第13章 在常识教学中培养学生科学素养
未来社会将是一个高度信息化的社会、知识发展型社会,它需要更多具有不断学习、探索新事物能力的人。为适应科学技术高速发展和经济全球化的挑战,已开始把注意力放在培养学生一系列新的能力上,特别要求学生具备迅速地筛选和获取信息,准确地鉴别信息的真伪,创造性地加工和处理信息的能力,并把学生掌握和运用信息技术的能力作为和读、写、算一样重要的新的终生有用的基础能力,在知识经济时代,信息素养已成为科学素养的重要基础。每一个生活在科学技术高速发展时代的人,从小就明显地感受到了科学技术所带来的种种影响。因此,从小就必须注重培养学生良好的科学素养,通过科学教育使学生逐步领会科学的本质,乐于探究,热爱科学,并树立社会责任感;学会用科学的思维方式解决自身学习、日常生活中遇到的问题。
科学素养的主要内涵
一般说来,学生的科学素养应涉及到三个方面:
第一科学态度、情感与价值观;
第二科学探究的方法与能力;
第三科学知识与技能。
学校的科学教育要以促进每个学生的发展和全面提高青少年的科学素养为核心,以培育科学态度、情感与价值观为主导,以发展学生创新精神、形成独立思考和探索实践能力为重点,以适应学习化社会所需要的基础科学知识及其技能的学习为基础,以理解科学、技术与社会的关系为背景,在自主学习过程中养成科学的行为和习惯。要把作为科学实践指导与规范的科学思想(包括科学态度、科学精神),以及它所应用或创新的科学方法与科学知识的教学结合起来,克服单纯传授知识的不足,帮助学生在学习科学知识的同时也受到科学思想与科学方法的熏陶,从而培养比较全面的科学素养。
在进行科学知识教学中,把科学与技术的社会功能以及社会、技术对科学发展的推动作用渗透进去,帮助学生了解和认识它们之间的相互作用与相互关系,特别是自然科学对经济发展和社会进步的作用与意义及其在实践中的运用,从而建立起比较符合时代特征的科学观和以科学实践服务社会、服务祖国的自觉意识,并学会在实践中逐步综合地加以运用。
培养学生科学素养的原则
(1)力求体现科学本质
科学本质的内涵是多方面的,其过程是科学探究活动,其成果是科学理论知识,其认知主体是科学家,其活动规范是科学精神,其社会功能是促进社会的物质文明和精神文明建设。我们要从这种广义的观点出发,把对科学教育和科学素质的理解,建立在这种对科学本质的认识基础上。科学教育不仅要涉及到科学知识的传授,而且还要涉及到科学探究能力和科学精神的培养,以及对科学、技术与社会关系的认识。
(2)全面提高科学素质
根据上述广义的科学本质的观点和科学教育的内涵,科学素质就不只是科学知识一个方面,还涉及到科学思想、科学方法和科学精神等方面。
(3)普及性、基础性和发展性相统一
确定学生应具备的科学素质的具体内容,应面向全体学生,而不是少数精英分子,所以它应该具有普及性。同时还应考虑到学生的年龄特征和认知特点,小学生正处于学知识、长知识的阶段,正处于从具体形象思维向抽象思维过渡的阶段,对其进行科学素质的教育应与这种特点相符。要选择那些对他们这个年龄段来说是最重要、最基本的科学素质。此外,还必须面向世界,面向未来,面向现代化,全面考虑基础性与现代化的关系,基础性与发展性的关系,要选择那些与现代科学技术的发展有关,与学生今后终身学习有关,又是他们能够接受的、能反映时代特征的新内容。
培养学生科学素养的途径
小学常识学科是现阶段对小学生进行科学启蒙教育的课程,它非常重视培养学生学科学、爱科学、用科学。因此,在教学中培养学生的科学素养就成为常识教学目标重要的内容,也是常识教师义不容辞的责任。在平时的教学中,我们努力以新课程标准的基本理念来指导我们的教学,让学生亲身经历一些以探究为主的学习活动,培养他们的好奇心和探究欲,发展学生对科学本质的理解,使学生学会一些探究解决问题的策略,力争为学生今后的学习和生活打下较好的基础。
(1)挖掘教材因素,普及科学知识
科学知识在科学素养中起着基础性的作用。人们的科学素养不高主要在于科学知识的弱化。作为常识教师,我们要教育学生努力学习科学知识,不断强化科学意识,用科学知识武装自己的头脑,用科学素养撑起前进的风帆。
①获得基本的科学知识“为什么会打雷下雨?为什么有冬天夏天?”学生不知道的奥秘有万万千千。常识课作为一门独立的学科,有其独特的认识对象。它以学生常见的事物和现象为主要认识对象,涉及到生命世界、物质世界、地球和宇宙等诸多科学知识领域。
我们要充分发掘教材,通过常识课的学习,使学生知道与周围常见的事物有关的科学知识。如中高年级教材中既有探索自然界物质是相互联系的内容:绿叶制造养料与水分、阳光的联系,种子的萌发与空气、温度之间的关系等,也有探索自然界物体运动变化规律的内容:热的传导、月球的变化、生物的进化等等。我们通过这些知识的教学,能使学生初步掌握了一些自然变化的规律。
②培养科学的世界观充分发掘教材,培养学生辨证唯物的世界观。在常识教材中,到处蕴涵着“自然是有物质组成的”,“生物是不断进化的”,“自然界的物质是运动变化的”,“历史是人民群众创造的”等辨证唯物主义世界观。
我们应教育学生用辨证唯物主义的观点看待世界,看待世界与人的关系,要教育学生相信科学破除迷信,要让学生知道世界是可以认识的,懂得一切事物是按自身的规律不断运动变化的,事物之间是相互联系相互影响的。我们可以通过教材提供的各种具体的常见事物和现象,如花草树木、鱼虫鸟兽、月相变化、物体运动、人际交往等等,使学生从感性上认识各种事物和现象,不断积累感性经验。有了这些基础,学生将来辨证唯物主义世界观的树立也就水到渠成了。
(2)通过实践活动,掌握科学方法
科学方法是科学素养的重要组成要素,是科学的认识方法。我们要改革传统的教学模式,积极引导学生从客观实际中探求知识,让学生在科学探究中收集信息、处理信息,并从中获得新的知识。这样他们得到的才可能不仅仅是知识,还有科学思想和方法等。因此,在常识教学过程中,我们要善于通过科学探究活动使学生掌握一定的科学方法。
①培养实验、观察、制作的能力常识课中有大量的观察、实验、制作等活动,我们让学生亲自动手进行观察实验,使学生不仅从中学习科学知识,获取探索乐趣,还培养了科学的行为方式。
在实验方面,指导学生认识和使用一些简单的仪器,学习初步的设计实验的方法,会做一些基本的分组实验,包括验证性实验、探索性实验和测定性实验等等;
在观察方面,指导学生观察各种事物现象的观察方法,包括明确观察目的,把握观察重点,有计划有步骤地按顺序观察、多角度观察,边观察边思考、边观察边研讨、边观察边记录等等,从而培养学生认真细致的科学态度,掌握基本的科学方法。
在制作方面,指导学生制作一些简易的科学模型,如岩石标本、昆虫模型、植物标本等;还要让学生能综合运用所学的知识,制作一些带有创造性的科技作品。
②传授科学探究的方法在探究实践活动中,我们教给学生“提出问题——作出假设和预测——计划与实践——结论与思考”的科学研究的基本方法。在教学“水的浮力”时,其中有这么一个环节,我们刚完成让浮在水面的潜水艇下沉的实验。这时,有学生就提出了怎样让沉在水底的潜水艇浮起来的问题。老师及时表扬了这位同学,并要求大家分组讨论、动手试试怎样解决这一问题。结果在同学们讨论、实践的基础上,在教师的巡回指导下,各实验小组均提出了自己的假设,并通过实验来进行验证,最终圆满解决了这一问题。使学生在真刀真枪搞科学的过程中,学会了科学探究的方法,获取新知发展能力。
我们还教给学生记录与整理、思维和逻辑等科学研究的方法,使学生逐步养成从实际出发、实事求是分析问题的习惯,养成他们全面而不片面、联系而不孤立、发展而不静止地看问题的习惯,从而使学生学会良好的科学方法。
③关注探究过程,倡导科学精神科学素养的核心是科学精神。它是一个人在处事行事中所具有的一种精神气质,是一种执着的探索精神。有利于小学生形成科学的认知方式和科学的自然观,并将丰富他们的童年生活,发展他们的个性,开发他们的创造潜能。
科学精神只有在科学实践中才能真正养成。新课程标准指出“科学探究是科学学习的核心”,学科学的中心环节是探究。学生们应该在积极地参与科学探究的过程中逐渐对自然界有所认识。对从学生们所亲历的事物中产生的一些实际问题进行探究,是科学教学所要采取的主要做法。应该尽可能地提供机会让学生在他们力所能及的范围内从事科学探究。科学探究活动在科学学习中具有重要价值:通过“做科学”(即“科学探究”活动)来学科学,在这一过程中学生们就可以把科学知识与观察、推理和思维的技能结合起来,从而可以能动地获得对科学的理解。因此,在教学中我们尽可能给学生提供较多的活动方式和活动机会,使学生在科学实践中锻炼、学习和体验,使他们在实践中享受科学探索的乐趣,在实践中萌生科学精神。
科学精神就是实事求是的精神,我们让学生懂得对任何发现都应该问一下是真是假,可靠还是不可靠。所谓的“眼见为实”,也有它的局限性。例如太阳的东升西落现象恰恰是地球围绕太阳自西向东运动的反映。“实践是检验真理的唯一标准”。任何一个科学结论的产生都必须通过实践的检验,必须采取科学的方法。我们让学生懂得,只有按照科学方法设计的,在严格的科学检查和验证下进行的实验,才具有科学意义。
辩证的怀疑和批判意识是科学精神的内在要求。其实,书本上的东西和权威们的说法,都是在当时当地的客观情况下得出的结论。如果爱因斯坦不突破牛顿关于时间和空间的观念,就不可能提出相对论。敢于怀疑,善于怀疑,才会去钻研、去创新。所以,我们鼓励学生解放思想,大胆猜想,大胆向教师质疑问难,树立起肯疑、敢疑和善疑的优秀品质。
利用现代信息进行培养
21世纪人类已全面进入信息时代,并以计算机网络在人类社会生活中的全面深入运用为特征。网络化社会的交往超越了时间和空间的限制,使不同地域、甚至不同时代的人展开便捷的交往,网络又使全球的信息资源以多种不同的方式实现集约化共享,使人们便捷获取。这是人类历史上迄今为止所发生的最深刻的社会变革之一。因特网促进了科学探究中搜集整理信息、思考与讨论、表达与交流的作用。在进行“南极见闻”、“宝岛台湾”等地理课文的教学中,我们要充分发挥网络的作用,教师先从因特网上下载大量有关的信息,课堂上让学生从网络中通过查询、检索,使学生获取大量的信息、得到多种学习材料,同时也培养学生自主学习的能力;还可以把因特网中的学习资源作为分析、思考、探究、发现的对象,以帮助自己理解原理,并掌握分析和解决问题的步骤。学生之间也可以进行分组讨论,彼此之间进行交流,表述观点,对同学的学习结果进行分析、评价。也就是我们提出的“资源支持、问题发现、智慧共享、动手创造。”
总之,培养小学生的科学素养是全面实施素质教育的要求,是时代和民族发展、科学技术对未来人才素质的需要。小学常识课是培养学生科学素养的主阵地,在教学中,我们一定要采取多种有效措施,要积极普及现代科学知识、倡导科学方法、弘扬科学精神,大力提高学生的科学素养。