生命科学教学中提高学生科学素养探索

杨松灯

摘要一个不具有基本科学素养的公民,是很难在未来的社会中生活和生存的。重视提高学生的科学素养乃是素质教育的一项基本要求。提高我国公民整体的科学素养,已成为一个非常重要而紧迫的课题。学生要想成为未来科技高度发达社会里一名合格的公民,必须具备一定的科学素养,即掌握必备的科学知识和方法,具有良好的科学精神和态度。寓科学素养教育于生命科学教学之中是生命科学教育教学改革中一项基本任务。

关键词生命科学 素质教育 科学素养

中图分类号:G423文献标识码:A

1 科学素养的涵义

什么是科学素养?目前有多种说法。20世纪80年代,在美国提出的“2061计划”中,科学素养的定义是“具备并使用科学、数学和技术学的知识做出有关个人和社会的重要决策”。经济合作与发展组织认为:“科学素养包括运用科学基本观点理解自然界并能做出相应决定的能力。科学素养还包括能够确认科学问题、使用证据、做出科学结论并就结论与他人进行交流的能力。”

美国《国家科学教育标准》将科学素养叙述为“了解和深谙进行个人决策、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”。按国际上对公民科学素养调查建议的内容来看,公众的科学素养至少应该包括三个方面的内容:一是对科学术语和基本概念的基本了解;二是对科学研究过程和方法的基本了解;三是对科学、技术与社会相互关系的基本了解。

从本质上说,科学素养是指在先天遗传素质的基础上,经过后天的教育和实践而不断发展起来的,认识自然和应用自然规律解决日常生活和社会发展中实际问题的内在素质结构。

2 提高学生科学素养的现实意义

2.1 提高学生科学素养是推进素质教育的需要

世界上很多国家提出“科教兴国”、“科技强国”等国策。要想有效地落实“科教兴国”、 “科技强国”等国策 “人才”这一链条的重要地位凸显出来。很多国家都把培养科学素养作为科学教育的目标,并进行了一系列的课程与教学改革。如美国的“2061”计划,其主旨就是培养具有高度科学素养的新一代美国人,使美国在知识经济时代,在知识创新方面继续居于世界的主导地位。

为了使中华民族屹立于世界先进民族之林,我国也提出“科教兴国”、“科技强国”的国策,党和政府及各界有识之士大声疾呼“百年大计,教育为本。”我国的经济、社会、科技、文化等方面健康、稳定地发展,要求教育担负起提高全体国民整体素质的重任。“今天的教育就是明天的经济。”世界各国面对未来的生存与发展,都在改革教育,发展教育。

2.2 提高学生科学素养是适应现代生产和生活的需要

21世纪的社会将是一个以信息化为标志的社会。将对21世纪的社会经济发展和人类社会的生活、交往方式,创造知识和获得知识的方式,以及人类所从事的工作、劳动方式都产生极为深刻的影响。这意味着科学技术将对未来社会的发展起着决定性的作用。

有人曾就社会经济增长的原因做过统计,20世纪初,科学技术仅占10%;20世纪50至60年代达到50%;20世纪80年代以后,已达到80%以上。劳动者普通教育水平每提高一年,可使新工种的掌握速度平均加快15%,合理化建议增加6%。工人达到小学文化水平,可使劳动生产率提高43%;达到高中毕业水平,可使劳动生产率提高108%;达到大学文化程度,可使劳动生产率提高300%。因此,现代社会有无足够的具有较高科学素养人才,已成为衡量一个国家综合国力的基本标准之一。

科学技术的社会化和社会的科学技术化,是现代科学技术发展的一个显著特征。它一方面在极大地改变着人们的生活、学习和工作的质量,另一方面也对享受现代科学技术福祉的公民的素质提出了更高的要求。一个不具有基本科学素养的公民,是很难在未来的社会中生活和生存的。因此,具备基本的科学素养,也是公民适应现代生活的需要。

2.3 提高学生科学素养是提升我国公民整体科学素养的需要

我国公民的科学素养状况令人担忧。1996年的公众科学素养的调查结果是:基本理解科学知识的公众占30.6%;基本理解科学过程的公众占2.7%;基本理解科学技术对社会影响的公众占3.3%;基本具备科学素养的公众只占0.3%。这一结果与1992年的调查结果相比变化不大。

2001年中国科协对我国公众的科学素养进行了第4次调查,结果显示我国每千人只有14人具有基本的科学素养,仅为美国的1/23和欧盟的1/15。

改革开放30年,中国的经济增长速度令世人惊叹。然而,国内外的经济学家却发现,科技对中国经济的贡献率很低。资金、设备和人才可以引进,但国民的科学素养不能引进。因此,提高我国公民整体的科学素养,已成为一个非常重要而紧迫的课题。对此,科学教育义不容辞,任重而道远。

3 生命科学教学中提高学生科学素养的途径

以学科知识为载体,对学生进行全方位的素质培养是中国教育逐步走向成熟的标志。重视对学生的科学素养培养乃是素质教育的一项基本要求。下面就谈谈生命科学教学中如何实施科学素养教育。

3.1发挥课堂教学主渠道作用,挖掘科学素养教育素材

实施素质教育,应把重点放在素质教育的主渠道即课堂教学上去研究,因此,教师要充分挖掘教材,从中提炼出科学的观点、方法及其思想,在课堂教学中根据教材内容的不同特点渗透科学素养教育。

生命科学与人们生产生活相关的内容较多。例如为什么施肥过浓植物会出现萎蔫现象,蛇的“功”与“过”,园艺上为啥常对侧枝加以取舍,就可以造成一定形状的树冠,ABO血型之间的输血关系等等,这些都是科学教育的素材,教师在讲授这些内容时不仅要使学生掌握基本的生物知识,而且要使学生明白,学好生物,掌握了生物的结构、生理以及生物与环境的相互关系,就能够更好地协调人与自然,造福社会。比如在讲植物生长激素时,引入顶端优势原理,使学生知道种植棉花等经济作物时,利用顶端优势原理,可以提高产量。在讲环境保护时,要求学生亲自去调查学校附近的环境保护情况,进行分析和评价,并且提出保护环境的书面建议。让学生掌握一些最基本的生物常识与技能,可以提高学生对生物的学习兴趣,激发学生对科学的探索热情。

介绍科学发现的经过及科学家传记。例如法国生物学家巴斯德探索夏天食物为什么容易变质的著名的科学实验,这就给学生以生动的启示:平时只要细心观察、认真思索、勇于实验,就有可能发现自然界中的奥秘。这些内容不仅可开阔学生的眼界,还能使学生受到科学方法和科学思维的训练以及科学精神的熏陶。

同时,生命科学中还提供了丰富的科学审美教育的例证和基础。科学是规律的反映,而规律是美的内核,某种意义上说,科学与美是相通的。我国著名科学家钱学森就极力主张科学工作者应该懂得美学,这有利于他们自身的科学研究。生物界里存在着许多美的现象,科学家发现,叶在茎干上的排列无论是互生、对生还是轮生,它们自上而下都互不遮挡,形成镶嵌式的排列,这样可以使每一张叶都接受充足的阳光。科学家对这种天然形成的叶镶嵌以及它的合理性感到惊讶,并且深切地感到真善美的和谐与统一。在教学中,要逐步培养学生的审美情感和意识,教师可以展示生物遗传的优化组合,结构的谐调对称,环境的雅致优美,从而激发学生的想象力,开拓他们的思路,引导他们从美的角度来探索科学的规律,这对于培养学生的科学素养无疑是有益的。

3.2 利用实验教学的特殊作用,丰富科学素养教育内容

实验在生命科学教学中占有相当重要的地位。通过加强实验和创设情景来培养学生的观察能力、实验能力,培养学生对科学的探究能力和探究方法。

首先,教师可充分发挥实验的直观性、趣味性特点,利用课堂演示实验、分组实验等来激发学生探索生物奥秘的兴味与情趣,从而对未认识或未充分认识的生物过程和现象有着直观的了解。

其次,在进行分组实验中,教师不仅要重视培养学生的协作精神,还要使其掌握观察实验现象的方法,用掌握的理论知识正确分析实验现象,最后总结出实验结果等一系列科学实验研究的基本方法,诸如定性实验、解剖实验等基本方法。既培养了学生对科学的兴趣爱好,又有利于使学生掌握科学研究的基本方法和技能。

再次,在实验教学中教师还要重视实习,这对于培养学生的能力、提高科学素养有重要作用。例如,让学生观察青蛙的受精卵发育成青蛙的过程并作记录,这类实习有助于培养学生独立的观察能力。又如,让学生设计并观察某一种动物的某种行为,这类实习可以培养学生设计实验的能力。还有让学生到学校附近的树林、草地、池塘、农田等进行实地考察,或对周围环境情况进行分析和评价,都有利于培养学生对自然进行考察、研究的能力。

教师要以身作则培养学生养成严谨的科学态度,一丝不苟的科学作风。教师要从演示实验入手,借助于仪器、设备,用规范的语言、准确的操作排除实验过程中的偶然性和次要的干扰因素,才能精确地发现规律,把握现象和事物的本质。另外,要鼓励学生勇于面对疑难,让学生懂得成功往往是经过无数次的失败才获得的。例如,在观察叶绿体中色素的提取和分离实验中有的同学反复几次制成的滤纸条都不理想,分不出四条色素带,这时教师应帮助学生分析原因,鼓励他们继续实验,结果经过分析是因为滤液细线划得太粗,以致于烧杯里的层析液没及滤液细线而造成,注意划滤液细线的方法后终于成功了。这样通过实践使学生明白,观察与实验必须与科学思维紧密结合,互相促进,才能取得科学上的突破。这种科学素养的培养对学生今后的学习、研究将有深远的意义。

3.3 开展丰富多彩的课外活动,拓展科学素养教育途径

首先,形式多样的课外活动有利于学生掌握丰富的科技知识。比如开设选修课和举办专题讲座,向学生介绍生物学的新技术与新成就、基因工程与人类的未来、环境与人类的未来、种植技术、仿生学成就等,观看科技成果展览以及参观、访问等都可以使学生获得大量的课堂上难以接触到的科技知识信息,达到开阔学生视野、提高学生科学素养的目的。

其次,学生在课堂上学到的知识在课外活动中可以得到充分应用。比如进行教具及标本制作,校园植物调查,无土栽培,嫁接试验,植物激素的应用;培养草履虫,血型鉴定等。这些生物科技活动对培养学生的科学素养具有十分重要的作用。学生们在这里将理论知识与生产实际、生活实践进行有机结合,充分认识到实验、观察和科学思维是相辅相成,不可偏废的,使学生确立科学的世界观与方法论。而且这些实践活动使学生掌握了一些基本的科学研究方法。

寓科学素养教育于生命科学教学之中是生命科学教育教学改革中一项基本目标,其对教育教学改革的意义是十分深远的。在具体的教学实践中作为教师一方面要端正思想,明确任务,更重要的是尽快提高自身的科学素养。这样,才能使科学素养教育避免流于形式,真正实现其目的。

参考文献

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