文 張 斌 馬春生 王友寧

培養(yǎng)高中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的科技教育策略

文 張 斌 馬春生 王友寧

對學(xué)生進行科技教育的目的是：培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生成為具有一定科學(xué)素養(yǎng)的合格公民。

然而，從高中教育實踐層面看，存在著課程結(jié)構(gòu)的“學(xué)科本位”、學(xué)科教學(xué)的“知識本位”、科技活動的“功利本位”現(xiàn)象，缺乏對學(xué)?？萍冀逃南到y(tǒng)性和策略性的研究，導(dǎo)致學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的不均衡。

高中科技教育應(yīng)當(dāng)面向全體學(xué)生，著眼于學(xué)生全面發(fā)展、終身發(fā)展、個性發(fā)展，提高學(xué)生積極參與社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的科學(xué)素養(yǎng)。

高中的科技教育，應(yīng)當(dāng)注意利用校內(nèi)、校外豐富的科技教育資源，開發(fā)適應(yīng)學(xué)?？萍冀逃牟呗?，構(gòu)建立體化的科技教育模式。

在長期的科技教育實踐中，我校歸納、總結(jié)出科技教育的六大策略：目標(biāo)導(dǎo)向策略、課程統(tǒng)整策略、評價激勵策略、師生協(xié)同策略、文化滋養(yǎng)策略、科技教育共同體策略。

一、目標(biāo)導(dǎo)向策略

目標(biāo)導(dǎo)向就是明確學(xué)?？萍冀逃蛯W(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展目標(biāo)，并使之成為學(xué)校建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。

針對我校的實際，我們制定了學(xué)?？萍冀逃l(fā)展的4個目標(biāo):一是由少數(shù)到全體——把對少數(shù)人進行的科技教育變成對全體學(xué)生的科技教育；二是由單純到綜合——把單純的活動的科技教育形式變成綜合的多方位科技教育形式；三是由封閉到開放——把封閉的校內(nèi)科技教育形式變成開放式的走向社會走向世界的科技教育形式；四是由特色變特質(zhì)——把科技特色變成學(xué)校的特質(zhì)，讓每一位師生身上都具有與眾不同的高科學(xué)素養(yǎng)的氣質(zhì)。［1］

在科技教育發(fā)展目標(biāo)的引領(lǐng)下，學(xué)校建設(shè)了數(shù)學(xué)、生物、地理、物化數(shù)字實驗室，高科技的開心農(nóng)場，籌建創(chuàng)新實驗室、天文觀測站等；對校園環(huán)境進行與科技教育目標(biāo)一致的整合；開展綜合性科技實踐活動，強化對學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，組織教師開展全國教育科學(xué)規(guī)劃專項課題“在科技教育中培養(yǎng)高中生科學(xué)素養(yǎng)的策略研究”。近五年，學(xué)校的科技創(chuàng)新項目3次獲得全國青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎，學(xué)校成為江蘇省科技教育課程基地，科技教育品牌效應(yīng)日益突出，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平越來越高。

二、課程統(tǒng)整策略

課程統(tǒng)整是圍繞學(xué)校科技教育目標(biāo)，通過課程設(shè)計將分散在各科中的相關(guān)科技知識、技能、經(jīng)驗統(tǒng)整在學(xué)生的高中學(xué)習(xí)的各個階段中。從而“以真實世界中具有個人和社會意義的問題作為組織中心，透過與知識的應(yīng)用及有關(guān)的內(nèi)容和活動，使學(xué)生將課程經(jīng)驗統(tǒng)整到他的意義架構(gòu)中，并親身經(jīng)驗解決問題的方法，達(dá)成經(jīng)驗和知識的統(tǒng)整”。［2］

學(xué)科教學(xué)、校本課程、科技活動是科技教育中的課程統(tǒng)三大途徑。

學(xué)科課程是學(xué)?？萍冀逃闹黧w。在學(xué)科教學(xué)中以科學(xué)發(fā)展史、探究實驗、概念思維為切入點，突出核心教學(xué)內(nèi)容，進行模型建構(gòu)，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和科學(xué)技能。

校本課程有較強的靈活性、適應(yīng)性，給我們整合利用校內(nèi)、社會、高校資源開發(fā)豐富和有特色的科技教育校本課程提供了巨大的空間。以主題單元的內(nèi)容形式、綜合實踐活動為主的課本課程形態(tài)和必選加自選的形式實施校本課程，可以讓學(xué)生在實踐活動中綜合運用各學(xué)科知識解決實際問題。

科技活動以課外活動小組為主，注重實踐和創(chuàng)新，注重培養(yǎng)有特長的學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。注重“創(chuàng)新、體驗、快樂”的理念，進行“多樣化活動”，為學(xué)生在學(xué)科教學(xué)和校本課程外提供進一步發(fā)展的空間。

例如：關(guān)注食品安全校本課程，聯(lián)系社會實際，以食品安全為核心，設(shè)計了“揭開地溝油‘變清’的秘密”“轉(zhuǎn)基因食品的利與弊”“反季節(jié)蔬果中的植物激素”“問題奶粉”等主題單元活動。在“揭開地溝油‘變清’的秘密”這一主題單元活動中，讓學(xué)生通過資料查找認(rèn)識食品安全對保障人的身體健康的重要性，地溝油流入餐飲業(yè)對人體帶來的危害，了解地溝油的無害處理等。并對收集到的資料進行整理加工，寫成小論文。利用化學(xué)、生物學(xué)科的知識，設(shè)計“讓地溝油‘變清’的實驗方案”，并依據(jù)各自的方案進行實驗，對不同方案的實驗結(jié)果進行比對分析，改進實驗試劑、步驟，方法，在優(yōu)化實驗方案后再次實驗。［3］這一主題單元活動的選題與日常生活息息相關(guān)，活動的實施突破了學(xué)科局限，注重對學(xué)科知識的綜合運用與思維能力的提升，不再強調(diào)單純的學(xué)科知識的拓展與延伸。由關(guān)注知識轉(zhuǎn)向更加關(guān)注知識與方法的運用以及科學(xué)態(tài)度與價值觀的養(yǎng)成。鍛煉了學(xué)生解決實際問題的能力，提升學(xué)生的社會責(zé)任感。

三、評價激勵策略

在對學(xué)生的評價上，過程與結(jié)果評價相結(jié)合、集體與個人評價相結(jié)合，實現(xiàn)多方位的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展性的評價，從而增強學(xué)生學(xué)科學(xué)，用科學(xué)的自信心與學(xué)習(xí)動力，激勵學(xué)生積極提高自己的科學(xué)素養(yǎng)。

評價形式上采用“學(xué)分+證書”形式。用校本課程的“學(xué)分”與作品相結(jié)合進行評價。每門必選的校本科技教育課程1個學(xué)分，自選的校本課程獲得一定的獎勵學(xué)分，學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間必須修滿6個科技教育選修學(xué)分，獲獎作品另加獎勵分并頒發(fā)證書。

學(xué)校每年對在科技教育中獲得較高班級總分的班級頒發(fā)榮譽獎狀?？偡纸y(tǒng)計方法是：將班級學(xué)生在學(xué)習(xí)校本課程中的作品和科技活動中取得的成績，以及班級隊在學(xué)校相關(guān)競賽中獲得的成績換算成積分，積分相加得到班級總積分，從而將個人榮譽和班集體榮譽緊密結(jié)合。

四、師生協(xié)同策略

各學(xué)科之間存在廣泛的聯(lián)系。不僅知識間有關(guān)聯(lián)且思想方法也有共通之處。以主題單元的內(nèi)容形式開設(shè)科技教育校本課程，是跨學(xué)科、綜合活動的課程形態(tài)，要求各學(xué)科教師間要相互協(xié)作，師生間要協(xié)同發(fā)展。在科技教育中，可在年級、班級中組成教師導(dǎo)師團，形成教師協(xié)同團隊，讓具有不同思維方式、認(rèn)知風(fēng)格、知識結(jié)構(gòu)的不同學(xué)科的教師發(fā)揮自身的特點和優(yōu)勢，師生協(xié)同開展科技教育綜合考察活動，為跨學(xué)科的校本科技教育課程的實施提供有力的保障。

例如：“陽山碑材科學(xué)考察活動”是高中生科技小論文的撰寫校本課程中的一個重點綜合實踐單元活動。在活動的過程中，圍繞“陽山石材做碑材”這一主題，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生提出很多問題：陽山石材做碑材，是在怎樣的歷史條件下被選定的？陽山碑材體積究竟有多大？它的材質(zhì)構(gòu)成有哪些成分？它適合做碑材嗎？整理篩選后，形成了以下幾個小課題：“陽山碑材耐酸雨腐蝕能力的探究”“陽山碑材體積的測量”“陽山碑材歷史考察”“陽山碑材搬運策略研究”“陽山碑材的巖石之謎”。進而設(shè)計一系列的綜合實踐活動，進行物理化學(xué)實驗、實地測量、邀請專家講座等。該校本課程突破了學(xué)科局限，體現(xiàn)了跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的特點。從研究課題的選定，到研究方案的設(shè)計、問題解決的過程，是各學(xué)科教師協(xié)同合作、師生協(xié)同合作的結(jié)果。

五、文化滋養(yǎng)策略

校園文化是學(xué)校本身形成和發(fā)展的物質(zhì)文化和精神文化的總和。健康的校園文化，可以陶冶教師、學(xué)生的情操、啟迪教師、學(xué)生心智，促進教師、學(xué)生的全面發(fā)展。

我校以“創(chuàng)生”為辦學(xué)的核心價值觀和學(xué)校文化的精神內(nèi)核，充分發(fā)揮師生的主動性、創(chuàng)造性，在變革與創(chuàng)新中，促進師生的觀念的轉(zhuǎn)變，促進學(xué)校的可持續(xù)發(fā)展。我們把這種理念熔鑄到文化環(huán)境建設(shè)中，對校園進行精巧布局，努力創(chuàng)設(shè)“時時受教育，處處受感染”的育人環(huán)境。成立“科技中心”，建立了校長、各處室、年級部、各教研組4個層面的“科技教育管理網(wǎng)絡(luò)”和科技中心工作人員職責(zé)網(wǎng)絡(luò)，制定科技教育3年發(fā)展規(guī)劃；系列科技教育的規(guī)章制度，促進科技教育的優(yōu)勢發(fā)展。

六、科技教育共同體策略

我校依托國內(nèi)外高校先進的科學(xué)技術(shù)，形成科技教育共同體，由校內(nèi)封閉的科技教育走向開放的科技教育。擴展科技教育的深度與廣度。

例如：我校在南京紫金山天文臺黃光力博士和斯坦福大學(xué)太陽研究中心趙君威博士推薦下，引入聯(lián)合國教科文組織資助的研究太陽耀斑對地球影響的變化規(guī)律的課題，開展“電離層突變監(jiān)測”活動。并開設(shè)了空間天氣預(yù)測校本課程。將觀察收集的數(shù)據(jù)和分析提供給科研機構(gòu)，學(xué)生們的研究成果發(fā)表在天文學(xué)報上。空間天氣預(yù)測也成為學(xué)校科技教育的一個品牌校本課程。［4］

另外我們還與南京師范大學(xué)、南京大學(xué)、南京化工大學(xué)等建立了科技教育共同體，定期邀請大學(xué)教授來校作科技報告，吸收專家們對學(xué)?？萍冀逃l(fā)展的好建議，請大學(xué)實驗室?guī)椭鷻z測物質(zhì)樣品，為學(xué)生的論文寫作提供實驗依據(jù)。

科技教育共同體建設(shè)拓寬了學(xué)?？萍冀逃囊曇?，為學(xué)校開展與前沿科學(xué)相關(guān)的科技教育活動提供了有力的保障。

七、結(jié)束語

目標(biāo)導(dǎo)向、課程統(tǒng)整、評價激勵、師生協(xié)同、文化滋養(yǎng)、科技教育共同體策略是充分利用高中科技教育資源，培養(yǎng)高中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效策略。

［1］ 曹李莉，張斌.高中金字塔式科技教育課程的設(shè)計與實施［J］.上海教育科研，2014（10）：67-70.

［2］ 吳國平，張麗芳.學(xué)校的課程統(tǒng)整：從課程管理到課程領(lǐng)導(dǎo)［J］.全球教育展望，2013（2）：54-62.

［3］ 馬春生，王友寧.揭開地溝油變清的秘密［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2011（8）：58-60.

［4］ 張雪峰，馬春生，王友寧.利用甚低頻（VLF）信號開展對空間天氣有研究［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2015（1）：34-37.

作者信息

張斌，本科，中教高級，教科室主任。馬春生，本科，中教高級。王友寧，本科，中教高級。南京田家炳高級中學(xué)，210037