科學教學中學生科學素養的培養

呂尚俊

摘要：全面提高每一個學生的科學素養是科學課程的核心理念．本文運用教育學、心理學等理論，結合初中科學教學實際，對在科學教學中如何培養學生的科學素養問題作簡要的闡述．

關鍵詞：新課程標準科學素養科學探究STS教育科學史

當今社會，國民的科學素養水平高低直接關系到國家和民族的發展前途．國內外相關統計顯示，一個國家國民的科學素養水平與其受正規科學教育的年限有著高度的正相關性，尤其學校的基礎科學教育是提高國民科學素養最基本和最主要的手段．因此，《科學(7～9年級)課程標準》明確：“全面提高每一個學生的科學素養是科學課程的核心理念．”那么，什么是科學素養?如何在科學教學中培養學生的科學素養呢?

一、科學素養的涵義及內容

國際科學教育界普遍認為，科學素養應該被看作社會公民和消費者應具備的最基本的對于科學技術的理解．科學素養包括知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等．科學素養的最核心部分就是一個人對待科學的情感態度和價值觀．科學素養的培養不僅使學生獲得知識和技能，更重要的是使其獲得科學思想、科學精神和科學方法的熏陶和培養．

二、科學素養的培養

1．在傳授基礎知識的過程中，注重科學思想的教學，培養學生的科學素養

《科學(7～9年級)課程標準》指出科學教育要以學生發展為本．課堂教學要從單一的傳遞書本呈現的現成知識轉化為把書本知識作為載體．讓學生學會思考、學會合作、學會創新的過程，注重提高每個學生的科學素養．因此，在傳授基礎知識的過程中，注重學習方法和科學方法、科學思想的教育，是提高學生科學素養的基本途徑．

如在“牛頓第一運動定律”的教學中，可以培養學生的觀察、推理、歸納總結等諸種能力．在《汽化和液化》的教學中，在實驗數據測量好后，讓學生作出水溫隨時間的變化圖像，一方面加深學生對液體沸騰現象的理解，另一方面使學生學會用圖像法處理實驗數據．圖像法具有簡便、直觀的特點，學生慢慢就會模仿這種方法，他們在學習《勻速直線運動》時，就會作出路程隨時間的變化圖像，通過分析圖像就較容易得出：對于做勻速直線運動的物體路程與時間成正比．

2．在探究式科學教學過程中培養學生的科學素養

《科學(7～9年級)課程標準》把科學探究作為課程的基本理念之一．所謂探究式科學教學是指結合不同的探究內容和過程要素，適時地引導學生了解科學過程各要素對科學探究的重要意義，體會科學方法的多樣性，認識科學知識的實證性、局限性、開放性等科學過程的本質特征，培養學生持之以恒、嚴謹認真的科學態度和不懼權威、敢于懷疑、勇于創新的科學精神，發展學生的邏輯思維和批判性思維能力．因此科學探究的有效實施，將極大地促進學生的科學素養的發展．

如，在《物質的溶解性》教學中，每組學生根據日常生活經驗提出假說、設計實驗方案、進行驗證性實驗、歸納總結、小組匯報、交流、最后上升為理論．這樣不但可以掌握基礎知識，而且還可以培養科學態度、科學方法、科學精神．又如，在“電磁感應現象”一課教學中，讓學生們自主選擇器材進行實驗探究電磁感應現象的產生條件．借助實驗，培養學生的科學意識，學會從身邊的現象和學過的知識著手發現問題，尋找規律．實驗中，學生們兩人一組進行實驗，有的學生選擇了條形磁鐵，有的學生選擇了通電螺線管．學生們大膽嘗試，積極實踐，想了很多辦法：有的同學把條形磁鐵放在閉合線圈中，把線圈與靈敏電流計相連，結果沒有發現電流，然而無意識問晃動一下磁鐵，忽然看到靈敏電流計的指針晃動了一下；有的學生把條形磁鐵放在線圈外側，將條形磁鐵與線圈接觸，尋找感應電流；有的同學把線圈與條形磁鐵摩擦，尋找電流；也有的把靈敏電流計和條形磁鐵串接起來……結果．學生中有的找到了電流，也有少部分學生沒有找到．但實驗不管成功與否，學生們對此興趣十足．這一過程為學生們提供了一次自主學習的經歷，讓學生成為了學習的主人，通過自主的探究、動手實踐，體驗和感悟了科學研究的方法，培養了學生的科學意識和勇于創新的精神．然后讓實驗成功的學生給大家演示并交流，通過學生間的相互交流，讓他們體會交流協作的樂趣，培養實事求是、尊重科學的精神，學會提出問題，并借助實驗手段研究、檢驗和歸納結論．

3．重視STS教育，在STS教學及實踐活動中培養學生的科學素養

《科學(7～9年級)課程標準》指出：“全面提高每一個學生的科學素養是科學課程的核心理念．理解科學、技術與社會的關系是現代公民科學素養的重要內涵．對這一部分的學習主要培養學生理論聯系實際的作風、參與社會決策的意識、形成可持續發展的觀念．”在科學教學中開展STS教育是科學課程目標之一，是促進學生提高科學素養的重要舉措．

科學實踐活動是以培養學生創新能力、動手解決實際問題的能力為目標．重在激發學生學習科學的興趣的活動．通過實踐活動不但能提高學生學習科學的興趣、動手能力，而且有利于學生創造性思維的發展、科學素養的提高．

如，在學習水的利用和保護時，教師可先組織學生對本地的水資源污染情況、防治措施等進行調查．要求每個學生針對調查結果向環保部門提出一些建議，并思考平時我們應該如何利用和保護水資源，然后在課堂上進行交流．同時，教師向學生介紹納米等先進技術在凈水中的應用；在學習原子結構時，介紹核武器的制造、層子的發現等．通過學生的實踐活動及課堂教學中的STS教育，讓學生了解現代科技的新成果、新進展、新成就及新問題，加強學生對現代科學知識的了解及價值的培養．這樣既豐富學生的科技知識，又拓展學生的智力空間和思維廣度，提高了學生的科學素養．

4．在科學發展史的教育中培養學生的科學素養

科學史是科學家認識世界、改造自然、創造發明的奮斗史．在教學過程中．引用豐富生動的科學發展史，讓學生了解科學家的科學道路，認識他們的科學思想和科學方法，從他們的成功中獲得啟示，從他們的失誤中吸取教訓．這對于培養學生科學素養將起到關鍵的作用．

如，在講到生物進化學說時，向學生生動地介紹生物科學進化論的創立者——達爾文．他為了探索生物進化的規律，在收集了大量的資料．進行了艱苦的科學考察和研究的基礎上，又花了20年的時間，才寫成了劃時代的巨著——《物種起源》，創立了以自然選擇為中心的生物進化的科學理論．在介紹物理學家愛迪生的時候，向學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，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100多倍．通過這些生動的例子，使學生懂得像科學家這樣在進行科學研究過程中所表現出來的精神，就是科學精神的典型體現．

5．引導學生通過廣播、電視、電影、報紙、網絡等獲取信息，提高科學素養

當代信息源十分豐富，廣播、電視、電影、報紙、網絡每天都在傳播大量信息，這就需要教師引導學生學會利用這些信息源獲取信息．如，指導學生閱讀“科學叢書”、看電視節目“科技博覽”“軍事天地”、瀏覽“科學教育網”等網絡資源獲取大量資料，使學生了解科技發展最新動態．學生通過對各種信息的不斷收集、積累、吸收，拓寬了學生的視野，有利于提高學生的科學素養．

總之，學生科學素養不是一朝一夕就能形成的，教師只有把培養學生的科學素養作為教學的靈魂和核心的工作思路，通過各種途徑，靈活運用各種方法．采取有效的形式，常抓不懈，才能出成效．