科学素养教育的意义及本土化诠释（一）

作者（来源）：张红霞    发布时间：2007-04-13

    素质教育自80年代初提出以来，无论在理论上还是在实践上都对我国的教育事业产生了巨大影响。面对21世纪知识经济和全球化趋势对人才素质的新要求，目前科教界有面临着怎样使素质教育的理论和实践向纵深发展的问题。与此同时，教育界也开始注意以培养科学素养、而不仅仅是科学知识为目标的科学教育（本文简称为科学素养教育）。本文从国际对比和科学素养内涵的分析入手，提出两个主要论点，第一，“科学素养”（Scientific Literacy）教育应该成为我国现阶段素质教育向纵深发展的切入点；第二，由于科学素养教育不同于纯粹的科学知识教育，它需要根据中国文化、针对中国问题先本土化，而后才能在实践层次上可操作化，因此本文提出了我国现阶段科学素养教育的一种本土化诠释的初步方案，并对主要存在问题进行了讨论。

一、我国教育目标的演变与国际上的发展趋势

教育目标无论是作为一种社会实践还是作为一种教育理论，都是随着社会的发展而发展的。中国古代封建的教育目标可以概括为以儒家的伦理道德为核心、以修身养性为目的的“忠、孝、仁、义”四个字，教育的功能就是提高人的忠、孝、仁、义的“素质”。与之相适应的社会系统这是上下有别的等级制。在近代，虽然“忠、孝、仁、义”的对象和内容发生了很多变化，但万变不离其宗。解放后，教育目标发生了巨大变化，从以个人道德修养为中心转化为以国家和阶级的利益为中心。相应的教育目标大致可以表述为培养热爱党、热爱社会主义、具有集体主义观念、敢于献身的无产阶级革命事业的接班人。

素质教育的提出是改革开放的必然产物，是我国在教育目标上的一次历史性的重大发展。其理论和实践也经历了一个不断完善的过程。80年代初开始认识到仅仅强调智力因素是不够的；80年代中、后期对“升学教育”、“应试教育”进行了分析和批判；80年代末、90年代初正式提出素质教育①。1999年召开的全国教育工作会议又将这一进程向前推动了一大步，其重要标志之一是明确提出了“创新教育”在素质教育中的核心地位。

在此会议之前，有关素质教育概念的讨论往往存在如下一个或多个方面的问题：⑴太笼统，仍然停留在全面发展的理想主义框架内；⑵将素质教育狭隘的理解为对应试教育的纠偏，或理解为对片面强调科学功利主义教学内容的否定；⑶局限于教育界，甚至局限于基础教育范畴，很少与全社会的人才生长环境相联系；⑷可操作性较低，与教育实践联系不够紧。

“创新教育”的提出使素质教育的概念更加具体化、明晰化，这是20年来素质教育理论发展的最有意义的成果之一，因为只有概念具体化，才能使理论具有可操作的可能。从这一点上看，曾有研究者对素质教育概念的逻辑性提出质疑②是有一定积极意义的。

尽管创新教育的概念不是我国首创，而且20世纪末世界上许多国家，包括头号科技强国美国，根据21世纪对人才的新的要求，都先后采取了加强培养学生创新能力的举措。但创新教育在我国的提出具有特殊重要的意义，因为它不仅仅涉及到教学领域、或整个教育系统，而且涉及到全社会的人才观；创新教育的目标对我国传统文化中“保守”、“无为”的成分将是一种根本性的改造。

但同时我们还应该注意到，创新能力只是现代优秀人才素质的一个方面。仅仅具有创新能力是不够的，我们还需要其他方面的素质。创造心理学理论已经证明，具有高创造性的人不一定具有高智力和高素质③。在没有科学理性和优秀人文素养指导下的创新有可能带来科学工具主义的泛滥。事实上美国的创造性研究和以技术为中心的科学教育起始于20世纪50年代，直接的动因就是应对苏联的科技威胁④。当时开展了以开发学生智力、加强科学知识教育为目标的“学科结构运动”。但到60年代末、70年代初，由于严重的社会问题和科学工具主义的泛滥，美国开始呼吁对青少年加强社会、人文教育和生计教育⑤。直到80年代以后，随着“恢复基础”教育运动的开展，一个较早期纯技术化的科学教育思想更完善的、将科学教育与现代化的人文精神相融合的“科学素养”教育的概念逐步形成。构成了当代科学教育第二次高潮，且至今未衰。1985年美国科技教育学会发起制定了《技术科学素养法》。1989年公布了著名的关于科学教育的《2061计划》。克林顿政府1994年颁布了一份里程碑式的科学政策文件《科学与国家利益》，对美国科学系统确立了五大目标，其中的两大目标为：造就21世纪的最优秀的科学家和工程师；提高全体美国人的科学和技术素养。1996年由国家研究理事会完成公布了《国家科学教育标准》，在其中称为“行动的号角”的前言中开门见山地指出，“我们这个国家已经把所有的学生都应具有良好的科学素养作为自己的一个既定目标……我们大家，无论作为个人还是作为社会，同科学素养都是利害攸关的。”⑥

关于科学素养的含义，《国家科学教育标准》中叙述为：了解和深谙进行个人决策、参与公民事物和文化事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程。另外，美国科学教师协会课程委员会以11个要素定义了科学素养（如表2左栏所示）⑦。科学素养的含义不仅涉及我们所熟知的认知领域、而且包括情意领域。也就是说科学素养不仅包含了科学知识和科学方法的学习、理解和应用、还包含了人生观、价值观和现代道德伦理内容。近年来，美、英等国对各级科学教育的具体教学目标和内容都作了很大改进，其重要特点就是将科学的概念由知识和方法的范畴，向价值观的范畴扩展。

价值与伦理问题向来是哲学研究的重要主题，是人文精神的核心。但在科学技术的社会驱动力越来越大的今天，在人们利用批判的眼光审视科学技术的社会伦理问题的同时，社会科学和人文科学的许多领域都越来越多地采用科学分析、科学研究的方法和态度对这些传统的哲学思辨领域进行研究。科学与人文越来越走向融合。例如，美国许多大学的本科生必修课：“核心课程”（core curriculum）近年来不仅增加了对科学技术的价值、伦理进行分析的内容，而且增加了用科学理性的方法和价值观对社会、人文现象进行分析的内容。以哈佛大学为例，其五大类核心课程包括“外国文化”类、“历史研究”类、“伦理分析与推理”类、“定量分析方法”类和“科学与社会分析”类。其中即便是“文学艺术”、“外国文化”这些通常看来是人文学科的课程，都采用客观的、分析和讨论的方法和态度进行教学，这从两课程的教学目标（表1）⑧三清楚地反映了出来。

表1 哈佛大学核心课程中“文学艺术”和“外国文化”两课程的教学目标

以理性思维为基础的科学精神，与以情感和信仰为基础的人文精神的联系在于，健全的理性思维是保证情意素质健康发展的重要条件，也是进行有效的、成功的创造性思维的前提。源于分析的人文精神比基于情感的人文精神更具有持久性和说服力，也便于积累和进行国际交流和传播。这里不是要用科学教育代替艺术教育，科学素养也不能产生所有的人文精神，但科学理性的分析方法与习惯的培养可以辨别和产生先进的为全人类共有的人文精神。这里可以用中国京剧作为一个例子。京剧之所以比其他剧种更能走向世界，笔者认为，与它的程式化与简约化形式有很大的关系，而这与科学方法的程式化、规范化是一致的。

对于不同的国家和不同的发展阶段，教育的目标会有调整。针对科学工具主义泛滥，美国曾经提出加强大学生人文教育的问题，但今天美国人已经认识到科学工具主义泛滥的原因并不是因为民众的科学素养提高了，而恰恰相反，如果广大民众能够识别国家和地方决定所赖以为基础的科学问题，并且能够根据先进的科学伦理提出有科学技术根据的见解来，科学工具主义泛滥将会得到遏制。对我国现阶段而言，在众多类型的人文精神中，我们所缺少的是与科学精神一致的民主与法制精神，而不是以封建儒学为核心的人文精神；而民主与法制的意识和态度是科学素养的内涵。通过成功的科学素养教育，我们可以避免科学工具主义宰我国泛滥。

从国际上看，21世纪的科学教育目标已融进人文教育目标之中，并在总体教育目标中占据主导地位。一个国家的科学技术发展、尤其是这种发展的可持续性，是与全体国民素质相关的，而不仅仅是几个杰出的科学家的存在。只有全体国民具有较好的科学素养，科学理性的方法和态度在平民百姓中得到相当程度的普及，社会的持续发展才能是必然的；然后，现代的、健康的民主才会有坚实基础。因此，培养全体公民的科学素养应成为我国现阶段素质中心目标。

我国从19世纪末、尤其是“五四”运动就明确提出了“科学、民主”的理念，科学素养教育对中国走向现代化的意义是不言而喻的，前人也有很多精辟的研究，如罗素、爱因斯坦、丁文江、杨振宁、李约瑟等有关论著。但文化的改造不会是一蹴而就的，直到今天我们的科学教育内容还是基本停留在实用的科学知识层面上；科学理性精神也没有贯穿到人文学科中去。科学教育研究基本是学科教育研究⑨。其原因除了深远的社会文化传统外，还与科学素养内涵未能本土化不无关系。

科学素养教育的意义及本土化诠释(二)

作者（来源）：张红霞    发布时间：2007-04-16

二、科学素养内涵的本土化诠释

要让现代科学理性文化融进中国文化之中，首要要让其本土化。本土化在本文的含义是，根据美国科学素养的11个组成要素，找出针对中国现实问题的科学素养教育的重点内容（见表2）。

表2 科学素养内涵的本土化诠释

表2中右栏与左栏的实质性差异在于，右栏应该更针对中国国情。要证明这一点，最理想的办法是进行实证调查研究，这有待于今后的工作。本文暂且运用通常称为经验的方法：综合笔者多年的教学、管理和国外生活、学习经验，以及前人的研究成果，进行一种模糊判断。

科学素养教育的意义及本土化诠释(三)

作者（来源）：张红霞    发布时间：2007-04-17

三、本土化科学素养教育内容与我国的现实问题

科学素养的养成与其它教育内容一样，也是由少到多、由低到高、由窄到宽的⑩。因此，科学素养的培养也要循序渐进。但科学素养究竟有哪些要素组成，各要素的教育发展过程究竟如何都有待进一步研究。上述科学素养的11个要素也不是充分而必要的，对我国目前存在问题的讨论也难以穷尽，因此现在仅提出几个突出的方面和层次加以讨论，以说明我国目前本土化内容的重点。

1．在注意科学教育的认知领域的同时，应加强向情意领域的转化。情意是人对世界各种事物所做出反应的一种倾向性、态度、坚定性的表现。在意志的四个品质（即自主性、果断性、坚持性和自制性）中，我们习惯于强调自制性而忽视自主性和果断性。所谓自主性就是能够运用科学的概念、方法、技术和价值，自觉地、有意识地提出自己行动的目的，并且能发动符合于目的的某些行动，同时又能克制不符合于这个目的的另一些行动。这就是科学素养的第一条要素的意义（见表2）。

2．在学习知识、方法的同时，应加强科学的价值观的培养。对于我们很多人，科学素养的最高境界，如目光远大、心胸宽广、热爱世界人民、以不断追求客观真理为生命的目的、以坚持真理和追求真理为乐，可能难以做到，但我们可先从下列几方面入手。

⑴处理好独立人格和集体主义的关系。我们传统上片面强调牺牲个人意愿服从集体利益。但科学鼓励创新，鼓励“君子和而不同”。在知识经济和信息时代，个人的任何成就都必须基于前人的“集体”劳动；同时，个人的成果会很快地通过各种信息媒介传向全社会。因此个人的成就就是全社会的成就。这与生产力落后的时代大不一样，“个人奋斗”往往难以与社会需求接轨。

⑵处理好宽容精神与竞争意识的关系。无为而治的时代已经过去了，不进则退。但在公平竞争的同时，要具备现代意义上的以自尊为基础的宽容品质和谦虚精神。要善于合作与交流。要以现代化的团队精神为目标，在竞争中建立“双赢”机制、“伙伴关系”。

⑶处理好规则意识与以人为本的关系。规则是科学原理、科学交流的基础，通过科学概念及其运用技能的掌握，可以培养人的规则意识。与实用主义泛滥的美国社会需要人本主义加以平衡不同，我国目前更缺少的是规则意识和法制观念。

⑷处理好创新与科学道德的关系。科学真理的相对性呼唤质疑精神，但创新要符合科学规范，反对学术腐败。科学不怕犯错误，因为科学研究的过程，就是不断否定过去，探索未来的过程。具有科学理性的人，勇于承认错误、善于纠正错误。诚实守信是基本的科学素养。

3．注重科学精神在日常生活中的应用。美国在这方面的指标之一是：“能够参与就有关结论是否有充分根据的问题所作的社交谈话”。⑾对于我国大多数人而言，在处理人与人的关系时，要能够做到说话以事实为根据、前后概念一致。当说不清楚的时候，不使用诡辩术；在处理与环境的关系时，首先要分清自然现象与迷信、幻觉之间的差异，能够分辨邪教与宗教。

对于教师而言，在日常教学中，诸如要以科学的态度对待学生的作业和成绩；在评语中，少用大词、空词，多用具体、实在的词；在作文教学重要提倡讲真话、写真话、抒真情；在班级管理中，应树立每一个孩子都是人才的概念。尊重生命、尊重人格、尊重个性、师生平等；处理问题时就事论事，不要夸大其词，不要上纲上线。

4．注重科学精神在社会生活中的应用。我们很多人虽然还不能达到美国的指标；“识别国家和地方决定所赖以为基础的科学问题，并且能够提出有科学技术根据的见解来”⑿，但应该注意在处理与他人的关系时，要克服人情终于理性、人治大于法制、印象重于事实，经验代替规范的积习。慎用义气，因为义气与法制相背。对少数人的义气，就是对大多数人的不公。

从上述讨论可以看出，我国目前存在的大众素质问题，主要根源在于像前人已经指出的那样：我们缺乏科学理性的文化传统。同时也说明，科学素养教育可以成为我国目前素质教育的切入点。

四、结论

对于今天的中国，可以说科学素养教育是现阶段的难点，又是新时代的重点，应该全面素质教育中占主导地位。从策略上讲，在处理科学素养培养与传统人文精神的关系时，由于我们从前一贯片面强调前者，目前应该注重那些与科学理性一致的人文精神内容，如自主、合作、进取、质疑、诚信。因此科学素养教育可以成为现阶段素质教育的切入点。当然，它不可能是永久性的重点，也不是可以取代“科学素养”包含不进的、来自于优秀艺术和先进宗教的人文精神。具有科学素养的人在接受和参与全球化的同时，应该承认并欣赏多样化，多样化是任何自然系统和人类系统保持活力的动力。

当代国际中小学科学教育发展的趋势(一)

作者（来源）：郝京华    发布时间：2007-04-02

我们正处在世纪之交。

回眸20世纪中小学的科学教育，不难发现，它大体经历了如下发展轨迹：

科学知识──科学方法──科学素养

20世纪初的科学教育等同于科学知识的教育，它关注科学事实、科学概念、科学定律、科学原理的传递，因为这些知识符合斯宾塞“为完满生活作准备”的价值标准。教师讲授、实物演示、学生读书是科学知识教学的主要方法，考核也是以知识记忆的多寡为评分标准的。美国斯坦福大学的赫德曾提到的20世纪初美国的一个小学科学大纲就是这样一个典型：“大纲所列的内容绝大部分是研究周围自然界的生物，植物和动物的特性和生活史……。儿童们的学习几乎全是读或者听故事和寓言，看图画，描图样和制作模型。”（注：（美）赫德等《小学科学教育的新方向》，文化教育出版社(1980.)）在一个相对无变化的社会里，科学知识可以为学生提供未来生产、生活所需要的一切，因此斯宾塞的“科学知识最有价值”可以视为这一时期科学教育的最高理念。

科学教育等同于科学知识教育的情况到了20世纪60年代以后有了很大的改变──对科学方法的重视日益凸现，出现这一变化的背景首先是科学方法在科学知识形成中的重要意义日益被认识。很多有识之士意识到，从某种意义上讲，一部自然科学史就是自然科学研究方法的发展史。“任何一门学科走向科学的过程都是形式化、符号化、建立数学模型和实验模型的过程。不同学科构建符合自身研究对象特性的形式、符号和数学模型的方法，就是这门学科特有的思想方法和工作方法”（注：袁振国《反思科学教育》（《中小学管理》1999.12.））其次是科学知识的陈旧率加速，与其掌握各种具体知识勿宁掌握生命力更持久的科学方法。

出现了一批新的科学教育课程和新的教学方法。其特征是：科学课程、教材的编制较少采用定论的方式，而改为将问题史和解决问题的方法结合在一起的课程编制方式。正如BSCS课程设计者施瓦布所言：“不要把科学当作证明或证实某些概念、原理的过程，而要把它当作一个发现的过程，一个揭示自然事物的过程和一种提高我们理解力的方式来发现这此事实之间如何联系起来的过程。”在小学出现了侧重于科学加工过程的课程方案，这种课程方案，十分重视科学探索的一般程序技能的概括与传授，这些程序技能是：(1)观察；(2)认识并使用数字关系；(3)测量；(4)认识并使用时空关系；(5)分类；(6)交流；(7)推理；(8)预测；(9)给概念下工作定义；(10)形成假设；(11)解释资料；(12)控制变量；(13)实验。（注：丁邦平《国际小学科学教育的发展趋势》（《教育研究与实验》1998.3.））在教学方法上，则采取类似于科学家探究事物过程的发现法。“方法比知识更重要”成为科学教育中的新格言。

20世纪最后的二十多年里，科学教育又出现了以科学素养的培养为科学教育最高宗旨的发展趋势。科学素养概念的内涵远比科学知识、科学方法丰富，尽管后者仍是科学素养的重要组成部分。根据克劳普法（L·E·Klopfer）的解释，科学素养是指“每个人所应具备的对科学的基本理解。它有五个方面：(1)了解重要的科学事实、概念原则和理论；(2)把有关科学知识应用于日常生活情境中的能力；(3)具有利用科学探究过程的能力；(4)理解科学性质的一般原理和关于科学、技术与社会的相互作用；(5)具有明智的对待科学的态度以及具有与科学有关的事物的兴趣”（注：丁邦平《国际小学科学教育的发展趋势》（《教育研究与实验》1998.3.））很显然，科学素养是一个融科学知识、科学方法、科学态度、科学价值观等多种因素为一体的复合概念。

科学素养概念的提出是基于科学技术高速发展及其给人类生产生活带来的巨大影响。高科技时代，科学素养不再是少数科学家的专利，“在科学探究的产物触目皆是的世界，具有良好的科学素养是每个人必不可少的需要。每个人每一天都有不少事情需要运用科学知识作出适当决策；每个人都需要有能力有见地参加就涉及科学技术的重大问题而举行的公共讨论和辩论；每个人都应该有机会去领略一番因领悟和探明自然界事物而可能产生的那种兴奋之情和自我满足感。”（注：《美国国家科学教育标准》，科学技术文献出版社(1999.1)）科学素养概念的提出还缘于人类日益增长的征服自然的能力和欲望使人类居住的地球环境日益恶化所敲响的警钟。与科学知识，科学方法相比，科学素养的人文色彩明显加强，科学教育不再是“无情无义”的了，教育的新格言──“还教育的另一半”，为世纪之交的科学教育开辟了新的视野。

当代国际中小学科学教育发展的趋势(二)

作者（来源）：郝京华    发布时间：2007-04-03

以科学素养为宗旨的科学教育的基本特征 

（一）在科学教育课程的目标方面：许多国家既对中学教育结束时学生应具有的科学素养作了具体的描绘，也对终极性的目标进行分级分层，以便使终极性目标的实现能建立在起始性、次级性目标达成的基础上。例如英国的科学课大纲设有若干个目标，这些目标表明了在每一教育阶段的结束时对不同能力及成熟程度的学生所期望达到的知识、技能与理解力，每个目标又分为十级。第一阶段（5～7岁）为1～3级；第二阶段（7－11岁）为2－5级；第三阶段（11～14岁）为3～7级；第四阶段（14～16岁）为4～10级。 

（二）在科学教育的内容方面：突破了以事实、概念和验证性实验为主的逻辑框架，增加了与培养科学素养有关的其它内容。例如美国国家科学教育标准将科学教育的内容分为八类，即：

(1)科学的统一概念和过程（具体包括：系统，秩序和组织：证据、模型和解释；变化、恒定性和测量；演变与平衡；形式和功能等。） 

(2)作为探究过程之科学（该内容强调了进行探究的能力和对科学探究的理解力） 

(3)物质科学 

(4)生命科学 

(5)地球与空间科学 

(6)科学与技术 

(7)从个人和社会视角所见的科学 

(8)科学的历史与本质（注：《美国国家科学教育标准》，科学技术文献出版社(1999.1)） 

该标准强调，八个方面的内容是一个完整的体系，不能任意取舍，否则会在期待学生们具备的那些科学素养上面造成空白。 

在科学教育内容的选择上，许多国家都强调要饶有趣味，要跟学生生活相适应；在课程教材的编排上则强调要围绕探究加以组织，而且要同其它学科（如数学）相联系。 

（三）在科学教育的方法方面：60年代兴起的探究、发现法继续受到青睐，但有所发展，反映在探究性思维和探究性活动的完善与规范。完整的探究性活动包括“提出问题、制定调查研究计划并付诸实践，利用有关工具和技术收集数据，对证据与解释之间的关系进行批判性和逻辑性的思考，构造和分析其它解释方法以及科学论点的交流等”。强调探究并不意味教师只能用这一种方式教科学，以科学素养为宗旨的课程目标是多元的，实现目标的教学方式、方法也应该是多样的。一个显而易见的事实是仅用诉诸理性的讲授、探究还难以形成坏境意识、科学道德等与情感相联系的科学素养。这些素养的形成与某种“体验”有关，只有经历一些学习体验才会使学生逐渐形成积极的、正确的价值观和态度。至于某些科学技能、能力的形成更是需要通过广泛的迁移和长期的练习方可形成。许多国家为此专门设计了专题作业这种练习形式，专题题目可由学生自己确定，学生们的题目可谓五花八门：“白老鼠和黑老鼠哪个更聪明”“音乐（古典音乐、流行音乐、摇滚音乐）对植物生长的影响”“食品色彩对食欲的影响”……。每个专题持续的时间可以从数周至数月，这种专题作业是综合培养学生科学素养的有效途径。 

（四）在科学教育的评价方面：建构了与科学教育目标相匹配的评价体系。科学教育目标的达成离不开科学教育的评价，科学教育评价具有比科学教育目标更强的导向作用。为了实现科学素养培养的理想，许多国家都在努力探索建构与科学教育目标相匹配的科学评价指标体系与评价方法。

二维测验蓝图的提出为科学素养的评价提供了框架。测验蓝图摒弃了仅从知识点的覆盖面、记忆程度考虑评估思路，增加了科学方法、科学价值观、科学态度、科学精神的评价指标。而新的体系又离不开新的评价方法，一些新的评价科学过程、科学态度，科学价值观的方法正逐步形成。例如为了综合考核学生科学方法的掌握情况，设计了这样的题目：给学生一个命题──“堆肥是有机物腐烂的结果”。然后让学生提一个问题，再建立一个问题的假设并设计一个实验检验自己的假设；最后还要将实验的结果科学地表达出来，教师则对提出问题、形成假设、实验设计、结果表达等水平逐项打分。学生若能提出“我感兴趣堆肥制作的快慢和什么因素有关”这样的问题，能建立“可能和加水的多少有关”的假设，能设计“用两个塑料口袋分别放入香蕉皮，一个口袋加水，一个口袋不加水”的实验，最后还能用一定的方法将实验的过程、结果科学地表达出来，就可以被认为较好地掌握了科学探究的方法。和情意态度有关的科学素养的评估被认为是比较困难的，但也不是毫无办法，例如为了测试学生是否形成了关心环境意识，一可以要求学生从一份发给的日报中挑两条他认为最重要的消息，该报纸登有该国附近海面发现赤潮的消息，学生若能挑出这条消息就可以被认为具有了关心环境的意识。 

总之，为了形成学生的科学素养，世界各国在科学课程的目标、内容、方法、评价上都作了很大的改革。

当代国际中小学科学教育发展的趋势(三)

作者（来源）：郝京华    发布时间：2007-04-04

国际中小学科学教育发展趋势对我国科学教育改革的启示 

从国际中小学科学教育发展的趋势中考察我国中小学科学教育，我们不难发现，较为突出的问题在以下几个方面： 

（一）科学教育的课时过少。和国际上许多发达国家相比，我国的科学课程所占的课时比例偏少，若加上专题作业、非正规科学教育的时间，我国中小学生接受科学教育的时间就更少，这与科教兴国的国策和国际上普遍重视中小学科学教育的趋势是很不相符的。 

（二）缺乏全面的有层次的科学教育目标体系。和国际科学教育课程相比，我国的目标明显偏向知识领域，较少触及科学方法、科学态度、科学价值观、科学史等对科学素养来说十分重要的领域，即便有所涉及，也因表达过于抽象、笼统，缺乏层次性而只能停留在一般口号水平。过于抽象的目标（如爱科学）使教师难以把握，（怎样才算爱科学）也使教师难以形成任务意识（如不知道某个年级要达到什么目标），这样，许多目标就难以落实。 

（三）小学与中学的科学教育缺乏衔接。我国中小学科学课程的设计各自为政，缺乏沟通，这就难免出现交叉重复的现象，学生从幼儿园起就学根茎叶花果实种子，到了小学、初中又要再学一遍。所谓的螺旋上升，不过是多了一些名词术语，并没有质的改变。

（四）过于强调经典的知识内容及学科体系的完整，致使内容过多，学生难有探索的时间空间，难与现实生活形成联系，因此也难以对生活产生真正的影响。例如，学生在小学就知道人体的生长发育需要七大营养要素，但绝少有学生关心他自己的营养卫生更甭说关心家人的营养卫生了。科学知识以“纯粹”的形式出现，也以“纯粹”的形式保留在学生的脑袋里，科学知识变成了与学生生活无关的东西。

（五）教学方法单一。尽管探究—研讨等科学教育方法在我国（主要在小学）已产生一定影响，但勿庸置疑，因教学的重心仍在科学知识上，讲授加实验验证的科学教育模式在课堂教学中仍占据绝对的统治地位。单一的教学方法很难引起学生学习科学的兴趣和产生探究的欲望，理应是中小学生最喜欢的课程之一的科学在全国九省市大样本的调查（1997年）中并未显示出优势，甚至还不如语文、数学，这一情况十分令人担忧。因为有研究表明，人在早期确立起的对科学的兴趣、态度，对其成年时在科学素养方面所能达到的境界会产生决定性的影响。对科学方法、科学态度、科学价值观的教育我们尚缺乏有效的教学方法与教学策略。 

（六）过分关注课堂内的学习和单一的教科书课程资源的使用。显见的事实是，学生在课堂内学习的时间十分有限，他们在课内习得的知识、技能、态度若不向课外、校外、家庭迁移拓展，很难形成真正的科学素养；而课外、校外、家庭又存在着丰富的课程资源，它们可以为课内学习提供广阔的智力背景，充分利用这些资源，可以使课内外的学习相得益彰。在科学课程资源的开发利用上，我们的视野还很狭窄。

探寻国际中小学科学教育发展趋势及我国中小学科学教育现状之间的差距，有利于我们建构科学教育的改革思路。

笔者认为，我国小学科学教育改革的基本思路应该是── 

1.在课程目标方面：

应构建既符合世界科学教育共同价值取向又符合中国国情及小学生年龄特点的小学科学课程目标体系。该目标体系将描述具有良好科学素养的小学毕业生该是什么样子，他需要知道什么、能做什么以及关心、偏爱什么或疏远、摒弃什么。

2.在课程内容方面：

小学科学课程内容的变化重点应如下：

3.在课程实施方面： 

(1)课程设计

要提倡用多种逻辑框架构建小学科学课程，如可以以STS（科学·技术·社会）作为课程的逻辑主线；也可以以科学方法作为课程的逻辑主线；还可以以儿童身边的自然现象作为课程的逻辑主线等。

主线改变结论式（包括现行的填充式）加以验证性实验的教材编写方式，代之以学习材料加学习方式指导性的教材编写方式。 

教材要给教师的创造和满足不同学生的学习兴趣留有余地。 

(2)教学方法 

应综合运用多种教学方法 

科学素养的形成是多种教育方法的结果，仅靠单一的传递──接受式教学模式是难以奏效的。科学方法、科学态度、科学价值观，很大程度上要通过“做”、通过“体验”来养成。儿童只有通过探究才能认识并掌握科学研究的一般方法和过程；儿童只有在实际体验了科学技术给人类生产、生活带来的福祗和问题后才能领悟科学双刃剑的确切含义…… 

应特别重视探究学习在科学素养形成中的作用。

(3)课程资源的作用 

应广泛开发，利用多种课程资源。

社会、家庭存在着丰富的教科书以外的科学课程资源：厨房、田野、植物园、图书馆、科研机构、博物馆、信息网……要充分重视这些课程资源在科学教育中的价值，应将这些课程资源作为整个科学教育课程资源的有机组成部分。要“拆除”教室的围墙，使学生在课堂上习得的科学知识、科学方法、科学态度、科学价值观有迁移运用的机会并使除教科书以外的课程资源成为学生课堂学习的重要智力背景。 

4.在课程评价方面 

要建立起与科学素养培养目标相匹配的评价体系。评价指标应包括多样化的科学教育成果，其中包括：探究的能力；运用科学知识、科学方法进行个人事务决策和形成对社会问题看法的意识和能力；好奇心、求知欲以及与浅显的日常生活、周围环境有关的科技基本知识。在评价方法上，应考虑除了纸笔测验以外的方法，如观察法、“档案夹”法、实际作业法等。评价的主体应从教师个体转移到教师、学生个人、学生集体及家长评价主体联合体。

5.课程衔接方面： 

应考虑小学科学课程与幼儿科学教育及初中综合理科的衔接问题。要避免造成不必要的重复和虚假的螺旋上升，如仅是知识量的增加，而不是思维方式的拓宽加深。

理科教师：科学精神和科学素养的传播与孕育者

作者（来源）：[暂无]    发布时间：2007-03-29

一、科技素质教育在现代教育体系中的地位

　　中国在综合国力上与当今世界发达国家相比，还有较大的差距。追寻这些国家实现现代化的根本所在，我们认为重视科学教育的发展与繁荣是其最重要的背景，从美德英法到日本、韩国、新加坡无不是大力发展科技教育，中国目前认识到科教兴国的重要性亦是世界潮流之必然。各发达国家尽管由于历史环境不同，其现代化进程都有着明显的“个性”特征，但就重视科技文化建设，大力强化本民族的科学素质教育这一点而言无一例外都是相似的。他们看到科学技术不仅是强大的生产力，而且是塑造现代人的世界观、价值观，铸塑民族新魂的启蒙良方。

　　今日的中国需要新的科学启蒙，需要现代科学教育。科学精神和市场经济已经使几千年来饱受封建束缚的中国人获得了一次大解放，其内涵和意义之深远还只是初露端倪。科学教育对人生来讲是一个终身教育，每个公民在每个年龄段都应受到与其相适应的科学教育，尤其是青少年阶段应打好科技教育的基础。只有全社会的人具备较高的科学素质，以科学的精神和思想，科学的态度与方法作为探讨各类问题的共同基础和出发点，社会才能更好地向前发展和进步。文化需要传授，科学精神需要传播与“教化”。“只有能够理解科学的好处的全部意义并加以接受的社会，才能得到科学的好处”，这显然指明了科技传播与科学教育的重要性。我们必须从观念上明确科学教育是现代教育的中心环节，科学教育的失败与落后就是现代教育的落后与失败，从而导致科技和经济发展的落后和失败。

　　我们必须实施科技素质教育的重要性还体现在：

　　第一，打破教育体系的封闭性。西方科学精华的逐步渗透与引进，打破了中国传统教育的内容的单一性与封闭性，以后将更强劲地促进所有科学领域的开放，通过科学精神的教育、开放、提升，使中国社会获得真正的改良与进步。

　　第二，继续创新意识的积淀与奔涌，使中国通过创新走向未来。科技素质教育正是激发中华民族创新精神的必由之路。

　　第三，促进中国的科学、人文、技术等走向普遍性。科学具有普通性，而局部经验显然不具有这个特点。中国坚持天文观测数千年，也没有得出类似开普勒三定律那样的科学理论，这一事实说明我们的传统文化具有浓郁的经验主义特点。而科技素质教育，无疑可以使中国文化，在其发展过程中通过增强普遍性彻底摆脱经验主义的狭隘性。

　　第四，促进中国社会的公正与平等发展。科学体现着公正与客观，科学技术素质的培养，亦是社会公正和民主素质培养的基础。“没有良知的科学只会是灵魂的废墟”，这良知即是科学精神的公正与宽容。公民思维方式的科学化必然带来生活方式的公正、客观、理性与平等和民主，使我们摆脱封建思想的禁锢成为现代人。

　　我们努力呼吁加强科技文化建设，必将有益于落实“科教兴国”的国策和“可持续发展”的战略，促进政府决策科学化和民主化的进程，也在根本上成为实现人的现代化改造的必备条件和力量源泉。因此，无论从现实的角度考虑，还是着眼于新世纪的发展，科技教育、科技素质教育都应该而且必须占据我国现代教育体系的首要地位，科学教育的课程应该成为学校教育的主流或核心课程。

　　二、理科教师在科技素质教育中的位置与优势

　　必须明确一点，科学知识的教育不是科学素质的教育；中学数学、物理、化学、生物、地理等课程也不是科学素质教育的自然而然的教材课程。但它们毕竟是科学素质教育的有效载体，这些知识的创造与发展都是一代代科学先贤艰辛探索的智慧结晶，其凝聚的人文情怀、科学真诚、理性光芒就是科学精神最直观生动的素材。让青少年接受科学教育的重要使命是让他们理解创造，即形成如下的观点是重要的：理解创造发明对人类极端重要，今天的文明是前人创造的总和；相信每个人都会成为发明家，创造是人的第二本能；承认知识在动态中获得发展与完善，每一个人在其一生中都有无尽的机会施展才能，为科学大厦添砖加瓦。

　　尽管在目前，各级中学还没能配置科学教育课程的专职教师，但理科教师在传授科学知识、传播科技文化、孕育青年学子的科学精神方面有得天独厚的位置与优势，能在扭转学校教育中科学教育严重落后这个现状方面发挥一定的作用。素质教育不同于知识教育，同样科技素质教育尤其不能等同于科技知识教育。科技素质教育，虽然不教给学生具体的知识内容，不解决具体的知识问题，但却能训练出一种科学的求实精神和追求真理的气质，能培养出科学家那样严谨客观的思维头脑，能开掘他们的想象力和实践能力。这样的教育机会，恰是师生互相探讨科学精神的内涵、共同受到科学方法的锤炼的机会，可受到科学精神的熏陶，再塑人格理念。

　　理科教师在科学教育，科学素质教育方面有一定优势，这个论断并不否定也不阻止其他各科教师对青年学生适时进行科学素质的教育。人文课程有这样的机会，体音美劳课程同样能寻找恰当的教育生长点，应该发动校内外的所有科技教育力量。广大教师首先应不断地提高自身的科技素质，提高个人的创新能力和动手能力。我们希望不要将人文精神和科学精神人为地割裂开，它们的交融互补本身就是科学精神中宽容与创新的体现，寻找两种精神之间的张力与内蕴，才能实现传承与栽培的教育使命。

　　三、教育界行动策略：读书·讲座·网络课堂·实践

　　提高全民科学素养，强化科学教育，首先是国家政府行为。从政府到民间的科技界、哲学界、教育界、工业界、科普界、出版界、公众传媒机构、群众团体等，凡是与此相关的部门都有这个责任。这些年来，相关部门做过很多工作，如大型科普巡回报告，院士学术厅讲座(CETV)，出版大量的科普读物，公众传媒加强了科教宣传力度等。但我们要做的工作依然很多，我仅从教育界可选择的行动策略这个角度结合个人的行为做些思考，行动策略的拟定完全是笔者心得体会基础之上的微见，教育界的整体行为有待决策部门形成自觉意识并拟定方案：

　　1．读书。可以实事求是地说，作为一个青年数学教师，在专业之余我长期关注科学教育的相关出版物，本文的撰写也得益于个人多年的资料积累。理科教师应读大量的科学教育读物，首先提高个人的科学素养。

　　2．讲座。为广大中学生开设科普知识讲座，运用个人读书所得与青年学生共享科学的盛宴佳肴，定有灵感火花的碰撞与心灵境界的共鸣。以科学大师的奋斗激励青年学子，这是非常有意义的事情，因此我长期坚持开设专题讲座。希望这项工作能够制度化、经常化。

　　3．网络课堂。现代信息技术的发展是空前的，因特网(Internet)带领我们走进信息社会，知识经济的浪潮扑面而来。网络上有很多潜在资源有待开发，很多科普杂志、公众科技传播网都在网上设有科普网页供你自由浏览，很多图书馆的书籍包括科普书都可在网上实现阅览，大量的科教信息充满网络世界。这项工作，目前在西部教育状况下还没有得以实现。但本人充满信心，这样的时刻肯定为期不远了。

　　4．实践。科学精神是一种追求，是一种信仰，是一种文化，是一种素养，更重要的它是一种自觉的行动。懂得了科学精神不见得就能坚持科学精神。我们认为通过我们的言行去做科学精神的注解，通过我们的思考去充实理性精神，这是科技素质教育的出发点与归宿。通过我们的工作造就一代新人，鼓励青少年充分利用各种环境，探究科学真谛，必将有益于民族的进步。

做学者型的科学老师

作者（来源）：路培琦    发布时间：2007-03-28

苏教版《科学》教材主编、著名特级教师路培琦在“太湖之春”上所作的《做学者型的科学老师》专题学术报告受到全体与会人员的强烈反响，现整理如下。

　　一、《我是怎样出生的》给大家的启示

　　老师们好！在正式谈我要谈的话题前，我想就刚才李霞老师的课再说几句，《我是怎样出生的》是苏教版教材的一次尝试。我可能了解的不够全面，有些版本还没有把这样的内容收进来。我们的自然课本里也没有相关的内容。我不太了解原来咱们的苏科版教材有吗？我看了国外的一些教材，香港的、台湾的、日本的、还有美国的，它们都有一些这样的相关内容。所以这次我们也把这些相关内容写进去了，这是比较初级的早期的性教育内容，以“我是怎样出生的”这样一个话题来展开教学。其实有很多家长和社会上的舆论对这方面争论还是比较多的，我想在座的老师看了这堂课以后可以对这个问题有个比较肯定的答复。就是说我们这样编排内容，这样进行，对孩子来说是可行的、必要的、有意义的。我想说的是通过这堂课，能够给我们哪些方面的启示。我觉得这堂课最核心的东西，也是我们这次“课改”最灵魂的东西——转变学生的学习方式，这个是在这次《课程改革的指导纲要》里就制定了的，这是这次“课改”的中心的内容、核心的内容或者是灵魂的内容。为什么这样写呢？过去我们的教学，不管哪门学科都是以被动的接受式学习为主。老师在教，学生在写，我们各科的学习几乎都是这样。我们现在要把它变成学生主动地去学习，让他自由地去学习他所关心地内容，去学习他想知道和得到的那些东西。这就是我们这次所提倡的自主式学习。当然自主程度有多少，哪些地方可以自主，哪些方面不能自主，我们给他多大的自主权，我们是在逐渐地往这方面推进，提倡自主性学习，提倡探究式学习，提倡合作式的学习。合作学习最早提出的是前苏联的阿姆娜什维列的人，他首先提倡这个所谓合作学习。他有一套理论，他有一套研究，现在也已被更多的教育学家所接受。那么我们这堂课上是不是体现了这些思想呢？首先，“我是怎样出生的”就是这个年龄段的孩子非常关心的一个话题。所以我想提的:

　　第一个问题就是你想教的内容是不是孩子所关心的内容。你所提出的问题是不是孩子心里要想得到或想知道的那些问题。首先这个问题是不是孩子想知道而不知道的问题。我们对科学探究的理解就是课堂上呈现给孩子的是不是他所渴求的，我觉得这个问题本身找准了，“我是怎样出生的”这个问题是这个年龄段孩子想知道而还模模糊糊的东西，他很想知道，有这种需求。假如我们教五年级的孩子研究磁铁，研究磁铁吸什么、不吸什么这样一个话题，大家想象一下，是不是孩子想知道而还不知道的问题。五年级的孩子还不知道磁铁吸铁，不吸纸，不吸塑料，不吸木头，这样的一个知识点学生还不知道？不可能的。也就是说，我们所选的内容必须是学生想知道还不知道，或者是比较模糊的、不大清楚的这样一些问题，所以书上所列举的这样一些问题，未必都是学生想知道而不知道的。假如我们选准了“我是怎样出生的”这个问题，首先这一条就立住了，就是学生自主式的学习。他有一种动力，一种需求，知识上的一种渴求。

　　第二点我想说明的，这堂课从表面上看就是学生汇报，很简单的一种教学形式，老师在那儿组织学生汇报你们访谈的情况。然后老师再来一点课件，好像从教学形式上看并不那么生动活泼，很简单，其实这堂课功夫在课下，功夫在课前。要想上好这堂课并不是在这40分钟下功夫，而是要在40分钟之前下功夫。孩子们提出的这些问题，这倒是这堂课堂上应该深入研究的问题。从这点上来讲，我们的这堂课想告诉大家什么呢？就是转变我们过去的课堂教学观念，以前总觉得我们的课就是这40分钟，就是在教室里，就是在课堂内进行教学，其实现在应该打破这样的一种观念。所以这节课，实际上功夫都在课前，都在课下，要布置学生跟爸爸妈妈进行一次正规的、正式的谈话。作为一种访谈是一种科学调查式的谈话，而不是随随便便地聊天。要给他布置任务，想要了解“我是怎样出生的”，你要和爸爸妈妈进行一次正规地科学访谈，对五年级孩子来讲，这也是一种新的学习方式的理解，让他们知道通过访谈也能获得很多信息，很多资料，来解决他想解决的问题。甚至还可以收集一些他出生的那些证据，像出生证，小脚丫印，还有用胎毛做的毛笔啊，还有小时候穿过的衣服啊，小的长命锁啊，这些都是它小时候的证据。科学是需要证据的，实际上是让他去收集资料，收集证据，这也是一种科学学习的重要的途径和方法，这不是40分钟课内的事情，必需在课前，必需在课下来进行，并且是自主性的学习，是孩子自主去做的事情，你要布置他，你要指导他，布置完了指导完了还不行，还要去盯一下，了解一下，有多少人真正去访谈了，落实没落实，给家长那封信是不是送到家长手了，有哪些孩子在访谈中遇到困难、遇到阻力了，怎么样去帮他解决？我觉得李老师在这方面做的工作是很细致的。有时候不是布置完了就完了，直接来上课，结果只有少数同学真正做了，落实了你的访谈计划，大多数同学来做观众，不是亲身经历这样一个学习过程，那就不是全体学生接受这方面的科学教育。我们要面向全体孩子，是不是百分百的学生都加入到学习中来了，当然我们也不排除个别家长，由于社会上的各种顾虑，觉得不好意思和孩子来谈这些问题啊，但是我们要尽力让孩子亲身经历这样一个学习过程，所以这堂课上是对学生所做的课前学习的展示和交流。

　　第三点我要提的就是交流，交流也是很重要的一种学习，我们这次讲科学探究，其中很重要的一点就是科学交流。科学必须要通过交流，没有一个人能自己在科学实验室里进行研究，现在已经不是这样了，必须和同伴进行交流，信息互相沟通，这是很重要的一种学习方式。我们讲科学探究从表面意义上讲就是探索研究，探索是你去寻找证据，寻找资料，寻找解决问题的途径，带着问题去寻找答案；研究是和同伴一起在那切磋交流，甚至是在那辩论，这个交流的过程，就是探究当中很重要的一个过程。所以我们要重视让孩子进行交流，发表自己的见解，敢于表达自己的一些意见。当然这堂课上没有不同意见，如有，还可以进行一些讨论和辩论，老师可以组织他们进行一些讨论和辩论。

　　第四个，我想讲的是情感态度价值观方面的启示，通过这样的一个教学活动，孩子们体会到了，生命来之不易，体验到了母子情深，体验到了爸妈和孩子之间的这种情感交流，特别是对于母亲的崇敬和爱戴，进行这方面的教育，其中也有生命的珍贵。我得到一些资料，华师大和复旦大学前几年都有自杀的，都是高材生，多不容易，我的一个同学的儿子上大二，在家里面上吊，弄得家长不理解，怎么回事，可能是由于很小的事情，由于考试不理想，由于情感生活所受的挫折，他们就轻身了，实际上是不爱惜，不珍惜生命。这节课渗透了珍爱生命的教育，知道生命是很可贵的，要珍惜，不但要珍惜自己的，而且也珍惜别人的。我爱人的一个同事的儿子，是西餐馆的厨师，也不知为什么事就和别人吵起来了，他就动刀子把人给捅死了，结果是无期徒刑，他不珍爱自己的生命，也不懂得珍爱别人的生命。有人说这不是进行思想教育吗？对！科学技术与社会本来就不应该是分开的，现在提倡STS，这里面有没有思想教育？有的，实际是珍爱生命这样的一种思想，我想通过这样的教育，我们的孩子长大了，可能知道要孝敬父母。所以从这堂课，我们能够得到很多方面的启示，简单看这样的课好像是很呆板，形式上并不是很活跃，没有科学课搞的一些实验啊。也不是一些人认为的科学探究必须要经历提出问题、进行假设、进行验证，也未必都是全过程，但是这样的课对提升孩子们的科学素养是有促进作用的，是一节好课。我们所提倡的是一节什么样的课呢，不要在表面形式上做文章，要真正落实到孩子心灵上，让孩子舒心的去做那些比较关心的的事，我觉得那就达到了我们最高的境界。所以从这堂课上，我们可以思考怎样把我们的科学课搞活，使它真正落到实处，真正落在对孩子的科学素养的培养上。从今天孩子们的发言来看，我觉得我很受感动，他们非常正常的、非常正儿八经地进行科学的讨论，丝毫没有社会上的那种偏见。所以孩子是很天真的，很纯洁的，而往往我们大人反而脑子里不那么纯洁，遇到这样的话题，好像羞羞答答，其实不是这样的。李霞老师也是我给她一个重任，让她去试教，刚开始还没编这课的时候，我说你就上这样的内容，看看孩子们能不能接受，能不能正常地反映这个问题。结果反馈回来的信息使我非常感动，她说很成功，一开始学校的校长反对，不愿意让她进行实验，我说你就叫几个学生在那儿聊天，让校长坐那儿听，看孩子们能提出什么问题，他们喜欢什么问题，想解决什么问题，就这样的话题，他们知道多少东西，让校长坐旁边听，听完以后校长就答应了，行，给你一个班试试，试完以后校长才点头，这样的课还是真好，所以后来我们才下决心写进这么一课。

　　二、怎样做一名学者型的教师

　　（一）抓住机遇  迎接挑战

　　我曾经写过一篇文章，叫《又到山花烂漫时》，主要讲的是这次科学课又给我们提供了一次新的机遇。我是赶上了上次课改的机遇，这个机遇造就了我、章鼎儿等一批科学老师。那么这次科学课改革，是给我们在座的老师的一次机遇，你们要抓住这次机遇好好发展自己，为我国的科学基础教育做出突出贡献。所以我的下一个话题是做一名学者型的科学教师。为什么要讲这个话题，这次科学改革，来得迅猛，比以前几次都来得迅猛。原因是从党中央那儿抓起，党中央专门开过一次教育会议，然后教育部自上而下的贯彻。就我们这个学科来讲，始终在改革的前列，我们在前20年自然课被国家领导说是走到所有学科前列的，因为那时候的语文、数学好像还不像自然改得那么大。我们已经重视让学生去动手，重视实验教学，重视让学生在课堂上自己去研究，也就是说在改变学生的学习方式上，自然课在上一轮课程改革里是走在前列的。这一轮“课改”来了，语、数的改革很大，而科学课怎么办，我们还能不能走在最前列，给我的一些信息，也研究了国外的一些资料，相比之下我们的科学课还处于落后的状态，大部分地区还很落后，我们对一些科学教师的科学素养进行了调查，合格率很低，就是说我们的教师队伍不容乐观。而语、数队伍是不错的，因为大家都重视考试科目，就把比较好的教师搁在那里。而我们的科学课在很多地方是“搭配”课，是“剩闲”课。另外好多是语、数课时不够，是配的课。有的地方是没有一个专职的，都是兼职的。所以科学课面临的很大一个问题就是队伍素质不高。我们拿国外的比比，发现差距还是很大。我们把国外一些先进的东西编到教材里，台阶就大了，所以很多老师就不适应了，就是专职老师有的一下子也不适应。这种不适应有两种，一种是教材本身编得不好造成的，教材还不成熟，许多好的想法都放进去了，老师就应付不来，这么多的活动，我们应付不来；有的要求过高，跟国外比我们差距太大，一下子挪过来生搬硬套又不行，这里还有跟我们国家情况相适应的一个问题。昨天我跟一个徐州的老师聊天，他说“我把你那些内容砍了，因为我弄不完”。太好了！我就希望是这样的老师，敢给我的教材开刀，哪点不合适我就不要这一块，我保留这一块，我给挖深点，这是好老师！如果每个老师都像这样的老师，那我的教材就不愁了，为什么呢，教材很可能会深一点，浅一点，教材一下子就想完善，是不可能的。怎样才能把一些好的东西充分表达出来，让老师很好教，学生的科学素养提高得很快，这就很难很难，我们的教材必须经历一个逐渐完善的过程，需要老师们的意见。所以对教材来讲，需要大批的可以进行研究的老师出现。另外就是每个老师都要好好抓住这样的一个机遇，要跟上时代的步伐。不要一般的教教，把它当作一个事业来教。

　　（二）立志出色  科研务实

　　所以第二个我想讲讲，对学者型教师有哪些要求。

　　第一条我想讲立志做一名出色的科学教师，为什么要立志，这个志向很重要，我恐怕就是立志要做一名好的自然教师，才走到今天这一步，这个志向必须要立。有的教师就因为校长要我教，我才教。今天我带来两本书，就是引领我思想的两本书，一本书是《思考的艺术》，可以说我的很多教学思想和教育方法，是从这本书给我的启蒙。另一本是《怎样学好自然常识》，是翻译本，这是一个报社的编辑把一些小短文编绎的，我学了以后觉得启示很大。比如，这里面的“方法比知识重要”。今天这堂课里就是体现了这一点的。我当时呆在师范附属小学，我的师傅带了我几年，后来我就独立进行教学了。当年我立志要做一名模范教师，当立志之后，就有了无穷的动力，当时我12点以前没睡过觉，我不是提倡玩命干，但我就是玩命干过来的，我带领孩子们做过十几种兴趣小组的活动，并且每种活动都获奖，既然要干就得比别人干得好，干得强。如果没这点狠劲，就是混混的，就是把这个工作作为谋生的手段。同时，要做出色的老师，怎么出色呢，就是要有创造性，就是要不一般的教，就是要比别人教得好。今天李霞的课就体现她的创造性，每次都上得不一样。要经常给自己提出一种挑战，要不断否定自己。在我教自然的年代，自然课教师是低人一等的，这次在新课程标准里，我写了一段话：科学课和语文、数学同等重要。我经历矮人一等的年月，我希望我们的教师珍惜今天的这种地位，用实际行动给校长看，证明科学课是极其重要的，上好了，不比语文、数学次。

　　要想出色，必须要有雄厚的知识功底和教育艺术功底。要不断地翻新花样，你在不断积累自己的教学艺术。有的时候看似不经意的事情，其实是很珍贵的。科学课就是这样的，看似很平常，其实都是很珍贵的。热爱你的学生，热爱科学，只有这样才能教出出息来。

　　第二个想说的，是用教育科研来指导每一节课。要做教学的有心人，把每节课作为教育科研的每一步。每学期选定几课书，作为重点研究，带着问题来教，把课实录下来，找问题。或者是请别人听课，做个沙龙。有时候选定一个课题，每个人都去上，然后坐下来讨论，这样的课应该怎么上。作为自己，也要有个研究课题。

　　所以要做一个学者型的教师首先要把自己作为一个学者，要不断发掘别人没发掘的事，触及别人没触及的东西。要善于发现科学教学的一般规律，掌握了这些东西，才达到了微妙的阶段。探索自然之谜的道路是曲折的，常会遇到困难，只有冲过去的人，才会渐入佳境。不要怕付出劳动，只要功夫到了，是人才也不会被埋没的。

　　最后我想赠大家两句诗：“愿君此心长不已，此树终有开花时。”（陆游：咏冬青）“未出土时先有节，到凌云时总虚心。”我们每个人都应有这种气节，要为中国的科学事业趟一条路。

信息技术辅助科学探究

作者（来源）：[暂无]    发布时间：2007-03-23

近年来，一方面，青少年科学究活动蓬勃发展，却仍面临着学生总体科学素质水平低，对需要主动探究、创新发展的活动毫无兴趣的窘境；另一方面，信息技术教育虽然发展得红红火火，但一直都停留在浅层的应用上，学生无法真正做到把学到的计算机技能学以致用，仅仅只是为了应付考试。如何让学生主动地参与到科学探究活动中来，同时又能把学到的计算机技能运用到实践中，让信息技术与青少年科学探究活动相结合，使其成为一种让学生自主学习、探究学习的辅助手段，是值得探讨的方法。为此，我在以下三个方面进行了尝试。

一、将信息技术有机地融入科学探究活动中
　　现代教育中，随着信息技术的发展，在教学中引入计算机技术已不是什么新鲜的方法，因此在科学探究活动中使用信息技术也将是一个发展方向。在具体应用时，信息技术必须与科学探究活动的思想、观念相结合，不能只是手段上的新颖和内容上的增多。在实际的科学探究活动中，更不能仅为追求时尚而盲目地使用信息技术，使之成为简单的“人机对话”。另外要注意的是，教师应该在进行科学探究活动的不同项目或不同活动阶段，根据活动的内容、学生的认知特点以及教师个人特长，选择恰当的信息技术手段，充分发挥其优势，为学生的探究学习提供有力的支持。如：从2003学年度第一学期开始，我与航空模型组教师合作，在航空模型课程中加入了计算机辅助设计的课程，目标是希望学生在学习计算机CAD辅助软件的使用方法后，从S6A飞机模型的简单零部件开始进行制图，然后完成整个飞机零部件的平面视图，最终尝试制作S6A飞机模型的三维视图，并和实际模型进行比较。在活动的初期，学生们对利用计算机进行制图抱着可有可无的心态。他们认为，手工绘制的图形已可以满足航空模型制作的要求，何必再多此一举呢！对此，我在教完直线的绘制后，就让学生根据已有的数据利用AUTOCAD绘制了S6A飞机的机翼，并要求学生在绘制完成并打印输出后，将计算机绘制的机翼与他们先前在坐标纸上人工绘制的机翼进行了比较，看看哪一个更平滑，利用哪一张图纸制作出的机翼更符合航空模型制作的要求，答案不言自明。随着课程的深入，学生开始兴奋起来，对计算机制图的兴趣越来越浓厚。在活动过程中，开始自觉地比较、分析手工绘制的平面图与计算机CAD辅助设计软件绘制的平面图有何不同。有的学生还主动尝试着改变已知数据，以期让图形更加完善，更加符合空模制作的要求。我们计划，在绘制、制作完成一架完整的S6A飞机模型，并进行发射训练后，要引导学生进一步探究、比较和分析，使其在实践的基础上，能够发现问题，进行修改加工、不断完善。

二、利用信息技术激发学生对科学探究活动的参与
　　没有学生的参与，就没有科技活动目标的实现。学生参与的前提是学生的注意，指向活动的内容，对活动内容产生兴趣，形成参与的欲望，思维才得以活跃起来。如何启动学生的参与意识，让他们成为科学探究活动的主人呢？答案就是利用信息技术，激发学生探究的兴趣和欲望。信息技术使学生对知识、信息的获取直观而形象。处于青少年时期的学生，直观记忆力远远胜过抽象记忆力。实验证明：单凭听觉获取知识，只能记忆百分之十五的内容；单凭视觉获取知识，只能记忆百分之二十五的内容；但如果同时调动视觉与听觉就能记忆百分之六十五的内容。信息技术充分发挥了声、电、光、影、形、色等多元素的功能，突出了形象，让学生的视觉和听觉同时受到刺激，从而激发学生学习的积极性，促使其主动的探求知识。因此，应该根据科学探究活动的内容，利用多媒体为学生创设犹如“身临其境”的情景，激发学生探究的兴趣。如：在开展“网络给我们带来了什么”的探究活动时，首先利用多媒体，放映一部关于人类通讯发展历史的小电影，接着启发学生探讨：从鸿雁传书——越洋电话——电子商务，现如今，是什么突然拉近了我们彼此之间的距离，使远隔重洋的人也能随时进行可视化交流。这样的引入，激发了学生探究的欲望，使他们学习兴趣浓厚，能够积极主动地参与到活动中去。在探究活动过程中，学生们经过了充分的调查准备，获取了第一手资料。当进行交流时，他们提出了各自不同的见解：有的说，网络让我们的距离一下子拉近了，即使远隔重洋，也可以不受任何限制的进行交流；有的说，网络让我们的生活更加丰富多彩了，它让我们可以足不出户，了解天下大事小事，认识世界各地的朋友；也有的另辟蹊径，他们说，网络让我们的生活中多了很多疾病，因为我们花越来越多的时间坐在电脑前一动不动，这对眼睛、腰、肩膀都不好等。但无论学生持何种观点，他们都用详实的论据来证明了自己的观点。这也说明了在这次探究活动中，学生真正投入了进去，成为了这次探究活动的主人，因而取得了不错的成果。

三、利用信息技术为师生互动的探究创造条件
　　科学探究活动要培养学生的创造思维能力，让学生主动参与到活动的过程中，开放头脑，敢想、敢说、敢做。教师可以借助MSN等网络即时通讯工具，与学生进行交互学习，实现师生、学生相互之间正确的情感、态度和价值观的交流，并参加各种类型的讨论活动。这也使信息由师生双向交流向多元化转换。因此，教师要充分灵活运用网上的各种资源。如：2003年的世界环境日活动中，除举行了象往常一样的大型活动外，还在“与绿色同行”网站上设立了聊天室，在特定的时间段内，提供学生与专家之间的即时性交互活动。
　　在运用网络讨论的过程中，学生从不同角度对自己的课题提出问题，产生新的探究动机。而教师则帮助他们建立正确的研究方向，以获得有效的科学结论。这样学生的想象、分析以及判断能力都能得到综合的培养，更能培养独立思考、创新能力和团队合作精神，使学生在轻松、愉快、趣味盎然的气氛中得到答疑解惑。
　　除此之外，教师和学生都可以在“与绿色同行”的交流论坛中发布言论、评论或进行答疑。同时，教师还向学生提供一些其他环保网站，让学生带着问题和任务，通过信息技术的帮助进行自主探究，充分发挥他们的主观能动性。这样不仅能扩大学生的知识面，培养学生的独立能力，养成良好的学习习惯，更重要的是，它使活动不再单纯依赖于教师的指导就可达到交流和反馈的目的。
　　科学探究活动的成功，不仅要借助教师的指导，有时更要依靠学生之间的互相合作。如：在上海市“壳牌美境行动设计方案”活动中，学生提出了构建学生环保网站的设想。在随后的实践中，学生们根据不同的特长和所参与的环保课题的不同，分成各个合作小组，分别进行课题资料搜集、课题摘要撰写、网页制作等任务。通过上网搜索与下载，获得与课题相关的资料，并进行加工。然后分工合作，建立展示课题的网页。最后经过一段时间，在教师的指导下，学生建立了一个环保网站——与绿色同行。该网站主要以展示区内学生环保课题、报道区内学生环保活动为主，目标是成为区内热爱环保的学生与专家及同道间进行交流的乐园。

科学的相对性及其在课程和教学中的渗透

作者（来源）：徐学福    发布时间：2007-03-21

一、科学的相对性

　　科学的产生和发展有一个历史过程，人们对其本质的认识也在不断深入。随着科学的发展，人们开始用动态的眼光看待科学。尤其是进入20世纪后，自然科学研究飞速发展，新兴科学门类不断涌现，新理论层出不穷，原有的科学知识不断被新知识所补充、修正、包容或代替。面对科学发展的日新月异，许多学者深深感到，“变化”才是科学本身具有的惟一不变特性。绝大多数西方当代科学哲学家和科学史学家像波普尔、库思、拉卡托斯、劳丹等人的学说都反映出这样的共识：不存在永恒不变的科学真理，科学在本质上是相对的、可变的，处在不断的修正和发展过程中；科学进步既体现在“累积式”的量变中，又体现在“革命式”的质变中。具体而言，西方对科学的相对性的论述主要体现在以下三方面：

　　第一，从结果看，科学是一种相对稳定的理论知识体系。因为作为科研活动结果的科学知识，尽管是特定历史阶段或特定历史条件下科学家对科学问题或自然现象所作的最好解释，但并非完美无缺或一成不变，而要随着研究的深入不断加以改进和完善。所以说，科学在本质上是“暂时的、公开的、可重复的、可能性的、人道的、历史性的、独特的、整体性的、实证性的”；或者说是“非道德的（不能从道德的角度对科学知识本身作判断）、创造性的（科学知识是人类创造活动的部分结果）、发展的（科学知识是暂时的）、简约化的（科学解释简单明了）、可检验的（科学知识经得起实际的检验）、统一的（各专门科学领域共同形成相互关联的定律、理论和概念体系）”。概言之，如果把科学看作知识，那么科学知识既有稳定性和持久性，又有暂时性和可变性。

　　第二，从过程看，科学是一个永无止境的探究活动。科学研究始于问题，经由提出、检验、接受或抛弃假设而作出结论，新的结论又引出新的问题，由此循环往复，步步深入，以致无穷。由于作为科学活动产物的知识体系不能很好体现科学探究的无穷特性，反而容易被人误认为是永恒不变的真理，因而有许多学者认为科学探究或研究过程更能体现科学的本质，所以在西方科学与探究同义，有“科学即探究（science as inquiry）”之说。

　　第三，从人类事业看，科学会受社会文化、政治、经济及个人主观因素的影响。过去人们总以为科学无价值偏向，理想的科学家应该隐身书斋，埋首专业，不问政治，严守中立。因为“如果一个人表现出关心社会问题，承认自己对合法当局以外的事物有所偏爱，他就同样有可能在自己的科研工作中持有偏见而不可靠。”科学社会学家之父默顿为此把“普遍性”确定为科学的一条准则，指出科学研究以客观实践活动为基础，以实验作为检验科学假设正确与否的惟一标准，而不以人的社会属性、宗教信仰、政治态度来论是非。然而近几十年来，科学价值中立的观点遭到许多科学社会学家的普遍反对，他们认为科学是在广阔的社会背景中发展起来的，它既影响着社会价值观念，又受社会价值观念的影响。所以巴伯在详细说明科学研究受到诸如政治的、经济的、甚至宗教的各种社会因素的影响后指出：“时而是这个，时而是另一个社会因素对科学有影响，有时是相对有利于科学的成长，有时是相对妨碍之，这是不可避免的法则，对于科学来说，没有什么东西是与社会相脱离的。”可以说，科学的社会性在科学主体、科研过程和科学结果的运用中都有所体现。

　　正是有鉴于此，在享有指导美国跨世纪科学教育改革“圣经”之誉的《面向全体美国人的科学》一书中，美国科学促进协会把理解科学的以下三方面本质作为科学素养教育目的的重要组成部分：l）科学世界观——世界是可以认识的、科学观是可变的、科学知识是持久的、科学不可能解决所有问题；2）科学探究方法——科学讲究证据、科学是逻辑与想象相结合的产物、科学作解释和预测、科学试图确定和避免偏见、科学反对权威；3）科学事业的本质--科学是一种复杂的社会活动、科学被分成专门领域并在不同情况下进行研究、科学研究中存在着普遍的伦理原则、科学家既作为专家又作为公民参加公共事务。显然，理解科学的相对性在美国的科学素养教育目的中占有重要地位。

　　近年来，科学的本质也成为我国科学哲学界争论的焦点之一，学者们正围绕科学在本质上到底是相对静止的理论体系、动态的科学活动，还是二者的“总和”开展讨论。不管能否达成共识，科学的相对性问题是个不容忽视的事实。笔者认为，从根本上说，"科学是相对的"这种看法是符合马克思主义真理观的：任何科学知识都是对特定历史条件下某种自然现象的反映，科学真理既是绝对的又是相对的，科学处在不断变化发展过程中。我国教育界对此应给予高度重视，并做出积极回应。

　　二、科学教育忽视科学相对性的危害

　　从教育发展历程来看，直到近代19世纪科学才以各门独立学科的形式进入学校，并逐渐在课程上取得稳固的地位。从世界范围来看，在一百多年的学校科学教育史上，“中小学的理科教学计划基本上是阅读和讲解，学生用教科书来学习科学知识和原理，而无论在中学和小学，非常有益的实验活动都很少。” 尤其是在20世纪以前，“大体上，科学只作为一套现成的知识和技能来教的。”这种脱离科学发展实际、将科学教育等同于科学知识教育、忽视科学相对性的科学课程和教学对科学、学生和社会的发展都产生了不利影响。

　　1．使学生形成错误的科学现。表现在：

　　1）绝对化的科学知识观。由于传统科学教科书介绍和解释了公认的科学理论，说明了这些理论的许多或全部运用，教学时又用示范性的观察和实验作证明，从而给学生这样一种暗示：书中所描述的各种规则、定律和理论已经完美地表述了科学内容，只要从教科书中还没有涉及到的地方人手，就可以进入科学前沿。学生在毫不怀疑地接受这些“科学真理”，将来从事科学研究时，感到没有必要证明所使用的每一个概念都合理，也不会积极开辟和确立新的研究领域。

　　2）错误的科学方法论。传统科学课程编制采用成功模式，即选入教科书中的内容只涉及部分科学家的部分工作，而这部分工作又很容易被看成是取得了教科书中的科学成就，却忽略科学家所走的弯路和所犯的错误。也就是说，教科书在反映科学成就时很少考虑历史，是抛弃科学发现与进步的真实背景，只是吸取成果。具体教学时，因种种原因许多教师也是照本宣科。结果使学生认为，科学方法实际上就是那些收集教授科学材料以及对材料进行概括和推理的观察、实验等方法，正确地运用它们就会获得书中的结果，他们将来从事科学研究时自然也会认定或选择这些方法，误以为它们能保证研究成功，一定取得预期结果。

　　3）片面的科学发展观。由于传统课程和教学没能反映科学知识的相对性和科学发现的真实过程，使科学变相为一堆事实、理论和方法的总汇。

　　2．压抑了学生的创造性。由于科学教科书力图向学生提供某一领域公认的科学概念、定律和理论，科学教师在具体的课堂教学中又特别强调这些科学知识和数学公式如何重要，结果使学生陷入死记科学概念和定律、机械套用公式解题的努力中。习题的正确解答又反过来为教科书和教师课堂教学的有效性提供了证明。这种做法的直接后果是：学生乃至教师都坚信掌握和理解教科书中的内容不仅是必要的，而且是足够的，从而阻碍了学生主观能动性的发挥，严重压抑了学生的怀疑精神、批判精神和创新精神。

　　3．助长了科学主义的盛行。从另一方面来看，科学教育中忽视科学的相对性，把科学知识当作不变的真理来教学、背诵和考试，忽视科学知识的真正形成过程，机械地对学生进行科学研究程序与方法的训练，实际上等于忽视科学的局限性，使学生误以为科学不可错和无所不能，可解决人类一切问题，具有至高无上的权威，进而导致科学迷信和科学崇拜，而这正是科学主义得以在世界范围内流传和泛滥的社会心理根源。

　　尽管自20世纪中期以后，西方尤其是美国的科学教育界在研究科学本质的同时，也注重在课程与教学中渗透科学的相对性，但近几十年的研究表明成效并不显著，至今学生对科学及科学知识的相对性理解仍很不充分。至于在我国，教育界实际上一直把科学看成是确定的理论体系，只重视科学知识稳定的一面，过分强调学习结果，轻视知识的获得过程，对其可变性重视不够，再加上受片面追求升学率的个良影响，我们的科学教育所造成的上述危害尤为严重。对此，我国已有学者提出尖锐批评：“这种教育的一个消极后果是培育了不少科学神话，树立了不正确的科学形象，以及对科学产生了不正确的看法。首先是将科学理论静止化、僵化，其次是将科学理论神圣化、教条化……”

　　三、课程与教学中加强科学相对性的途径

　　为了让学生尽量掌握科学研究的现有成果，科学教科书按照成功模式来处理各种科学理论和实验，这种做法应当说是有效的，似乎也无可厚非。但是如前所述，把动、静两种观点结合起来看，科学在本质上则既是绝对的又是相对的，既是稳定的又是可变的。这样，如何使教科书中所描述的科学形象与科学进步的实际保持一致，以便让学生在掌握大量科学成果的同时，也要用动态的观点去看待科学，形成正确的科学本质观，便成为科学教育所必须解决的问题。显然，如同其它思想观点的形成过程一样，简单的说教或强制性的灌输都不会导致学生真正形成动态的科学观，而应当巧妙地将科学的相对性渗透到课程与教学中，让学生积极主动地从教学过程中去领悟。那么，如何对科学的本质进行渗透和领悟呢？从现有研究看，主要有以下几种途径。

　　1．加强对各门科学学科内容的动态处理

　　为避免学生把科学看成是不变真理、科学完美无缺、形成错误的科学本质观，教科书就不能仅仅静态地吸取科学研究成果，对科学作出与实际不相符或片面的描述，而应当动静结合，寓动于静，静中显动，使教科书中的科学知识体系呈现动态特性，具有“动感”。从而使学生感到科学是特定时代或特定条件下科学研究活动的产物，处在不断变化发展的过程中，而不是什么绝对不变的真理。具体来说，可采用如下三种方式：

　　l）加强对科学的动态性描述，即在对科学知识成果作静态描述的同时，也对其中的某些知识作动态解释和说明，以突出科学在本质上的不确定性、相对性、可变性。

　　2）按照大的主题性知识组织学科内容，加强各门科学学科之间的联系，即编制科学课程时，应当打破学科界线，减少知识点，以基本的科学概念或定律为基点，由此作纵向延伸和横向联系，使学科内容少而精，而不是多而泛，由此突出科学的整体性，形成各门学科有紧密互动关系的“知识块”，而不是分离、孤立的知识点。

　　3）加强科学、技术与社会的联系。如何在课程中处理好科学、技术与社会（简称STS）的关系，是当代国际科学教育改革的重大主题，有人提倡将它开设为一门独立的课程，有人则主张将它渗透在有关学科中。不管怎么做，其基本理念是要求超越自然、人文和社会各学科的传统界线，以整合的方式开发科学课程，以科学、技术与社会三者之间的联系为中心，强调选择与学生日常生活有关的科技问题组织学科内容，把关于自然、社会和人的知识当作一个有机整体，以培养学生作为合格公民所必须的科学素养。因而以这种方式编制的课程有较强的现时性、时代性乃至地区差异性，有利于学生了解科学受时代乃至地区的影响，进而更好理解人类科学事业的性质。就我国中小学而言，在现有科学学科基础上加强科学、技术与社会之间的联系较为实际，这样既不加重他们的学习负担，又能促进他们对科学本质的理解。

　　2．采用探究教学

　　探究教学是指学生在教师指导下，采用类似科学研究的方式所进行的一种学习活动，是对科学研究的“简约复演”。其主要特征是：不把现成科学结论直接告诉学生，而是要求他们自己亲历科学知识的获得过程，从形成问题、建立假设、制定研究方案、检验假设、作出结论等活动过程中寻找问题的答案。传统讲授教给学生的主要是确定的知识内容，不能或不完全能使学生掌握科学方法，形成科学精神。与之相反，实施探究教学时，学生在教师引导下从事实际的探究活动，循着科学研究的流向去思考和操作，在这种简约复演式的科学研究活动中，学生也会像科学家一样，要经历“科学研究”中的痛苦、茫然、焦虑与挫折，体验惊奇、激动、充实与兴奋，从而认识和领悟到：科学知识并不是神圣的，是通过调查研究获得的，是暂时的和可变的；科学是人们观察和了解世界的一种方式，它一方面寻求知识，另一方面又不断怀疑和检验知识。

　　实践表明，探究教学时教师若包办代替，事先为学生安排好探究的步骤，预设探究的结果，步步牵着学生的鼻子走，使探究学习徒具形式，就不会有学生的主动探索研究，当然也就谈不上发展探究技能、培养科学精神、理解科学本质了。探究教学的倡导者萨其曼曾认为，探究教学必须是开放的和自由的，并有一个丰富的、容易引起学生反应的学习环境。这要求我们在开展探究教学时，要根据具体教学目标、内容、学生年龄特征、现有的资源等因素的实际情况采用或建立特定的探究教学模式，加强探究教学或在教学过程中尽量给学生提供充分的探究学习机会，鼓励他们多提出问题，细心搜集数据，大胆揣摩和假设，精心设计和开展实验，把动脑和动手活动结合起来。

　　3．开设或融合科学史

　　科学史更加真实、丰富地反映了科学家的学术生涯和科学的演变过程，从科学形成过程的历史中可以感受到前人在科学研究中所遇到的艰难困苦、表现出的巨大创造智慧和不畏崎岖的攀登精神，因而具有极大的教育价值。从对理解科学本质的促进作用而言，在课程与教学中融合科学史，让学生在历史背景或框架中学习科学，可以使学生在了解科学概念、定律和理论的发现和演变过程的基础上，更准确地理解科学或科学知识的相对性。从学生发展角度而言，学生不仅从中可以获得现成的、具体的科学知识，而且可以学习科学方法，提高科学思维能力，受到一定科学态度和科学精神的熏陶。

　　不可否认，即使在我国的基础科学教育中，科学教科书也编入了少量的科学史，教师在教自然或物理、化学。生物、地理时也插讲一些科学史上的故事，但这样做主要是为了给科学知识裹上一层“糖衣”，以提高学生的学习兴趣，并不是为了更好理解科学的形成过程。因此，我们一方面应加强在科学课程与教学中融入科学史，甚至借鉴西方国家的做法，也考虑把它作为一门中学高年级的选修课；另一方面，具体融合时应特别注意不要用科学史来取代科学内容，也不要让学生机械背诵科学史实，而是要使它们有机地结合起来，即把科学理论与其建立的背景有机结合起来，以帮助学生从科学事实中领悟科学精神、科学发展的一般规律和科学事业的性质。

“城市.教育.科普”科技教育国际论坛交流论文·培养学生科技素养的新坐标—生态道德教育

作者（来源）：康宁科技实验小学 潘为琳 范浩 张凌燕    发布时间：2006-12-29

生态道德教育就是能有助于学生获得关心生物与环境的意识，获得保护和改善生物与环境所需的知识和技能，尤需重视的态度和价值观，以及能反映上述关心和关注的新的行为方式（既包括对个人生活方式的选择，也包括所采取的负责任的社会行为）。所以加强中小学生生态道德教育是实施以生态建设为主的发展战略和全面建设小康社会的迫切需要，同时也是未成年人思想道德建设的重要内容，应贯穿于未成年人思想道德建设的全过程。

加强未成年人的生态道德教育是当前我们小学科技教师面临的十分迫切和重要的问题，也是一个全新的课题。人类社会的可持续发展，必须以培养现代人的生态伦理意识为前提。教育作为促进人的发展的有效途径，将生态道德教育纳入学校德育，帮助学生学会判断人与自然关系中的是非善恶，正确选择、调节自己的行为，从而最终通过人的发展来促进社会的持续发展，无疑是一项十分必要和紧迫的任务。

在小学阶段开展生态道德教育是毋庸置疑的，但是如何开展生态道德教育，使学生自觉养成生态道德的意识，这是我们必须思考的问题。在教学实践中，我们初步摸索了一条行之有效的策略，这就是以课堂教学为主渠道，通过各学科的教学活动与科技教育的整合为载体，以热爱动物的教育为抓手，引导学生在活动中进行感悟和体验，自觉地培养生态道德的意识，避免口号式、标语式的空洞宣传教育。

一、科技教育与体育活动相整合，让学生从中体验和感悟生态道德。

根据小学生活泼好动的天性，采用体育游戏的形式，发挥学生的积极性，使生态道德教育的内容真正渗入学生的心灵，内化为保护环境的意识，是一条行之有效的做法。

藏羚羊是我国的国宝，也是北京奥运会吉祥物之一，可是相比大熊猫来说，小学生对于藏羚羊的生活习性并不熟悉。为此体育老师组织了藏羚羊运动会，使学生通过他们喜欢的体育游戏，了解生活在青藏高原上的藏羚羊为了保护自己，每年５月或６月都要向北迁徙到荒凉的高地上，这些荒芜人烟之处相对来说狼比较少，而且狼群为了保护尚在窝里的幼仔，不会跟随藏羚羊一起迁徙。科学家发现虽然藏羚羊利用迁徙保护了种群，但是在迁徙的过程中，它们还是要面对青藏高原恶劣的自然环境和暴风雪的袭击，同时又要躲避狼的追捕和偷猎者的枪口。

在操场上，体育老师用呼啦圈、跳箱等体育器材模拟藏羚羊在迁徙过程中遇到的山丘、树林、沼泽等自然地形，然后请学生扮演藏羚羊，试一试能否顺利到达迁徙的目的地。

藏羚羊在生命禁区与恶劣环境斗，它们是胜利者；与饥饿严寒斗，它们是成功者；与豺狼虎豹斗，它们是无畏者，它们从不屈服于来自自然界的任何灾难，从未放弃过这里的家园，藏羚羊这种永不屈服的精神，在学生喜爱的体育游戏中得到了亲身体验。有了这种体验才会有所感悟，从而在学生心灵深处萌生热爱动物、保护动物的意识。

二、艺术教育和生态道德教育相互整合，培养学生欣赏动物的审美情趣。

培养学生学会欣赏动物，是落实生态道德教育的首要条件之一。因为学生只有欣赏动物了，他才可能喜爱动物；只有喜爱动物了，他才会自觉地去研究动物；研究动物了，他才会知道动物的生命是很脆弱的；知道动物的生命是很脆弱的，他才会产生保护动物的意识。

在小学阶段，美术和音乐课是艺术教育的主要基础型课程，是培养小学生美育的主要途径，所以美术和音乐课也应该是培养学生学会欣赏动物的第一课堂。

（一）动物是大自然的宠物，人类音乐的起源据研究可能就是从模仿动物的叫声起步的，在历史长河中一些音乐家留下了许多以动物为主题的音乐，比如《天鹅湖》、《彼得与狼》、《动物狂欢曲》等脍炙人口的作品都是学生比较熟悉的。音乐老师以这些乐曲为背景，通过“布谷鸟音乐会”这个儿童化的形式，开展三个板块的游戏活动。

1谁的动物朋友多

以打擂台的形式，10人为一组，听带有动物叫声的音乐，音乐结束，谁举牌速度最快，就从谁开始打擂台。最后以说出动物数最多者为胜出而获擂主称号。

2动物的舞蹈多优美

参加者听三段音乐，根据要求随音乐节奏舞蹈、跳跃。要求动作与动物吻合，协调，且节奏同音乐相符。每人要求完成三段舞蹈，其中一段舞蹈优美则胜出。

3谁的动物语言多

在播放的音乐中适当穿插动物叫声，动物叫声可以用人声、打击乐器、生活用品等来模仿。谁插入的动物叫声多，谁就胜出。

（二）在美术课的绘画活动中，动物是学生十分喜爱的一个主题，所以引导学生通过绘画的艺术形式，激发他们热爱动物的感情，从中渗透生态道德教育，也会有很好的效果。

在美术课上，教师启发学生收集世界上各种有关老虎的历史资料，然后根据这些文字资料请学生通过分工和合作，分别进行绘画和文字说明。最后根据时间的顺序把这些绘画连在一起，就是一本老虎连环画了。老虎是学生非常熟悉的动物，但是在他们的潜意识里，觉得老虎不应该保护，应该保护的是人，因为老虎会吃人。然而通过绘制老虎连环画和参观老虎连环画以后，学生知道了老虎在17世纪以前数量还有很多，可是随着人们的滥捕乱杀，自然界野生老虎的数量越来越少，所以他们由衷地感慨：我们要保护老虎。

三、以动物为写作对象，在语文教学中渗透生态道德教育。

语文课是小学阶段重要的基础型课程之一，也是学习科学技术的一门重要工具课，而千姿百态的动物为语文学习提供了一个丰富的资源。

在语文课程中，写作是学生重要的学习内容。在学习作文的过程中，以学生熟悉的动物为对象，学生就有内容可写，就能提高写作水平;同时通过写作过程中的资料收集和整理，又让学生进一步了解和认识了动物。所以在语文课程中以动物为载体的写作活动，也是生态道德教育的重要渠道。

我校语文老师开展的“老虎剧场”就是这样一种有益的尝试。老师在课前请学生收集各种有关自然界中野生老虎的信息，学生通过自然课的学习,加上从课外书籍以及网络平台收集有关老虎的资料，然后汇总并且进行加工整理。然后老师根据这些素材请学生把老虎的生活习性用戏剧剧本的形式表现出来，而且在班级中评选出优秀剧本。最后学生通过自编剧本、自选道具、自由组合，进行表演。在这个过程中他们既是编剧又是演员又是观众，通过编写剧本参与表演和观看别人表演的过程，使学生了解老虎的生活习性，知道了老虎狩猎、寻偶等科学知识,激发保护老虎的情感.。

四、借助信息技术平台，生动开展生态道德教育。

动物世界千奇百怪，这也是学生天生喜爱动物、愿意接近动物的原因之一。但是因为目前我们居住的环境日趋城市化的倾向，加之学校办学条件的限制，学生亲近动物的机会越来越少。所以信息技术的发展为学生走近动物，开展生态道德教育提供了一个无限广阔的平台。

上网和游戏是中小学生当前最热衷的信息技术行为，也引来了很多的负面影响，虽然这是由于他们的年龄特点和心理特点决定的，但是如果加以有效的引导，上网和游戏这种形式和生态道德教育的内容相整合，可以起到事半功倍的效果。为此学校的信息技术教师设计了“网上动物知识竞赛”，用千奇百怪的动物和生动有趣的动物行为紧紧吸引学生的眼球。在生动形象的图像前，学生随机抽取问题进行解答，如果吃不准还可以通过浏览因特网寻找答案。随着信息技术的发展，借助网络信息平台获取知识，已经是小学生学习科学与技术的重要途径。

综上所述,课堂学习活动是落实生态道德教育的主渠道，学科教学中有着丰富的生态道德教育资源,关键在于我们要有生态道德教育的意识,有了这样的意识,就会自觉地把学科教学与生态道德教育有机地进行结合,在细水长流地教育熏陶中让学生树立起良好的生态道德。

试析科技活动与非智力因素的培养

作者（来源）：[暂无]    发布时间：2007-03-09

所谓非智力因素，就是指不直接参与认知过程，但却影响智力活动进行的心理因素。如兴趣、情感、动机、信念、意志、性格等，被心理学称为个性倾向的因素。它们与各种智力因素共同并且和谐地构成了人们的精神世界，相互影响、相互制约、相互促进。

　　非智力因素的主导活动是以某种心理体验获得“感受”，反映主观世界的种种心态。它的活动表现形态是在一般的情况下不为意识所控制，是以潜意识的方式自然地表现出来。它的活动结果是形成一个稳定的个性品质。这种个性品质使人的知识能力获得个人的心理背景，并制约着智力活动的展开。

　　据有关研究表明：影响非智力因素的机制是非言语交流。如果说，学校教育中课堂教学主要靠语言交流来开拓学生智力的话，那么组织开展小试验、小制作、小种植、小考察、小发明等科技活动，让学生自己动手动脑这种非言语交流则是影响和培养学生积极的非智力因素的最好形式。开展这些科技活动可以激发他们浓厚的兴趣，锻炼他们顽强的意志，培养他们良好的性格。具体地说，主要表现在以下几个方面：

　　一、依靠注意、培养和发展科技兴趣

　　开展科技活动，首先必须使学生形成和发展科技兴趣。注意，是兴趣的先导，是人的心理活动对一定事物的指向和集中，是一种常见而且很重要的心理现象。在科技活动中，学生被某种突然出现的刺激物所吸引的不随意注意的时机比比皆是，只要我们抓住活动时机，帮助学生变不随意注意为随意注意，借以形成并发展对某一科技活动的兴趣。例如：当我们科技小组到石钟山开展活动时，同学们被湖口泾渭分明、清浊有别的分水线所吸引。当时我们启发性讲解这是因为鄱阳湖和长江两种水在水中的含沙泥量和水的流量的不同造成的，并设置了“鄱阳湖为什么从我国第二大淡水湖上升为第一大淡水湖！”、“长江会不会成为第二条黄河！”等思考题，变同学的不随意注意为随意注意。同学们通过课外阅读，把鄱阳湖与洞庭湖、长江与黄河进行了比较。学到了一些水文知识，明白了植树造林、水土保持的道理，产生了对环境保护学的兴趣。

　　兴趣，是人们普遍具有的增效性的心理特征。愉快、兴奋、生动是兴趣显而易见的心理体验。它属于个性范畴，兴趣的差异会显示个性的差异。作为个性的心理痕迹来说，兴趣是很不稳定的，易因某些主客观因素而产生与拓展、以及相对的持久与稳定，也易因某些主客观因素而瞬间消失与转移。它的产生是以需要为基础的，是认识需要的表现。只有符合、满足某种需要，才能产生兴趣；反之，是难于产生或难于维持的。

　　生活中总是情趣相连，组织开展科技活动可以创造良好的情绪环境和气氛影响，使学生产生求知欲、满足需要，达到激发兴趣的目的。如前例所说，同学们要满足解决老师布置的思考题的需要，才产生了求知欲，进行课外阅读，进而产生兴趣的。

　　需要总是同动机紧密地联系在一起的。动机是直接推动一个人进行活动的内部动因或动力。人的绝大部分动机都是需要的具体表现，或者说需要的动态表现。需要达到一定的强度，就会促使人去寻找满足的手段。激起和维持人的相应活动，使需要转变为活动的动机。就在我们组织考查狮子洞、涌泉洞的时候，同学们对倒挂的石钟乳、挺拔矗立的石笋和石柱提出了很多疑问，又自己寻求到正确的答案。一个同学在小考察报告中写道：“这神奇的景物，原来是石灰岩受空气中二氧化碳和水的作用变成一种可溶性的岩，在适宜的条件下分解成碳酸钙沉淀下来，经过日积月累的地质运动，就出现了今天这万千的景象。”由此可见，开展科技活动可以满足回答解决疑问的需要，进而产生了要探个究竟的动机，动机帮助学生叩开了科学知识的大门。

　　二、强化动机，培养和锻炼意志品质

　　个性的动机体系是在发展中形成的。对于儿童来说，动机的形成有两个特点：一是冲动性，二是情境性。促使学生产生要寻求探明科学道理的动机，是儿童内心的冲动及当时所处的客观情境。具体地说，湖口的分水线、溶洞的景物是产生要解决疑难问题动机的诱因。众所周知，开展科技活动还可以使动机所特有的有层级的、多水平的性质得到发挥，产生强化作用，从而形成意志品质。在科技活动中产生动机的诱因通过过去的经验和未来前景而发生折射并被重新(充分)理解，使动机向高层级发展。这要取决于诱因的实际内容。开展科技活动中所产生的诱因一般来说都是科学的，它引导学生向科学、道德、理想不断探索、进取，帮助他们向着调节自觉意志水平的方向发展。例如，我县高塘乡大城村小学的果树种植科技小组的同学，为了解决提高柰李座果率问题，长期观察，向专家请教，最终以强化管理，推迟花期，喷洒冰糖水保护幼果等措施使座果率达到90％以上，说明动机锤炼了他们的意志力。当然，意志力与情感也有一定的联系。正如列宁所说：“没有‘人的情感’。就从来没有，也不可能有对真理的追求。”情感是人强烈地追求自己的对象的本质力量。学生为了一项小发明的成功、小论文的获奖，必然也发展了他们的情感因素。

　　三、稳定意志、培养和形成良好性格

　　人的各种愿望、志向、动因构成的动机范围与人的意志活动有着直接的关系，因为在动机范围内存在的各种推动力，指引人去完成意志行动，决定实现意志行动的性质和心理条件。意志活动可以调节人的行为去适应于有意义的目的，而这些目的是他作为自觉的个性给自己提出的。同时又会压制那些不符合于他的思想、信念、评价和自我评价的动机的产生和这些行动的实行，这就形成了个性的性格。

　　性格是个性的一些本质的、特性的、个体的组合，这些本质的特征显示着人对周围世界的态度，并且在行为、举动中表现出来。性格是以习惯的行为形式巩固下来的态度。科技活动的最突出的特点是学生在活动中可以自由支配时间，发展自己的志趣和特长，展现他们的智慧、天赋和才能。开展这项活动有利于培养学生善于观察、勤于思考、勇于探索、积极进取的良好个性，形成良好的性格特征。例如，我校科技活动小组的同学，为了解决某个科技难题，长期阅读课内外书籍，习惯成自然，也就养成了热爱阅读，勤于思考的性格，从而陶冶了情操。性格同个性的其它方面，比如说，同信念和气质是相互联系着的。信念的指向性规定着人的目的和意图。这些目的和意图在人的性格中表现出来。同时信念又能改变性格。众所周知，我们开展科技活动的首要目的，是培养学生具有坚定的共产主义信念，实事求是的科学态度，全心全意为社会、为人民谋利益的情操。这些都帮助学生树立坚定的信念。

　　综上所述，科技活动在开拓学生智力、培养创造力的同时，也开发和培养了他们的非智力因素，为他们成为未来科技人才奠定了基础。

科学教育的中外差距(一)

作者（来源）：上官子木    发布时间：2007-04-23

一、科学教育目标及内容上的差距

学校中的科学教育应包括：科学的基本概念与原理、科学的基本技能与方法、科学与社会的关系。基础教育阶段的科学教育的基本目标是，使学生在学习科学知识的过程中掌握科学方法、形成科学观念和具备相应的科学素养。

科学素养是指对科学的了解程度，是个体在进行个人决策，参与社会、文化和经济事务时需要了解的科学知识、概念，包括解决实际问题的具体知识和办法，观察和思考问题的科学性，对科学的本质和一般局限的认识，以及对更为重要的科学思想和办法的理解。具备科学素养意味着：掌握一定的科学知识，即理解重要的科学术语和概念；了解科学的本质，即理解基本的科学原理和方法；了解科学的作用，即理解科学对社会的影响及自身的局限。

科学素养的概念中不仅包含用科学知识和技能解决生活中遇到的实际问题的能力，也包含对与科学相关的社会议题的关注和了解。因而一个有科学素养的人，不仅能理解科学中的一些基本概念和原理，而且在个人和社会生活中，能运用科学知识及科学的思维方式进行思考和决策。

基础教育阶段的科学教育应使学生具备的基本能力是，能读懂通俗报刊上的科学文章；对日常面临的各种事物能提出有科学根据的见解；根据信息源和产生此信息所用的方法来评估科学信息的可靠程度；具有分辨科学和伪科学的能力。总之，我们的学生在接受学校的科学教育之后，应能理解基本的自然现象；能解释大众传媒中出现的有关科学的信息；能运用科学知识和原理解释社会生活现象并对面临的现实问题做出明智的判断；能科用科学信息和科学思维方式对所面临的各种选择做出恰当的决策；能理智地参与同科学技术有关的各种问题的公众讨论并对相关问题做出合理评价；能把科学知识和技能运用于职业生涯中并在各自的工作岗位上具有学习、推理、思维、决策及解决问题的能力。

科学素养的一个重要培养途径是，通过科学知识的社会应用，包括对科学技术与社会环境交互影响的分析，以及对科学应用所引起的伦理问题的讨论，来提高运用科学观念解释世界的能力。从近年来对公众科学素养的跨国调查来看，我国与发达国家的最大差距不是在理解科学知识方面，而是在理解科学过程及科技对社会的影响等方面。

发达国家的科学教育内容除科学知识、科学思维方式、科学研究方法外，还包括科学与技术的关系、科学与社会的关系、科学的历史发展。科学与技术的关系注重的是自然界与人类社会的关联。科学与社会的关系注重的是科学对社会的影响，以及文化、社会和历史等因素对科学发展的影响。科学史注重的是如何将科学看作人类正在进行的并不断变革的经历。

国外的科学教育之所以强调有关科学史、科学社会学等方面的教育，其目的在于使学生在了解科学知识和科学观念的历史演进过程中，理解科学的本质和精神；发展对科学事务的广泛兴趣和好奇心；了解科学对社会的作用及其自身的局限性；懂得科学受社会、经济、技术、政治、伦理和文化等因素的影响和限制。

由于理解科学与社会的关系有科于提高科学素养，所以在美国学校的课程中，有一个重要的教学内容，即“科学、技术与社会”，这门课程是用通俗易懂的方式向学生介绍与社会生活密切相关的科学技术新成就以及人类普遍关注的社会问题。美国这门课程中的很多内容其实就是我们所说的科普知识，但在我国中小学没有科普这门课，只是在语文课本中有少量科普文章。我国在小学开设了自然课，但没有配备足够量的通俗科普文章；虽然中学的数理化课时很多，也开了生物课，但这些分科课程普遍缺乏综合性、科普性的内容。我国基础教育界的普遍疑问是，是否需要开一门综合性、科普性的科学课程。从国外的情况来看，开这门课的优点是多方面的，包括培养学生对科学的兴趣、了解科学的应用、开阔学生的视野等。将科学技术与社会实际生活相连，不仅能使学生从总体上了解科学在社会中的作用，同时也培养了学生学科学、用科学的意识。

国外的课堂教育与科普教育是一致的，而我国是分离的。在国外，课堂上组织科技活动是教师的职责，而在我国，科普教育和科技活动只是在完成繁重的课内任务之后进行的课外活动。在发达国家，科普被自然而然地融入到课堂教育之中，因而当讨论“科普活动的组织与策划”时，国外讲的是如何在课堂上组织活动，而我国讲的是如何在课外、校外做科普工作。我国中小学生的科普知识和现代科技知识的获得主要来自媒体而不是学校，这说明我国的学校教育脱离实际，不能为学生提供现代社会所必需的科技信息与基本知识。

我国中学的理科课时虽然很多，但从学科学的角度来看缺乏过渡，即学生是在缺乏对科学基本了解的状况下，毫无铺垫地进入了各学科的专业学习。相比较，美国从幼儿园阶段起就以正规科学研究的方式引导孩子们从生活中学习科学，同时应用科学知识进行实验探索活动；在中小学阶段，除了继续在课堂内外开展研究性学习和探究活动以外，还配合进行大量的科普性阅读。这些过渡性的铺垫，使美国学生在正式接触正规的学科课程之前，比我国学生已具备了很多优势，反映在学习兴趣、学习动力、学习方法、基本的科学常识及对科学的总体了解等诸多方面。

同国外相比较，我国的科学教育缺了很多内容，而与培养科学素养有关的大量课程我国根本就没有开设，这意味着，我国省略的这些科学教育的内容影响了我国学生基本科学素养的形成。

科学教育的中外差距（二）

作者（来源）：[暂无]    发布时间：2007-04-24

二、科学实验目的及要求上的差距

在我国中学的科学教育中，理科各科的教学目标主要放在科学基本事实和基础知识上，这种忽视科学方法的教学最突出的表现是普遍忽视实验。我国的科学课程与发达国家相比，前者更注重事实和原理，后者更重视理解和应用。

在美国的实验教学中，教师在学生实验前不对实验内容进行详细解释，而是提出一系列问题供学生在实验过程中进行思考，有时甚至是由学生先上网查找相关资料，然后向教师提交实验准备报告，教师再据此准备实验器具。学生一般分成小组进行实验活动，做完实验后再阅读教科书、查阅有关的参考资料以验证实验的结果。各实验小组得出自己的结论后，还要与其他小组的实验结果进行比较和交流。最后，师生共同总结实验并推出理论。由于是带着问题做实验，因而这种方法能够有效地培养学生的独立思考能力和解决问题的能力。

相比较，我国学校的实验课一般是在相关的理论概念学习之后进行。在实验前，教师已详尽地向学生讲解了实验的理论依据、基本要求、整套的实验方法、所使用的各种实验仪器乃至最终的实验结果。然后，学生按照事先被告知的实验步骤做实验。我国科学教育的基本特点是，以理论概念为学习的核心，用做习题的方式来加深理解，实验只是补充说明理论概念的辅助工具。美国科学教育的特点是，以观察实验为学习的核心，不仅由实验推演出理论概念，而且通过实验来加深对理论概念的理解。

我国的科学课程讲授得太快是因为省略了很多实验过程，多数实验是教师做演示，学生只是观看，而看实验与自己动手做实验其效果相差甚远。学生好不容易有了动手实验的机会，可时间往往太少，实验的要求也不高。尤其是教师的指点过多，对实验中容易出错的地方，教师事先都做了提醒。学生这样做实验往往没机会犯错误，没犯错误也就没经历挫折，没经历挫折就不能有深刻的体会，没深刻体会的实验其效果则十分有限。

值得注意的一个普遍现象是，我国教材里规定做的实验本来就少，但即使是这么少的实验也会因各种原因被某些基层学校省略掉，而对于那些不仅没做过、连演示都没看过的实验，学生们则要依靠硬背的方式来死记实验的结果。实验的缺乏所带来的能力缺陷是显而易见的，因为使学生能力提高的不是记实验的结果，而是做实验的过程。

发达国家的科学教育重视科学实验，是因为充分意识到在设计实验、动手操作、观察现象、分析实验数据、检验实验结果、提出解释和预测、撰写并提出研究报告这个实验的全过程中，学生对科学研究过程能形成较透彻的了解，同时在此过程中可掌握一整套的科学研究方法。重实验的教学法不仅可以激发学生的探索精神，而且使基本科学概念的建立是靠内在的领悟而不是外在的灌输。

在我国，做实验是为了证明课本上的理论和结果，学生只需用相同的方法和仪器，做相同的实验，并被期望得出相同的结果。然而，在美国，动手操作的目的是发现课本内外的理论和结果，学生由此受到鼓励进行不同的实验，用不同的方法和材料，并得出不同的解决问题的方案和结论。实验教学的目的不同，培养出来的人在创造力和解决问题的能力方面自然会有差异。

掌握科学方法的重要性在于通过一定的科学手段探索未知，科学实验的重要性不仅体现在动手操作上，还体现在从操作中领悟科学的奥妙、引发自主性思考上。美国科学课程强调的是，学生自己动手通过实验寻找答案，而不是由教师提供现成答案，并将所有实验课程都作为科学探究的过程。

发达国家基础教育阶段的科学教育之所以搞得好，离不开政府和全社会的支持。譬如美国，中学生可以进入大学或国家实验室，在专家教授的指导下进行自己的科学研究，甚至有机会与获得诺贝尔奖的大师们一起探讨问题。对于很多美国中学生来讲，进入大学实验室和国家顶级科研人员一起工作，并完成自己长达两三年的课题，并不是一件新鲜事。与国外孩子相比，我国孩子平时难得接触那此尖端技术，而那些先进的仪器设备、大学的实验室、学识高深的教授，则更是没机会接触。

从中学的科学课程来看，美国中学的科学课程不仅生物课难于我国，而且物理和化学的优秀生课程也难于我国，往往要求有微积分基础，并有一年大学实验室工作经历。由于微积分和大学实验室工作经历都是我国优秀生所不具备的基础，因而美国理科优秀生的基础实际上远远胜过我国优秀生。可以说，实验能力上的差异是中外学生最明显的能力差异。

科学教育的中外差距（三）

作者（来源）：[暂无]    发布时间：2007-04-25

三、探究能力训练及培养上的差距

我国以往把科学素养仅仅理解为具有一定的科学知识，而学科学的过程则变成了做考卷、解习题、背教科书。实际上，科学是一种探究自然的活动，科学探究是充满创造性思维的过程，而自然科学的知识体系是探究活动的结果。

美国的科学教育则以探究活动为基础，相信孩子与成人一样具有独立研究能力，对中小学生提出不同程度的研究要求。由此，美国基础教育只是在理论知识接受量上的要求低于我国，而在实际能力特别是探究能力上的要求却远远高于我国。美国学校主要通过研究性学习培养学生的探究能力，并将其渗透到每个年级、每个科目的具体教学中，而不是单独开一门课。各门课程的要求使美国学生从小就不断进行研究性学习并做出相应的研究成果。

研究性学习强调主动探究和亲身体验，着眼于培养学生终身受用的综合能力。在研究性学习的过程中，学生能够学会观察现象、描述事物、提出问题、科用所学知识解决遇到的问题、阐明解释、验证这些解释并与他人交流观点，还能学会条理清晰地表达自己观点，形成既有逻辑性又有批判性的思维技能，同时在科学探究活动中认识自然界和理解科学规律并形成自己的独立见解。

研究性学习有助于提升学生的学习兴趣和拓展学习领域，并开发学习潜能。学生在研究性学习的过程中所受到的训练使他们懂得如何掌握问题的中心、如何运用不同领域的知识和从多角度看问题，由此而发展了高层次的思考能力，同时也培养了与别人沟通、合作的能力。研究性学习的过程，既有知识的学习，更有合作意识、探究习惯、科学态度、科学思维方式的形成，以及信息处理能力、科研能力、自学能力的培养。从小进行这种综合性实践活动，无疑为综合素质的发展奠定了可持续发展的基础。

探究活动是通过问题展开的，因而仅仅动手实验是不够的，还必须学会思考，学会在实验的过程中思考有价值的问题。科学探究包括许多方法，科学家正是运用这些方法研究自然界并解释各种自然现象。美国学校的科学教育不仅指导学生在探索知识的过程中学会掌握具体的研究方法和实验技能，而且更注重指导学生如何像科学家那样思考问题和解决问题，使学生了解探究过程是如何进行的，同时在探究过程中又综合训练了科学研究能力。

在美国学校，小学生写长达几页的论文，中学生写几十页的论文都是极为常见的作业。美国学生在写论文方面的训练，是我国完全没有的，而正是这种训练使美国孩子从小就学会了用正规的学术研究方法去分析问题和解决问题，具备这种研究能力对一个人综合素质的影响非同小可。当我们的学生从小学到高中年复一年地进行应试作文训练时，美国学生已练就了写学术论文、调查研究报告的本领，并在确定研究主题、收集资料、筛选信息、组织观点、撰写论文中，掌握了比通晓所研究的具体知识更重要、更有价值的研究方法，从而具备了普适性的综合能力。

美国的科学教育十分重视科学研究的方法，从小学起就开始进行科学方法的训练，并将科学方法的教育渗透到各类课程的课堂教学中，各级学校都注重从小培养学生尝试科用科学的研究方法来探索和思考科学前沿问题，尤其注重通过科学实验来培养学生的研究能力，特别强调在进行严谨实验之后再下结论、做判断。这样的科学教育使学生可以在学校就进行与科学工作者的工作相符合的能力训练，而从小就进行的这种训练，使美国学生在高等教育阶段能很快进入专业研究角色，并具备科学研究所要求的实际能力和基本素质。这就是为什么中小学阶段学得少、学得轻松的美国孩子，能在高等教育阶段超过一直学得多、学得艰辛的中国孩子。

与美国学生以动手操作为主所不同的是，我国学生以书本学习为主，这一偏向的根源在于我国重理论轻实践的教育传统。由于这种偏向，衡量学生掌握知识的程度就是看他们记住了多少规则和原理，做了多少书面练习，考试成绩如何。在这种教学方式下，学生由于缺少主动学习和主动思考，而使探究能力无从培养。

研究性学习对人的素质的提高需要长期积累才能逐渐显示出来，在高考中很难产生立竿见影的效果，而这门课的教学却使师生都要付出较多的时间和精力，因此在我国，无论是教师还是学生对开展研究性学习都没有积极性。相比较，国外的研究性学习不仅与课程教学紧密相连，而且与教学评价紧密相连；不仅有单独的课业，而且渗透到所有课程的教学过程中。所以，他们没有我们所存在的上这门课值不值的问题。

研究性学习所表达的教育理念是：重要的不是学到什么，而是要学会探索什么。在发达国家，研究性学习实际上主要是一种教学方法，即在实践性的亲身体验中自主探索、求知的教学方法，强调的是学生对研究活动的参与和对研究过程的体验，这种方法被渗透到各个学科的课堂教学中，使所有课程都具有综合性实践课的效果。而在我国，研究性学习是单设的课程，即其他课程还是传统教学，只有研究性课程单独采用研究性学习方法。可想而知，即使我国各校都能设置研究性课程并完成教学计划，其教学效果也远远比不上全面开展研究性学习的发达国家。

发达国家的教育注重培养学生如何应付未知，即如何通过一整套的科学方法来探求未知，以便将未知变成已知，同时重视开发学生自身的创造潜能，以便有能力从未知中发展新知。创造性活动需要的基础，正是这些有利于求解未知、探索新知的相应知识及技能。

我们的学生最擅长的是，在有限的考试范围内，运用多年锤炼的应试谋略而获胜于考试大战。这一长项的前提是，我们面对的是一个有限的、边界清晰的已知世界，事先将所有可能发生的结果全部预估出来，然后设计出各种针对性强的方略并记熟、背牢，考场上要做的就是快速将准备好的方法与考卷中呈现的题型“对上号”。然而，我们下的全部功夫都是为了应付已知的东西，而对未知则束手无策。

在探索未知时，需要的能力是根据所需寻找合适的解决办法，不足的知识要能通过自学补上，因而重要的是发现问题、解决问题的能力及有效的自学能力。发达国家的基础教育没有在基础知识的灌输方面下工夫，而是重在培养上述能力，使学生一旦面临未知问题，依靠这些基本能力就能有针对性地摄取有用的知识，同时快速弥补所缺的知识，最终有效地求解未知。相比较，我们培养的学生一旦面临已知以外的世界，除了在储备好的知识库里寻找可用内容外，别的能力都没有，而仅靠现成的知识根本无法探求未知。

从上述差异不难发现，我们是让学生尽可能将前人创造的东西都一一掌握，而人家只是有选择地学.。我们认为探求未知的基础是学好已知，学得越多，基础就越宽大、越结实；人家认为已知的东西虽多，但对于探求未知来说，取其中的一定量即可，重要的是掌握探求未知的科学方法。因此，当我们在狭小的已知圈子里费尽心机的时候，人家在广阔的未知世界里发展必备的综合素质。值得注意的是，我们在已知圈内打下的基础，与未知世界所需的基础不是一回事。而对未知世界，我们缺乏很多素质、很多能力，即我们没有打下面对未知世界所应具备的基础。

中外学生探究能力上的差距，主要还是由于国情不同。由于科学探究需要花费时间，而我国课业紧张，升学压力大，使学生根本没有时间从事探究活动。因此，发达国家的孩子比我们的孩子更有机会也更有时间从事多方面能力的培养，包括有足够的时间和精力用来发展自己的爱好，进而充分发展自己的天赋和潜力。令人担忧的是，应试教育使我国当代青少年正在逐渐失去对未知世界的探究兴趣，远离科技探究活动，这使我国青少年的观察力、想像力、创造力正日渐衰弱。

科学教育的中外差距（四）

作者（来源）：[暂无]    发布时间：2007-04-27

四、我国学校科学教育的主要缺陷

从我国基础教育的课程安排来看，明显存在着重视自然科学知识而轻视人文社科知识的倾向。但与此同时，从科学课程的教学内容和训练方法来看，我国的科学课程教学实际上是一种缺乏科学精神的知识教育。当科学教育只注重科学的工具理性功能时，科学教育的非科学化就在所难免，这最终导致了我国的教育既缺乏人文精神又缺乏科学精神。

科学的主要功能是认识客观世界，把握事物的本来面目、揭示自然界的奥秘则是科学探索的目的，而在这种追求真知的过程中所需要的各种必备素质就构成了科学精神，其中包括：客观性，即对客观规律的尊重；宽容性，即对各种异议的兼容；进取性，即对未知世界的探索；发展性，即对任何科学结论都持有相对的态度。体现科学精神的科学教育重在发挥学生的创造潜力，并体现为通过保护学生的好奇心和探索欲，以及鼓励学生大胆想象、勇于尝试的开拓精神，从而提高学生的学习兴趣和自信心，形成独立性和自主性，发展置疑能力和批判能力，拥有求异思维和广纳异议的宽容心胸，能始终保持对新异事物的适应性和接受态度。

从培养科学精神的角度看，我国学校教育存在诸多缺陷，主要包括：⑴科学课程的内容过于理论化、抽象化，不利于学生产生学习兴趣及建立必要的自信心；(2)过度强调知识积累的量和采用灌输式教学法，不利于学生形成独立性和自主精神；(3)追求统一答案而缺乏对异议或差异的欣赏与容纳，不利于学生拥有求异思维及科学的宽容精神；(4)

过度采用高重复率的机械化训练，不利于学生保持好奇心和探索精神；(5)教学过程缺乏对存疑的宽容和对置疑的强调，不利于培养学生的质疑意识和批判精神；(6)教学要求缺乏弹性，没有给想象和冒险留下空间，不利于学生发挥想像力和开拓精神。

我国教育所培养的学生最突出的缺陷是缺乏问题意识，对问题往往不敏感，而对问题的敏感性不仅是一种提出恰当问题的能力，而且还是一种创造性思维品质。我国学生之所以缺乏问题意识，一方面的根源是快速反应型的教学要求，这种求快型教学使学生在对同一问题的思考上缺乏足够的注意时间，因而难以产生来自深入思考的对疑点的好奇心，从而不利于培养对问题的敏感性。另一方面的根源是现行学校教育鼓励的是一种消费型的知识结构，而非生产型的知识结构，即只是消化书本上的知识，并以应付考试为目的。这种以消灭问题、杜绝差错为目标的教学模式，最终消灭的是问题意识、思考问题的欲望、对问题的敏感度，以及独立思维、创造性思维习惯的形成。

我国各门科学课程的教学训练要求和训练过程都表现出过度追求正确率，而以消灭错误为主要目标，所伴随形成的个性特征和思维特征必然是谨小慎微，害怕出错。学生们在害怕出错的同时，也把天然的好奇心、求知欲及大胆尝试的探索意识全都彻底消灭了。

尽管近年来不同类型的教改一直在进行，但传统的教学方法，即要求学生理解教材里的知识，并通过反复做习题而熟记这些知识，在我国教育领域里始终占据主要地位。我们的学生一直是用读四书五经的方法来学科学，即死记硬背科学结论，包括背定理、背定义、背公式、背实验结果。这种仅仅是模仿和复述书本知识的教学训练过程，由于不需要自我发挥和独立思考，因而所形成的思维方式是模式化的。如此训练出来的学生，显然难以具备发现新问题、运用新方法、提出新见解的能力，也难以具备独辟蹊径、标新立异的心理素质。

我国目前的基础教育没有把科学教育建立在提高学生“科学素养”这一重要理念上，仅关注于让学生了解科学事实和科学规律，忽视科学方法的掌握、科学精神和科学态度的培养及科学探究能力的形成，尤其是忽视激发学生对科学的兴趣与好奇心。美国人的科学教育理念是，探索知识与世界的奥秘不仅能给学习者带来智慧，而且能带来兴奋和快乐，因而科学教育的首要目标是激发学生的欢乐感、兴奋感，最终目标是使学生在进行科学研究的过程中，自然而然地形成科学态度和科学素质，以提高解决问题的能力。

科学课程的学习分三个层次：科学知识；科学方法；科学理解（在科学观念的基础上进行的科学思考和科学解释）。发达国家的科学课程要求学生能达到上述三个层次，而我国的要求只包括第一个层次和第二个层次的部分内容。尽管在第一个层次，我国的要求高于国外，但在第二个层次，我国的要求低于国外，而在第三个层次则完全缺乏，因此从总体要求来看，我们的要求实际上比国外的低。

我国的科学教育由于仅限于知识的传授，使学生普遍缺乏综合能力，即一种宏观把握知识的能力，这种综合能力最终体现在眼光与视野上。值得我们思考的是，基础教育应使学生如何看待科学：是欣赏还是畏惧；是满怀兴趣学还是被逼无奈学；是狄窄的能力还是宽阔的视野。

与发达国家的学生相比，我国学生最缺乏的是通过自己的探索而建立起来的知识结构和自学能力，以及对自然界的探索兴趣。在科学课程的学习中，对中小学生来说，比解数理化习题更重要的是，具备科学素养和科学的判断力、形成科学的思维方式、掌握科学研究与实验的基本方法。科学教育的最终效果应当是，使学生具备理性而客观的思维能力，同时对未知世界保持强烈而持续的好奇心和探索欲。

科学素养教育的意义