基礎教育階段科學(xué)教育論文
現代科學(xué)教育不同以往將培養科學(xué)精英主義作為科學(xué)教育的主要任務(wù)，而是注重全體公民科學(xué)素養的普遍提高�；A教育階段作為學(xué)校教育的起源，對學(xué)生的終生教育有著(zhù)引領(lǐng)和啟蒙的重要意義。為此，世界各國紛紛對基礎教育階段科學(xué)教育加大成本投入、研究力度。本文建立在科學(xué)教育與科學(xué)世界、生活世界、科學(xué)史哲密切聯(lián)系的大背景下，有機結合三維目標展開(kāi)論述。
一、創(chuàng )設真情流淌的生命課堂
學(xué)習是智力因素和非智力因素相互作用的過(guò)程。如今的學(xué)習從屬于認知、理解的智力范疇，已滲透、擴展到情意、價(jià)值觀(guān)等非智力領(lǐng)域。學(xué)生的科學(xué)學(xué)習過(guò)程是知識積累、能力提高的過(guò)程，同時(shí)也是情意發(fā)展、人格健全的過(guò)程。情感態(tài)度和價(jià)值觀(guān)作為聯(lián)系科學(xué)與人文的紐帶，可以深化教育，促進(jìn)科學(xué)與人文的融合。同時(shí)，又能優(yōu)化教學(xué)效果，提高學(xué)生學(xué)習效率，完善學(xué)生個(gè)性成長(cháng)［1］�？茖W(xué)課程的學(xué)習中，尤須注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和熱情，樹(shù)立科學(xué)正確價(jià)值取向，增強社會(huì )責任感和使命感。
�。ㄒ唬┨接慡TSE的關(guān)系中的真善美。
當今，人們在充分享用著(zhù)科技所賜予的豐碩成果時(shí)，也體驗著(zhù)種種科技異化帶來(lái)的惡果。各種生態(tài)失衡、環(huán)境污染、物種滅絕等越來(lái)越嚴重的全球性生態(tài)危機，嚴重威脅到人類(lèi)的生存。通過(guò)STSE課程，有助于學(xué)生更客觀(guān)、更全面的地認識科學(xué)，啟發(fā)學(xué)生思考技術(shù)、經(jīng)濟、社會(huì )與環(huán)境之間的關(guān)系，培養學(xué)生的價(jià)值判斷力。一方面，通過(guò)科學(xué)技術(shù)發(fā)展對社會(huì )的雙重作用，培養學(xué)生辯證地看待科學(xué)技術(shù)的正面效能和負面影響。在科學(xué)課學(xué)習中，教師針對現實(shí)生活中存在的問(wèn)題，如人口問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題、能源問(wèn)題等造成全球性危機的問(wèn)題，選取適當的主題引導學(xué)生進(jìn)行交流討論，通過(guò)原因分析、策略研究、方案設計等系列過(guò)程，學(xué)生逐漸從思想上正視科學(xué)產(chǎn)生的作用和影響，才不會(huì )將崇尚科學(xué)變異成對科學(xué)的宗教崇拜。在學(xué)生自主討論和教師的引導總結中，不斷讓學(xué)生意識到這一切問(wèn)題的出現從正反兩方面說(shuō)明，科學(xué)技術(shù)不僅不是萬(wàn)能的，而且其發(fā)展方向的迷失會(huì )給人類(lèi)文明帶來(lái)極大的威脅，甚至可以達到毀滅性的程度［2］。另一方面，培養學(xué)生的社會(huì )責任感和重視確立正確的科學(xué)價(jià)值取向。教師通過(guò)對社會(huì )熱點(diǎn)問(wèn)題的專(zhuān)題學(xué)習和研究，學(xué)生可以從多種角度對這些問(wèn)題進(jìn)行評價(jià)，嘗試做出價(jià)值判斷和道德分析。從牛肉生產(chǎn)到人類(lèi)的繁殖，從自然保護區到‘克隆羊’，從水中充滿(mǎn)雌激素的河流到布滿(mǎn)核放射塵埃的谷地，這些人類(lèi)自己所創(chuàng )造的環(huán)境。其中涉及的問(wèn)題客觀(guān)的說(shuō)明，現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，正在沖擊和改變著(zhù)人們的價(jià)值觀(guān)念、倫理觀(guān)念及其他社會(huì )觀(guān)念。教師應善于引導學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)與社會(huì )倫理道德之間的問(wèn)題，分析科學(xué)技術(shù)的使用是否尊重生命？是否尊重人性，克服了人性危機，確立了人的尊嚴？是否協(xié)調了人與自然的關(guān)系？在教師與學(xué)生不斷深入追問(wèn)和反復的價(jià)值判斷、道德分析中，引導學(xué)生趨向對真善美的價(jià)值追求。
�。ǘ┏謬乐數膽B(tài)度對待科學(xué)學(xué)習。
學(xué)生結合科學(xué)史哲的學(xué)習，逐漸轉變以往對科學(xué)學(xué)習不正確和簡(jiǎn)單化的觀(guān)點(diǎn)。學(xué)生能認識到科學(xué)知識的成長(cháng)不是一個(gè)常態(tài)的、線(xiàn)性累積過(guò)程，也不是一種新的事實(shí)、理論不斷加成的過(guò)程�？茖W(xué)在不斷發(fā)展中，不僅體現為“累積式”的量變，還是“革命式”的質(zhì)變過(guò)程。由此，科學(xué)學(xué)習不是簡(jiǎn)單的知識累積，而是新舊范式的轉變過(guò)程。學(xué)生要促成這一轉變：首先，樹(shù)立問(wèn)題意識，即學(xué)生在進(jìn)行認識活動(dòng)時(shí)，通過(guò)對認識對象的深刻洞察、懷疑、批判等多種方式，產(chǎn)生認知沖突，經(jīng)過(guò)深入思考后仍困惑不解時(shí)，出現了一種具有強烈的探索情境的真實(shí)問(wèn)題或想做出發(fā)現式創(chuàng )新的一種心理狀態(tài)［3］。這種心理狀態(tài)驅使學(xué)生不斷積極思維，對問(wèn)題作出大膽假設，小心求證，直至問(wèn)題解決。其次，養成證據意識，尊重事實(shí)，重視客觀(guān)求證，以嚴謹的態(tài)度尋找證據，學(xué)生所展示的證據越多，就越能引發(fā)對原先想法的反思，從而促成假設、預測、推理、解釋、交流、質(zhì)疑等思維活動(dòng)的積極展開(kāi)，有利于激發(fā)學(xué)生內在的學(xué)習動(dòng)機和學(xué)習興趣。最后，加強學(xué)生細心、耐心、恒心、包容心等心理品質(zhì)。
二、構建縱橫聯(lián)通的智慧課堂
布魯納認為，學(xué)習的實(shí)質(zhì)是一個(gè)人把同類(lèi)事物聯(lián)系起來(lái)，并把它們組織成賦予它們意義的結構，即知識的學(xué)習就是在學(xué)生的頭腦中形成學(xué)科的知識結構。學(xué)生在不斷完善認知結構的同時(shí)，也能夠獲得認識事物的一些普遍方法。
�。ㄒ唬┦崂韺W(xué)生心中的科學(xué)。
科學(xué)作為一種知識體系，它由多學(xué)科知識高度聚合而成。一定意義上說(shuō)，學(xué)生學(xué)習知識主要是掌握概念和由概念組成的系統，通過(guò)對概念的學(xué)習加深客觀(guān)事物之間的聯(lián)系。學(xué)生通過(guò)學(xué)會(huì )如何使用“概念圖”、“V形圖”等科學(xué)思維工具之后，借助少數大概念為核心建構科學(xué)概念體系，幫助探討事物之間的關(guān)系，關(guān)注事物的復雜性和整體性，認識和體會(huì )知識的形成和重構的過(guò)程。在學(xué)習過(guò)程中，教師要重點(diǎn)關(guān)注教材中重復性與割裂性的內容編排，打破原有教材的編排體系，根據知識的內在聯(lián)系將教材內容重新整合為層層深入的知識體系。讓學(xué)生在學(xué)習系統化、結構化的知識過(guò)程中，自主把握科學(xué)知識的內在聯(lián)系，借助科學(xué)思維工具給自己栽種一棵棵知識樹(shù)。通過(guò)構建知識網(wǎng)絡(luò )，讓學(xué)生抓對立、清異同、悟聯(lián)系，梳理自己心中的科學(xué)。這樣不僅有利于清晰明了的掌握科學(xué)概念，還能更樂(lè )于參與科學(xué)實(shí)踐，對重要原理的深入探索，有助于提高學(xué)生思維的邏輯推演能力，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的整合理解能力。
�。ǘ┘ぐl(fā)學(xué)生成長(cháng)的科學(xué)。
科學(xué)知識，既是靜態(tài)的又是動(dòng)態(tài)的，既要建構一個(gè)個(gè)知識網(wǎng)絡(luò )圖，又要于行動(dòng)體驗中不斷進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正和知識創(chuàng )新。隨著(zhù)吸納、類(lèi)化、整合知識的增多，它不斷膨脹并向外輻射，從而使學(xué)生的知識層次愈高，知識覆蓋面愈廣，知識的遷移性和普涉性愈強［4］。學(xué)生在建構知識網(wǎng)絡(luò )的同時(shí)，也在科學(xué)實(shí)踐中不斷檢驗、修正和完善，經(jīng)由思考、探索、研究等活動(dòng)，以求真、求善、求美的有機統一作為吸納知識、類(lèi)化知識和整合知識的價(jià)值標準，剔除迷信和教條的內容，刪改愚昧和偏見(jiàn)的理解，不盲目崇尚非理性權威的共識，通過(guò)質(zhì)疑、追問(wèn)、辯護、反駁、反思等行動(dòng)對自身的想法負責，對科學(xué)知識進(jìn)行類(lèi)化、整合、凝練、提升，賦予它新的發(fā)展因子。學(xué)生在不斷完善認知結構的同時(shí)，還要讓學(xué)生感悟科學(xué)知識、科學(xué)現象、某一科學(xué)知識內部各要素之間的聯(lián)系，從而感悟事物之間的普遍聯(lián)系。
三、鋪設思維碰撞的實(shí)踐課堂
皮亞杰說(shuō)過(guò)，動(dòng)作是智慧的根源。因此，如何在課堂教學(xué)中創(chuàng )設以科學(xué)思維為核心的腦力活動(dòng)和動(dòng)手操作活動(dòng)有機結合的情境，引導學(xué)生在各種科學(xué)實(shí)踐中積累經(jīng)驗，提升觀(guān)察、試驗、猜想、驗證及推理概括的能力。只有“實(shí)踐”才能獲得真知，才能讓猜想與假設轉化為真理。學(xué)生的思維是在活動(dòng)中發(fā)生的，并隨著(zhù)活動(dòng)的深入而得到發(fā)展，從而讓學(xué)生的“雙手”閃爍出創(chuàng )造性思維的光芒。
�。ㄒ唬⿺[脫形式主義的探究，重視科學(xué)觀(guān)察活動(dòng)。
當前基礎教育階段的“科學(xué)探究”將課堂科學(xué)探究等同于學(xué)習“科學(xué)（思維）方法”和“科學(xué)（實(shí)驗）方法”，科學(xué)探究被程式化地分解為提出問(wèn)題、作出假設、設計探究方案、搜集證據、作出解釋、討論交流等步驟反復運行，步驟化的探究活動(dòng)沒(méi)有引發(fā)學(xué)生更多的科學(xué)思維，學(xué)生僅是“依樣畫(huà)葫蘆”的進(jìn)行探究活動(dòng)�？茖W(xué)實(shí)踐通過(guò)扭轉課堂探究活動(dòng)模式化傾向，轉變固定的、按部就班的步驟進(jìn)行探究活動(dòng)，不在于追求普適的、固定的“科學(xué)方法”，擺脫探究的形式化，注重探索科學(xué)家的真實(shí)探究活動(dòng)，開(kāi)放學(xué)生的科學(xué)思維�？茖W(xué)思維活動(dòng)的源泉在于觀(guān)察活動(dòng)，科學(xué)課上學(xué)生的大多數科學(xué)學(xué)習活動(dòng)都可以被理解為某種意義上的觀(guān)察活動(dòng)。分類(lèi)是有比較的觀(guān)察，測量是精確的觀(guān)察，實(shí)驗是經(jīng)過(guò)精心設計的觀(guān)察，分析是對觀(guān)察結果關(guān)系的認識，解釋是對觀(guān)察現象的闡釋并產(chǎn)生理論。在科學(xué)學(xué)習活動(dòng)中，不同的學(xué)生由于自身的知識背景不同，決定了觀(guān)察到的現象、獲得的數據、所作出的解釋不可能完全一致。在觀(guān)察活動(dòng)中，學(xué)生對觀(guān)察重點(diǎn)的把握，對觀(guān)察現象真假的辨別以及產(chǎn)生原因的預測，對觀(guān)察現象和數據的記錄，與其他同學(xué)針對觀(guān)察結果進(jìn)行比較和分析，以及對觀(guān)察結果的驗證，等等，通過(guò)這些科學(xué)觀(guān)察活動(dòng)，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。
�。ǘ┌l(fā)展科學(xué)思維，激發(fā)想象力和創(chuàng )造力。
小學(xué)階段的學(xué)生思維活躍，具有極大的可塑性和發(fā)展空間，小學(xué)四年級是小學(xué)生思維發(fā)展的質(zhì)變期，若能抓住關(guān)鍵期充分挖掘和培養小學(xué)生的思維品質(zhì)，借助開(kāi)展形式多樣的創(chuàng )造性活動(dòng)，有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心，解放學(xué)生的大腦，發(fā)揮想象力，有益于學(xué)生今后的生活、學(xué)習和發(fā)展。在小學(xué)科學(xué)課中，各個(gè)學(xué)校都采用了多種多樣生動(dòng)有趣的科技活動(dòng)方式，調動(dòng)學(xué)生的積極性。如開(kāi)設小發(fā)明課，開(kāi)展競賽活動(dòng)，征集最優(yōu)方案，組織課外小組、觀(guān)摩、參觀(guān)，專(zhuān)家開(kāi)講座等�？萍蓟顒�(dòng)是一種基于問(wèn)題、項目、任務(wù)的探究性學(xué)習，在各種科技活動(dòng)中，學(xué)生矚目生活的需要或是迸發(fā)的奇思妙想，檢索到自身想要解決的問(wèn)題，產(chǎn)生發(fā)明選題，并鎖定選題進(jìn)行發(fā)明設計與實(shí)踐。在教師的引導下，借助“缺點(diǎn)列舉法”、“對比類(lèi)此法”、“逆向思維法”、“問(wèn)題追蹤法”等方法，啟發(fā)自身的想象力，在同伴協(xié)作與互助，以類(lèi)似科學(xué)家的研究活動(dòng)，全身心參與實(shí)踐，在操作過(guò)程中不斷完善和改進(jìn)自己的方式方法、方案設計，尋求最優(yōu)方案設計，最終解決問(wèn)題并向公眾呈現自己發(fā)明和創(chuàng )造的成果。通過(guò)學(xué)生的小發(fā)明、小創(chuàng )造及小論文的作品，學(xué)生從具體形象思維，即一種實(shí)體思維，逐漸向于理論性邏輯思維轉變.
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