王云生

（福建教育學(xué)院化學(xué)教育研究所，福建 福州 350025）

理解、認(rèn)同科學(xué)和科學(xué)教育的真諦

王云生

（福建教育學(xué)院化學(xué)教育研究所，福建 福州 350025）

科學(xué)課程的實施要落實到學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，必須理解、認(rèn)同科學(xué)和科學(xué)教育的真諦。要認(rèn)識什么是科學(xué)、什么是科學(xué)教育，而不能把科學(xué)等同于科學(xué)課程中的科學(xué)知識；認(rèn)識探究意識、科學(xué)思維方式、探究能力、科學(xué)價值觀的傳承和發(fā)展是科學(xué)教育的重中之重；在科學(xué)課程實施中幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和嘗試解決問題，讓學(xué)生在鮮活的情景中學(xué)習(xí)。

科學(xué)教育；核心素養(yǎng)；科學(xué)課程；課程實施

多年來，盡管對科學(xué)和科學(xué)教育本質(zhì)有不少討論和論述，然而，什么是科學(xué)，什么是科學(xué)教育的問題，仍然是不少人的認(rèn)識盲區(qū)：把科學(xué)等同于科學(xué)知識；把基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)教育等同于科學(xué)、物理、化學(xué)、生物等課程；認(rèn)為科學(xué)教育就是把寫在科學(xué)課程教科書上的科學(xué)知識傳授給學(xué)生；可以用學(xué)生在科學(xué)科目的紙筆測驗中的成績來衡量科學(xué)教育的成效等。2016年，在一場“科學(xué)是不是世界的最優(yōu)解”的大學(xué)生辯論賽中，反方強(qiáng)調(diào)“科學(xué)是人類探索研究事物變化規(guī)律的知識體系的總稱”，斷定科學(xué)具有客觀性，即不以人的意志為轉(zhuǎn)移。在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，一些教學(xué)行政領(lǐng)導(dǎo)和科學(xué)課程的教師，過分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)、完整的科學(xué)知識傳承，只重視科學(xué)知識和技能的傳授，忽視科學(xué)探究意識、能力，科學(xué)思維方式的培養(yǎng)，科學(xué)觀念和科學(xué)精神的教育。對科學(xué)、科學(xué)教育的片面甚至錯誤的認(rèn)識，消融了對新課程理念的認(rèn)識，使基礎(chǔ)教育科學(xué)課程的實施難以達(dá)成發(fā)展、提升學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

基礎(chǔ)教育的科學(xué)課程要落實發(fā)展和提升學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)，教師要認(rèn)真學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變觀念，理解和認(rèn)同科學(xué)和科學(xué)教育的真諦。在科學(xué)課程的實施中努力做到“落實學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)要求，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)組織教學(xué)。要重視實驗教學(xué)，努力創(chuàng)設(shè)適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生積極參與、主動探究，引導(dǎo)學(xué)生做好每一個實驗。教師要加強(qiáng)實踐探究過程的指導(dǎo)，注重引導(dǎo)學(xué)生動手與動腦相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生問題意識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力?！保?］

一、科學(xué)不等同于科學(xué)知識

科學(xué)，產(chǎn)生于人類對大自然的好奇和探究欲望。人類經(jīng)歷過用神話、宗教嘗試解釋、控制自然的歷史階段，科學(xué)是人類經(jīng)過長期的探索才逐漸建立并不斷發(fā)展的。科學(xué)的建立和發(fā)展歷程告訴我們，科學(xué)是人類探究自然界奧秘的過程，是人類探索自然的認(rèn)知方式，科學(xué)的本質(zhì)在于探索真理。［2］科學(xué)知識（包括科學(xué)事實、概念、原理、規(guī)律和科學(xué)理論）只是科學(xué)活動和科學(xué)探究獲得的結(jié)果（產(chǎn)物），是人們在觀察、思考自然現(xiàn)象或進(jìn)行科學(xué)實驗中獲得的對客觀世界的描述和反映，是客觀世界在人腦中的反映，是人類認(rèn)識自然的智慧的結(jié)晶。人們在探究自然界的過程中，要在獲得真實的證據(jù)基礎(chǔ)上，運用正確的思考方式，分析、歸納、推理、論證，避免偏見與誤差，才有可能獲得符合客觀實際、經(jīng)得起檢驗的，可證偽、可重復(fù)的結(jié)果或結(jié)論，形成人們認(rèn)可的科學(xué)知識。而且，這些認(rèn)識并不一定都是正確的。受到人類文明發(fā)展的限制，在一定的歷史時期中被證實、被人們認(rèn)可的科學(xué)知識未必一定能正確反映客觀世界?？茖W(xué)知識是在人們的探索實踐中不斷發(fā)展、更新的。隨著人類文明的發(fā)展和進(jìn)步，一旦發(fā)現(xiàn)了原有科學(xué)知識無法解釋的新的客觀事實，發(fā)現(xiàn)了原有知識和客觀現(xiàn)實存在矛盾，這些知識必然會被修正、否定、剔除，代之以新的認(rèn)識。例如，人類對宇宙的認(rèn)識，對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，對光合作用的認(rèn)識，都經(jīng)歷了一個個不斷修正錯誤、更新認(rèn)識的過程，而且還在不斷探索之中。

科學(xué)知識是人類在生產(chǎn)和科學(xué)研究實踐中獲得的，要獲得對客觀世界的正確認(rèn)識，就要有探索世界的好奇心和熱情，幫助青少年運用正確的思維方式，勇于不斷探索、思考，經(jīng)歷一系列否定之否定的過程?？茖W(xué)教育要首先保護(hù)青少年對自然的好奇心，使他們保持并不斷增強(qiáng)對未知事物的探索動力，發(fā)展他們探索自然的意識和能力?？茖W(xué)教育不僅僅是傳承先人在探索自然過程中積累的在一定歷史時期中業(yè)已被實踐證明的對客觀世界的認(rèn)識，更應(yīng)該在學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的同時，幫助學(xué)生形成探索世界的意識，接受科學(xué)的認(rèn)知方式，提高科學(xué)探究能力、科學(xué)試驗和參與科學(xué)實踐的能力?？茖W(xué)教育旨在幫助學(xué)生形成下列觀念：

對自然、對客觀世界的認(rèn)識，需要從生產(chǎn)和科學(xué)實踐中獲取有關(guān)事實或證據(jù)；對自然的認(rèn)識，要運用嚴(yán)密的邏輯思維基于客觀事實做歸納、推理、論證，經(jīng)概括、抽象獲得規(guī)律性的認(rèn)識，形成科學(xué)原理；要批判性地看待業(yè)已獲得的科學(xué)知識和結(jié)論，一旦發(fā)現(xiàn)原有科學(xué)知識難以解釋的新事實，要敢于懷疑、修正、補(bǔ)充已有的認(rèn)識和結(jié)論。

二、科學(xué)教育的重中之重

只把科學(xué)課程中的結(jié)構(gòu)化的科學(xué)知識傳授給學(xué)生，并不是真正的、完整的科學(xué)教育。當(dāng)今世界，科學(xué)知識的積累已經(jīng)達(dá)到“知識爆炸”的程度，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，已經(jīng)使科學(xué)知識的傳播達(dá)到“隨時可得”“即時可用”的程度。然而，人類社會的持續(xù)發(fā)展，人類文明的發(fā)展進(jìn)步，仍然有賴于對未知世界的探究，對客觀世界認(rèn)識的深入，而且這一認(rèn)識過程仍然是無止境的。因此，一個人的探究意識、科學(xué)思維方式、探究能力與他對具體的科學(xué)知識的學(xué)習(xí)、記憶、積累相比更為重要。探究意識、科學(xué)思維方式、探究能力、科學(xué)價值觀的傳承和發(fā)展是科學(xué)教育的重中之重。

科學(xué)教育要培養(yǎng)青少年理解科學(xué)、參與科學(xué)探究的必備品格和科學(xué)精神。包括探索世界的好奇心與熱情，問題意識和探究意識，勇于嘗試、敢于獨立思考的品格，事實求實、服從真理的精神，不畏艱難、鍥而不舍的品質(zhì)，樹立為人類社會可持續(xù)發(fā)展做貢獻(xiàn)的遠(yuǎn)大志向?？茖W(xué)教育還要幫助青少年形成并提高發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力、科學(xué)探究能力和科學(xué)思維方式。

當(dāng)然，這不是說科學(xué)知識的傳承不重要。相反，全面的科學(xué)教育目標(biāo)的實現(xiàn)，要依托于各門科學(xué)知識的學(xué)習(xí)?？茖W(xué)知識的學(xué)習(xí)是科學(xué)教育的載體，科學(xué)的傳承包括了科學(xué)認(rèn)知、科學(xué)探究能力、科學(xué)精神的傳承。

三、幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和嘗試問題的解決

幫助學(xué)生結(jié)合課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，積極自覺地進(jìn)行科學(xué)探究學(xué)習(xí)，主動參與社會實踐活動，在活動中觀察，發(fā)現(xiàn)和提出問題，動手動腦，參與問題的探究和解決，是實現(xiàn)全面的科學(xué)教育的正確途徑。

科學(xué)教育，要啟發(fā)、幫助學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)和提出問題，在科學(xué)探究中學(xué)習(xí)科學(xué)知識，訓(xùn)練思維，提高探究能力。幫助學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題和提出問題是第一位的工作。教師要善于幫助學(xué)生把概括性或抽象的大問題拆分成由若干具體的小問題，并依據(jù)認(rèn)識規(guī)律和知識的發(fā)展脈絡(luò)組成問題鏈，鼓勵、啟發(fā)學(xué)生獨立思考、動手試驗，主動嘗試問題的解答或解決。

例如，九年義務(wù)教育階段的化學(xué)課程《燃燒和燃燒條件》的教學(xué)，以學(xué)生熟悉的燃燒現(xiàn)象作為化學(xué)反應(yīng)的典型實例，通過燃燒和燃燒條件的探究學(xué)習(xí)，旨在幫助學(xué)生認(rèn)識有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的最基礎(chǔ)知識，初步了解如何學(xué)習(xí)和研究化學(xué)反應(yīng)。諸如，認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)；認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生需要一定的條件；了解在不同條件下，反應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象、變化的速率、變化的結(jié)果可能不同；認(rèn)識物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中不僅發(fā)生質(zhì)和量的變化，還伴隨著能量的轉(zhuǎn)化；了解化學(xué)反應(yīng)遵循一定的規(guī)律；了解人們可以利用這些規(guī)律控制反應(yīng)的發(fā)生和進(jìn)行；認(rèn)識研究化學(xué)反應(yīng)的價值。教學(xué)問題的設(shè)計，不能只是“什么是燃燒”“燃燒有什么特征”“為什么要學(xué)習(xí)燃燒的條件”“燃燒需要什么條件”之類的問題，把學(xué)習(xí)局限在燃燒的認(rèn)識上；也不能是“如何通過燃燒現(xiàn)象和燃燒條件的學(xué)習(xí)認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)和條件”這樣抽象的大問題。應(yīng)該聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗和已有認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出并解答有關(guān)燃燒的一系列具體問題，再引伸擴(kuò)展到對化學(xué)反應(yīng)問題的深入探討。讓學(xué)生在解答問題的學(xué)習(xí)活動中通過自己的思考、實驗建構(gòu)知識，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。例如：

①木炭、蠟燭燃燒發(fā)光發(fā)熱，電爐絲通電也發(fā)光發(fā)熱，兩種現(xiàn)象有什么共同、不同之處？電爐絲通電發(fā)光發(fā)熱為什么不能稱做燃燒？什么樣的現(xiàn)象才能稱為燃燒？燃燒的本質(zhì)是什么？

②要使木條、煤塊燃燒，應(yīng)該怎么做？依據(jù)你的生活經(jīng)驗，你認(rèn)為要發(fā)生燃燒，應(yīng)該有什么條件？為什么某些情況下可燃物沒有點燃，也會發(fā)生燃燒（如電線“發(fā)火”）？

③木頭在通風(fēng)條件不同的情況下，燃燒的現(xiàn)象和產(chǎn)物有什么不同？（如果需要，可以動手試一試。）

④怎樣才能使一堆柴火燃燒得更旺？可以用哪些方法使一堆燃燒的柴火熄滅？（如果需要，可以動手試一試。）這些方法為什么可以使燃燒停止？

⑤用扇子可以煽滅燃著的蠟燭，卻能使燃燒的爐火燒得更旺，為什么？

⑥煤氣灶通氣口太大或太小，燃燒放出的熱量都不理想，為什么？

⑦你知道消防人員可以用哪些方法撲滅火災(zāi)嗎？為什么這些方法管用？

⑧燃燒是人們熟悉的也是重要的化學(xué)反應(yīng)，各種化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，是否都需要一定的條件？依你的經(jīng)驗來看，相同的反應(yīng)物在不同條件下發(fā)生的反應(yīng)有區(qū)別嗎？人們能否通過控制反應(yīng)條件，控制化學(xué)反應(yīng)？

讓學(xué)生聯(lián)系自己的生活經(jīng)驗、生產(chǎn)生活實際，或通過實驗探究，思考來解答這些問題，不僅僅能學(xué)到上述有關(guān)燃燒和化學(xué)反應(yīng)的知識，還能讓學(xué)生學(xué)會如何發(fā)現(xiàn)、提出問題，學(xué)習(xí)如何思考，如何辯證地看待事物，如何運用知識，了解化學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)識價值和應(yīng)用價值，全面達(dá)成科學(xué)教育的目標(biāo)。反之，如果由教師在拋出幾個大問題后直接講解、灌輸有關(guān)知識，教學(xué)時間可以縮短，但是學(xué)習(xí)的收益，得到的科學(xué)教育就要打折扣。

四、讓學(xué)生在鮮活的情景中學(xué)習(xí)

新課程實施以來，各自然學(xué)科課程都十分強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)情景的創(chuàng)設(shè)。情景創(chuàng)設(shè)，不單是為了引入學(xué)習(xí)課題或激起學(xué)習(xí)興趣，而是為了給教學(xué)創(chuàng)設(shè)一個密切聯(lián)系自然或生產(chǎn)、生活的真實情景或?qū)W習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生置身于與學(xué)習(xí)課題相關(guān)的、真實的、聯(lián)系生產(chǎn)生活事件或自然現(xiàn)象的情景中開展學(xué)習(xí)活動。學(xué)習(xí)情景不僅要為學(xué)習(xí)活動的開展?fàn)I造學(xué)習(xí)氛圍、提供學(xué)習(xí)場景，還應(yīng)當(dāng)蘊含著學(xué)習(xí)的問題和內(nèi)容。學(xué)習(xí)活動、學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)情景應(yīng)該融為一體。

例如，高中物理關(guān)于“超重和失重”概念的教學(xué)，如果只是抽象地進(jìn)行運動物體的受力分析，學(xué)生理解困難，難以形成概念?？梢赃\用下述實驗和影像資料創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，提出問題，引發(fā)學(xué)生探討?！把垡姙閷崱卑殉橄蟮母拍詈涂梢姷暮暧^現(xiàn)象聯(lián)系起來，在真實的情景中對處于超重和失重狀態(tài)下的具體運動物體做受力分析，學(xué)習(xí)效果將大大提高。

①在裝有水的大可樂瓶接近底部的瓶壁上打個小孔，當(dāng)瓶處于靜止?fàn)顟B(tài)時，在水壓作用下，水會從孔中噴流出來。讓水瓶自由下落，噴流的水柱消失了。嘗試解釋你看到的現(xiàn)象。

②請一位學(xué)生用三種不同的方式在體重計上量體重，讓另一位學(xué)生讀出體重。方式1：靜靜地站在體重計上稱量體重；方式2：在體重計上突然下蹲，讀取開始下蹲時的體重數(shù)值；方式3：在體重計上蹲著，而后突然起立，讀出開始起立時體重讀數(shù)。比較三次讀數(shù)。依據(jù)三種稱量方式，分別做受力分析，嘗試解釋三種體重數(shù)值（正常數(shù)值、超重值和失重值）不同的原因。反思你對實驗①的解釋，重新探討水瓶自由下落時水不會從瓶壁小孔流出的原因。

③觀看航天員劉洋在太空講課的視頻片段，觀察她在失重狀態(tài)下，在船艙漂浮的情況；閱讀航天員楊利偉返回地面后，接受電視臺記者采訪的對話片斷，解釋為什么他在乘坐飛船升空時感到有載荷，胸部受到壓力，而在船箭分離時，卻感覺身體突然被拋出并飄浮起來。

創(chuàng)設(shè)上述3個生動的聯(lián)系生活和科學(xué)實踐的實際情景，讓學(xué)生在情景中全程參與學(xué)習(xí)活動，建構(gòu)概念、學(xué)習(xí)并運用知識，不僅學(xué)到知識，也提高了學(xué)生的問題意識、探究意識，思維能力和科學(xué)探究能力。

總之，只有真正認(rèn)識什么是科學(xué)，什么是科學(xué)教育，才能正確把握科學(xué)課程的教育內(nèi)容、教育目的，實現(xiàn)科學(xué)教育的目標(biāo)；才能在課程改革的潮流中從被動跟進(jìn)，轉(zhuǎn)向自覺投入，從應(yīng)然走向自然，讓學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的培養(yǎng)真正落地。

［1］教育部.關(guān)于印發(fā)《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的通知［Z］.2017-01-19.

［2］王云生.要加強(qiáng)中學(xué)理科教學(xué)中的科學(xué)本質(zhì)教育［J］.基礎(chǔ)教育課程，2013（11）.

（責(zé)任編輯：賴一郎）

《福建基礎(chǔ)教育研究》通過國家新聞出版廣電總局學(xué)術(shù)期刊認(rèn)定

為嚴(yán)格學(xué)術(shù)期刊出版資質(zhì)，優(yōu)化學(xué)術(shù)期刊出版環(huán)境，促進(jìn)學(xué)術(shù)期刊健康發(fā)展，國家新聞出版廣電總局發(fā)出《關(guān)于開展第二批學(xué)術(shù)期刊認(rèn)定及清理工作的通知》（新廣出辦發(fā)〔2016〕32號），經(jīng)過各省、區(qū)、市新聞出版廣電局，中央期刊主管單位初審上報，總局組織有關(guān)專家嚴(yán)格審定，并經(jīng)2017年2月6日公示（共712種），國家新聞出版廣電總局于2017年4月10日正式公布了第二批認(rèn)定學(xué)術(shù)期刊名單（共693種），《福建基礎(chǔ)教育研究》順利通過認(rèn)定。

此前，福建教育學(xué)院報刊社編輯出版的另一種學(xué)術(shù)期刊《福建教育學(xué)院學(xué)報》（CN35-1240/G4）已于2014年12月10日通過新聞出版廣電總局第一批學(xué)術(shù)期刊認(rèn)定。第一批認(rèn)定的學(xué)術(shù)期刊有5737種。至此，共計6430種學(xué)術(shù)期刊通過國家新聞出版廣電總局認(rèn)定。

（劉火茍）