“学为中心”下初中科学课堂中科学本质观浸润的观察研究

发表时间:2021/4/25   来源:《教学与研究》2021年3期   作者:孙斯英
[导读] 本文就科学教育在教育过程中的推行现况与具体内容进行分析,在研究教师引导的作用基础上找到提升科学课程改革实践的有效方法。
        孙斯英
        萧山区进化镇中
        摘要:近年来,随着新课改的实施与深化,不少地区开始重视课堂教育质量,其中科学本质观的教育工作作为世界上发达国家和地区教育中非常重要的内容,也成为现代教育中受人关注的重点,如何将科学本质观引入科学教育课堂之中就成为了现今备受重视的问题,本文就科学教育在教育过程中的推行现况与具体内容进行分析,在研究教师引导的作用基础上找到提升科学课程改革实践的有效方法。
关键词:科学课堂  科学本质   观察研究
引言:
        现代科学教育主要是以培养公民自身的科学素养为基础进行的,科学本质观是科学素养形成的重要要素,为了顺应国际教育发展的潮流,要将基础教育与科学本质观的培养紧密结合,引导学生对科学有更加深入和直观的认知,在此基础上建立学生对科学正确的认知,教师在课程教授的同时要引导学生正确的形成科学本质观,帮助学生建立较为完善的知识结构,同时改革初中教育中的授课模式,从而有效推进科学课堂中科学本质观的形成。
一、科学本质的主要涵义
        (一)科学素养其中包含了科学本质
        科学素养算是科学本质的总集,现今对于科学本质观并没有一个统一化的定义内容,一般而言科学本质是一种科学改革的概念,同时也是引领科学知识逐步走向大众的口号与旗帜,主要作用就是为了推进全民素质化、科学化的教育进程。科学本质的英文原文是Nature of Science,实际涵盖的内容就是自然类科学的根本,在发展过程中这个概念逐步成为科学素养培养的基本要素。
        (二)科学本质对学生与教师的意义
        1.科学本质对学生学习产生的意义
        科学本质观的建立是教育改革中的重要组成部分,为了实现科学教育不少国家都将科学本质的构建作为科学课程教学的主要目标。
        传统教育模式注重的是知识内容的传授,而随着科学技术、互联网信息技术的发展,教学理念也发生了转变,尤其是科学教育已经逐渐将教学重心转移到了传授学生逻辑思维的方法上,针对学科知识内容进行交叉融合,促使学生们认识到学习科学知识会给社会发展提供强大的助推力,同时还能够为社会发展提供极大的便利,帮助学生丰富对于科学科目学习的认知,从而提升学生们对科学科目的兴趣[1]。
        当前对于科学本质的教育主要目的就是为了促使学生形成良好的思维习惯,树立正确的科学研究观念,从而保障学生在面对相关的知识内容时能够具备正确的理解与认知,这也是学生在今后学习生涯中自主思考、研究问题的基础之一。在培养学生科学本质观的过程中要注意培养学生科学、客观认知世界的内容,在之后的学习生活中面临压力与考验也能够作出明智的决定。
        2.科学本质对教师教学产生的意义
        科学本质是科学教师必备的个人素养与专业知识内容。

        按照专业的理念划分,教师在认知科学本质的过程中要进行探索性的研究,同时要开展对于教学理念的革新,从而在测试学生科学本质观时能够提供更加多种多样的量表模式,尝试进行深入的开发工作,从而改变学生们对于科学学科的认知,提升自身的科学本质观。教师在教学过程中不应当拘泥于课程以及教学内容,而是应当更多地将实践内容带入科学本质教育中来,提升学生对科学学科内容的深入理解[2]。
        二、科学教育发展现状
        (一)科学本质和科学素养之间的关系
        基础科学教育改革是实现素质教育中最关键的步骤之一,理科知识内容是提升学生科学素养的基础,科学本质作为科学素养的重要组成部分就更需要将两者进行有效置换,在提升科学本质教学引导的基础上,提升科学素养教育的能力。由于这两种概念都是由外国引进的,因此普遍的教育方式也是进行借鉴和引用的,但是由于科学本质与科学素养本身的概念较为抽象,且我国教育发展过程中缺乏必要的实践性论述认知,因此针对科学本质知识的解构还不够充分,缺乏创新思维提升科学本质教育的效率。
        (二)科学本质和HPS教育之间的关系
        HPS的英文原意为History Philosophy and Sociology of Science,是将科学史、科学社会科学以及科学哲学进行融合后产生的教育机制,其中主要是以哲学理论为主。
        HPS的教育方针是以这三者为基础进行的学科教育,将历史、社会科学以及哲学内容进行细分,促进学生在学习科学的过程中培养理解能力,提升科学本质观,从而逐步提高自身的科学素养,本质上HPS能够引导学生将实际与科学理论相融合,将抽象的论述与实际的现象匹配起来,从而起到提升学生学习科学知识效率和质量的效果[3]。
        三、科学课程现今涵盖的主要内容
        科学课程是现今学校为了实现科学学科教育的衍生出的基础课程,其中最主要的功能就是进行科学教育文化和知识的传播,但是要给一个综合性的课程内容下定义本身就是一件极其困难的事,要针对不同的课程内容进行更加全面化的解释与理解,其中科学课程包含了三个层面的含义:首先,学校设立的科学教育中涵盖的课程内容比较多,其中包括了物理、生物、化学、地理等各个科目的知识内容;其次,科学教材的类型也有细分,其中蕴含了科学基础课程、综合科学课程、广域科学课程等;最后,实施科学教育主要就是将科学教育内容统筹规划,狭义来讲主要是指学校授课的科学教育课程内容,但是广义来讲,就是在学校、社会、家庭环境下感知到的科学教育实践活动。
        四、国内科学本质教育存在的问题
        (一)教育过程中存在严重的“拿来主义”
        在国内科学本质教育的过程中存在的比较明显的问题就是“拿来主义”,主要的针对对象是欧美国家科学本质教育先进的研究成果,教育是国家发展的基础,同时也要与国家经济、科技、教育理念的发展相一致,西方发达国家在进入工业革命之后尤其重视教育方面的探索,因此文化传承内容、教育课程设置以及人才的培养模式都与我国的模式存在较大的差异,且科学课堂的课程内容也是对于经典知识内容的重新整合,而我国的初中教育正在将理化生等自然科学门类的科学进行重新分类纳入到科学课程的内容当中,在这个过程中教学理念、课程内容、授课模式、教学设计、教授方式、学习方法都会产生诸多变动,因此在教学思想上无论是教师还是学生都需要一定的时间去适应这种变化,逐步完成并接受这种变化带来的创新。
        要注意的是2006开始我国第一批科学教育的本科生才正式毕业,最初的科学教育主要是由原本的物理、化学学科教师担任,因此现今初中科学教育中要引导学生建立科学本质观就需要有较长时间的研究与适应过程,要充分考虑教育中的基础条件,结合实际实行本土化的教育模式,才能有效推进科学教育的具体实施[4]。


        (二)缺乏对科学本质教育的关注与研究成果
        科学本质现今成为了科学素养教育中的重要组成部分,科学本质是由欧美国家翻译过后进入到国内教育领域的,但是由于进入时间较短,因此专业性的关注以及研究都不太多,关注水平决定的认知程度以及研究的急切性,现今的关于科学教育的关注还不足以到能够提升科学课堂教育水准的程度,尤其是在认知程度与研究成果方面,初中教育还在进行循序渐进的教育普及和推广,借此发展学生自身的科学本质观。
        (三)科学本质研究方法与包涵范围的欠缺
        要提升学生对于科学本质观的理解,在人们一般的思路中学习并且树立正确地科学本质观就能够有助于后续科学课程的学习,因此在提升科学本质教育过程中就需要不断强化学生对于科学本质内容的认知程度,促使学生逐渐获得正确的科学本质认知,从而提升自身的科学素养。一般科学本质教育过程中针对学生树立正确的科学本质观会以研究中的四个范畴进行规划:首先要以量化方式评定学生的科学本质观,其次要增加科学本质观相关课程内容的教育与引导,再次要注意教师在教授科学本质观的过程中要不断增加量级促使学生更多地完成学习内容,最后科学本质观要与学生的实践内容相互管理。在实践过程中开展评量教学法,引导学生自主增加学习内容涵盖范围,从而提升科学本质观的数据影响[5]。
        在科学本质学习过程中也存在着诸多的测量方法,其中早在1954年就有教育学家研制出了“科学态度调查问卷”借由问卷的形式进行科学本质的动态测量,之后也有不少教育方面的专家学者以此为基础进行问卷调查的更新换代,由于个体对于科学本质观的认知是十分纷繁复杂的,因此借由问卷的方式得出的结果也往往是较为简化的,加之受到测试的学生在测试过程中保持的是极端的科学以及哲学观念,因此测试的结果反映出的真实性意义有限。
        要注意在科学教育过程中,由于每个人的文化背景以及培养方式不同,因此培养成功也会存在较大的差异,现今国内的培养主要是以科学发展史、科学哲学内容以及一部分社科内容为主进行课程普及,当前整体教师与学生的科学本质学习水平偏低,因此就需要更加强化教育内容,从而实现本土化的科学教育有效推广。
        五、推进科学本质教育的实施策略
        (一)加强初中科学本质观教育,优化知识结构
        为了促使学生和教师对于科学本质观的概念提升,从而符合现今课程内容发展趋势,要加强对科学教学的认知理解,通晓科学本质观以及相关科学概念之间的关系,形成全面性的科学本质教育理念,引导学生了解科学本质的含义,提升国民科学素质,有效引导未来的学习与生活[6]。
        以浙江版初中科学八年级科学下册中的《空气与氧气》为例,在教师授课的过程中可以以思维导图的形式对学生进行引导,用多媒体进行直观地绘图展示,促使学生能够直观的了解其中的含量关系。
        同时要通过一定的空气成分实验进行空气中含有氧气的判定,最为经典的实验就是红磷与氧气点燃之后产生五氧化二磷的实验,由于五氧化二磷是固体形式,需要观察集气瓶内部的压强变化,由于氧气被用于生成五氧化二磷,因此进入集气瓶中水的体积就等于空气中氧气消耗的体积。以实验的真实性与娱乐性逐步培养学生的逻辑思维能力,从而保障学生逐步树立科学本质观。
        
        (二)将科学教育内容与科学本质理念相结合
        重视科学教育的专业性与实践性主要是就是为了培养学生自主构建科学本质观的能力,在授课过程中教师需要灵活运用科学教育的历史、文化底蕴以及趣味实验等方式进行对学生的引导工作,促使课程内容自成体系,保障学生在学习中能够在获得知识的同时获得学习的乐趣,在潜移默化当中培养学生对科学知识学习的兴趣,提升学生学习是自主探究的能力[7]。
        以浙江版科学八年级科学上册中的《天气预报》为例,其中的课程内容主要就是以地理知识为主的自然知识内容,学生在学习时如果一下子看到等压线、高压区、低压区、冷锋、暖锋这些知识点就很容易产生逆反心理,因此教师要注意循序渐进地进行讲解,先从日常天气预报节目中最常见的冷锋和暖锋开始学习,逐步形成天气冷暖交替的概念,之后导入气压方面的知识,从而保障学生能够对知识内容产生好奇与兴趣,从而开始自主探究其中蕴含的地理相关知识。
(三)培养学生实践与理论相结合的能力
        由于传统教育模式的影响,在科学教育的发展过程中一直未能将实践能力进行妥善发展,在教育研究的管理过程中缺乏实践的时间相关内容,占据大多数的都是理论知识内容,不论是教师发表的论文还是学生们学习的重点都放在理论知识的研究上,学生对于科学缺乏自有认知,因此无法形成完善的科学本质观,这就需要教育过程中进行正确引导,在扩展学生学习内容深度与广度的同时,实现高质量的科学课程教育[8]。
        以浙江版科学九年级科学上册中的《能量及其形式》为例,教师在教授过程中不能仅以传授为主,要以多媒体教育的形式先向学生们进行提问,主要就风能、光能、声能、电能、潮汐能、核能、热能进行举例,促使学生们在正式认知能量之前就对能量的表现形式有直观的认知,从而更好地将学科知识内容与现实生活中的实际情况相结合。
        六、结束语
        在不同的时代、不同的环境、不同文化差异对于科学本质的定义也存在差别。与当前不断优化更新的科学技术教学内容相比起来,科学本质观的内容较为恒定,不是由教师直接讲授,而是在教学过程中潜移默化形成的观念,但是其中蕴含的内容则隶属于哲学范畴,能够应用于各个时代、各种学科的学习之中。
        


参考文献:
[1] 程茂凤, 任山章. 初中科学教师渗透科学本质观的课堂观察研究[J]. 科教文汇, 2019, 445(01):161-163.
[2] 郭桂周, 黄晓庆, 滕艳萍. 初中物理教科书"前言"中科学本质观的实证研究——以人教版为例[J]. 中学物理(初中版), 2018, 036(005):2-5.
[3] 朱传华. 体验科学探究 引发科学思考 领悟科学本质——以苏科版《物理》7.1,7.2为例谈科学本质观教育[J]. 中学课程辅导:教师教育, 2018, 000(024):P.69-69.
[4] 郭舒晨, 刘恩山. 科学本质观中"科学知识可能随着研究的深入而改变"对科学教学的启示[J]. 生物学通报, 2018, 053(012):16-19.
[5] 朱满秀, 李亚军. HPS教学模式培养学生科学本质观的策略[J]. 今古传奇:文化评论, 2019, 000(004):0210-0210.
[6] 施甜甜. 职前物理教师科学本质观的现状调查与思考[J]. 科教导刊旬刊, 2018, No.336(04):78-81+117.
[7] 邓光荣;陈沛;曾志武;. 学科核心素养在高中化学课堂中浸润式教学的研究[C]// 教师教学能力发展研究科研成果集(第十五卷). 0.
[8] 石凯丽, 刘瑞, 冯华宇. 将教师的科学本质观转化到课堂实践——国际文献综述[J]. 化学教育(中英文), 2019, 40(06):58-62.

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