培養中小學生的科學精神對教師提出了新的要求。教師只有轉變教育觀念,具有科學精神教育的強烈意識,提高教育教學能力,加強自身的科學素養,才能把科學精神的培養貫徹于教育教學的各個方面和各個環節。
一、科學精神培養的現實意義
培養中小學生科學精神,具有重要的現實意義。
(一)樹立科學的世界觀
科學技術的發展不僅能夠提高社會生產力,還能促進人類思維能力的提高,引發人們思想觀念的更新,促進人的思維方法向更科學、更理性的方向演進,促進社會精神文明程度的提高。但是我們也應當清醒地看到,科學技術的進步并不能自發提高精神文明的程度。所以,必須重視培養中小學生的科學精神。
(二)養成科學的認識方法和思維方法
科學技術作為知識和技能形態的人類精神財富,以理性抽象、邏輯推理、綜合分析等方式,去認識和把握客觀世界的內在本質和客觀規律。科學活動的每次重大進展都會在人類精神生活領域引起連鎖反應,促進全社會形成批判求真精神,使大眾日益重視科學思維方法,提高社會的創新能力,從而推動社會進步。因此,培養中小學生的科學精神,有助于他們養成科學正確的認識方法和思維方法,提高其思維的批判性和嚴謹性。
(三)塑造現代健全人格
現代科技的發展有力推動了經濟社會發展,為人們特別是中小學生的成長提供了良好的物質條件,使他們能夠享有更加優越的教育,使他們有了更多的文化生活選擇空間;同時,豐富多彩、迅速變化的生產、生活方式也要求他們具有更高的文化素質及人格修養,即中小學生應具備現代健全人格素質,其核心內容就是科學精神。因此,有必要重視中小學生的科學精神教育,使其能夠領會科學精神的深刻內涵,自覺踐行求真務實、開拓創新的科學精神,塑造以科學精神為核心的現代人格。
二、科學精神培養的途徑
培養中小學生的科學精神,中小學校在教育教學過程中可以通過四種途徑來進行。
(一)校園文化
學校在校園的景觀設計、標語、校訓、校風、宣傳櫥窗與展板海報、科技活動等載體中,做到時時處處體現求真務實的科學精神,形成普及科學、崇尚科學的良好氛圍。讓學生在全時空開放化的文化體驗與文化實踐的過程中,點燃青春熱情,明確學習目標,改善學習方法,充分發揮自主性、能動性與創造性,為創新實踐奠定堅實的基礎。
(二)學科教學
學校在理科類課程教學中可以結合教學內容,適當介紹一些科學發明的歷史和科學家的傳記,以歷代科學家的典范陶冶學生的科學精神。
科學實驗是培養學生科學精神的關鍵過程,因此應當高度重視科學實驗的教學。實驗的過程本身就是追求實事求是的過程,是培養學生求真務實精神的最佳途徑。許多實驗都需要學生合作才能完成,實驗教學是培養學生團結協作精神的重要陣地。
另外,文科類課程的部分內容與科學及科學精神大有關系,可以發掘其科學精神教育價值。教師應當在教學過程中掌握時機,以恰當的切入點適當地對學生進行科學精神的熏陶??茖W精神本質上就是一種執著追求真、善、美的求真務實精神,所有學科教學中都可得到應有的體現。
(三)教師示范
教師在教育活動中必須秉承科學精神,求真務實,愛崗敬業,潛心教書育人。由于科學精神教育能夠觸及學生的心靈,全面地影響學生人格中的知、情、意、行各方面,因此教師除了課堂教學以外,還需要通過自身的課外言行舉止來感染學生。教師言傳身教、身體力行的示范會很大地影響學生科學精神的養成。只有教師通過言傳身教,用無形的力量來影響學生的行為,才能使他們真正地想步入科學的殿堂。
(四)專題活動
學校和教師可以組織豐富多彩、新穎別致的專題活動。這也對科學精神的發展提出了時代的要求。師生之間、生生之間相互進行交流和研討,讓學生專門來探究和體會抽象的科學精神,提高認知水平,提高實踐能力。例如講述科學家的故事、交流科學家的名言、探索科學發現的歷程。當前HPS 教育、SSI 教育、STSE 教育、STEM 教育、STEAM教育以及創客教育如雨后春筍般出現,反映了現代科學技術發展的趨勢對未來人才的新要求,也體現了學校教育與時俱進的發展趨勢。
三、科學精神培養對教師的要求
培養中小學生的科學精神對教師提出了新的要求。教師只有轉變教育觀念,具有科學精神教育的強烈意識,提高教育教學能力,加強自身的科學素養,才能把科學精神的培養貫徹于教育教學的各個方面和各個環節。
(一)轉變教育教學觀念
首先,由以教師為中心轉向以學生為中心。教師要順應時代的要求,堅持面向全體學生與因材施教相結合,正確處理教師主導與學生主體的關系,構建平等互動的教學環境,使學生在教育教學過程中獲得親身體驗和直接經驗,在教師和學生共同創設的情境中,發現問題、分析問題、解決問題,激發其求知的欲望、創造的熱情,不斷開發和增強想象力、創造力,培養科學精神。
其次,由應試教育轉向核心素養教育。要注重培養學生各方面的素養,尤其要重視提高學生的創新精神和實踐能力,使學生具備科學精神,掌握常用的科學研究方法,為其終身發展服務。
然后,由傳統與封閉的思維轉向創新與開放的思維。從面向世界、面向未來的高度,依據學生個性特點因材施教,形成科學的思維方法,掌握基本的科學研究技能,培養學生開拓、創新的精神。
最后,由注重知識技能的傳授轉向注重科學精神、科學方法的培養。從事實與數據的搜集、整理,到分析推理、綜合判斷,再到質疑辯難、假設論證,直到結論驗證與研討修正,各個階段都要體現科學精神的要求,初步掌握常用的科學方法。
(二)拓展科學視野和能力
一是教師要具有與任教學科相關的學科知識與技能。能夠運用不同學科理論或原理進行綜合分析判斷,不僅能弄清“是什么”,更能弄清“為什么”,從而能夠有效引導學生的科學探究學習。
二是教師要有科學探索的技能。包括深入觀察事物、有效搜集信息、科學分類計量、數據分析解釋、統計推斷預測、結論研討修正等。這樣才能有效指導學生掌握科學研究方法。
三是教師要有科技與經濟社會關系的知識。如了解本地區經濟產業結構、科技發展情況、文化教育水平及環境生態狀況,等等。在此基礎上,可以促進教育與生產勞動相結合,開啟學生職業生涯規劃之門,為學生未來就業預埋伏筆、鋪設道路。
四是教師還要掌握與教學內容相關的科學史、科學家的故事。這些故事本身就有許多培養學生科學精神的素材,也經常可作預設問題情境的切入點。這樣可以有效激發學生的科學探究興趣,塑造和樹立其心中的科學家形象,自覺遵循科學精神,甚至將從事科學事業作為自己的人生追求。
(三)提高教學組織和教學研究能力
教師必須重視開展探究式教學。教師應精心設計教學過程的各個環節,如問題的發現與聚焦,探究材料的準備和呈現方式與時機,探究結果的提出、驗證與修正,學生團隊的建設與提高,生生互動、生師互動探究的時機和方式,等等,切實提高探究教學的有效性。
同時,教師要積極參與教研教改,通過教學實踐和反思、教育教學實驗和總結以及教育教學調查研究驗等活動,提高教育教學水平,同時也真實地體現出教師應有的科學精神與態度,真正成為科學精神的化身,使學生隨時隨地感受到教師的示范引領作用。
【王文寶,中國教育科學研究院教師發展研究所,副研究員】
責任編輯︱黃蜀紅endprint