物理學科中的科學素養(yǎng)調(diào)查及分析

錢嘉

一、初中生物理科學素養(yǎng)現(xiàn)狀調(diào)查

本次測試題滿分采用傳統(tǒng)的100分，基本達標分數(shù)為85分，若學生在識別科學問題、科學地解釋現(xiàn)象、使用科學知識的能力以及解決科學問題的能力四個方面的試題得分率達到85%，就表示其具備了初步的科學素養(yǎng)水平。

為了解每個學生的物理科學素養(yǎng)，我們制定了中學生物理科學素養(yǎng)水平評價表（表一），考查內(nèi)容按照科學素養(yǎng)四個層次劃分，依次是識別科學問題、科學地解釋現(xiàn)象、使用科學知識的能力以及解決科學問題的能力。本卷滿分100分，四類題目的分值依次為30分、26分、22分和22分，通過表一可以清晰了解每個學生的科學素養(yǎng)情況。例如，生1四個層次的得分率依次是95%、95%、90%和90%，那么生1的得分就是30*95%+26*95%+22*90%+22*90%=92.8分。通過百分比的形式不僅能看到學生得出的分數(shù)，還能清晰直觀地突出學生的長處和短處，以便教師和學生能準確找到問題“對癥下藥”。

為了使測評具有普遍性，本次測評選擇了學校19個班級中“好、中、差”三個不同層次的班級。有效問卷一共120份，測評后為了直觀看出四個層次的得分率，在統(tǒng)計了所有學生的不同層次的得分情況，算出均分后，繪制了下表（表二），通過表二能很清晰地看出所有學生在四個層次中的得分情況。

從表二可以直觀得到學生對識別科學問題掌握得最好，均分可達到27分，科學地解釋現(xiàn)象均分為24.6分，使用科學知識的能力較為薄弱，均分為16.7分，解決科學問題的能力在四個層次中掌握是最不理想的，只有14.6分。

考慮到男女生的認知特點也是有差異的，這次測評后還比較了男女生在不同層次的得分情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)也有較明顯的區(qū)別，詳見表三。男生在“知道層次”也就是識別科學問題和科學地解釋問題方面沒有女生得分高，但是在“理解層次”即使用科學知識和解決科學問題的得分情況做得較好。

二、初中生物理科學素養(yǎng)現(xiàn)狀分析

通過問卷不難看出，大部分本校初中生具備了基本的科學素養(yǎng)水平，說明初中的學校教育在科學素養(yǎng)水平的提升“這場戰(zhàn)役”中打了次勝仗。下面就其中的不足做幾點分析。

1.對科學素養(yǎng)的理解停留在知識的認知層面，沒有達到理解的層次

初中生在四個層次的得分情況是呈現(xiàn)遞減的趨勢。識別科學問題的得分率是最高的，30分平均能得到28分，能達到93%，可以看出學生對專業(yè)知識掌握得較好。解決問題能力總分22分，平均能得到15分，只能達到68%。大部分學生停留在知道的層次上，也就是片面地認為科學素養(yǎng)水平就等同于了解和知道科學知識。從結(jié)構(gòu)來看，對知識的縱向掌握得比較好，但橫向掌握得較薄弱。

學生為了滿足應(yīng)試的要求，“知其然而不知其所以然”，多以死記硬背來學習，欠缺知識的理解，不能有效地了解相關(guān)概念和物理量之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，從而造成遺忘、概念不清等現(xiàn)象，并且對跨學科的相關(guān)知識較為缺乏。

2.對科學素養(yǎng)的理解表面化，探究活動流于形式，缺乏科學的探究方法

四個層次中解決問題能力得分率是最低的，這說明學生對于科學素養(yǎng)的理解浮于表面。學生積極主動的探究比聽老師講更加能提高科學素養(yǎng)已經(jīng)是老師、學者的一個共識了。學生在平時探究過程中的參與度不夠高，看似經(jīng)歷了完整的探究過程，但是“走馬觀花”，導致解決科學問題的能力得不到行之有效的培養(yǎng)，忽略對物理探究方法、探究中必備的探究精神、對待物理的科學態(tài)度、在探究科學體現(xiàn)的物理品質(zhì)等問題的實踐和思考。只有少數(shù)學生較為完整地掌握了科學的研究方法，STS知識的把握有待加強。

三、初中生物理科學素養(yǎng)提高策略

1.重視基礎(chǔ)概念，建構(gòu)完整的知識體系

建構(gòu)主義理論主張學習不是被動接受信息刺激，而是主動地建構(gòu)信息的意義，在自己原有的經(jīng)驗系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過新經(jīng)驗與原有知識經(jīng)驗的雙向的相互作用而不斷充實、豐富和改造自己已有知識經(jīng)驗的過程。能對日常生活和相關(guān)事物中所需要的科學概念有基本的認識和理解是科學素養(yǎng)最起碼的要求，所以對教材中的基本概念和一般的規(guī)律學生要有清晰的認識。提高科學素養(yǎng)的首要問題就是如何掌握這些內(nèi)容，掌握這些內(nèi)容的同時如何提高能力。我們首先應(yīng)該鋪設(shè)并了解概念提出的背景，明確學習目標也就是概念的意義和必要性，然后了解它和其他概念的內(nèi)在關(guān)系，比較歸納異同點，使概念更加形象化、具體化。這樣不僅掌握了所學概念，還使分析問題、歸納問題的能力得到了提高。

通過上述方法將零散的知識通過主線串聯(lián)起來，建構(gòu)物理完整的知識框架，使學生在基礎(chǔ)概念的基礎(chǔ)上，提高發(fā)現(xiàn)和分析問題、概括問題、歸納問題的能力，使學生的科學素養(yǎng)得到進一步的培養(yǎng)。

2.明確學生學習的“主體性”，立足“最近發(fā)展區(qū)”使探究更科學

學生不僅僅只是課堂的參與者，更是課堂的主體。一般通過探究活動使得學生分析和解決問題的能力得到培養(yǎng)，所以要讓學生參與整個教學活動，體驗每一個科學探究的環(huán)節(jié)，從中學習如何得出知識，將學習的能力固化成學生自己穩(wěn)定的內(nèi)在品質(zhì)。這樣學生在探究過程中有了情感體驗，能從中收獲快樂，就會有后續(xù)的學習動力，才能不斷提高自身的科學素養(yǎng)。

實施科學探究一般包含下列步驟：發(fā)現(xiàn)問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗或制定計劃、進行實驗與收集證據(jù)。這里的探究主體不是教師而是學生，教師起到的作用不應(yīng)該是主導而應(yīng)該是引導。在教學過程中清晰把握學生的最近發(fā)展區(qū)，為學生提供“跳一跳才能夠到的桃子”，充分調(diào)動學生的積極性，讓學生能“順著臺階一步步向上”。在探究過程中，可以挖掘小組合作的價值，創(chuàng)設(shè)出和諧的學習環(huán)境。在探究時教師應(yīng)該意識到學生個體的認知水平的差異，每個學生探究后的體驗與收獲都是有所區(qū)別的，正如維果斯基提出的，“由外部到個人的社會影響過渡到由內(nèi)部到個人的社會影響即是我們研究的中心”。教師應(yīng)該對不同的學生因材施教，重視與學生的“互動”，讓學生通過探究都能動起來，都有所收獲，這樣科學探究才能更科學。

3.讓習題教學走向生活，在習題中培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)

物理教學過程中的例題評講、習題練習、作業(yè)講評以及考試測評等教學活動稱之為習題教學，它在物理教學中的比重是相當大的，而且是相當重要的環(huán)節(jié)和組成部分。提高成績往往是教師進行習題教學的目的，在習題教學的功能變得十分狹隘和功利化的物理教學中，例子和習題大多較抽象，例如研究小球這種物質(zhì)，以及幾個物體相互關(guān)系和能量的轉(zhuǎn)化。這些條件和背景知識往往在生活中會被學生忽視，相對來說男生更加感興趣和擅長。在這方面，在教學實踐中要兼顧到所有的學生的情感體驗。

通過物理學科的科學素養(yǎng)水平測試卷對中學生具備科學素養(yǎng)水平進行了測評，明確了中學生科學素養(yǎng)水平的具體情況，可以為實際教學提供指導和幫助。雖然關(guān)于如何在中學物理教學中提高學生科學素養(yǎng)的策略有很多，但是大部分停留在理論的層面，筆者在一線教學更能結(jié)合中學物理學科特點、學生的認識特點和學習現(xiàn)狀，通過分析科學素養(yǎng)的優(yōu)勢和不足和實際教學有機結(jié)合，為課程理念落實到實踐中提供了行之有效的方法和途徑，對培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)具有一定的教育價值。endprint