摘 要 科學精神是公民科學素養(yǎng)的重要組成,是科技創(chuàng)新人才的關(guān)鍵品格,中小學科學教育是科學精神培育的重要途徑。通過梳理中西方學者多樣化的考察視角下科學精神的內(nèi)涵,把握求真務實、理性精神、懷疑批判、勇于探索四個基本要素;從社會、科學、個人三個層次分析科學精神培育的重要價值;從觀念、課程、教學、評價、教師五個維度探查中小學科學教育中科學精神培育的現(xiàn)實困境,并追溯困境產(chǎn)生的原因?;趯茖W精神培育內(nèi)涵及培育價值、困境原因的分析,提出中小學科學教育中實施科學精神教育的途徑與方法,希冀從課程到教學、從理論到實踐、從觀念到策略落實科學精神的養(yǎng)成。
關(guān) 鍵 詞 中小學科學教育;科學精神;科技創(chuàng)新人才;科學精神素養(yǎng)
引用格式 郝琦蕾,萬雅馨.中小學科學教育中科學精神培育的價值、困境與策略研究[J].教學與管理,2024(33):24-29.
科技創(chuàng)新推動著人類社會不斷向前發(fā)展,決定著國家的綜合實力和核心競爭力,而科學精神是激勵科技創(chuàng)新發(fā)生的內(nèi)在動力,是一切科學活動的思想源泉。2021年,國務院頒布《全民科學素質(zhì)行動規(guī)劃綱要(2021-2035年)》,指出要將弘揚科學精神貫穿于育人全鏈條,提升青少年科學素質(zhì),夯實科技強國建設的人才基礎。中小學階段是學生價值觀形成、社會責任感培育的基礎階段,科學教育是形塑青少年科學精神并促進其傳承、普及與弘揚的重要渠道。2023年,教育部等十八個部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強新時代中小學科學教育工作的意見》,明確將培養(yǎng)學生科學精神、提升學生科學素質(zhì)確定為科學教育的重要目標。中小學科學教育中學生科學精神的培育已成為學界關(guān)注的熱點話題。
以往學者們主要從社會和學校兩個層面討論科學精神的培養(yǎng)問題。社會層面主要關(guān)注文化、政治等社會環(huán)境營造[1]、學術(shù)監(jiān)督等科學制度建立[2]、科普工作的規(guī)范完善等[3];學校層面則聚焦教育觀念的轉(zhuǎn)變[4]、課程的創(chuàng)新開發(fā)實施[5]、教學方法策略的變革[6]、評價方式的優(yōu)化[7]、教師科學素養(yǎng)的提升[8]等方面。同時指出科學精神與人文精神的融通共育是實現(xiàn)人的全面發(fā)展的動力之源[9],為科學精神的培養(yǎng)規(guī)范了價值尺度。然而,從研究關(guān)涉的具體學科來看,科學精神培養(yǎng)在思政類學科中提及較多,在科學課程中的相關(guān)探討仍需進一步充實;從研究關(guān)切的培養(yǎng)對象來看,關(guān)于大學生科學精神現(xiàn)狀及培養(yǎng)的成果較多,中小學生科學精神的培養(yǎng)有待得到更多的關(guān)注?;诖耍诶迩蹇茖W精神內(nèi)涵的基礎上,明確科學精神培育的價值意蘊,分析中小學科學教育中科學精神培育所面臨的困境,探討中小學科學精神培育的策略,具有重要的現(xiàn)實意義與實踐價值。
一、科學精神的內(nèi)涵
厘清科學精神的內(nèi)涵、把握科學精神的實質(zhì)是有效培育科學精神的前提。學者們一般從認識論、方法論、社會規(guī)范、價值與人文以及綜合性視角來定義科學精神,側(cè)重點各有不同[10],如竺可楨認為“科學精神即‘求是’,表現(xiàn)為不盲從,不附和,虛懷若谷,不武斷,不蠻橫,專心一致,實事求是”[11],即是從認識論視角對科學精神內(nèi)涵的解釋;任鴻雋“以事實為基,以試驗為稽,以推用為表,以證驗為決”的觀點則是基于方法論視角對科學精神的理解[12]。還有學者指出科學精神的闡釋與科學息息相關(guān),其整理發(fā)現(xiàn)西方學者多是從科學的特征、研究方法、目標或科學的社會建制中去認識科學精神[13],如皮爾遜將普遍性、客觀性、實證性、懷疑性、審美性、公正性、為善性等科學特質(zhì)提升為科學精神[14];默頓則認為“普遍主義、公有性、無私利性、有組織的懷疑主義”這四種科學活動的規(guī)范是構(gòu)成科學精神的要素[15]。雖然對科學精神的定義尚未達成一致的意見,但多數(shù)學者對科學精神的基本內(nèi)容要素有一定共識,主要體現(xiàn)為以下四個方面。
1.求真務實
求真務實精神是科學精神的靈魂,貫穿于科學活動的全過程、滲透于科學活動的各層面。其又可細化為三種具體精神,即求真為旨、實事求是和拒斥萬能[16]。“追求真理是科學的終極目的和最高準則”[17],“求真”是科學與偽科學、迷信之流相區(qū)分的試金石。為了獲得真理、揭示事物的本來面目,就必須堅持實事求是,用事實說話。實事求是還體現(xiàn)在對科學本身的認識上,即要承認科學不是萬能的,不能解決所有的問題,若一味盲目擴張科學的疆域,將招致嚴重的后果。
2.理性精神
理性精神是科學活動得以開展的基礎和重要支撐。理性精神幫助人類從自然界中獲得獨立的主體地位,給予人們以邏輯思維為代表的有力的認識事物的思維工具,從而使得自然界成為可被人認識和改造的對象。講求證據(jù)和邏輯是理性精神的關(guān)鍵內(nèi)核,基于證據(jù)的邏輯分析使人得以更深入地接觸到事物的本質(zhì)并做出更加科學理智的決策。可以說理性精神“賦予世界可知性,同時賦予人求知、探索的能力和動力”[18]。也正是因為具有理性精神,人們才能夠合理運用思維工具,不斷地清除遮蔽真理的障礙,不斷地擺脫蒙昧,不斷地拓展知識的視野[19]。
3.懷疑批判
科學的本質(zhì)是批判的、革命的[20],科學正是在不斷地自我檢視和糾錯中獲得向前進步發(fā)展的持久生命力。懷疑批判也是創(chuàng)新產(chǎn)生的先決條件,人們唯有堅持創(chuàng)新才能適應不斷變化著的自然界和人類社會。首先,敢于懷疑經(jīng)典和權(quán)威。懷疑正是科學與信仰的分界,一味盲從只能走向科學神圣化和真理教條化的誤區(qū)。其次,勇于懷疑自我。能夠接受自己理論的不完美、不完善,掙脫已成定勢的思維方式和心理結(jié)構(gòu)的束縛,努力進行自我突破。最后,堅持以科學、理性的懷疑批判精神看待以往的科學成果,即默頓所提出的“有條理的懷疑主義”,而不是為批判而批判,也不是毫無根據(jù)地懷疑一切、否定一切。
4.勇于探索
真理的求取之路道阻且長,人們總是處于對真理的找尋之中而非到達真理,科學探索之路沒有終點。真理對于任何人來說都不是能夠輕易獲得的,也正是人們在追求真理過程中所表現(xiàn)出的一往無前的勇氣與堅定不移的信念才使得科學事業(yè)崇高而偉大。既要樂于探索,對事物懷抱著好奇心與求知欲,以開闊的胸懷和滿腔熱情積極接受新觀點、探討新奧秘;又要勇于探索,直面通往真理之路的艱苦,甘于忍耐求真路上的寂寞,堅持不懈地與各種困難做斗爭。
二、科學精神培育的價值意蘊
1.科學精神是科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的應有之義
從工業(yè)社會向信息社會的加速轉(zhuǎn)型過程中,科技創(chuàng)新已處在國家發(fā)展全局的核心位置,是引領發(fā)展的第一動力。拔尖創(chuàng)新人才是將我國建設成為世界主要科技中心和創(chuàng)新高地的關(guān)鍵資源和緊缺資源,科技創(chuàng)新人才隊伍的規(guī)模與質(zhì)量直接關(guān)系著國家的前途命運。黨的二十大報告指出要加快建設教育強國、科技強國、人才強國,要“著力造就拔尖創(chuàng)新人才”。培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才,加強科學精神的教育是關(guān)鍵。首先,創(chuàng)新精神是科學精神內(nèi)涵中的關(guān)鍵要素之一,創(chuàng)新是科學活動的最高品質(zhì)和真正生命??茖W精神培育中內(nèi)蘊著創(chuàng)新精神的蓬勃生長,而具備創(chuàng)新精神是創(chuàng)新型人才的核心人格特征之一。其次,科學精神參與創(chuàng)新型人才思維模式的形成。創(chuàng)新性思維的形成是“邏輯思維到直覺思維再到邏輯思維”的螺旋式上升過程,邏輯思維在科學創(chuàng)新的理論體系構(gòu)建、新思想的論證與展開、成果的應用中起著主要作用,而科學精神確保了邏輯思維的規(guī)范性[21]。最后,科學精神是創(chuàng)新型人才將創(chuàng)新思維付諸行動的動力和保障。正是出于對真理的渴求,并敢于對權(quán)威進行懷疑批判,在理性精神的引領下,創(chuàng)新行為才有可能發(fā)生。
2.科學精神為科學的有序發(fā)展保駕護航
在有形的、剛性的科學規(guī)則規(guī)范之外,科學精神為科學發(fā)展提供了無形的、內(nèi)化于心的、強有力的約束和準繩。在科學發(fā)展中有兩種傾向值得格外警惕:一是認為科學能解決一切問題、把科學方法當作獲取知識的唯一正確手段的“唯科學主義”;二是將科學視為邪惡力量、對科學持否定態(tài)度的“反科學主義”?!拔茖W主義”是對科學“反權(quán)威”本質(zhì)的反動,凝固的科學真理觀是對科學精神的扭曲[22];“反科學主義”則與歷史發(fā)展背道而馳,危害國家的現(xiàn)代化建設。無論走向哪一種極端,都會嚴重影響科學發(fā)展,而科學精神能有效幫助人們把握科學發(fā)展的合理尺度。與此同時,由于缺少科學精神的規(guī)范所導致的科學無序發(fā)展,使得諸如學術(shù)倫理失范、科技倫理失守、反智主義滲透、偽科學內(nèi)容四處流傳等社會問題總是在不同歷史時期反復出現(xiàn)并不斷演變出新的形態(tài),破壞科研生態(tài),給社會發(fā)展蒙上陰影。除此之外,對科學本身而言,重“工具”輕“價值”、重“知識”輕“精神”、重“實用”輕“理論”的想法與做法,忽視了科學作為一種文化和智慧的本質(zhì),消解了科學持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在動力。因此,在全社會范圍內(nèi)弘揚科學精神是科學健康、有序發(fā)展的重要保證。
3.科學精神促進人的全面發(fā)展
人的全面自由發(fā)展yWPqTxdH8hNpMxTwOYIu1Q==是社會進步的最終歸宿,是馬克思主義的根本價值追求,而科學精神的培育正是人的全面自由發(fā)展中的重要一環(huán)。2016年教育部發(fā)布的《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》將“科學精神”作為學生六大發(fā)展核心素養(yǎng)之一,進一步確認了新時期科學精神在滿足個人終身發(fā)展與社會發(fā)展需要中的重要性與必要性。一方面,科學精神有助于提高人的認識能力和智力素質(zhì)。其不斷影響著人的思想觀念和思維模式,引領人們擺脫迷信、愚昧和教條,幫助人們形成正確的世界觀和人生觀,提高對世界和自身認識的科學性[23]。同時,科學精神以求真、求知、求實為要旨,鼓勵人們勤于思考、善于提問、敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新,提高了人的理性思維、探索方法、創(chuàng)造能力等智力素質(zhì)。另一方面,科學精神培養(yǎng)能夠提升人的思想品質(zhì)和精神境界。科學精神中所蘊含的不盲從、不弄虛作假、甘于奉獻等品質(zhì)本身也是高尚道德情操的重要表現(xiàn)。而科學精神中所體現(xiàn)出的最根本的文化精神,即對真、善、美以及人的自由的追求,表達了對人的生存和發(fā)展的深切關(guān)懷以及高尚的審美情趣,升華了人們的精神世界。
三、中小學科學教育中科學精神培育的困境
1.功利主義思想占據(jù)重要地位
科學教育中的功利主義思想,一方面體現(xiàn)在人們對科學的認識之中,即過分看中科學技術(shù)發(fā)展所帶來的經(jīng)濟效益,卻忽視科學精神這一要素所蘊含的動能,科學的工具理性僭越價值理性。另一方面表現(xiàn)為難以打破“應試人才”培養(yǎng)的魔咒。千年考試文化傳統(tǒng)下形成的“讀書—考試—功名”的功利主義教育邏輯在人們的觀念中根深蒂固,師生一味追求科學知識的機械積累,卻不知知識如何而來、科學何用、科學知識如何用,科學知識變?yōu)橥饣谌说目荚嚬ぞ?,科學精神對于人的成功更是“毫無用處”。長期以來在相當數(shù)量的學校中,中小學科學教育課程,尤其是小學科學課程被當作“副科”對待,被“邊緣化”,不僅不利于中小學生科學興趣的養(yǎng)成,更不利于科學精神與科學思維的培養(yǎng)。
2.課程偏重對科學知識的靜態(tài)理解
當前中小學科學教育課程強調(diào)科學基本事實和基礎知識,注重各學科知識的結(jié)構(gòu)性呈現(xiàn),科學知識占據(jù)科學課程的中心地位。同時,科學課程內(nèi)容體系設計橫向融通不充分、縱向貫通不流暢,且課程內(nèi)容與科技前沿發(fā)展存在一定的脫節(jié)現(xiàn)象,與社會生活聯(lián)系不夠緊密,知識的發(fā)生、發(fā)展過程以及理論的適用范圍等未能得到強調(diào),缺乏對理論現(xiàn)存內(nèi)部矛盾及可能面臨挑戰(zhàn)和未來發(fā)展趨勢的介紹[24],學生認為知識是靜態(tài)永恒而非動態(tài)生成的,影響了學生的質(zhì)疑精神和創(chuàng)新精神發(fā)展。
3.科學教學多呈現(xiàn)教師中心的樣態(tài)
基礎教育階段應試教育現(xiàn)象沒有得到根本扭轉(zhuǎn),現(xiàn)實的科學教學中講授法仍是主要的教學方法,死記硬背、機械訓練的現(xiàn)象常態(tài)化存在。重理論輕實踐,“講得多做得少”,科學實驗開展不到位,教學與真實社會生活、現(xiàn)實問題情境相脫節(jié),缺少對學生科學方法的訓練和科學思維的培養(yǎng)[25]??菰锕噍斒降闹v授限制了學生的好奇心和求知欲,學生在“苦學”“厭學”中喪失了探索精神,思維也變得遲鈍。與科學實驗實踐的遠離、與生產(chǎn)生活實際中真實問題的脫軌使得科學精神淪為書本上的“教條”,難以真正被學生理解、認同并接受。而缺乏方法習得和思維訓練的學習,科學精神也隨之失去了賴以生存的土壤。
4.科學精神評價測評手段缺乏
評價是教育教學的風向標?,F(xiàn)行評價體系側(cè)重知識考察,缺乏對科學精神評價的關(guān)注。目前中小學主要以終結(jié)性評價的方式反映學生對靜態(tài)科學知識的掌握情況,極少關(guān)注對學生科學精神的測評。此外,缺乏針對科學精神的有效測評手段。紙筆測驗仍是當前教育教學評價的主要方式,而試卷中的題目較多是解答過程固定、答案唯一的良構(gòu)性問題,學生的科學精神水平、教師開展科學精神教育的效果無法被有效檢測。同時也進一步強化了知識的權(quán)威性、試題答案的標準性、解題思維的程序性,束縛了學生的思維空間,抑制了學生的好奇心和創(chuàng)造力。目前,科學精神在現(xiàn)有的考核評價體系中無法被有效檢測是造成實際教學中忽視科學精神的重要原因。
5.教師科學精神素養(yǎng)水平堪憂
科學教師是科學課程的主要實施者,高素質(zhì)的科學教師隊伍是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的保障和前提。當前,科學教師一方面數(shù)量不足,有較大缺口。《中國教育統(tǒng)計年鑒2021》的數(shù)據(jù)測算表明,我國小學科學教育師生比約為1∶442,低于外語、體育、音樂、美術(shù)。全國小學科學教師一半以上為兼任教師,鄉(xiāng)村小學兼任科學教師占比更高[26]。另一方面多數(shù)科學教師素養(yǎng)水平不高。2021年一項研究表明:科學教師學歷水平顯著提升但專業(yè)素質(zhì)缺乏,具有科學教育相關(guān)教師資格的專職教師數(shù)量較少,且部分科學教師沒有參加過專業(yè)培訓[27]。具體來講,在科學精神的形成中教師的“身教”很重要,教師自身在教學中所表現(xiàn)出的求真務實精神、理性精神、懷疑精神、創(chuàng)新精神等,為學生樹立榜樣,潛移默化地影響著學生科學精神的形成。然而中小學科學教師是否具有科學精神、科學精神素養(yǎng)水平是否達標,令人憂慮,亟需關(guān)注。
四、科學精神培育困境的原因追溯
1.傳統(tǒng)文化對科學精神發(fā)展的影響
文化是精神的底蘊,科學精神在我國的形成發(fā)展以傳統(tǒng)文化為土壤,但在某種程度上受到傳統(tǒng)文化的制約。首先,自先秦以來我國學術(shù)文化體系一直籠罩在統(tǒng)治者的政治意識之下,科技與學術(shù)成了為政治服務的工具,背離了科學獨立發(fā)展的規(guī)律性以及自由探索的本性,科學精神難以健康生長[28]。其次,學術(shù)在致思方式上重思辨體悟而輕求實驗證,偏好制造不易檢驗的、內(nèi)涵模糊的思辨概念,惰于進行實驗以及記載實驗,損傷了科學的實證精神[29]。再次,傳統(tǒng)儒家文化關(guān)注的重心在人與社會,輕視對“物”的研究[30]。對事物的分析多依靠直覺和經(jīng)驗,重關(guān)系研究輕實體研究、重宏觀把握輕微觀探查,缺乏理性精神和邏輯思維;“信而好古,述而不作”的學術(shù)原則以及“天地君親師”的師道尊嚴,限制了學術(shù)自由,促使人們養(yǎng)成因循守舊的思維習慣,從不敢懷疑到不會懷疑,創(chuàng)新成為空談[31]。最后,傳統(tǒng)文化中的實用主義價值觀導致“求真求知”的探索活動往往歸屬于儒學“經(jīng)世致用”的目標之下,“學而優(yōu)則仕”的治學理念下也無法產(chǎn)生“為知識而求知識,為智慧而求智慧”的純粹求真精神。當然,傳統(tǒng)文化中也包含著發(fā)展科學精神的積極因素,例如“為學患無疑,疑則有進,小疑則小進,大疑則大進”所傳達的質(zhì)疑精神,“窮則變,變則通,通則久”中蘊含的創(chuàng)新精神等。因此,面對漫長歷史所積淀形成的豐富、深厚的傳統(tǒng)文化,應取其精華、去其糟粕,處理好傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代科學間的沖突與交融,不能直接移植西方模式、照搬西方經(jīng)驗,而要尋求新的、根植于本土文化的科學精神培育模式和路徑。
2.功利主義科學觀造成對科學精神的淡化
功利主義與理想主義是科學教育中的兩種科學觀,“為求實用而認識”的功利主義科學觀強調(diào)科學的工具價值、技術(shù)價值和功利價值,忽視科學的精神價值。近代科學是在民族危機和國家復興的嚴峻歷史背景下,為了“救亡圖存”“富國強兵”向西方學習而來?!皫熞拈L技以治夷”的思想影響下,西方科學被看作是“技”或“器”,直觀展示出一種有形的力量。新文化運動舉起了“民主”“科學”兩面旗幟,突破器物層面,開始在形而上的層面討論科學,注意到了科學精神的重要性。然而對科學內(nèi)涵的不恰當解釋使“民主成了目的,科學成了手段”[32];“科玄論戰(zhàn)”更是使得科學被泛化,走向了唯科學主義,違反了科學精神的本意。隨著杜威訪華,實用主義思潮的大范圍推介使得科學技術(shù)理性的邊界進一步擴大,與中國“實用理性”傳統(tǒng)思維的交匯,促使功利主義科學觀獲得更深層次的認同。新中國成立后,由于社會主義初級階段的根本任務是發(fā)展生產(chǎn)力,科學被視為推動經(jīng)濟增長和社會發(fā)展的工具,人們關(guān)心技術(shù)投入生產(chǎn)所帶來的現(xiàn)實效益,卻缺少對技術(shù)背后科學基本理論問題追根究底的求真探索精神。改革開放帶來了科學的春天,“科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的科學論斷深入人心,然而在日趨復雜的國際競爭環(huán)境中,人們?nèi)詢A向于對這一命題做器物層面和制度層面的解讀,“有沒有用”成為評判科學價值的標準,“用”又主要指向現(xiàn)實的政治利益或經(jīng)濟利益。
功利主義科學觀作為一把“雙刃劍”,一方面促使技術(shù)發(fā)展取得巨大進步,使經(jīng)濟在一段時期內(nèi)得到快速發(fā)展、綜合國力顯著提升;但另一方面,過分強調(diào)科學的功利性,忽視科學精神,將影響科學事業(yè)的健康發(fā)展,甚至使科學淪為技術(shù)的附庸。當下,科技領域“卡脖子”問題亟待解決,科技創(chuàng)新人才隊伍急需壯大,科技自立自強步伐亟需加快,需要在科學精神的價值引領下,恰當把握功利主義和理想主義間的張力,實現(xiàn)科學教育的良性持續(xù)發(fā)展。
五、中小學科學教育中科學精神的培育策略
1.將科學精神培養(yǎng)作為明確的科學教育目標之一
幫助一線教師深刻理解科學精神的內(nèi)涵,認同科學精神培養(yǎng)的重要意義,摒棄以往功利主義的科學觀和教育觀,從“育分”轉(zhuǎn)向“育人”,把科學知識的傳遞、科學方法的學習、科學思維的訓練、科學情感的滲透、科學精神的培養(yǎng)在科學教育中統(tǒng)一起來,確立為科學教育的目標?!读x務教育科學課程標準(2022年版)》中提到的“態(tài)度責任”素養(yǎng)內(nèi)涵中包含科學精神的相關(guān)要素,教師應認真分析、提取“態(tài)度責任”學段目標中有關(guān)科學精神培養(yǎng)的要求,將其細化、分解至科學課的教學目標之中,完善“課程目標—學段目標—教學目標”的科學精神培養(yǎng)目標體系。同時通過解析目標指向具體化、外顯化的學習表現(xiàn),并基于學習表現(xiàn)設計評價指標,從而實現(xiàn)“目標—教學—評價”的一致性。
2.在課程內(nèi)容設計中更多地滲透科學精神
首先,顯性呈現(xiàn)科學精神的相關(guān)內(nèi)容。教材應注重展示科學結(jié)論得出的過程和方法,明確定理、定律的適用范圍,適當補充科學發(fā)展史、科學史上的典型爭論問題、科技前沿成果以及科學家故事等,為教師開展科學精神的教學提供內(nèi)容的依托以及明確的指示要求。其次,教師應合理利用網(wǎng)絡、圖書館、科技館、博物館、動植物園、少年宮、科技企業(yè)等資源,挖掘其中利于科學精神培養(yǎng)的要素,結(jié)合本地、本校的優(yōu)勢與特點,開發(fā)以弘揚科學精神等為主題的特色地方課程和校本課程,充實科學精神教育內(nèi)容。最后,積極開展STEM跨學科教育,可以將社會性科學議題作為內(nèi)容主題和載體,不僅注重物理、化學、生物等科學課程之間的交叉互聯(lián),也要關(guān)注科學課程與人文學科課程間的互融滲透,在科學精神與人文精神的協(xié)同培養(yǎng)中促進學生的全面發(fā)展。
3.加強科學精神教學實踐,充分發(fā)揮科學精神培養(yǎng)的主渠道作用
變革以教師為中心、重知識輕觀念與能力、重理論輕實踐的教學方式??茖W精神源自人們探索自然、改造自然的生動實踐,在“實踐,認識,再實踐,再認識”的知行合一觀念引領下,既要加強對科學精神的理論認識,更要幫助學生在具身體驗中將科學精神納入自己的價值觀。學生的主體性與個性得到充分發(fā)揮,好奇心與求知欲得以滿足,由“學習的追隨者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤袄硇缘男袆诱摺?。教師需要改進教學方法,開展啟發(fā)式、探究式教學,實施項目式、跨學科綜合教學,重視科學探究實踐,強化在做中學、用中學、創(chuàng)中學[33]。在教學中創(chuàng)設學生主動參與的真實問題情境,提供現(xiàn)實的學習挑戰(zhàn),引導學生在以真實問題解決為導向的科學探究與工程實踐中體驗科學家和工程師發(fā)現(xiàn)及創(chuàng)造的過程、領悟科學精神。營造和諧開放的課堂氛圍,鼓勵學生大膽質(zhì)疑,敢于發(fā)表自己的見解,教師不輕易否定學生,注重培養(yǎng)學生的質(zhì)疑批判精神和創(chuàng)新精神。
4.開展課外科技活動,強化科學精神培養(yǎng)
科學精神的培養(yǎng)具有長期性、連續(xù)性的特點,課外科技活動與科學課堂教學相互配合,形成較為完整的學生科學精神培養(yǎng)體系。在科教融合育人理念下,學校既要充分利用校內(nèi)科技資源(如實驗室定期向?qū)W生開放),又要盤活社會科技資源,積極爭取高校、科技企業(yè)、科技館、博物館、青少年科技活動中心等相關(guān)單位的科學教育資源支持,一體化設計學校課程、課后服務和課外實踐,提高科學教育實效性。教師可以充分利用課后服務時間,組織學生積極參與科技制作活動、發(fā)明創(chuàng)造活動、科技競賽活動、參觀科技場館等,也可以科普的形式向?qū)W生介紹科學哲學、科學發(fā)展史、科學社會學等內(nèi)容。以移動學習等方式開啟科學教育的“第二課堂”,引導學生使用網(wǎng)絡科學資源,帶領學生利用課余時間進行一些科學觀察活動、科學調(diào)研活動、科學探究活動等,潛移默化、潤物無聲地培養(yǎng)學生的科學精神。
5.加強科學精神評價研究,規(guī)范科學教師教學行為
評價應超越對認知性內(nèi)容的考察,把對學生科學精神的測評作為評價的目標之一,設定科學的評價要求和標準。充分利用人工智能、腦科學等最新發(fā)展成果進一步開發(fā)有效的測評工具用以對科學精神進行測評。以中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)中科學精神素養(yǎng)的主要組成內(nèi)容,即理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究等為科學精神測評的一級維度,在此基礎上,探索建立并細化二級及以下指標。建立紙筆測驗與實踐考核相結(jié)合、總結(jié)性評價與過程性評價相參照的評價體系,全面考察學生的日常學習、探究實踐、科技活動參與表現(xiàn)等。在評價中,對符合科學精神的行為觀點,如實事求是、理性思維、敢于質(zhì)疑、勇于探索等,通過表揚、獲評高分等方式及時進行正向強化;對違背科學精神的行為觀點則以環(huán)境熏陶、語言引導等方式及時予以糾正。以科學精神的評價指標引導規(guī)范科學教師的教學行為。
6.提高科學教師的科學精神素養(yǎng),提升科學精神教育能力
科學教師專業(yè)化的標準中要納入科學精神的內(nèi)容,在科學教師的職前培養(yǎng)中要有對應的課程,在職后培訓中要有明確的要求[34]。以科學教師科學精神發(fā)展為線索貫通職前和職后兩個階段,增加科學精神教育、科學實踐教育類課程,增加教師“做科學”“悟科學”的體驗。通過職前職后的一體化培養(yǎng),既要提高科學教師科學精神的理論修養(yǎng),使其能夠了解中西方科學精神的演化歷程,深刻理解科學精神的內(nèi)涵,明確科學精神的本質(zhì),認同科學精神教育的價值,從而產(chǎn)生實施科學精神教育的強烈動機。還要提高科學教師科學精神教育能力,幫助教師建立和加強與專業(yè)科技人員之間的合作,設立“科技專家+學校科學教師”的雙師制,暢通科技人員參與科學教育的通道,讓教師、學生在與科技人員的近距離接觸中深刻感悟科學精神[35],在教學中鼓勵學生敢于質(zhì)疑教師和書本,培養(yǎng)學生的質(zhì)疑精神和創(chuàng)新精神。
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[作者:郝琦蕾(1968-),女,山西臨汾人,廣西師范大學教育學部,教授,博士;萬雅馨(1997-),女,山東濟寧人,廣西師范大學教育學部,博士生。]
【責任編輯 趙武星】
*該文為2023年度廣西哲學社會科學課題“廣西中小學生創(chuàng)造性思維培養(yǎng)模式理論與實踐研究” (23BML006)、2023年度廣西師范大學研究生教育創(chuàng)新計劃項目“廣西民族地區(qū)小學生科學素養(yǎng)課堂落實水平評價與提升研究”(JYCX2023001)、廣西教育科學“十四五”規(guī)劃2025年度研究闡釋黨的二十屆三中全會關(guān)于教育重要論述研究重大課題“中小學跨學科主題學習評價指標體系構(gòu)建研究”的研究成果