◆訾學(xué)紅 陳永寶 劉淑珍
(北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心)
生活化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)查研究
◆訾學(xué)紅 陳永寶 劉淑珍
(北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心)
在《生活化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程中對學(xué)生進(jìn)行了科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)研,主要從科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)知識四個方面進(jìn)行了調(diào)查,并對調(diào)查問卷結(jié)果進(jìn)行評價(jià)分析,為今后的教學(xué)實(shí)踐提供指導(dǎo)。
科學(xué)素養(yǎng) 生活化學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)實(shí)踐
近年來,各大高校在課程的理論研究和教學(xué)改革實(shí)踐中,都加強(qiáng)了科學(xué)探究、科學(xué)過程和方法的教育,把培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為核心目標(biāo),科學(xué)素養(yǎng)理念的提出,是把在以往教學(xué)過程中注重對學(xué)生科學(xué)知識的傳授轉(zhuǎn)向全面的提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教育,強(qiáng)調(diào)學(xué)生在知識、科學(xué)探究技能、情感態(tài)度與價(jià)值觀、思維品質(zhì)以及對科學(xué)、技術(shù)和社會的認(rèn)識等領(lǐng)域的全面發(fā)展。作為手段之一,各大高校開設(shè)了越來越多的選修課,選修課的開設(shè),有利于拓寬學(xué)生知識面,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和初步科研能力,更好的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。可以說,選修課的開設(shè)為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供了實(shí)踐的舞臺,而科學(xué)素養(yǎng)的逐步形成又有利于學(xué)生更好的進(jìn)行后續(xù)學(xué)習(xí)。本校在2013年以來面向全校各專業(yè)本科生開設(shè)了《生活化學(xué)實(shí)驗(yàn)》通識教育選修課,用于培養(yǎng)各專業(yè)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng),為了檢驗(yàn)課程實(shí)踐教學(xué)是否能有效達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的,對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的評價(jià)工作隨之展開。
科學(xué)素養(yǎng)(Scientific Literacy):國際上普遍將科學(xué)素養(yǎng)概括為三個組成部分,即對于科學(xué)知識達(dá)到基本的了解程度;對科學(xué)的研究過程和方法達(dá)到基本的了解程度;對于科學(xué)技術(shù)、對社會和個人所產(chǎn)生的影響達(dá)到基本的了解程度。國際學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)測試大綱(PISA)中提出,科學(xué)素養(yǎng)的測試應(yīng)該有三個方面組成:科學(xué)基本觀念、科學(xué)實(shí)踐過程、科學(xué)場景,在測試范圍上由科學(xué)知識、科學(xué)研究的過程和科學(xué)對社會的作用三個方面組成;歐盟國家科學(xué)素質(zhì)調(diào)查的領(lǐng)導(dǎo)人J·杜蘭特認(rèn)為,科學(xué)素養(yǎng)由三部分組成:理解基本科學(xué)觀點(diǎn)、理解科學(xué)方法、理解科學(xué)研究機(jī)構(gòu)的功能。美國學(xué)者米勒[6]認(rèn)為,公眾科學(xué)素養(yǎng)由相互關(guān)聯(lián)的三部分組成:科學(xué)知識、科學(xué)方法和科學(xué)對社會的作用,具體說就是,具有足夠的可以閱讀報(bào)刊上各種不同科學(xué)觀點(diǎn)的詞匯量和理解科學(xué)技術(shù)術(shù)語的能力,理解科學(xué)探究過程的能力,關(guān)于科學(xué)技術(shù)對人類生活和工作所產(chǎn)生的影響的認(rèn)識能力。
課程設(shè)置了調(diào)查問卷,針對化學(xué)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題,并綜合國際、國內(nèi)普遍認(rèn)同的科學(xué)素養(yǎng)的評價(jià)指標(biāo),從“了解必要的科學(xué)知識”“掌握基本的科學(xué)方法”“崇尚科學(xué)精神”“具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度”等4個方面定量測度設(shè)置調(diào)查問卷,從而調(diào)研選修本課程學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)水平。
1.科學(xué)精神
為了調(diào)查學(xué)生是否崇尚科學(xué)精神,并結(jié)合生活化學(xué)實(shí)驗(yàn)可能出現(xiàn)的情況,可以設(shè)置這樣的題目。例如,如果您在做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)失敗了,重做實(shí)驗(yàn)既費(fèi)時(shí),又可能被老師發(fā)現(xiàn)而遭批評,此時(shí)您會如何做?可以設(shè)置如下三個選項(xiàng):A)按書上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告;B)按失敗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和C)重做實(shí)驗(yàn)并尋找原因。調(diào)查時(shí)如果學(xué)生選擇選項(xiàng)C,可認(rèn)為其崇尚科學(xué)精神;如果選擇B,那么認(rèn)為其比較崇尚科學(xué)精神;如果選擇A,那么認(rèn)為其比較不崇尚科學(xué)精神。同樣的,可以設(shè)置這樣的題目在聽到“將堿液滴在‘心里美’蘿卜上會使蘿卜變藍(lán)”時(shí),您的反應(yīng)是什么?選項(xiàng)可以設(shè)置為:相信這一說法(比較不崇尚科學(xué)精神);很想試試,有機(jī)會時(shí)做個實(shí)驗(yàn)(比較崇尚科學(xué)精神)和一定做個實(shí)驗(yàn)(崇尚科學(xué)精神)。然后出一系列這樣的題目,根據(jù)被調(diào)查學(xué)生的回答情況來分析其是否崇尚科學(xué)精神。
2.科學(xué)方法
為了調(diào)查學(xué)生是否能掌握基本的科學(xué)方法,并結(jié)合生活化學(xué)實(shí)驗(yàn)可能出現(xiàn)的情況,可以設(shè)置這樣的題目。例如,當(dāng)您遇到某有趣或是令人驚奇的現(xiàn)象(如牛奶中加入顏料和洗潔精可能形成一個臉譜)時(shí),您會如何做?選項(xiàng)可以設(shè)置為:A)當(dāng)時(shí)覺得很有意思,過后便將它放在腦后了;B)覺得很有趣,很想知道原因;C)覺得很有趣,很想知道原因,并且自己嘗試著去解決和D)對這個現(xiàn)象不感興趣。如果學(xué)生選擇選項(xiàng)C,認(rèn)為其掌握基本的科學(xué)方法;如果選擇B,那么認(rèn)為其基本掌握;如果選擇A,認(rèn)為其基本沒掌握;如果選擇D則認(rèn)為其沒掌握。然后出一系列這樣的題目,根據(jù)被調(diào)查學(xué)生的回答情況來分析其是否掌握基本的科學(xué)方法。
3.科學(xué)態(tài)度
為了調(diào)查學(xué)生是否具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,并結(jié)合生活化學(xué)實(shí)驗(yàn)可能出現(xiàn)的情況,可以設(shè)置這樣的題目,例如:荷葉上的露珠會滾來滾去,切洋蔥時(shí)人會流眼淚,蘋果在削皮后會生銹,日常生活中這些司空見慣的現(xiàn)象是否能引起您的興趣,并很想弄清楚其中的道理:A)從來不想;B)有時(shí)想;C)常常想和D)每次都想。調(diào)查時(shí)如果學(xué)生選擇選擇D,認(rèn)為其具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度;選擇C,認(rèn)為其具備比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度;選擇B,認(rèn)為其基本不具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度;選擇A,認(rèn)為其不具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。然后,出一系列這樣的題目,根據(jù)被調(diào)查學(xué)生的回答情況來分析其是否具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
4.科學(xué)知識
為了調(diào)查學(xué)生是否了解基本的科學(xué)知識,并結(jié)合生活化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中必做的固體酒精、化妝品、居室環(huán)境、飲用水、指紋、密信、化學(xué)鐘、飲料中Vc的鑒定這8個實(shí)驗(yàn),可以設(shè)置這樣的題目,造成臭氧層破壞的原因是什么?將面粉、水、鹽和酵母混合后,放在一個容器中幾小時(shí),面粉團(tuán)就會膨脹,為什么?酸雨形成的原因是什么?飲用水中TDS是什么檢測指標(biāo)?化妝品中丙三醇(甘油)的功能主要是什么?哪種指示劑遇到酸后會變成紅色?如果用楊梅果實(shí)浸出液(淺紅)寫字,干后無明顯痕跡,收信人將信浸入哪種液體中,可見藍(lán)色字跡?哪種蔬菜可以做化學(xué)生物鐘?硝酸銀溶液與指紋中的氯化鈉產(chǎn)生反應(yīng)后,在陽光下會產(chǎn)生什么顏色的指紋?等等這樣的題目,根據(jù)學(xué)生回答情況來分析學(xué)生基本科學(xué)知識的掌握情況。
對三年選修該課程的79名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,評價(jià)調(diào)查學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),其中科學(xué)知識的題目設(shè)置了16道,設(shè)定答題正確率13道以上的學(xué)生了解了必要的科學(xué)知識。從調(diào)查結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),了解必要科學(xué)知識的學(xué)生人數(shù)為28位,比例為35.4%。
根據(jù)文中對于科學(xué)方法、科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度的評價(jià)方法,對79名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查并測算后,崇尚科學(xué)精神的學(xué)生比例為53.7%;具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的學(xué)生比例為33.2%;掌握基本科學(xué)方法的學(xué)生比例為41.7%。
對近三年選修《生活化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的79名學(xué)生進(jìn)行了關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)查研究,分別對學(xué)生是否了解必要的科學(xué)知識、掌握基本的科學(xué)方法、崇尚科學(xué)精神、具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度四個方面進(jìn)行了評價(jià),然后對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析可以看出,學(xué)生崇尚科學(xué)精神的學(xué)生比例為53.7%,說明他們具有創(chuàng)新探索科學(xué)的精神,但是科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法和科學(xué)知識還比較欠缺,還需要通過通識選修課來更好培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)。
[1]方麗梅,劉根旺.工科大學(xué)物理教學(xué)中科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)探究能力的培養(yǎng).實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2008,(10):134-141.
[2]張永帶.在化學(xué)教學(xué)中注重科學(xué)教育,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,(02):90-92.
[3]徐學(xué)福.多層面理解學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).學(xué)科教育,2001,(06):40-43.
[4]王犇,孟韻.大學(xué)選修課中對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng).山東教育學(xué)院學(xué)報(bào),2004,(03):14-15.
[5]王晞,黃慧娟,許明.PISA:科學(xué)素養(yǎng)的界定與測評.考試與評價(jià),2004,(04):49-52.
[6]郭元婕.“科學(xué)素養(yǎng)”之概念辨析.比較教育研究,2004,(11):12-15.