培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng) 提升學(xué)生科學(xué)能力

楊學(xué)軍 劉云芝

【摘 要】 科學(xué)素養(yǎng)的形成是長期的、甚至是終身的。早期的科學(xué)教育對一個(gè)人的科學(xué)素養(yǎng)形成具有十分重要的作用。培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)是小學(xué)科學(xué)課程的主要任務(wù)，通過本課程的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，初步了解與小學(xué)生認(rèn)知水平相適應(yīng)的一些基本的科學(xué)知識和科學(xué)方法；培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)探究能力、思維能力、創(chuàng)新能力、運(yùn)用科學(xué)解決實(shí)際問題以及進(jìn)行表達(dá)和交流的能力；使學(xué)生初步形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和對科學(xué)與探究的好奇心，具有創(chuàng)新意識、保護(hù)環(huán)境意識和社會責(zé)任感，學(xué)會與他人合作，從而為他們今后的學(xué)習(xí)和終身發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

【關(guān) 鍵 詞】 科學(xué)；素養(yǎng)；能力；培養(yǎng)

“素養(yǎng)”，指平日的修養(yǎng)；“科學(xué)”，指反映自然、社會、思維等客觀規(guī)律的知識體系（《現(xiàn)代漢語詞典》釋義，本文中的“科學(xué)”是相對于科學(xué)課而言的）。“科學(xué)素養(yǎng)”是指了解必要的科學(xué)技術(shù)知識及其對社會與個(gè)人的影響，知道基本的科學(xué)方法、認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)、樹立科學(xué)思想、崇尚科學(xué)精神，并具備一定的應(yīng)用它們處理實(shí)際問題、參與公共事務(wù)的能力。”（《小學(xué)科學(xué)（1～6年級）課程標(biāo)準(zhǔn)》2014年2月修訂稿）。

西方發(fā)達(dá)國家對于“科學(xué)”教育理論與實(shí)踐的發(fā)展過程，經(jīng)歷了“科學(xué)作為知識、科學(xué)作為過程、科學(xué)作為探究”三個(gè)發(fā)展階段。“科學(xué)作為過程、科學(xué)作為探究”的“科學(xué)”教育理論的意義，在于強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育不僅僅是學(xué)知識，而是整個(gè)探究過程的參與和體驗(yàn)。

在《面向明日世界的科學(xué)能力-國際學(xué)生評估項(xiàng)目（PISA）報(bào)告》中，PISA2006年研究聚集科學(xué)能力。獨(dú)創(chuàng)了“素養(yǎng)”的概念：即有關(guān)學(xué)生在主要學(xué)科領(lǐng)域應(yīng)用知識和技術(shù)的能力，在不同情境解決和解釋問題時(shí)，有效分析、推理和交流的能力。PISA2006從“學(xué)生需要掌握的知識或知識結(jié)構(gòu)、學(xué)生需要掌握的應(yīng)用能力、學(xué)生解決科學(xué)問題和應(yīng)用相關(guān)知識技能時(shí)遭遇的情境、學(xué)生對科學(xué)的態(tài)度和傾向”等4個(gè)維度定義了“科學(xué)素養(yǎng)”，是指：人們的科學(xué)知識，及運(yùn)用科學(xué)知識識別問題、掌握新知識、解釋科學(xué)現(xiàn)象，并對科學(xué)相關(guān)問題得出以證據(jù)為基礎(chǔ)的結(jié)論；理解科學(xué)作為一種人類知識和探究的典型特點(diǎn)；意識到科學(xué)和技術(shù)如何塑造我們所在的物質(zhì)環(huán)境、智力環(huán)境和文化環(huán)境；作為一名反思性公民，樂于參與與科學(xué)相關(guān)的議題并運(yùn)用科學(xué)觀念。

我國的科學(xué)課程教育目標(biāo)中的“科學(xué)素養(yǎng)”，囊括了科學(xué)知識與技能、過程與方法，以及學(xué)生在科學(xué)方面的情感態(tài)度與價(jià)值觀。科學(xué)知識與技能，是學(xué)生形成科學(xué)知識經(jīng)驗(yàn)、進(jìn)行科學(xué)探究、解決科學(xué)問題的基礎(chǔ)，包含三個(gè)方面：一是科學(xué)的基本概念和理論，涉及物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程學(xué)四大領(lǐng)域的內(nèi)容；二是實(shí)驗(yàn)操作技能，即實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范和實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度；三是其他的關(guān)于科學(xué)的知識、及其他關(guān)于科學(xué)的技能。科學(xué)的過程與方法，有三個(gè)層面的意思：一是科學(xué)研究的基本程序和步驟，項(xiàng)目課題—提出問題（假說）—收集數(shù)據(jù)資料（觀察實(shí)驗(yàn)）—得出結(jié)論（證明或修正假說）—提出新的假說等；二是具體的探究方法，有觀察、實(shí)驗(yàn)、游戲、分類等；三是科學(xué)方面的思想方法，對數(shù)據(jù)的分析處理、歸納發(fā)現(xiàn)、演繹推理等。學(xué)生在科學(xué)方面的情感態(tài)度與價(jià)值觀，是指學(xué)生對科學(xué)的興趣、對科學(xué)學(xué)習(xí)的自我信念、對科學(xué)探究的支持、對資源和環(huán)境的責(zé)任感。科學(xué)學(xué)習(xí)對于學(xué)生科學(xué)方面的情感態(tài)度有著四點(diǎn)特有的價(jià)值：一是客觀精神的培養(yǎng)，以觀察為手段、以事實(shí)為依據(jù)，尤其是對數(shù)據(jù)的態(tài)度，就可以反映一個(gè)人的科學(xué)素養(yǎng)；二是科學(xué)規(guī)范、規(guī)則意識的教育；三是合作精神與團(tuán)隊(duì)意識的培養(yǎng)；四是培養(yǎng)學(xué)生勇于承認(rèn)錯(cuò)誤、改正錯(cuò)誤、實(shí)事求是的態(tài)度。讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)對事實(shí)的尊重、科學(xué)對觀察的依賴、科學(xué)對結(jié)論的謹(jǐn)慎、科學(xué)對錯(cuò)誤的勇于修正。

從學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成與發(fā)展的不同時(shí)期來看，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)包括學(xué)生在科學(xué)方面已有的知識經(jīng)驗(yàn)、學(xué)生現(xiàn)階段即時(shí)生成的知識經(jīng)驗(yàn)和能力、以及學(xué)生未來可能表現(xiàn)的潛在科學(xué)能力。那么，如何在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的過程中，提升學(xué)生科學(xué)能力呢？

1. 尊重學(xué)生在科學(xué)方面已有的知識經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生在科學(xué)方面已有的知識經(jīng)驗(yàn)，包括學(xué)生對科學(xué)方面的淺顯的認(rèn)知和意識、初步的實(shí)踐以及通過初步實(shí)踐所形成的技能、方法等。學(xué)生在正式接觸科學(xué)課以前，已經(jīng)有了一定的科學(xué)方面的知識經(jīng)驗(yàn)，這些在科學(xué)課以前的知識經(jīng)驗(yàn)主要是通過以下方式獲得的：一是學(xué)生從一出生就與大自然親密接觸、密不可分，時(shí)時(shí)處處都在感受大自然，用自己的方式接觸大自然，從這一點(diǎn)上說，學(xué)生是通過“自己實(shí)踐”獲得的對大自然的認(rèn)識，這是學(xué)生在這一時(shí)期獲得知識經(jīng)驗(yàn)的最主要方式；二是通過與大自然有關(guān)的語言獲得的，如與成人的對話、與小朋友之間的交流、從別人談話時(shí)的旁聽等；三是通過相關(guān)科學(xué)方面的媒體獲得，如圖片、圖書、電視等。學(xué)生在接觸科學(xué)課以后，課堂就成了學(xué)生接觸科學(xué)的最主要的方式之一。

不同學(xué)生在科學(xué)方面已有的知識經(jīng)驗(yàn)是各不相同的。要尊重學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn)，尊重兒童在科學(xué)學(xué)習(xí)中所表現(xiàn)出來的個(gè)別差異，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)在科學(xué)方面的個(gè)性化發(fā)展。

2. 著手學(xué)生現(xiàn)階段即時(shí)生成的知識經(jīng)驗(yàn)和能力。學(xué)生即時(shí)生成的知識經(jīng)驗(yàn)和能力是學(xué)生現(xiàn)階段正在獲取的科學(xué)知識、正在生成的科學(xué)經(jīng)驗(yàn)、正在不斷提升的科學(xué)能力。包括“個(gè)人以下方面的發(fā)展程度”（《面向明日世界的科學(xué)能力—國際學(xué)生評估項(xiàng)目（PISA）報(bào)告》）：掌握學(xué)科知識并運(yùn)用科學(xué)知識來識別科學(xué)問題，獲得新知識，解釋科學(xué)現(xiàn)象，對與科學(xué)有關(guān)的問題得出基于證據(jù)的結(jié)論；了解科學(xué)作為知識和探究的一種形式的特點(diǎn)；意識到科技是怎樣影響我們的物質(zhì)、精神、和文化生活；作為關(guān)于思考的公民，參與科學(xué)相關(guān)議題，并具備科學(xué)觀念。

要求學(xué)生能夠理解科學(xué)概念，應(yīng)用科學(xué)觀念，并對證據(jù)進(jìn)行科學(xué)思考。學(xué)生對基本科學(xué)概念和科學(xué)理論的理解，在多大程度上能夠根據(jù)從科學(xué)中所學(xué)的知識和技能進(jìn)行判斷，并將他們的知識用于解決實(shí)際問題。

3. 著眼學(xué)生未來可能表現(xiàn)的潛在科學(xué)能力。在學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過教學(xué)等學(xué)習(xí)實(shí)踐活動，學(xué)生即時(shí)生成新的知識經(jīng)驗(yàn)，從而為培養(yǎng)學(xué)生未來的潛在科學(xué)能力奠定基礎(chǔ)。學(xué)生在科學(xué)方面的態(tài)度直接影響著學(xué)生科學(xué)能力的發(fā)展程度，科學(xué)方面的態(tài)度在這里是指學(xué)生對科學(xué)的熱愛程度、對發(fā)現(xiàn)的科學(xué)問題進(jìn)行自主探究的意志力和鉆研精神。

科學(xué)能力的核心內(nèi)容是：識別科學(xué)議題，識別出可用科學(xué)方法調(diào)查的議題、搜索科學(xué)信息的關(guān)鍵詞、科學(xué)調(diào)查的關(guān)鍵特征；科學(xué)地解釋現(xiàn)象，在既定情境中運(yùn)用科學(xué)知識、科學(xué)地描述或解釋現(xiàn)象并預(yù)測變化；運(yùn)用科學(xué)證據(jù)，對科學(xué)證據(jù)作出解釋、得出結(jié)論進(jìn)行交流，指出結(jié)論背后的假設(shè)、證據(jù)和推理，反思科學(xué)發(fā)展的社會意義。這些能力涉及學(xué)生未來從工作的成功到積極的公民權(quán)利等生活的各個(gè)方面。同時(shí)，也反映了全球化和計(jì)算機(jī)化正在改變社會和勞動力市場。

科學(xué)素養(yǎng)的形成是長期的、甚至是終身的。早期的科學(xué)教育對一個(gè)人科學(xué)素養(yǎng)的形成具有十分重要的作用。培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)是小學(xué)科學(xué)課程的主要任務(wù)，通過本課程的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，初步了解與小學(xué)生認(rèn)知水平相適應(yīng)的一些基本的科學(xué)知識和科學(xué)方法；培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)探究能力、思維能力、創(chuàng)新能力、運(yùn)用科學(xué)解決實(shí)際問題以及進(jìn)行表達(dá)和交流的能力；使學(xué)生初步形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和對科學(xué)與探究的好奇心，具有創(chuàng)新意識、保護(hù)環(huán)境意識和社會責(zé)任感，學(xué)會與他人合作，從而為他們今后的學(xué)習(xí)和終身發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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