高师学前教育专业学生科学素养培养的实践研究

张国玺

(郑州幼儿师范高等专科学校，河南 郑州 450000)

高师学前教育专业是培养幼儿园教师的主要渠道，学前教育专业学生科学素养偏低严重制约着幼儿园科学教育的有效开展。调查发现，在大班开展“制作天平”的科学活动时，很多幼儿教师把矿泉水瓶子上半部钻出两个洞眼(在一条直线上)，将一根筷子从中间穿过，通过两个洞眼承担重量，筷子的左右两端挂上两个秤盘，就做成了所谓的天平。她们并没有注意到天平的支点应该是一个点，从而造成了科学原理的错误。

《幼儿园教育指导纲要》指出，幼儿园教育的五大领域包括科学教育领域，幼儿教师资格证考试中，科学相关内容也占有相当的比例。而现实中的幼师，比较注重弹唱、舞蹈等艺术类课程。原来高师的学前教育专业招收文科背景的高中生，他们的数学、物理、化学等理科基础不够扎实，对科学多有惧怕心理。幼儿园教师在赛课中，极少选择科学领域的内容;大部分的幼儿园，科学教育活动的开展困难重重。幼儿园的科学教育开展困难反映了学前教育专业学生科学素养的不足。如何提升学前教育专业学生的科学素养，是高师学前教育专业必须进行研究的重要课题。

一、高师学前教育专业学生科学素养的界定

素质，多指先天禀赋;而素养，多指后天养成。近年来，“科学素养”一词有逐渐替代“科学素质”的趋势，强调了科学素养需要通过后天的科学教育来养成。科学素养一词从提出到现在，经历了概念的提出、概念的阐释、概念的实践到概念的深化等时期。如今，科学素养已经成为各国政府制定教育政策的依据。我国科学课程标准(7～9 年级)就明确指出“科学课程应以提高每个学生的科学素养为总目标”。

关于科学素养概念的界定，至今没有统一的解释。国际上最早提出科学素养的是美国学者科南特和赫德。佩勒对科学素养概念进行了首次综合概括，使科学素养理念的基本框架得以形成。索瓦尔特、申、米勒等学者相继对科学素养进行了研究，其中影响较大的是米勒的三维度模型。我国学者潘苏东、顾志跃、王素等人结合我国国情对于科学素养的构成要素进行了深入地研究。

科学素养，从不同的角度和层次看有不同的内涵，如，申认为科学素养在实践、公民、文化三个不同层面上有不同的含义，可以分别界定为实践的科学素养、公民的科学素养和文化的科学素养。科学素养的内涵，随着时间的推移也在不断丰富着，如，由经济合作与发展组织(OECD)发起的学生能力国际评估计划项目PISA 中，将科学素养的维度从过去三维度增加为现在的四维度。

尽管科学素养是一个有着多面体的金字塔，可根据不同的社会需要、不同的水平、不同的功能、不同的对象以及不同的目的等划分为不同的范围和层次，但几乎都包含了科学知识，科学方法，科学能力，科学、技术和社会的相互关系等方面的内容。

对学生进行“你认为什么是科学”的调查发现，学生普遍认为科学就是物理、化学等，内容很高深，离生活很远。实际上，高师学前教育专业学生的科学素养，不同于其他的如科学家的科学素养，有其独特的内涵，这是由学前教育专业的培养目标所决定的。高师学前教育专业是为幼儿园培养教师的，所以，高师学前教育专业的学生必须具有开展幼儿园科学教育的能力。幼儿的科学不同于成人的科学。幼儿对自然界有着与生俱来的好奇心、想象力和探究欲望，喜爱提各种各样的问题，其科学知识是浅显的、来自生活的，是“十万个为什么”模式的;幼儿的科学绝不是科学家的科学，不是严谨的符号公式、推理证明。幼儿时期是大脑发育的关键期和敏感期，科学教育能够有效地促进幼儿大脑神经网络的形成和轴突的发育。高师学前教育专业的学生，应该能够在幼儿园开展科学教育活动、保护和发展幼儿的科学兴趣和好奇心，能够指导幼儿进行科学探究，能够回答幼儿的科学问题，能够做到所谓的“遇物而会”，即遇到物质世界的各种现象都能够合理进行解释。

因此，我们界定高师学前教育专业学生的科学素养包括科学兴趣、科学方法、科学知识、科学解释、科学制作、科学故事、科学对生活的影响、开展科学教育活动的能力八部分内容。围绕这八部分内容，在由中专向大专的学校升格转型过程中，我们对我校科学教育课程体系进行了改革，历时三年，进行了高师学前教育专业学生科学素养培养的实践研究。

二、通过课程目标的改革培养学生的科学素养

课程目标是课程编制实施和评价的指南。新课程改革的三维课程目标，指的是知识技能目标、过程方法目标、情感态度价值观目标，将知识技能目标放在了第一位。我们在教学实践中发现，在高师学前教育专业学生科学素养的培养中，应该将科学兴趣放在首位。高师学前教育专业的学生，长期与幼儿打交道，受到的音乐、舞蹈、美术教育较多，思维方式比较感性，只有让他们喜欢科学，才能更好地开展科学素养教育。他们在以往的理科课程学习中大都经历了失败的体验，认为自己根本学不会理科课程，对科学敬而远之，甚至抱有敌对心态。因此，我们在教学过程中，以引起学生对科学的兴趣作为首要目标，结合幼儿园的实际开展生活中的科学教育，让他们体会到生活中的科学知识是有趣的、有用的，也是能够学会的。只有扭转了他们对于幼儿科学的认识，他们才会产生兴趣，有信心学好这门课程。

我们通常运用多个科学玩教具或科学活动引发学生兴趣。大气压力一课中，我们让每位同学用作业纸折成“门”字形放在课桌上，然后从纸下面吹气，看看能不能把纸吹起来，学生们都用力吹，但没有一个人能够成功，由此顺利引入伯努力原理;摩擦力一课中，我们运用摩擦力原理，用两个矿泉水瓶盖和一根棉线，制作了“龟兔赛跑”玩具，学生看到这么有趣又容易制作的玩具，都争先恐后地想玩一玩，激发了学生学习这节课的欲望。对授课内容，我们降低难度，把演绎推理变为归纳总结，利用生动事例，让学生充分感知，尽可能减少定量运算和公式推导，要求学生多运用科学原理来解释科学现象，以适应幼儿园“遇物而会”的要求。在课后作业中，学生数学基础薄弱，有些学生在乘除运算时也会出错，极大地打击了学生的自信心，因此我们尽量降低计算题的难度，减少计算题数量，把幼儿园需要的幼儿科学玩教具的制作和幼儿科学问题的解释作为主要题型。通过兴趣培养，学生意识到:我们学习的是幼儿的科学，幼儿的科学很有趣;科学不是想象中的那么难。

三、通过科学方法的教育培养学生的科学素养

在高师学前教育专业学生科学素养的培养中，科学方法的教育也应该备受重视;因为科学教育的价值在于它的方法的科学性，科学不同于其他学科的特点就是它有一套独特的逻辑推理的方法。科学正是由于它的层层推理、逻辑严密的特点而引人入胜，但是过难的逻辑推理显然不适合我们的学生。对于高师学前教育专业学生来讲，主要学习一种简单有趣的控制变量法，学会其一般的思路。控制变量法要求首先找出变量和自变量，然后设计实验、进行实验，最后得出结论。我们选择了能够突出逻辑推理但又易于学生理解的控制变量法做为我们的教学内容。如，在幼儿科学活动“沉浮”中，首先，要求学生找出自变量是密度，密度不同表示材料不同;变量是浮力，浮力不同沉浮现象不同。其次，要求学生设计出实验，选择塑料盖、泡沫、石头、橡皮等密度不同的材料，观察不同的沉浮现象。最后，要求学生进行科学实验记录，得出“有的物体上浮、有的物体下沉”的结论。在“手拉手、灯泡亮”活动中，自变量是材料的电阻，变量是电流。当简单电路中用木条等做电路连接线的时候，电阻太大，小灯泡不亮;用铁丝等做电路的连接线的时候，电阻小，小灯泡亮了。在大班末期，可以增加自变量个数。如，在“谁的降落伞落得快”活动中，改变降落伞伞面、伞绳长度、下落物体重量等，都可以改变降落伞的降落速度。

实际上，幼儿园老师们在开展类似的科学活动时，大多数并不明白他们所运用的方法就是控制变量法，也不明白什么是变量、什么是自变量。在高师学前教育专业，通过幼儿科学活动案例的教育，学生们真正掌握了幼儿科学活动的控制变量法，提高了他们的科学素养。

四、通过课程体系的改革培养学生的科学素养

过去的五专制学前教育专业课程设置中，物理、化学教材内容与幼儿园科学教育内容不联系紧密;三年制大专生来自高中文科，虽然学过高中理科课程，但理科基础普遍薄弱，进入大专以后也没有与幼儿园相关的科学课程可供学习，他们对科学的态度是淡漠的，他们的科学概念是不完整的。因此，必须开设各种类型的科学教育课程，以补偿学生科学教育方面的欠缺，提高学生的科学素养。构建科学教育课程体系是一个系统工程，我们尝试将必修、选修、实习、实训有机结合，通过多种途径，全面提升学生基于幼儿园科学教育方面的科学素养。

在必修课方面，我们将物理、化学、生物有机融合，开设成一门综合理科必修课;同时集合各个学科优秀教师，找到理科内容与幼儿园所教知识的对接点，编写了《综合理科教程》，包括“万物之理”“生活化学”等模块，其知识点与幼儿园科学领域实现了无缝对接。教材改革的原因有二:其一，以前的教材难度过大。过去我们一直使用全国统一的幼师版本的《物理》《化学》《生物》教材，那些教材基本是高中教材的缩写本，难度较大。随着近几年招生形势的变化，生源质量下降，同时学时减少，学生学习困难增加。其二，就业形势的变化。我们的学生必须满足社会的需要，我们的教学必须为幼儿园服务。过去的教材与幼儿科学没有什么联系，高高在上，不接地气，因此，教材的改革势在必行。自编《理科综合教程》共包含200 多个幼儿科学实验，且每一节都以幼儿常提出的问题导入，将理科知识与幼儿科学紧密结合，让学生学有用的知识。

在必修课方面，还开设有学前教育科学教育教法课，采用自编教材，将专业理论和幼儿科学领域活动的设计与实践相互融合。我们把教法课定义为一门准实践课，教育理论知识只占课时的三分之一，三分之二的时间用于组织本班学生分小组进行说课、上课、评课，开展一课三研、同课异构、异课同构等实战演习。

在选修课方面，我们开设了科学玩教具制作、现代科技概论、科学史、科学教育方向等多门选修课，结业时进行不同形式地考核。如，科学玩教具制作中，每一届学生要面向全校师生进行玩教具制作展演;科学教育方向主要进行科学领域的教学活动设计和说课、上课，每一届学生要进行说课比赛。

科学是以实验为基础的一门学科，幼儿科学更需要丰富多彩的科学玩教具。我们建设了2 个科学玩教具实训室，一个是选修课学生的实训场地，另一个是面向全校学生定期开放的实训场地。选修课学生通过从网上、图书馆、书店等多种途径查阅资料，搜集生活中的废旧矿泉水瓶子、旧光盘等废旧材料，自己设计制作适合幼儿的科学玩教具。经过数年积累，经典的科学玩教具已经有几十件，科学玩教具实训室已经成为学生们最爱去的地方之一。通过亲手制作玩教具，学生能够切实理解科学原理，学会了科学知识的应用和迁移。

在实习方面，我们加大科学教育的实习力度。幼儿园中，仅有几家规范的大型幼儿园有科学领域的教育活动。以前我们对科学教育的见、实习没有做要求，现在我们要求学生通过幼儿园的课程表来调查幼儿园科学教育领域的活动开展情况，要求有教案、有上课;同时要求学生在实习中，对所在幼儿园从植物角到墙面布置、从玩教具制作到科学活动，都必须写出自己的建议，返校后在班内组织交流。

通过多年的努力，我们的科学教育体系正在形成，学生的科学素养和科学执教能力逐年提高。

五、通过学业评价的改革培养学生的科学素养

学业评价对学生的科学学习起到导向的作用。由于课程体系的复杂、课程目标的变化，用唯一的一个卷面分数来评价学生，显然不能达到以评促学、以评促教的目的。我们采用了考核与考试相结合、过程评价和终结评价相结合的方式对学生进行学业评价。过程性评价，包括通过随堂观察评价学生的科学兴趣、通过谈话评价学生的搜集资料能力、通过作品评价学生的科学制作能力等。终结性评价，或采用期末闭卷考试的形式，但试卷内容向幼儿科学教育倾斜，加大科学解释和科学制作的分值;或采用考核的方式，由学生设计科学玩教具制作方案并进行制作。学生最终的学业成绩，由过程性评价分数和终结性评价分数构成，各占一定分值比例。通过调整分值比例，有效促进学生的科学学习。对于一些有创意的学生，给予特别的分数奖励以鼓励学生在科学上的创造性。

六、问题和建议

从国际上看，科学素养教育已经从理论研究层面走向政策层面，各国政府都十分重视。美国1993年出版了《科学素养的基准》，提出了从幼儿园到12年级的科学素养标准。我国政府提出了科教兴国的战略，颁布了《科普法》。反观我国的科学素养教育课程，《幼儿园教育指导纲要》提出了幼儿教育五大领域中包括科学领域，而小学的科学课程却是从三年级开始，科学素养教育领域无法实现“幼小衔接”。我们期望科学素养教育应该是从幼儿园开始的系列的、连续的教育，因此，我们的高师教育亟需研发针对不同年龄段的科学素养教育内容。调查发现，我国幼儿园大、中、小班，小学甚至中学，科学素养教育还存在重复教育、低效教育的弊端。科学素养教育还需要进行深入研究，其道路光明而又曲折。

［1］王素.科学素养与科学教育目标比较［J］.外国教育研究，1999(2):5-8.

［2］潘苏东.科学素养的基本内涵——三维模式［J］.科学，2004(11):21-24.

［3］梁英豪.科学技术素养初探［J］.课程·教材·教法，2001(12):59-63.

［4］魏冰.科学史，科学哲学和科学教学［J］.比较教育研究，1999(3):52-54.

［5］于海波.科学素养理念的前设、特征和结构［J］.吉林师范大学学报，2011(3):39-40.

［6］幼儿园教育指导纲要.［EB/OL］.http://www.edu.cn/20011126/3011708.shtml.

［7］科学(7～9 年级)课程标准［S］.北京:北京师范大学出版社，2001.

［8］美国科学促进会.科学素养的基准［M］.中国科协译.北京:科学普及出版社，2001.