陶小敏

[摘 要]科學(xué)教育是素質(zhì)教育的重要組成部分，在科學(xué)教育教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的策略主要有：樹(shù)立問(wèn)題意識(shí)，讓學(xué)生主動(dòng)提問(wèn)，讓學(xué)生產(chǎn)生更多的問(wèn)題；開(kāi)展探究活動(dòng)，讓學(xué)生參與實(shí)踐，讓學(xué)生充滿歡樂(lè)的探究；展現(xiàn)科學(xué)歷史，讓學(xué)生理解真實(shí)，建立科學(xué)觀與科學(xué)態(tài)度。

[關(guān)鍵詞]科學(xué) 教育 素質(zhì) 策略

科學(xué)教育是現(xiàn)代教育的一個(gè)核心，科學(xué)素質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生以創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為核心的素質(zhì)教育的重要組成部分，是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要因素。學(xué)校開(kāi)展科學(xué)教育，其目的就是通過(guò)多種形式的教育教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生具備必要的科學(xué)基本知識(shí)和技能，了解和掌握一些科學(xué)探究的過(guò)程和思維方法，發(fā)展科學(xué)的認(rèn)識(shí)能力，思維能力和實(shí)踐能力，養(yǎng)成良好的科學(xué)精神，正確認(rèn)識(shí)處理科學(xué)與技術(shù)、科學(xué)與社會(huì)、科學(xué)與人文的關(guān)系。

在科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的策略主要有：

一、問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)：讓學(xué)生提出和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，讓學(xué)生產(chǎn)生更多的問(wèn)題。

問(wèn)題是開(kāi)展科學(xué)教育的起點(diǎn)，有效的問(wèn)題情景有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題，并對(duì)教學(xué)過(guò)程起著導(dǎo)引、定向、調(diào)節(jié)和控制的作用；有助于學(xué)生思維的發(fā)散和創(chuàng)新，提高學(xué)生的懷疑批判精神。

為了讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，在課堂教學(xué)中教師應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)投入創(chuàng)設(shè)的情景之中。人的思維大致可分為五步：情景——產(chǎn)生問(wèn)題——假設(shè)——檢驗(yàn)——觀察。正如美國(guó)教育家杜威所提出的：“第一，學(xué)生要有一個(gè)真實(shí)的經(jīng)驗(yàn)情景——要有一個(gè)對(duì)活動(dòng)本身感到興趣的連續(xù)的活動(dòng)；第二，在這個(gè)情景內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)真實(shí)的問(wèn)題，作為思維的刺激物；第三……。”讓情景去激發(fā)學(xué)生探索求知的興趣，讓情景啟動(dòng)學(xué)生的問(wèn)題思維，讓問(wèn)題去引發(fā)學(xué)生的一系列問(wèn)題。

蘇聯(lián)教科院院士M·N·馬赫穆托夫?qū)?chuàng)設(shè)問(wèn)題情景的基本方式概括為如下幾條：“①讓學(xué)生面臨要加以理論解釋的現(xiàn)象或事實(shí)；②引導(dǎo)學(xué)生在完成實(shí)踐性作業(yè)時(shí)產(chǎn)生問(wèn)題情景；③布置旨在解釋現(xiàn)象或?qū)ふ覍?shí)際運(yùn)用該現(xiàn)象的途徑的問(wèn)題性作業(yè)；④讓學(xué)生遇到關(guān)于某一事實(shí)或現(xiàn)象的日常觀念與科學(xué)概念之間的矛盾；⑤提出假想，概述問(wèn)題，并對(duì)結(jié)論加以檢驗(yàn)；⑥激發(fā)學(xué)生比較和對(duì)照事實(shí)、現(xiàn)象、定則、行為，由此引起問(wèn)題情景。此外還可以通過(guò)讓學(xué)生對(duì)比已知事實(shí)與新事實(shí)之間的矛盾，給學(xué)生介紹那種似乎無(wú)法解釋卻是科學(xué)史上曾導(dǎo)致提出科學(xué)性問(wèn)題的事實(shí)及組織科學(xué)實(shí)際聯(lián)系等方式來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景?！?/p>

在未知和需要已知之間是學(xué)生注意力最集中、最活躍的地方。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，讓學(xué)生在情景中發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，并且在思考如何解決問(wèn)題的過(guò)程中，使學(xué)生的思維品質(zhì)、思維方式以及思維過(guò)程中的遷移能力、聯(lián)想類比能力及具體問(wèn)題抽象化能力等方面的能力得到培養(yǎng)和鍛煉，是課堂創(chuàng)新教學(xué)與科學(xué)教育的首要策略。

二、開(kāi)展探究活動(dòng)：讓學(xué)生參與實(shí)踐體驗(yàn)，讓學(xué)生充滿歡樂(lè)的探究。

“最有效的向各類學(xué)生教授科學(xué)的策略應(yīng)該是支持學(xué)生對(duì)自己動(dòng)手的和與他們的生活和文化相關(guān)的活動(dòng)形成他們自己的理解?！?學(xué)習(xí)原則是“實(shí)際去做才能做好”，“講授應(yīng)該與科學(xué)探索的性質(zhì)相吻合”，“傳授科學(xué)應(yīng)擴(kuò)展到校外?！币钥茖W(xué)探究為核心的教學(xué)——包括自己動(dòng)手的教學(xué)、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)、基于命題的教學(xué)、合作式教學(xué)以及在豐富而有趣的環(huán)境中開(kāi)展科學(xué)內(nèi)容的教學(xué)是學(xué)生科學(xué)方法和好奇心培養(yǎng)的有效途徑。學(xué)生走近科學(xué)世界，意味著他們要像科學(xué)家那樣去主動(dòng)探究教學(xué)情境中的問(wèn)題。學(xué)生的思維與科學(xué)家的思維在本質(zhì)上是一樣的。學(xué)生主動(dòng)探究，他們有對(duì)問(wèn)題的驚奇，有尋求假設(shè)的沖動(dòng)，有驗(yàn)證假設(shè)的欲望，有發(fā)現(xiàn)的興奮與激動(dòng)，有成功的歡樂(lè)。如果讓學(xué)生適時(shí)地走出課堂，走出學(xué)校，走進(jìn)大自然，走進(jìn)社會(huì)，充分利用校內(nèi)外科學(xué)資源，那么，學(xué)生就會(huì)像科學(xué)家在科學(xué)大觀園里做研究工作一樣樂(lè)此不疲。 以科學(xué)探究為核心給學(xué)生更多的足夠的機(jī)會(huì)去思考、研究和獲得探索的體驗(yàn)，國(guó)外在這方面都十分重視，如不僅重視科學(xué)教育的內(nèi)容，而且強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究技能的學(xué)習(xí)，如觀察、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)、記錄所發(fā)現(xiàn)的結(jié)果、在結(jié)果中尋找出某些規(guī)律或模式、試圖提出某種假設(shè)來(lái)解釋所獲得的結(jié)果，等等。英國(guó)科學(xué)國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)中的第一條就是“科學(xué)調(diào)查”，美國(guó)許多州的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)都強(qiáng)調(diào)通過(guò)做科學(xué)來(lái)學(xué)科學(xué)(learning science by doing science)。1996年初推出的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》的最大特點(diǎn)就是強(qiáng)調(diào)以科學(xué)探究為核心設(shè)計(jì)科學(xué)課程，該標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為：學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的最好方法就是從事科學(xué)?？茖W(xué)不僅僅是一堆事實(shí)和理論，它更是一個(gè)過(guò)程，一種思考和探索我們生存的這個(gè)世界的方式。學(xué)生應(yīng)該能夠理解并且能夠?qū)嵺`科學(xué)探究的基本過(guò)程和方法。

在以科學(xué)探究為核心的“探究學(xué)習(xí)”中，學(xué)生是具有創(chuàng)造能力的學(xué)習(xí)社會(huì)的主體，教師是學(xué)生探究的促進(jìn)者和合作者，學(xué)習(xí)過(guò)程是一個(gè)建構(gòu)的、社會(huì)化的綜合體驗(yàn)過(guò)程。探究學(xué)習(xí)把學(xué)生帶進(jìn)科學(xué)研究的活動(dòng)之中，讓他們通過(guò)實(shí)踐學(xué)習(xí)從復(fù)雜的物質(zhì)世界和社會(huì)生活中提出問(wèn)題，并學(xué)習(xí)解決這些問(wèn)題的科學(xué)方法；讓他們?cè)诳茖W(xué)的實(shí)踐活動(dòng)中學(xué)習(xí)科學(xué)的態(tài)度，學(xué)習(xí)科學(xué)家的品質(zhì)，激發(fā)他們對(duì)科學(xué)的敏感和熱情；讓他們?cè)诳茖W(xué)研究過(guò)程中自己去查閱資料，自己去調(diào)查，自己去做試驗(yàn)，自己去學(xué)習(xí)、研究、思考。探究學(xué)習(xí)在觀念上的平等、開(kāi)放、民主，在過(guò)程中的自主、體驗(yàn)、個(gè)性，在形式上的生動(dòng)、多樣、有趣，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法；而且有利于促進(jìn)教學(xué)的“個(gè)別化”、“個(gè)性化”，有利于發(fā)展學(xué)生的全面科學(xué)素質(zhì)。

三、融合科學(xué)歷史：讓學(xué)生了解科學(xué)歷程，建立科學(xué)觀與科學(xué)態(tài)度。

科學(xué)的本質(zhì)是探索，科學(xué)的生命是創(chuàng)造，科學(xué)思想(科學(xué)觀)則是貫穿于整個(gè)科學(xué)創(chuàng)造過(guò)程的內(nèi)核和靈魂?？茖W(xué)史上大量事實(shí)證明，任何科學(xué)理論的創(chuàng)立和科學(xué)革命的實(shí)現(xiàn)，都首先來(lái)自科學(xué)思想的突破?？茖W(xué)思想雖然是抽象和潛在的，卻不是無(wú)跡可尋的，它體現(xiàn)在科學(xué)家對(duì)大自然的本質(zhì)和規(guī)律的沉思、理解和闡明中，體現(xiàn)在為科學(xué)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和提出中，體現(xiàn)在為尋求科學(xué)答案而做出的科學(xué)猜測(cè)和假設(shè)中，體現(xiàn)在不同學(xué)術(shù)觀點(diǎn)和不同學(xué)派的爭(zhēng)論中，也體現(xiàn)在新思想、新理論遭受的壓制、圍攻的“蒙難”，以及它頑強(qiáng)曲折的成長(zhǎng)歷程中。

科學(xué)發(fā)展的歷史明白地告訴我們，科學(xué)并不是概念、規(guī)律和理論學(xué)說(shuō)的堆砌?？茖W(xué)更是一個(gè)過(guò)程，一個(gè)不斷探究和創(chuàng)新的過(guò)程?？茖W(xué)永遠(yuǎn)沒(méi)有終點(diǎn)，它是發(fā)展的、進(jìn)化的過(guò)程。科學(xué)作為知識(shí)，它所追求的是確定性，它總是試圖尋找解釋各種自然現(xiàn)象確定的答案，并用確定的方式表達(dá)科學(xué)理論。但科學(xué)從其創(chuàng)新的本質(zhì)看，它所追求的是不確定性。它總是企圖突破舊的規(guī)范，以建立新的規(guī)范。所以，科學(xué)教育不但要求學(xué)生對(duì)科學(xué)的理論懷有一種崇敬的心情，更需要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)結(jié)論的懷疑和批判的精神，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的態(tài)度及科學(xué)思想。教學(xué)中教師應(yīng)通過(guò)展示科學(xué)發(fā)展的歷程，讓學(xué)生理解科學(xué)的真實(shí)，促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)觀與態(tài)度。

1.科學(xué)的爭(zhēng)論：在自然科學(xué)各個(gè)學(xué)科的發(fā)展中，充滿著各種不同學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、不同學(xué)派之間的爭(zhēng)論?？茖W(xué)爭(zhēng)論是科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程中最富活力的事件，成為科學(xué)發(fā)展的一個(gè)強(qiáng)大推動(dòng)力。在教學(xué)中教師應(yīng)選取學(xué)科發(fā)展史上一些有影響的爭(zhēng)論事例，力圖通過(guò)對(duì)這些爭(zhēng)論的發(fā)端、內(nèi)容及過(guò)程的介紹，使學(xué)生能夠了解科學(xué)理論是怎樣發(fā)展的，科學(xué)認(rèn)識(shí)是如何深化的，從而對(duì)科學(xué)的發(fā)展有一個(gè)生動(dòng)的認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生理解科學(xué)的思想和方法。如關(guān)于原子是否存在的爭(zhēng)論、關(guān)于原子論的爭(zhēng)論、有機(jī)化學(xué)中一元論與二元論的爭(zhēng)論，等等。

2.科學(xué)的突破：人類科學(xué)知識(shí)的增長(zhǎng)，是通過(guò)繼承和突破兩種形式實(shí)現(xiàn)的。繼承是突破的基礎(chǔ)，突破是繼承的發(fā)展。突破比繼承更引人注目，因?yàn)槊看瓮黄贫紩?huì)改變科學(xué)乃至社會(huì)生活的面貌?？茖W(xué)突破是科學(xué)史上最為激動(dòng)人心的事件。如模糊數(shù)學(xué)的產(chǎn)生、萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)、氧化說(shuō)的建立、元素周期律的建立等等。

3.科學(xué)的遺憾：人類認(rèn)識(shí)的發(fā)展是曲折的，任何一個(gè)科學(xué)家在他一生的科學(xué)研究中都會(huì)遇到不順利，他的錯(cuò)誤和失敗甚至?xí)h(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正確與成功。依據(jù)大量歷史材料敘述了科學(xué)家犯錯(cuò)誤、走彎路、延誤甚至錯(cuò)過(guò)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的經(jīng)歷，由于科學(xué)內(nèi)部原因?qū)е碌拇煺叟c失敗的案例，通過(guò)失誤與成功的對(duì)比，分析造成科學(xué)遺憾的原因，從而使學(xué)生對(duì)科學(xué)家的創(chuàng)造過(guò)程有更全面的了解，獲得對(duì)科學(xué)發(fā)展曲折性的具體生動(dòng)的認(rèn)識(shí)。如J．居里夫婦錯(cuò)過(guò)發(fā)現(xiàn)中子和正電子的機(jī)遇、燃素學(xué)說(shuō)的發(fā)展和曲折、從“超軸元素”到重核裂變的發(fā)現(xiàn)、在錯(cuò)誤中發(fā)現(xiàn)的氘、道爾頓原子學(xué)說(shuō)的停滯、煉丹術(shù)的悲劇、元素周期律的艱苦探索和門(mén)捷列夫的錯(cuò)誤預(yù)言等等。

4.科學(xué)的蒙難：在科學(xué)發(fā)展過(guò)程中，由于習(xí)慣勢(shì)力的阻撓、反動(dòng)階級(jí)的扼殺、管理政策的失誤、學(xué)閥權(quán)威的壓制、嫉妒心理的干擾等原因，使科學(xué)成果在發(fā)現(xiàn)與公認(rèn)時(shí)間上被延遲，在傳播與應(yīng)用空間上受限制，以及創(chuàng)造者本人遭磨難等現(xiàn)象。如站在被告席上的美國(guó)“原子彈之父”奧本海默、共振論及其創(chuàng)立者鮑林的厄運(yùn)、化工巨匠侯德榜創(chuàng)業(yè)的艱難歷程、“十年動(dòng)亂”中被停止科研的植物學(xué)家蔡希陶等等。

展示科學(xué)發(fā)展的過(guò)程，揭示科學(xué)理論的局限性，通過(guò)科學(xué)教育讓學(xué)生明確并形成正確的科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：科學(xué)對(duì)真理的接近方式是漸進(jìn)的，所有的科學(xué)規(guī)律都是相對(duì)真理，它們都有一定的適用范圍，并非放之四海而皆準(zhǔn)——愿意承認(rèn)不確定性和接受新思想；了解某一科學(xué)理論能夠解釋什么現(xiàn)象，不能解釋什么現(xiàn)象，能夠解決什么問(wèn)題，不能解決什么問(wèn)題——思想開(kāi)放；堅(jiān)持“實(shí)踐第一，事實(shí)第一”的原則，重視用事實(shí)說(shuō)話，不輕易接受未經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的事實(shí)作為正確的結(jié)論——尊重事實(shí)；能對(duì)未經(jīng)檢驗(yàn)的結(jié)論持有懷疑的態(tài)度和善于對(duì)書(shū)本中的一些觀點(diǎn)提出質(zhì)疑——批判性思考和理智的懷疑，等等。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙祥麟,王承緒.杜威教育論著選[C].上海:華東師范大學(xué)出版社,1981.191.

[2]張?zhí)鞂?主體性教育[M].北京:教育科學(xué)出版社,2001.116.

[3]美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì).科學(xué)教育改革的藍(lán)本[M].北京:科學(xué)普及出版社,2001.

[4]美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì).面向全體美國(guó)人的科學(xué)[M]:北京科學(xué)普及出版社,2001.

[5]吳俊明,王祖浩.化學(xué)學(xué)習(xí)論[M].南寧:廣西教育出版社,1996.

[6]范杰.化學(xué)教育學(xué)[M].杭州:浙江教育出版社,1992.

[7]李晶,何彩霞.化學(xué)新課程與學(xué)科素質(zhì)培養(yǎng)[M].北京:中國(guó)紡織出版社,2002.