韓光強(qiáng)
全面提高每一個(gè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)課程的核心理念??茖W(xué)素質(zhì)是指一個(gè)人從小養(yǎng)成、不斷發(fā)展,最基本又是起終身作用的科學(xué)素養(yǎng)和心理品德。如具有良好的科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀,初步認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)以及科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系,具有保護(hù)自然的意識(shí)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的意識(shí),有一定的社會(huì)責(zé)任感,勇于探索樂(lè)觀向上的科學(xué)精神;運(yùn)用科學(xué)概念、理論、原則等處理問(wèn)題的能力;實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;豐富詳實(shí)的科學(xué)知識(shí)等。在學(xué)校教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)有其重要的地位。那么,如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)呢? 筆者根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行闡述。
一、課堂教學(xué),學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)形成科學(xué)素養(yǎng)的主渠道
發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)離不開(kāi)科學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程。教育的重要目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展,科學(xué)課程充分體現(xiàn)這兩者的結(jié)合,突出科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式。在教學(xué)中應(yīng)給學(xué)生提供充分的科學(xué)探究機(jī)會(huì),讓學(xué)生通過(guò)手腦并用的探究活動(dòng),體驗(yàn)探究過(guò)程的曲折和樂(lè)趣,學(xué)習(xí)科學(xué)方法,發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力并增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解。因此,課堂教學(xué)對(duì)學(xué)生科學(xué)知識(shí)的獲得至關(guān)重要。
1加強(qiáng)“雙基”學(xué)習(xí),讓學(xué)生獲得系統(tǒng)的科學(xué)知識(shí)
首先,知識(shí)的傳授總是科學(xué)教學(xué)最基本的任務(wù)。但是,傳授怎樣的知識(shí)是值得講究的。應(yīng)試教育注重考試的知識(shí)點(diǎn),割裂科學(xué)課程作為一門科學(xué)的知識(shí)體系,使學(xué)生獲得零碎的生物、物理、化學(xué)、地理知識(shí)及解釋的知識(shí)層次,使學(xué)生走入死記硬背、單純機(jī)械記憶的死胡同。素質(zhì)教育崇尚人的素質(zhì)的全面發(fā)展,課堂教學(xué)需在科學(xué)知識(shí)整體性和系統(tǒng)性的指導(dǎo)下傳授知識(shí)及學(xué)科思維方式上下功夫,亦即要教會(huì)學(xué)生如何學(xué)。例如,講授“葉的形態(tài)”這一節(jié)時(shí),教師不應(yīng)讓學(xué)生死記葉的形態(tài)、結(jié)構(gòu)等概念,而是應(yīng)該讓學(xué)生通過(guò)觀察、比較,收集葉形標(biāo)本等方法使學(xué)生切身感受到大自然中植物葉的多樣性。其次,要讓學(xué)生學(xué)會(huì)掌握科學(xué)基本技能?;炯寄艿呐囵B(yǎng)是在動(dòng)作中完成的。野外觀察、采集、實(shí)地考察、種植栽培與動(dòng)物飼養(yǎng)、課堂實(shí)驗(yàn)與課外活動(dòng)等都是培養(yǎng)學(xué)生基本技能的途徑。通過(guò)這些活動(dòng),使學(xué)生學(xué)會(huì)使用科學(xué)儀器及用具,完成單因子或多因子的綜合實(shí)驗(yàn),進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法與操作步聚,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并清晰地表述。
2滲透科學(xué)史教育,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容有意識(shí)地向?qū)W生介紹一些科學(xué)家在科學(xué)探索中所表現(xiàn)出的科學(xué)精神。
科學(xué)史科的創(chuàng)始人喬治?薩頓說(shuō)得好,科學(xué)史是自然科學(xué)與人文學(xué)科之間的橋梁,它能夠幫助學(xué)生獲得自然科學(xué)的整體形象、人性的形象,從而全面的理解科學(xué)、理解科學(xué)與人文的關(guān)系??茖W(xué)史既蘊(yùn)含著科學(xué)知識(shí),也蘊(yùn)含著科學(xué)思維及科學(xué)方法的多樣性和創(chuàng)造性,體現(xiàn)著科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神,是對(duì)學(xué)生全面進(jìn)行科學(xué)教育的重要手段。教學(xué)中可運(yùn)用科學(xué)史引入課題,使導(dǎo)入課題生動(dòng)活潑;趣味濃厚;也可以在引入科學(xué)史時(shí),突出知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程。例如,在介紹物理學(xué)家愛(ài)迪生的時(shí)候,向?qū)W生講述他為了尋找合適的白熾燈燈絲材料,選擇了1600多種材料做試驗(yàn),最后終于制成用碳化棉作燈絲的高真空白熾燈泡,使燈泡的使用壽命增強(qiáng)了100多倍。通過(guò)生動(dòng)的例子,使學(xué)生懂得像他們這樣在進(jìn)行科學(xué)研究過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的精神,就是科學(xué)精神的典型體現(xiàn)。
在教學(xué)過(guò)程中除了課本上獲得科學(xué)知識(shí)外,還可以通過(guò)以下途徑讓學(xué)生獲得:
(1)學(xué)習(xí)生活中的科學(xué)知識(shí)
教師在課堂上應(yīng)密切聯(lián)系生活實(shí)際,注意身邊的科學(xué)。如,根據(jù)生活中有些不法商人利用科學(xué)知識(shí)進(jìn)行非法活動(dòng),教給學(xué)生打假識(shí)假的經(jīng)驗(yàn)和常識(shí),如用燒堿催發(fā)海蟄、蹄筋;為節(jié)約成本用洗衣粉和面炸油條油餅;在奶粉中加入三聚氰胺以”提高”產(chǎn)品種的蛋白含量,導(dǎo)致”結(jié)石門”事件等事實(shí);使學(xué)生親身體驗(yàn)到生活離不開(kāi)科學(xué),科學(xué)源于生活。
(2)及時(shí)了解科學(xué)研究的新進(jìn)展
在高科技蓬勃發(fā)展的今天,面對(duì)世界科技飛速發(fā)展的挑戰(zhàn),面臨新課程改革的需要,教師必須轉(zhuǎn)變教育觀念,培養(yǎng)適應(yīng)未來(lái)生存和發(fā)展所必備的科學(xué)素養(yǎng)。因此,教師在課堂教學(xué)中滲透科學(xué)前沿知識(shí),使課堂教學(xué)具有時(shí)代氣息,讓學(xué)生了解一些他們能夠接受的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí),了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)建設(shè)新農(nóng)村、新城鎮(zhèn)和改善人們物質(zhì)與精神生活的作用,從而使他們意識(shí)到科學(xué)與自身和社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系,學(xué)好科學(xué)知識(shí),提高科學(xué)素養(yǎng),樹(shù)立服務(wù)社會(huì)、振興中華的理想。教師在課堂上講到某一內(nèi)容,應(yīng)該及時(shí)向?qū)W生簡(jiǎn)述這一方面的新情況,尤其是某些尖端領(lǐng)域和熱門話題。如學(xué)習(xí)水的知識(shí)時(shí)可向?qū)W生介紹納米技術(shù)在凈水中的應(yīng)用,介紹環(huán)境污染、資源枯竭、生態(tài)惡化等話題;學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)時(shí),介紹核武器的制造、層子的發(fā)現(xiàn),細(xì)胞工程,克隆技術(shù),環(huán)境污染及治理,基因療法等,通過(guò)課堂教學(xué)中的不斷滲透,讓學(xué)生了解現(xiàn)代科技的新成果、新進(jìn)展、新成就及新問(wèn)題,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)代化學(xué)知識(shí)的了解及價(jià)值的培養(yǎng),這樣既豐富學(xué)生的科技知識(shí),又拓展學(xué)生的智力空間和思維廣度。
(3)把科學(xué)放在社會(huì)的大背景下學(xué)習(xí)
社會(huì)的需要推動(dòng)了科學(xué)的發(fā)展,因此,科學(xué)離不開(kāi)社會(huì)。傳染病如艾滋病,不僅僅是一個(gè)醫(yī)學(xué)、生物學(xué)問(wèn)題,更是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題。對(duì)艾滋病的發(fā)病原因,傳染方式,治療手段等的研究,非調(diào)動(dòng)社會(huì)的力量參與不可。只有廣泛宣傳,全民警惕,才能有效控制。再如糧食問(wèn)題:選擇優(yōu)良品種,增加土地利用效率這是問(wèn)題的一個(gè)方面,更涉及到人口、環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多方面的因素。還有能源問(wèn)題,尤其能源緊缺的今天,油價(jià)飛漲,樹(shù)立節(jié)能觀。利用唐山、汶川地震樹(shù)立地震自我保護(hù)意識(shí)同時(shí)進(jìn)行情感教育等??梢?jiàn),教師應(yīng)時(shí)刻聯(lián)系社會(huì)實(shí)際,加強(qiáng)科技與社會(huì)的聯(lián)系,使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的緊迫感。
二、活動(dòng)課,學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)方法與科學(xué)態(tài)度的主陣地
學(xué)生的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成,主要通過(guò)活動(dòng)課程來(lái)實(shí)現(xiàn),如實(shí)驗(yàn)課、課外活動(dòng)、科學(xué)園地等??茖W(xué)方法的獲得,科學(xué)態(tài)度的確立,必須讓學(xué)生在”做科學(xué)”中取得直接經(jīng)驗(yàn),獲得第一手資料,教師由幕前到幕后,以學(xué)生為主體,從中了解科學(xué)的一般方法??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)大致可分為兩種:一為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),即用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證理論;另一種為探索性實(shí)驗(yàn),即用實(shí)驗(yàn)來(lái)得到未知的結(jié)論。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可用過(guò)程式教學(xué)方法。也就是讓學(xué)生主動(dòng)地去參與獲取知識(shí)的過(guò)程。如唾液淀粉酶分解淀粉的實(shí)驗(yàn)。其過(guò)程如下:
——問(wèn)題的提出(白米飯細(xì)嚼后為什么會(huì)變甜?)
——提供背景資料(米中大部分是淀粉,口腔能分泌唾液。)
——學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)(三組分組對(duì)比實(shí)驗(yàn))
——組織學(xué)生討論(三組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的異同)
——教師引導(dǎo)得出結(jié)論 (唾液中含有淀粉酶,能把淀粉分解成麥芽糖)
——通過(guò)以上實(shí)驗(yàn),學(xué)生帶著問(wèn)題,主動(dòng)參與,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中了解實(shí)驗(yàn)的目的,采取的步驟,理論依據(jù),現(xiàn)象差異,結(jié)論的得出。科學(xué)方法如邏輯推理、比較研究等科研方法和科研手段就包含在實(shí)驗(yàn)中。同時(shí)也能在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)他們的科學(xué)態(tài)度??茖W(xué)的核心是探究,探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的好奇心和鉆研精神。學(xué)生在未知結(jié)論時(shí)利用正確的科學(xué)方法,采取有效的步驟,從實(shí)驗(yàn)中得到結(jié)論。如上述的唾液淀粉酶分解淀粉的實(shí)驗(yàn),只要稍作改進(jìn),便可成為一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn):溫度對(duì)酶催化作用的影響。其實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)如下:將全班分成二十組。第一組、第二組將唾液溫度維持在人體溫度(37攝氏度),第三組到第十二組分別提高唾液溫度(每一梯度為5攝氏度)。第十二組到第二十依次遞減溫度(每個(gè)梯度為5攝氏度)。然后將溫度不同的唾液分別加到已滴加等量碘液的淀粉溶液中。最后觀察藍(lán)色是否褪去,褪去的時(shí)間的差異。由此可以繪制到一張唾液淀酶催化淀粉能力與溫度之間的曲線圖,從圖中自然會(huì)得出結(jié)論。在整個(gè)過(guò)程中,學(xué)生會(huì)帶著探究欲望做實(shí)驗(yàn),促使他們認(rèn)真仔細(xì)進(jìn)行觀察和思考,加上教師及時(shí)對(duì)學(xué)生贊賞和鼓勵(lì),使他們都有成功的快樂(lè)感,會(huì)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。這一類實(shí)驗(yàn)同樣可以使學(xué)生學(xué)到一些科學(xué)方法,從中得到許多啟示。