□陳來成 徐燏
關于高職生科學素質的培養
□陳來成 徐燏
公民的科學素質已經成為影響一個國家穩定發展的重要因素。高職生的科學素質不僅直接關系到將來勞動力的水平,而且也會影響社會的諸多方面。培養高職生的科學素質,不僅需要理論指導,更需要可操作性強而又行之有效的方法與途徑。
高職生;科學素質;創新;STS教育
科學技術是第一生產力!科學知識和科學的世界觀幾乎對人類日常生活的所有方面都具有現實影響,提高公民科學素質已成為國家大計和人民的愿望。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020 年)》(以下簡稱《規劃綱要》)又一次把提高公眾科學素質,培養創新人才放在了重要的位置,旗幟鮮明地提出把培養高素質勞動者、專門人才、拔尖創新人才作為教育事業發展的根本目的[1]。而高職院校是塑造高素質專業技能人才的重要基地,高職生的科學素質不僅直接關系到將來勞動力的水平,而且也會影響社會的諸多方面。因此,培養高職生的科學素質是高職院校的重要任務之一。
我國勞動力的科學素質總體水平還不高,一方面低素質勞動力難以就業,另一方面高素質勞動崗位缺人[2]。由于經費嚴重不足,目前高職院校普遍缺乏實訓操作、技能訓練以及科學實驗的場所和設備。高職院校是培養高素質專業技術人才的重要陣地,應積極爭取國家與社會的支持,加強對外宣傳、合作與交流;保證對科學傳播的必要投入,形成講科學、愛科學、學科學、用科學的濃厚氛圍。比如,多為學生播放一些專業技術視頻和科技創業片。
教師應根據教育心理學“最近發展區”的原則,選取適宜的知識素材,運用適合高職生心理發展的方式進行教學,有目的、有意識地增強學生的自覺性、主動性、有效性和目的性,以促進學生綜合素質的提高。課堂演示實驗能使課堂氣氛生動活潑,多媒體教學能促使師生之間協作和交流,所以教師要特別重視常規演示實驗和多媒體教學。另外,教師的知識面、語言表達、感情疏導等因素對培養和強化學習興趣也起著不可估量的作用。
應定期組織學生參觀科研所、重點實驗室和一些大型企業;建設較高水平的科普基地,加強科普期刊建設,進行校企合作或校校合作,實現科普資源共享,向學生傳播科技前沿的最新進展;針對公眾感興趣的重要科技問題,形成制度性、經常性和有影響性的科學咨詢活動。教師應多為學生創造動手參與、動腦思考的課堂情境,盡可能地將一些演示實驗變為學生的小組實驗,讓學生觀察、記錄實驗現象并得出結論,最后教師總結概括。
好奇心是喚起求知欲的基礎,是學習的起點。好奇心促使人們不斷地提出問題,進而猜想、假設并驗證,這是做科學的最基本素質。一些不太復雜的實驗,可改由學生設計方案;對于比較復雜的實驗,可讓學生考慮將其微型化或綠色化。這樣,學生會設計出自己認為最好、最合理的方案來,甚至還能找到簡單易行的好方法,學生的實驗積極性、動手能力和參與意識增強了,變被動、機械的學習為主動探究的學習。教師應現場指導,并及時提問啟發。
科學技術的普及絕不是知識的灌輸,而是依托科學知識喚醒學生對于人類本性和客觀規律的思考[3]。首先要使學生具備科學的價值觀并能夠運用這種價值觀審視社會和我們周圍事物的意識,引起學習者獲取基本科學信息的興趣,對科學的主要內容、重要原理有總體的了解;其次,掌握一定的專業知識,并在自己的專業領域深究細研。科學學習不能局限于課堂,學校、社區、以及自然界都是有利場所,只有聯系生活、生產實際才能不斷深化科學素質教育。
后人能夠超越前人,是因為后人能夠避免前人走過的彎路,棄其糟粕而取其精華。科學是一個知識累積、智力接力的過程,繼承是創新的基礎。居里夫人是在倫琴發現x射線和貝克勒爾發現鈾放射線的基礎上發現鐳的;居里夫人的女兒伊來納和女婿約里奧也正是繼承和發展了母親對人工放射性的研究,才測定了放射性元素的半衰期并進行了放射性的合成。科史教育有利于培養學生的學習興趣,加深對知識的理解,調動探究的積極性。
著名認知心理學家西蒙認為:“無論物理直覺還是化學直覺,都是以廣泛細致的物理、化學知識為基礎。如果沒有足夠的各方面的知識就沒有直覺。”知識不僅給創新活動提供原料,還是創造性思維的基礎。所以作為高職教師,在教學時要為學生奠定廣泛深厚的科學基礎知識,不僅要講結論還要講人們發現和創造知識的艱難探索過程,盡量減少不必要的煩瑣內容,加強學法指導。這樣,有利于學生抓住重點,把精力放在最重要的部分學習。
《規劃綱要》旗幟鮮明地提出要把育人為本作為教育工作的根本要求[3]。愛因斯坦說:“我的許多發明創造,都來源于音樂的啟發。”掃掃地、倒倒水……這些事雖然微不足道,但對培養和諧的人文素養有著重要意義,一些名校明確提出謙虛、勤快、肯吃苦、責任心、任勞任怨等都是高職生順利就業的重要素質。學校在提高學生技術應用能力的同時,應對學生進行人文精神的熏陶,尤其關注社會責任心、職業道德、誠信品質和團隊精神等的培養。
綜合、嚴密和邏輯推理是科學研究的必備素質。要想培養良好的科學精神,必須首先培養良好的理性思維,培養嚴謹的做事態度。法國化學家巴拉爾嚴肅認真的態度使他首先發現了溴元素,而讓粗心的大化學家李比希懊惱不已。現在的學生不缺乏奇異思維,但持久性、耐久性差,缺乏的是科學、嚴謹和慎密的理性思維和專心致志的做事態度。要想搞研究,必須不斷鍛煉做事的嚴謹性和認真性。德國人做事嚴謹,所以精密鑄造業聞名于世。
首先,使學生懂得確定觀察目的。做好觀察的各種準備,做好觀察記錄,在觀察中發現問題,完成觀察總結,不斷培養理性思維和創新思維的能力。其次,是學會調查和實驗。使學生學會確定調查方向,學會收集、處理、整合信息,并形成綜合分析、大膽推斷、假設的能力,養成求實創新的精神。再次,是學會定性、定量分析。學會繪制各種圖表并能得出結論,形成歸納、總結、概括的能力,養成獨立創新、堅持不懈的品質。
創新素質是科學素質的核心[4]。創造過程既是激烈的智力活動過程也是強烈的情感活動過程,杰出的創造才能需要偉大的胸懷、健康的心理和高尚的情操來孕育。門捷列夫從夢中得到靈感排出了元素周期表,預言了鉛、鎵、鍺等新元素,說明要重視訓練演繹與歸納、分析與綜合等邏輯思維素質;凱庫勒由夢境得靈感提出苯的結構式,說明也要重視訓練直覺、靈感、聯想和想象等非邏輯思維素質。要保護學生的好奇心,允許學生有獨立的觀點和個性。
我國當代著名科學家錢學森、華羅庚、茅以升、竺可楨等都是學術淵博、文理兼精的杰出代表。開展小論文競賽活動,逐漸增大獎勵力度,可以使學生的學習變得主動積極、生動活潑、廣泛多樣,由被動接受變為主動探索,由課堂延伸到社會,為全面培養科學素質提供一個切實可行、行之有效的途徑。職業院校應根據職業教育的區域性特點,結合地方特色和專業特點,開展科技小論文競賽活動。
科學意識是科學思想與科學精神的基礎,是科學素質的靈魂。應引導學生多選擇與社會生活密切相關的問題撰寫小論文,更直觀、更深刻地認識科學對社會發展和人類進步所起的巨大推動作用,從而有助于科學世界觀的形成。如通過對環境污染與環境治理、資源開發與生態保護、生存發展與人口控制等社會問題的了解與思考,意識到技術的不當應用也會給社會帶來消極影響,從而逐步形成理智的科學態度和高度的社會責任感。
科學知識是培養科學素質的載體,也是科學素質的基礎。選擇課題要注意價值原則、可行原則和新穎原則。學生選擇論題的過程,本身就是一個提出問題、討論問題、理解問題的過程。例如在學習金屬、炸藥或環境污染時,可以給學生步置“節日焰火輝煌的成因、作用及對生活的影響”的論文題目。通過調研討論,學生不僅掌握了堿金屬與堿土金屬鹽類的性質和應用,還可以了解到火藥的發明、燃燒與滅火的原理以及消防和安全等課外知識。
科學方法是認識、研究自然所遵循的途徑和運用的手段,是科學素質的重要組成部分。在撰寫小論文活動中既有閱讀、討論、獨立思考的自學過程,又有比較、分析、判斷、綜合、概括、抽象和推理的思維過程,有時還要進行實驗,學生會表現出極強的求知欲望和主動精神,這對科學能力的鍛煉與提高起到了很大作用。教師要引導學生以自然科學方法論為指導:提出問題→收集資料→提出假說→驗證假說;或分析、處理資料→發現規律→得出結論。
科學品質既是科學素質的重要組成部分,又對科學素質的形成和提高產生重要影響。在學習與實踐活動中,良好的科學品質表現為:濃厚的參與興趣、蓬勃的探索激情;不畏困難、頑強拼搏的堅強意志;實事求是、探索求真的科學態度;一絲不茍、嚴謹認真的科學作風;勇于批判、大膽創新的科學精神。科技小論文的題目應與所學知識有關但在課堂知識中又沒有現成答案,這樣就會促使他們廣泛收集資料、質疑辯論、克服困難,從而磨練其意志。
STS 是科學(Science)、技術(Technology)、社會(Society)的英文縮寫,開展STS活動能使學生充分觀察、接觸、了解社會,促進個體全面發展[5]。 走產學研結合的道路,開展校企合作,將企業最需要的知識、最關鍵的技能、最重要的素質提煉出來,建設開放實驗室、實訓室、研發中心和教學工廠,融實踐教學、職業技能訓練與鑒定考核、職業資格認證與職業素質培養等諸多功能于一體,按照企業崗位技能和綜合素質的要求,使學生逐步形成科學素質。
(一)科學素質與STS教育的關系。STS教育特別重視科學、技術、社會的相互作用,在提高學生科學素質、樹立科學價值觀、培養社會責任感和決策能力等方面具有卓越的教育功能。STS教育是為了適應當今不斷變化著的多元化世界而提出的科學教育戰略。STS教育注重學科間的交叉滲透,強調綜合運用知識解決實際問題,且STS教育強調將現代科技以及社會的一些重大問題及時地滲透到教學之中,彌補教材內容滯后于科學技術和社會發展的不足,使教學緊跟時代的發展。
(二)STS活動的規律與科學素質的形成。STS教育是圍繞適當的知識點主要在校內開展的活動課教學,能夠適應學生個體不同水平和發展的需要,重在激發學生的興趣愛好,培養學生獨立動手動腦的習慣。STS活動兩人或數人一組,成員之間相互協作,變“學科學”為“做科學”,具有多樣性、自主性、實踐性、綜合性和趣味性等特點,突出技術在科學教育中的重要地位,把學習過程與社會生活、生產過程結合起來,把社會問題納入學生的科學教育,因此有利于科學素質的形成。
(三)大力開展STS活動,逐步形成科學素質。STS活動應遵循循序漸進的原則,使學生逐步掌握適應崗位要求的職業技能。學校應積極組織和參加各級各類專業技能競賽活動;定期開展有獎競賽、進廠調研和網絡調查等活動。教師要多與環境保護、健康和能源等相聯系,挖掘出STS教育的結合點。學生在完成基本科學訓練后,可以到生產實踐中尋找課題,逐步形成科學素質。學生畢業時,除了基本專業知識和技能外還應具備獲取新知識的能力,還應有分析處理一些社會問題的獨到見解。
總之,科學素質是人類素質的重要部分和首要部分,通過科學教育,不僅使人獲得生活和工作所需的知識和技能,更重要的是使人獲得科學思想、科學精神、科學態度以及科學方法的熏陶和培養,使人獲得非生物本能的智慧和非與生俱來的靈感。
[1]教育部.國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)[EB/OL].http://www.edu.cn,2010-7-30.
[2]《全民科學素質行動計劃綱要年報》課題組.2009全民科學素質行動計劃綱要年報—中國科普報告[EB/OL].http://www.crsp.org.cn,2009-12.
[3]魏冰.美國“國家科學教育標準”中的科學素養探微[J].化學教育,2001(7-8):17-19.
[4]郝桂榮.論大學科學教育與人文教育統一的途徑[J].西北醫學教育,2006,14(1):3-6.
[5]孫可平.STS教育[M].上海:上海教育出版社,2001.
G715
A
1001-7518(2012)14-0055-03
陳來成(1963-),男,河南沁陽人,濮陽職業技術學院副教授,碩士;徐燏(1968-),男,河南范縣人,濮陽職業技術學院副教授,碩士,研究方向為高職教育。
責任編輯 謝榮國