论学校对中学生科学素养的培养途径

牟连花

(西南大学 物 理学院,重庆 北碚 400715)

一、对科学素养的认识

“科学素养”一词出现于 20世纪 50年代的美国。第一次使用“科学素养”一词的是美国学者科南·特凡,他于1952年在《科学中的普通教育》一书中谈到普通公民应有的科学素养时说:“他的经验越广泛,他的科学素养就越高。”[1]但他没有对科学素养的定义作进一步的阐述。首次使用“科学素养”一词来探讨科学教育问题的,是美国斯坦福大学的学者赫德 (Hurd.P.D)。他在 1958年发表的一篇题为《科学素养:它对美国学校的意义》的论文时把科学素养解释为理解科学及其在社会中的应用,并探讨了科学与社会的联系。

为了便于有效地进行科学教育和评价,各国都有一些组织机构专门对科学素养的内涵进行界定。如在美国,对科学教育的形成和发展有重要影响的组织都从不同的角度对科学素质进行了解读。在国际上,对学生评价公认的科学素养定义是经济合作与发展组织发起的国际学生评价项目中对科学素养定义。OECD在 2006年定义科学素养为:“个人的科学知识和运用科学知识来界定问题,获得新的知识,解释科学的现象,得出与科学有关事务的基于证据的结论;理解科学作为人类知识和探究的形式特征;愿意参与与科学有关的事务和做一个有科学主见的反思性公民。”在我国,主要以中国科学与技术协会、中华人民共和国教育部基础教育科学课程标准中对有关的科学素养界定为主。我国 7—9年级科学课程标准中提出:“学生必须逐步领会科学的本质,崇尚科学,破除迷信;必须初步养成关注科学、技术与社会问题的习惯,形成科学的态度和价值取向,树立社会责任感;必须更多地学习终身必备的科学知识,以顺应时代的要求,必须体验科学探究的过程,学会一定的科学思维方法,以解决自身学习、生活、工作和社会决策中遇到的问题,为学生的终身发展奠定基础,为社会的可持续发展提供支撑。”

除了一些组织机构对科学素养进行定义外,不少研究者个人也对科学素养进行定义,如 Hurd认为,科学素养是个人作出合理决策所需的智力技巧和知识要素,或在需要理解科学或技术的情境中采取有认识力的行动。李大光认为,科学素养不仅仅是指对科学知识的理解程度。它指一种对科学本质的理解,获得科学知识的欲望、技能和习惯,具有基本的规律意识和理性精神,崇尚公开性和民主程序等。这些定义对更接近科学素养的本质起到了积极的推动作用。

尽管人们对科学素养的表述不同,各有侧重,但归纳起来存在着某些核心的共同因素:

一是科学素养是一个融科学知识、科学方法、科学态度、科学价值观等多种因素为一体的复合概念。

二是科学素养应该被看做社会公民和消费者应具备的最基本的对于科学技术的理解,即科学素养是“公民的科学”或“公众理解科学”的素养。

二、学校培养中学生科学素养中存在的问题

11课内教学方法落后或浮于表面

重视科学知识的传递,采用灌输式教学依据存在。《学会生存》指出:传统的科学教育很少致力于把课堂知识和科学实践联系起来,在教学中不是发现假说,而是检验假说,不是寻找定律而是学习定律。这种旧的课程计划很难启发科学活动中的创造性、直观、想象、激动与怀疑的态度。”[2]即是采用探究式教学,也大量充斥着“假探究”的状况。这样,“学校中的科学教育只是贩卖知识,教员对于学生只负有转运知识的责任,科学家做学问的精神丝毫得不到体现。而所贩卖的只是科学的结论,所以得此结论的方法学生并不曾了解,学生在年纪轻的时候听惯了这些结论,都以为是推诸万物而皆准的话,结果只是养成了独断的精神。这真是科学教育所得的最‘不科学的’结果,决不合乎科学精神。”[3]

21课外培养途径没有得到充分挖掘

科学素养的培养涉及到科学知识的学习,科学方法的掌握与领悟,探究意识的养成等诸多方面,再加上素养的培养是一个长期的潜移默化的过程。如果不采取多方协调的培养模式,科学素养的形成将会极其艰难。由于当前我国的考试选拔制度,再加上基础设施的制约、科学教育传统积淀浅等方面的原因,很多学校不重视或不充分挖掘科学素养培养的其他途径。通过调研发现,学校图书馆的科技类藏书少且旧书多,课外教育涉及到科学素养的培养的活动没有老师跟随和指导的不在少数,有些学校走廊中的标语一挂,就变成了终身“上岗”的情况也屡见不鲜。

课内教育存在偏差,学校立体培养模式没有充分挖掘,或流于形式。如果任由这种状况继续下去,我国中学生科学素养的前景必然令人担忧。

三、学校对中学生科学素养的培养途径

依据现有的对科学素养的理解和把握,科学教育必须要涵盖科学知识、科学方法、科学态度、科学精神等四个方面的教育。作为对中学生科学素养培养的主阵地,学校一定要结合这四个方面的要求,以高度的使命感构建科学教育立体化的培养体系。

11充分发挥课堂教学主渠道的作用

关于教的原则:一是讲授科学应该与科学探索相吻合,教师要从问题开始,让学生积极地参与,把注意力放在搜集和使用证据上,淡化机械记忆,改革传统教学方式,强调小组学习。二是讲授科学应该反映科学的价值观,教师应该培养学生的好奇心,鼓励创造性,鼓励健康的质疑精神,避免教条主义。

关于学的原则:一是课堂教学应选择和强调最重要的概念和技能,而不是关注所教信息的数量上;二是必须留给学生一些时间,以便对收到的反馈作出反应,进行调整,再进行试验;三是学习进程由具体到抽象的原则;四是教师应为学生规定既具挑战性又能够达到的学习任务,并帮助学生取得成功;五是贯彻从做中学的原则。

21注重科学史的学习

《面向全体美国人的科学》认为:“科学不只是大量知识的积聚,也不是一种积累知识、验证知识的方法,而是一种融入了人类价值观的社会活动。”科学史蕴涵着科学家和人类的智慧,蕴涵着由科学探索、科学应用而积累起来的科学思想、科学认识观、科学研究方法和科学史实,能使学生受到科学方法、科学精神乃至科学伦理方面的教育,教师要充分重视科学史的教化功能。

31重视课外教育

科技兴趣小组、参观访问等不拘形式、灵活多样的课外、校外活动,能突破课堂的局限,也是科学教育的重要渠道,还有利于因材施教的个性化的综合科学素养,是拓宽获取科学资源的重要补充。科学老师要认真组织、积极引导,使学生结合生活,思考和解决现实问题,把所学来的知识运用在解决日常问题上,使学生学会关注生活、思考问题并采取科学的方法去解决问题,进而培养学生对科学“力量”与“美”的感悟,增进学习科学的兴趣。

另外,学校应该给学生购买并及时更新一些科普读物,组织学生观看《人与自然》、《科学探究》等节目,上网浏览科普网站等。有条件的学校可以组织学生参观科技馆。通过这些途径,扩展学生的视野,让学生充分感受科学的魅力,这对科学素养的培养的作用是不可低估的。

41不可忽视学校科学氛围

学校环境是学校精神风貌的反映,是环境育人的重要方法。校园内花草树木的合理布局,可以对学生产生美的熏陶;点缀其间的花卉知识简介,无疑会使学生在美感享受中悟出科学的意味悠长。教学楼内可以开设校园科技文化长廊,及时向学生渗透最新科技信息;科学家的名人名言可以时时激起学生们攀登科学的冲动。学校定期举办以提高科学素养为目的的校园活动如科技板报比赛、科技刊物设计竞赛、科技专栏展示、科技专题讲座和最新科技成就摄影展等,均可以形成良好的校园氛围,有利于促进重视科学的作用,推动科技教育活动的开展。

从世界各国科学教育改革的经验来看,科学教育改革的最大阻力不是来自社会,也不是来自学生,而是来自教师,特别是第一线的教师。德国教育家雅斯贝尔斯深刻指出:“最好的研究者才是最优良的教师,只有这样的研究者才能带领人们接触真正的求知过程,乃至于科学精神。只有他才是活学问的本身,跟他来往之后,科学的本来面目才得以呈现。通过他的循循善诱,在学生心中引发同样的动机。只有自己从事研究的人才有东西教别人,而一般教书匠只能传授僵硬的东西。”[4]所以中学生科学素养的培养是优秀教师整合学校及社会各方面的要素,采用科学的方法引导学生在合作中探究,在探究中培养素养的过程。

[1]丁邦平.国际小学科学教育的发展趋势[J].教育研究与实验,1998,(3).

[2]联合国教科文组织国际教育发展委员会.学会生存——教育世界的今天和明天 [M].北京:教育科学出版社,1996:94.

[3]张君劢.科学与人生观 [M].沈阳:辽宁教育出版社,1998:228.

[4]雅斯贝尔斯.什么是教育 [M].邹进,译.北京:生活 ·读书·新知三联书店,1991:152.