究为核心的教学——包括自己动手的教学、发现式教学、基于命题的教学、合作式教学以及在丰富而有趣的环境中开展科学内容的教学是学生科学方法和好奇心培养的有效途径。学生走近科学世界，意味着他们要像科学家那样去主动探究教学情境中的问题。学生的思维与科学家的思维在本质上是一样的。学生主动探究，他们有对问题的惊奇，有寻求假设的冲动，有验证假设的欲望，有发现的兴奋与激动，有成功的欢乐。如果让学生适时地走出课堂，走出学校，走进大自然，走进社会，充分利用校内外科学资源，那么，学生就会像科学家在科学大观园里做研究工作一样乐此不疲。 以科学探究为核心给学生更多的足够的机会去思考、研究和获得探索的体验，国外在这方面都十分重视，如不仅重视科学教育的内容，而且强调科学探究技能的学习，如观察、设计简单的实验、记录所发现的结果、在结果中寻找出某些规律或模式、试图提出某种假设来解释所获得的结果，等等。英国科学国家课程标准目标中的第一条就是“科学调查”，美国许多州的科学课程标准都强调通过做科学来学科学(learning science by doing science)。1996年初推出的《美国国家科学教育标准》的最大特点就是强调以科学探究为核心设计科学课程，该标准认为：学生学习科学的最好方法就是从事科学。科学不仅仅是一堆事实和理论，它更是一个过程，一种思考和探索我们生存的这个世界的方式。学生应该能够理解并且能够实践科学探究的基本过程和方法。

在以科学探究为核心的“探究学习”中，学生是具有创造能力的学习社会的主体，教师是学生探究的促进者和合作者，学习过程是一个建构的、社会化的综合体验过程。探究学习把学生带进科学研究的活动之中，让他们通过实践学习从复杂的物质世界和社会生活中提出问题，并学习解决这些问题的科学方法；让他们在科学的实践活动中学习科学的态度，学习科学家的品质，激发他们对科学的敏感和热情；让他们在科学研究过程中自己去查阅资料，自己去调查，自己去做试验，自己去学习、研究、思考。探究学习在观念上的平等、开放、民主，在过程中的自主、体验、个性，在形式上的生动、多样、有趣，不仅有利于培养学生发现问题和提出问题，培养学生的科学方法；而且有利于促进教学的“个别化”、“个性化”，有利于发展学生的全面科学素质。

三、融合科学历史：让学生了解科学历程，建立科学观与科学态度。

科学的本质是探索，科学的生命是创造，科学思想(科学观)则是贯穿于整个科学创造过程的内核和灵魂。科学史上大量事实证明，任何科学理论的创立和科学革命的实现，都首先来自科学思想的突破。科学思想虽然是抽象和潜在的，却不是无迹可寻的，它体现在科学家对大自然的本质和规律的沉思、理解和阐明中，体现在为科学问题的发现和提出中，体现在为寻求科学答案而做出的科学猜测和假设中，体现在不同学术观点和不同学派的争论中，也体现在新思想、新理论遭受的压制、围攻的“蒙难”，以及它顽强曲折的成长历程中。

科学发展的历史明白地告诉我们，科学并不是概念、规律和理论学说的堆砌。科学更是一个过程，一个不断探究和创新的过程。科学永远没有终点，它是发展的、进化的过程。科学作为知识，它所追求的是确定性，它总是试图寻找解释各种自然现象确定的答案，并用确定的方式表达科学理论。但科学从其创新的本质看，它所追求的是不确定性。它总是企图突破旧的规范，以建立新的规范。所以，科学教育不但要求学生对科学的理论怀有一种崇敬的心情，更需要培养学生对科学结论的怀疑和批判的精神，培养学生对科学的态度及科学思想。教学中教师应通过展示科学发展的历程，让学生理解科学的真实，促进学生形成科学观与态度。

1.科学的争论：在自然科学各个学科的发展中，充满着各种不同学术观点、不同学派之间的争论。科学争论是科学认识过程中最富活力的事件，成为科学发展的一个强大推动力。在教学中教师应选取学科发展史上一些有影响的争论事例，力图通过对这些争论的发端、内容及过程的介绍，使学生能够了解科学理论是怎样发展的，科学认识是如何深化的，从而对科学的发展有一个生动的认识，帮助学生理解科学的思想和方法。如关于原子是否存在的争论、关于原子论的争论、有机化学中一元论与二元论的争论，等等。

2.科学的突破：人类科学知识的增长，是通过继承和突破两种形式实现的。继承是突破的基础，突破是继承的发展。突破比继承更引人注目，因为每次突破都会改变科学乃至社会生活的面貌。科学突破是科学史上最为激动人心的事件。如模糊数学的产生、万有引力定律的发现、氧化说的建立、元素周期律的建立等等。

3.科学的遗憾：人类认识的发展是曲折的，任何一个科学家在他一生的科学研究中都会遇到不顺利，他的错误和失败甚至会远远超过正确与成功。依据大量历史材料叙述了科学家犯错误、走弯路、延误甚至错过科学发现的经历，由于科学内部原因导致的挫折与失败的案例，通过失误与成功的对比，分析造成科学遗憾的原因，从而使学生对科学家的创造过程有更全面的了解，获得对科学发展曲折性的具体生动的认识。如J．居里夫妇错过发现中子和正电子的机遇、燃素学说的发展和曲折、从“超轴元素”到重核裂变的发现、在错误中发现的氘、道尔顿原子学说的停滞、炼丹术的悲剧、元素周期律的艰苦探索和门捷列夫的错误预言等等。

4.科学的蒙难：在科学发展过程中，由于习惯势力的阻挠、反动阶级的扼杀、管理政策的失误、学阀权威的压制、嫉妒心理的干扰等原因，使科学成果在发现与公认时间上被延迟，在传播与应用空间上受限制，以及创造者本人遭磨难等现象。如站在被告席上的美国“原子弹之父”奥本海默、共振论及其创立者鲍林的厄运、化工巨匠侯德榜创业的艰难历程、“十年动乱”中被停止科研的植物学家蔡希陶等等。

展示科学发展的过程，揭示科学理论的局限性，通过科学教育让学生明确并形成正确的科学态度与价值观：科学对真理的接近方式是渐进的，所有的科学规律都是相对真理，它们都有一定的适用范围，并非放之四海而皆准——愿意承认不确定性和接受新思想；了解某一科学理论能够解释什么现象，不能解释什么现象，能够解决什么问题，不能解决什么问题——思想开放；坚持“实践第一，事实第一”的原则，重视用事实说话，不轻易接受未经实践检验的事实作为正确的结论——尊重事实；能对未经检验的结论持有怀疑的态度和善于对书本中的一些观点提出质疑——批判性思考和理智的怀疑，等等。

参考文献：

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