朱思榮

摘要科學(xué)教育的總目標(biāo)是培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的人。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主渠道是課堂，但課堂教學(xué)不應(yīng)成為唯一途徑。教師在教學(xué)實踐中，如果能選取與學(xué)生的個性、能力相適應(yīng)的課題，讓學(xué)生自主性地進行探究，可以讓學(xué)生學(xué)到許多課堂上學(xué)不到的東西。闡述了像科學(xué)家那樣自主研究，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一種重要途徑。

關(guān)鍵詞自主研究科學(xué)素養(yǎng)教學(xué)評價

中圖分類號G633.91

文獻標(biāo)識碼B

科學(xué)教育的總目標(biāo)是培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的人。富雷認為：“如果某人的知識賦予他一定程度的自主性(在自然和社會的制約面前自己作出決定的可能性)，某種交流的能力(找到‘表達的方式)，以及在遇到具體情況時具有一定程度的處理和承擔(dān)責(zé)任的能力，那么某個人就具有了科學(xué)素養(yǎng)”。作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一種重要途徑，科學(xué)教育除應(yīng)重視在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力外，還應(yīng)重視學(xué)生的自主研究。

1自主研究是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑

科學(xué)課程正從注重科學(xué)知識的傳承和積累向注重科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成、科學(xué)本質(zhì)的理解和科學(xué)探究能力的培養(yǎng)等方面轉(zhuǎn)變，提倡學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手。在學(xué)生主動從事科學(xué)實驗和科學(xué)活動等探究學(xué)習(xí)過程中，體驗科學(xué)探究活動的過程和方法，不斷將新知識融入自己的認知結(jié)構(gòu)中，并用所學(xué)的知識和技能去解釋生活、社會和自然中的現(xiàn)象，讓學(xué)生學(xué)會用科學(xué)知識去解決一些實際問題，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，切實提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。由此可見，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)比單純地傳授科學(xué)知識更為重要。在學(xué)術(shù)界，關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的理解，一直以來不同的學(xué)者持有不同的觀點，但基本上都包含以下四個要素：

(1)對科學(xué)技術(shù)的理解：如科學(xué)技術(shù)的性質(zhì)、概念、原理、過程；

(2)對科學(xué)、技術(shù)、社會三者關(guān)系的理解；

(3)科學(xué)的精神和態(tài)度；

(4)運用科學(xué)技術(shù)解決日常生活及社會問題的能力，包括運用科學(xué)方法的能力，判斷和決策的能力，與他人合作交流的能力，自我補充和繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力等。

這4個因素中，最后一個是要達到的結(jié)果，前三個是達到這一結(jié)果的必要條件。從這四個要素的表述中，可以得出結(jié)論，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是無法滿足培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面要求的。因此，讓學(xué)生在自主的實際情境中主動探究是科學(xué)教育的必然選擇。

自主研究的含義的理解是：選取與學(xué)生的個性、能力相適應(yīng)的課題，讓學(xué)生自主性地進行探究的學(xué)習(xí)活動。通過這種活動，重要的是讓學(xué)生學(xué)到許多課堂上學(xué)不到的東西。

自主研究的目的是：

(1)提高學(xué)生對自然的興趣與美心，培養(yǎng)對未知事物的好奇心、探究心，謀求進一步的發(fā)展。

(2)培養(yǎng)解決問題的頑強意志與熱情，掌握科學(xué)探究的過程及解決問題的方法。

(3)充分發(fā)揮學(xué)生的個性與能力，培養(yǎng)學(xué)生對新問題的探究熱情與創(chuàng)新能力。

(4)學(xué)會收集、分析、歸納、整理資料，培養(yǎng)處理各科信息的能力。

(5)通過小組探究活動，加深對相互協(xié)作與責(zé)任的認識。

(6)培養(yǎng)正確記載研究過程與結(jié)果、撰寫研究報告的能力。

(7)鞏固、深化學(xué)習(xí)成果，培養(yǎng)綜合的學(xué)習(xí)能力。

通過以上對自主研究目的與科學(xué)素養(yǎng)4個要素的比較，不難看出自主研究在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面，具有一般課堂教學(xué)無法替代的先天優(yōu)勢與功能。如學(xué)生在自主研究過程中，常常會創(chuàng)造出一些非常新奇的構(gòu)想、實驗、或極具特色的觀察法。因此，他們更能體會到獲得成功時的喜悅。同時，自主研究活動往往會花較長的時間，會遇到各種預(yù)想不到的困難，這也是培養(yǎng)學(xué)生耐力和磨練意志的好方法。

2自主研究的選題原則

自主研究的內(nèi)容非常廣泛，上至天文，下至地理，從動物至植物，從化學(xué)到物理等，愛選什么都行。而且學(xué)生的研究與成人是不同的，對學(xué)生來說，只要是學(xué)生自己從未見過、聽過、學(xué)過或接觸過的，不是模仿、抄襲別人的，都可以作為研究的課題。但有一條是必須遵守的，即一定要新，不能重復(fù)前人的研究，要有自己的獨立見解。

由于，我國目前的小學(xué)階段，學(xué)生幾乎未接受過科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，因此初中階段自主研究的要求還不能太高，只能從簡單的開始，故在選取自主研究的內(nèi)容時，應(yīng)盡量與當(dāng)時的教學(xué)內(nèi)容相關(guān)，選取以下內(nèi)容比較合適。

(1)能拓展教材學(xué)習(xí)內(nèi)容的：如天空和大海為什么是藍色的；肥皂泡、油膜的色彩是如何形成的；植物的無土栽培等。

(2)能把定性改為定量的：如葉片淀粉生成與日照時間的關(guān)系研究調(diào)查；植物細胞失水率與外界溶液濃度的關(guān)系等。

(3)能擴大野外實習(xí)視野的：如校園動植物的分布調(diào)查；學(xué)校周圍地區(qū)的地質(zhì)狀況調(diào)查等。

(4)能稍許改進實驗方法的：如檢查氣密性方法的改進；驗證分子間存在空隙實驗的改進；觀察細胞質(zhì)流動的材料的選擇等。

(5)從日常生活中選取難度適中的：如食品包裝袋中干燥劑、脫氧劑的種類與作用；收集與天氣有關(guān)的諺語親自進行解釋等。

3自主研究的指導(dǎo)策略

自主研究活動由于需要較長的時間，往往會在假期里進行，所以師生接觸的機會較少。而且并非所有的實驗都能得到預(yù)期的成果，如果學(xué)生在研究過程中遇到太多困難，不但會降低興趣；而且會把有趣的研究變成一種沉重的心理負擔(dān)，甚至討厭科學(xué)。因此，在學(xué)生開展自主研究之前，教師進行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)是非常必要的，同時，要注意自主研究的指導(dǎo)策略。

3.1事前指導(dǎo)

(1)讓學(xué)生認清自主研究的意義。

如果學(xué)生對自主研究產(chǎn)生“只是為了交作業(yè)”或，“老師最怕學(xué)生閑著沒事干”的念頭，就會對自主研究產(chǎn)生反感，或采取消極的態(tài)度，所以，為了激發(fā)學(xué)生的好奇心，提高研究興趣，教師應(yīng)向?qū)W生講清研究活動的意義。這些意義包括：通過研究活動可以拓展知識，幫助學(xué)習(xí)，培養(yǎng)能力，掌握方法和體驗成功等方面。

(2)提高學(xué)生的研究興趣。

教師應(yīng)盡量動員不喜歡科學(xué)的學(xué)生參加自主研究，并在研究過程中培養(yǎng)他們的興趣，建立起對科學(xué)的情感。為了達到這個目標(biāo)，教師可以有意地創(chuàng)造各種機會引導(dǎo)學(xué)生參加自主研究，如開展科學(xué)史教育，介紹科學(xué)家的生平事跡，創(chuàng)設(shè)友好情境等。這樣可以漸漸地消除學(xué)生對科學(xué)研究的畏懼心理，提高這些學(xué)生的興趣，甚至可能把自主研究當(dāng)成自己的一項愛好。

(3)提供參考資料。

教師應(yīng)該提供資料供學(xué)生參考。這種資料應(yīng)該是攜帶方便，學(xué)生可隨時取用的。資料要列明：選定研究題目的著眼點，研究活動展開的順序等項目。必要時不妨加些插圖，增加學(xué)生閱讀的欲望。

3.2課題選擇的指導(dǎo)

怎樣選擇研究課題，是學(xué)生進入自主研究的第一道難關(guān)，是自主研究成敗的關(guān)鍵。此時，教師的指導(dǎo)對于初次參加研究活動的學(xué)生顯得尤其重要。教師可以從以下幾個方面指導(dǎo)。

(1)讓學(xué)生參考他人的實驗報告。

教師可以把已完成研究的學(xué)生實驗報告，簡單地歸納出其實驗設(shè)計與過程讓學(xué)生參考，也可以將實驗報告的內(nèi)容整理成一張課題清單讓學(xué)生從中選擇。也可讓學(xué)生自由發(fā)表他想知道或研究的問題，再歸納成表，供學(xué)生參考。

(2)從平時的活動中尋找課題。

教師可利用趣味游戲、野外實習(xí)、參觀訪問等活動讓學(xué)生找到研究的課題，學(xué)生也可通過看電視、報紙、書刊雜志、上網(wǎng)查找等娛樂活動找到所要研究的題目。

(3)研究題目要難度適當(dāng)，量力而行。

在自主研究選題過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生選擇有科學(xué)價值的、自己熟悉的、大小、難度適當(dāng)?shù)恼n題。即便較大的題、目，也要分成小題目，從小題目一步步做起，逐步積累，即大處著眼，小處著手。否則，研究就會因為難度太大而無法進行，更別談獲得成功了。

3.3研究方法的指導(dǎo)

在自主研究的過程中，應(yīng)以學(xué)生平常學(xué)過的實驗或觀察方法為基礎(chǔ)，同時，要熱情鼓勵學(xué)生提出的新奇方法，允許他們用嘗試錯誤的方式進行探究活動。

(1)要自己準(zhǔn)備實驗器材。

自主研究與學(xué)生實驗的一個不同特點就是要學(xué)生自己想辦法解決要用的器材。學(xué)生在進行探究活動中，必須花時間思考實驗所用的方法，或者自己動手制作一些簡單的器具。

(2)控制好觀察與實驗中的可變因素。

在學(xué)生自主研究活動中，教師應(yīng)反復(fù)強調(diào)控制可變因素的重要性。倘若做實驗時，教師不能有效地控制可變因素，不管學(xué)生如何認真，都不會得到正確的結(jié)果。

(3)實驗結(jié)果的記錄要完整。

在研究活動過程中，教師除了要求學(xué)生盡量用數(shù)字表示實驗結(jié)果外，更要強調(diào)記錄的數(shù)據(jù)要詳實，不可隨意任意涂改。整潔、明晰、據(jù)實的表達是一份完善實驗報告的必要條件。

(4)預(yù)防發(fā)生危險。

在自主研究前，教師必須十分強調(diào)安全教育，如要求學(xué)生在使用危險藥品、物品時，要把每次的用量記錄下來用完后必須把物品放回原處等。

3.4論文寫作的指導(dǎo)

平心而論，要從未寫過小論文的初中學(xué)生把研究活動的過程與結(jié)果，整理、歸納、寫成研究報告或論文，是件不容易的事。所以教師不必一開始就硬性規(guī)定學(xué)生照某一格式寫報告，應(yīng)有彈性。當(dāng)然，在整理和，修改階段，教師應(yīng)該讓學(xué)生知道正式的寫作格式，并按要求撰寫?？梢蕴峁┻@種研究報告或論文的寫作格式：題目；引言；正文；結(jié)論；參考文獻。教師還應(yīng)以若干篇范文為例，向?qū)W生詳細說明各部分的具體要求。

3.5其他注意事項

(1)開始時是以教師為中心幫助學(xué)生進行課題的選擇、制訂研究計劃以及開展研究活動，以后漸漸地向?qū)W生自主開展課題研究過渡。

(2)在適當(dāng)?shù)臅r候，教師提供中間發(fā)表的機會，在確認進展的同時，學(xué)生間可進行相互交流。

(3)教師指導(dǎo)數(shù)據(jù)記載、圖表整理，給學(xué)生提出各種建議。

(4)教師引導(dǎo)學(xué)生盡可能地進行詳細的記錄，以便以后作為反省和發(fā)展的線索。

研究結(jié)束后，要求學(xué)生提供成果發(fā)表、交流的機會。

4自主研究的評價

運用合理的評價手段，可以及時地從自主研究活動的全過程得到信息反饋，調(diào)節(jié)、控制整個研究過程，使之朝著預(yù)期的教育目標(biāo)發(fā)展。自主研究活動的主要目標(biāo)和重點在于思維力和態(tài)度的形成上，因此它的評價重點應(yīng)放在科學(xué)思維力與科學(xué)態(tài)度的評價上。

4.1評價內(nèi)容

(1)學(xué)生掌握科學(xué)過程與技能的評價。

明確科學(xué)探究或?qū)嶒炦^程的背景；

給出科學(xué)探究或?qū)嶒炦^程中每個步驟的理由；

能夠可靠地、有效地實施過程；

辨認正確與不正確的過程；

給出新的過程或擴展、修改后的過程；

正確評價科學(xué)探究或?qū)嶒炦^程中科學(xué)基礎(chǔ)知識的作用。

(2)學(xué)生科學(xué)思維力的評價。

發(fā)現(xiàn)問題，提出問題；

應(yīng)用條件，解決問題；

解釋結(jié)果；

嘗試可選擇地解決問題方法時的靈活性；

捕捉自然信息，根據(jù)提供的信息理出線索，找出處理問題的方法；

動手操作，完成預(yù)定的實驗或考察方案。

(3)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的評價。

完成作業(yè)、測驗、實驗等任務(wù)時的堅持不懈的意志；

對自然科學(xué)的興趣、好奇心和探索精神；

形成正確的對自然界事物的行為傾向；

對社會生活實踐中自然科學(xué)問題的評價。

4.2評價方法

(1)實驗活動評價。

實驗活動在科學(xué)教學(xué)中占很大比例，自主研究多數(shù)以實驗探究為主，因此它的評價不但會影響學(xué)生研究的興趣，同時也關(guān)系著整個自主研究教學(xué)的成敗。

目標(biāo)應(yīng)放在培養(yǎng)“科學(xué)過程技能”上，不可只注意實驗結(jié)果的正確性；

評價分三個階段：實驗前一以學(xué)生的“準(zhǔn)備”為評價重點；實驗中——著重學(xué)生的實驗操作能力；實驗后——重視學(xué)生的討論及結(jié)果報告。

(2)自我評價。

即讓學(xué)生自己評價自己的研究。

在自我學(xué)習(xí)、自我檢查、自我評價的教學(xué)活動中，可發(fā)現(xiàn)研究中的困難；

肯定自我學(xué)習(xí)，安排學(xué)習(xí)過程，建立自信心的教學(xué)；

可兼作評價學(xué)習(xí)的參考指標(biāo)。

(3)相互評價。

學(xué)生之間相互評價也是發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)問題、互相吸取經(jīng)驗的學(xué)習(xí)方式之一。

自主研究活動由于選題的自主性強，而更貼近學(xué)生的現(xiàn)實生活，更有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；由于過程的真實性更接近科學(xué)家的研究工作，更能反映學(xué)生對科學(xué)過程與技能的掌握情況，以及學(xué)生所具有的科學(xué)思維力；由于完成任務(wù)的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性，更能鍛煉學(xué)生的意志力，體現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。因此，自主研究活動與課堂教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面，應(yīng)該相輔相承，取長補短，共同發(fā)揮其重要的作用。初中階段生物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生開展自主研究，同時給予充分指導(dǎo)與幫助，并進行及時而積極的評價，讓科學(xué)教育能實現(xiàn)培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的科學(xué)教育總目標(biāo)。