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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇科学素养论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
在21世纪的今天,以及更加遥远的将来,我们的生活和工作都将受到科学技术的影响,而且这种影响将会与日俱增,总之,我们是生活在一个科学技术主导的时代。我们生活中的一切物品,无不打上了人类科学文明的印记。在这种时代背景下,提高人的科学素养无论是对个体还是对国家或者民族来说,都有着重要的意义。首先,它是个人生存的需要。在这个时代,如果一个人没有科学素养,他对科学一无所知,他就简直难以生存。农业生产劳动已经日益离不开科学的指导,科学育种、科学播种、科学施肥、科学施药,收获后还要科学储藏,几乎每一个环节都和现代科学技术密切相关。工业生产本身早已实现了科学生产,科学技术几乎主导着所有的工业门类,不用说生物技术工业、精密器械工业、信息工业,就连一些传统的工业门类,也都必须紧跟时代科学技术的步伐,否则就会被淘汰。服务业虽然离不开人的参与,看重人的个性特长,但是许多服务业也都依附着科学技术,甚至本身就是在提供最新的科学技术服务,从事这些行业都需要掌握较多的专业技术知识,具有专业技术能力。至于日常生活,我们生活中的很多消费品都是科学技术的产品,对其使用都需要一定的科学知识。比如各种家电产品、各种电子产品,对它们的使用需要电器和电子方面的基本知识,否则很容易带来危险。甚至我们对基本的医药知识也需要掌握,否则也会产生危险,每年都有大量因误用药物而导致中毒、甚至死亡的案例。其次,它是个体发展的需要。人的发展是一个追求全面发展的过程,未来的社会就是以人的自由全面发展为根本追求的社会。但人的全面发展离不开科学素养的提升。科学素养的提高不但可以为个人提供更多的发展手段和方式,而且它本身就是人的全面发展的一个方面、一个指标。科学素养和人文素养共同组成人的综合素养,只有同时具备才算是一个全面的人。同时,现在很多的教育都借助现代的科学技术手段,比如网络教育、远程教育,如果想进行这方面的学习,就必须具备这方面的科学素养。现代的各种最新资讯、最新知识都是通过互联网等现代手段来传播的,对它们的接受,都必须依靠基本的互联网技术。
再次,它是提高国民整体素质的重要方面。一个国家和民族的强大固然可以通过强大的经济实力表现出来,但这只是一个方面,而且不是最主要的一个方面。21世纪是科学技术主导的世纪,其最宝贵的是人的素质,整个国民素质的强大,才能确保国家和民族的强大。如果一个国家和民族具备较高的国民素质,这个国家和民族就会真正地强大起来,并且会持续强大,即使遇到挫折,也会很快复兴起来。20世纪的德国就是一个很好的例子,它是两次世界大战的战败国,两次战后甚至都被别的国家“分割占有”,但它每次都能很快再次强大起来,成为少数最强大的国家之一。历史学家在分析这一现象时就找到了国民素质这一项,德国被誉为义务教育最伟大的国家。早在1619年,当时的德意志魏玛公国就明确做出义务教育的规定,1885年的普鲁士政府就开始实施了免费义务教育。可以说,提升国民素质一直都是这个国家和民族最看重的事情。在国民素质中,科学素养是其重要的方面,也是整个国民素质的基础。最后,它是国家科学技术发展的基础。一个国家和民族只有在整体上提高科学素养,其国民基本上都拥有了基本的科学知识,掌握了一定的科学理论和思想,具有了一定的科学思维,这个国家才能培养出更多科学技术方面的人才,也才能更有效地把科学技术转化为生产力,从而为新的科学技术开发提供各种资金、技术、空间等支持。这个国家和民族才能不断地“冲击”科学技术的高峰。
二、形式逻辑的科学精神:求真
形式逻辑作为一种“科学的逻辑”,一种探索“物的世界”的思维工具,它具有科学的精神,那就是对真理的追求。可以说形式逻辑和真理具有密切的关系,真理就是形式逻辑的根本追求。形式逻辑和真理的关系,基本上是无人质疑的。其实,形式逻辑追求真理的理论诉求,在亚里士多德创制形式逻辑时就已经明确进行了论述。在亚里士多德看来,形式逻辑是一种获得科学知识的有效工具,形式逻辑的存在本身就是为了获得知识。在他那里,知识就是真理,就是关于事物本质的认识。“我们无论如何都是通过证明获得知识的。我所谓的证明就是指产生科学知识的三段论。所谓科学知识,是指只要我们把握了它,我们就能据此知道事物的东西”。从真理观上看,亚里士多德所提出的符合论真理观目前依然是最被广泛认可的真理观。这种真理观认为,“一事物之真理与各事物之实是必相符合的”。而这和他在三段论中关于真理的认识是一致的。亚里士多德在形式逻辑上也坚持一种符合论的真理观,在《工具论》中,他明确指出:“真实就在于符合事实。”形式逻辑所获得的真理就是关于事物的真实认识,即如实反映出事物的本真面貌,正确把握事物的各种特性规律。亚里士多德主张在科学三段论推理时,其前提必须是真实的、可靠的,并且推理应该按照形式推理的格式要求进行,这些都是为了获得真理性的结论。除了符合论的真理观之外,目前比较流行的其它几种真理观也主要是依据形式逻辑来进行界定的。比如融贯论的真理观。真理的融贯论认为:“一个命题的真不在于它与事实、实在的符合、一致或对应,而在于它与它所从属的命题系统中其他成员是否融贯。融贯者为真,不融贯者为假。”[3]另外,真理的冗余论也是如此界定的,这种真理观认为我们给句子加上“真的”或“假的”是多余的,说“P是真的”就等于“P”,“真的”这一谓语只不过是意味着我们接受P、肯定P等,它没有给出什么新的描述。这一界定是依据逻辑句法结构来进行的。形式逻辑把真理作为自己的理论追求,一种最高的价值,这也和形式逻辑要求成为一种“客观性”的逻辑是密不可分的。形式逻辑要求在相同的前提下,依据形式逻辑的推理程序,要得到同样的结果。为此,形式逻辑还在自己的运作过程中,做出了自己严格的程序设计:其一,形式逻辑要求进行形式化的思考,使形式逻辑可以做到同一性标准的要求;其二,与其一相关,形式逻辑是一种外延逻辑,它的外延化思考使这种逻辑在思考事物时可以进行量化和计算;其三,形式逻辑为推理规定了严格的形式程序,三段论的格和式就是形式推理的一种程序规定;其四,形式逻辑建立起公理化系统,要求推理在系统内进行,每个系统都是完备和自足的。当然,形式逻辑把真作为自己的理论追求,形式逻辑贵在求真,并不代表形式逻辑就没有价值取向,就放弃了善的要求。逻辑本身并不外在于人,即使是形式逻辑,它也有着人文关怀。只是,与善比较起来,形式逻辑更偏向于真,真是形式逻辑的最高指向。
三、形式逻辑对提升科学素养的意义
形式逻辑是一种“物的逻辑”,它的首要功能就是理解和解释人类自然界的奥秘,从而获得关于外界的知识,它是科学探索的“拐杖”,是进行科学研究的工具。形式逻辑有时又被称作知性逻辑,这和它的知识本性有关系,亚里士多德就把获取知识看做形式逻辑的德性。可以说,形式逻辑对于科学知识和科学思维都有重要的意义,它本身就是一种科学方法。最重要的是,形式逻辑的精神就是科学的求真精神,形式逻辑天生和科学素养有着内在的关联。因此研习和掌握形式逻辑有助于自身提升科学素养。第一,具备形式逻辑思维能力是进行科学研究的基础。从科学理论的角度来看,从事任何科学研究,都无法离开形式逻辑思维,都必然要求从事者进行符合逻辑的思考。整个科学的研究过程,从收集整理材料,到提出一定的科学假说,再到对假说和理论进行验证,都需要形式逻辑思维,都需要推理和证明,没有推理和证明的帮助,这一切都将寸步难行。
可以说,形式逻辑思维能力是一个人从事科学研究的基本素养。正是在这一意义上,爱因斯坦才说:“作为一个科学家,他必须是一位严谨的逻辑推理者。科学家的目的是要得到关于自然界的一个逻辑上前后一贯的摹写。逻辑之对于他,有如比例和透视规律之对于画家一样。”[4]第二,形式逻辑是获取新知识的工具。形式逻辑的一项根本功能就是从已知推出未知,也即新知。在前提给定的情况下,我们通过有效的形式逻辑推理,来发现前提中隐藏不明的新知识,形式逻辑被视为获得新知识的工具,也主要是从这个意义上而言的。恩格斯也曾指出:“形式逻辑也首先是探寻新结果的方法,由已知进到未知的方法。”[5]迄今为止的很多重大科学发现,都首先是通过形式逻辑推理得出的,然后通过一定的科学实验和观察来进行验证。门捷列夫提出的化学元素周期律,天文学家通过测量推理得出的海王星的存在,都是如此。
第三,形式逻辑是科学发现的基础。在科学发现中,假说演绎法是一种重要的方法,它有着十分重要的意义。很多事实和现象的发生,依据当时现有的科学事实和理论,不足以对其做出满意的解释和说明。在这种情况下,科学只好借助一定的假说来进行解释,然后在某些条件具备时来验证依据假说所推出的事实,如果依据假说所得到的事实被验证,假说就变成了科学理论。比如魏格纳的大陆漂移学说就是一个著名的假说,目前的宇宙大爆炸学说也是一个重要的科学假说。
第四,形式逻辑有助于提高人们的表达能力。科学研究既包括科学实验操作,也包括理论表述。操作的过程和结果都需要被表述出来,才能为人们所了解和掌握,也才能进行重复性操作。只有通过一定的语言对科学研究的过程和结果进行表述和论证,把它变成一种科学理论,这项科学研究才算最终完成。形式逻辑主张概念要清晰明确,命题要恰当真实,推理过程要合乎逻辑的有效性要求,论证要有充分的依据,并且结构清晰。因此,研习和掌握形式逻辑有利于提高人们的表述和理解能力。符合逻辑的表达,是科学理论的基本要求。爱因斯坦在谈到他的广义相对论时曾说:“这个理论主要吸引人的地方在于逻辑上的完备性。从它推出的许多结论中,只要有一个被证明是错误的,它就必须被抛弃;要对它进行修改而不摧毁其整个结构,那似乎是不可能的。”
《化学课程标准》第一部分前言中提出:“给每一个学生提供平等的学习机会,使他们都能具备适应现代生活及未来社会所必需的化学知识、技能、方法和态度,具备适应未来生存和发展所必备的科学素养,同时又注意使不同水平的学生都能在原有基础上得到良好的发展”。从标准中已经可以看出在化学教学中培养学生的科学素养已经受到了重视。
二、如何在初三复习过程中培养学生的科学素养
1注重“双基”,为提高学生科学素养夯实基础
近几年来各地的新课改都在以提高学生的科学素养为主旨。在许多的中考试题都在围绕提高叙事的科学素养,注重了以“双基”为载体,通过态度、观点、方法、情感及现实生活中重大化学问题进行“包装”,重点考查能力,特别是对学生的实验能力、信息的采集和处理能力、知识的迁移能力、自学能力的考查。因此在复习过程中通过搞好“双基”来提高学生的科学素养是一种可行的途径。通过化学基础知识和基础能力的培养,可以有效的培养学生的科学素养。在化学复习中要让学生牢牢撑握“双基”,特别要注重前后知识的联系并重视化学实验,通过实验来探究和理解书中的理论。
2利用好试题,在知识的应用过程中养成科学态度和方法
中考复习在复习的过程中掺杂着许多的习题训练与评讲。因此教师利用好了习题,不仅仅可以提高学生的解题能力,更能培养他们严谨的态度和科学的方法。在这个习题的讲解过程中,一则学生通过主动的思考,提高了解决问题能力;二则巩固了对比探究的科学实验方法,三则在讨论和交流中发现了自己的问题和不足,并加以改进。由此可见习题的讲解并不是枯燥的对答案阐释,而是学生科学素养提升的一个很好的承载体。
1.知识准备阶段教师利用一节课时间,开设有关讲座,让学生了解一些课题理论、研究性学习的特征和方法等。
2.组建课题组准备在学生自主选择课题、自愿报名的前提下,分成若干研究小组,确定组长,明确分工,使每个学生都能真正参与,能在自主探索、合作交流中展示自己的所长,体现自身价值,使学生树立参与研究性活动的自信和兴趣,保证活动的可持续发展。
3.确定课题课题组选题,填写《申报表》,并由指导老师评定。
4.课题论证由课题组在全班陈述本组的研究内容和初步的研究计划,其他小组和指导老师给出好的建议,并对研究内容和方案进行评价,以保证课题研究工作的顺利进行,提高研究质量。(1)初步论证:课题组在填写《申报表》时,在组内已作初步论证,那时主要考虑的是该课题是否有研究价值及研究的可行性。(2)课题组论证:论证主要围绕研究内容、研究方法、研究步骤、条件分析和任务分工等问题进行。(3)班级论证:通过以班级(临时班级)为单位举行课题论证交流会,听取指导老师和其他小组的意见,修正原有方案,确保研究质量,并为制订“课题研究计划”做准备。(4)指导老师论证:指导老师通过文字材料和开题报告会,对课题做出评价。
二、研究性学习的具体实施
1.前期调查阶段同学们通过上网、到图书馆查阅资料等方法,初步了解各地河道污染的一般来源及河道治理的方法,为以后的研究工作打下基础。
2.实验研究阶段实验组的同学首先到潞横河取河水。学生找来小桶,利用上体育课时用的绳子自己制作了简易取水装置,选好地点,进行取水。在检测河水的污染程度时,我们通过上网查询资料,结合当地的植物种类,决定利用吊兰的培养检测。同学们选用3个干净、等大的烧杯。1号烧杯注入一定量的河水,2号烧杯注入等量的自来水,3号烧杯注入等量的已知有害污水。有同学认为,香烟既然含有很多对人体有害的物质,那么它的浸出液,同样不会使种子萌发,所以还设置了一组等量的香烟浸出液。他们结合实验设计原则设置3组实验做对照,通过一段时间后,观察3棵吊兰的生长情况,判断河水的污染程度。但是同学们担心通过培养吊兰需要较长时间,这样将会影响到其他小组的研究进程。所以,同学们又想到另外做了一组实验,利用不同水质的水培养种子,通过观察种子的萌况,推测河水的污染情况。于是同学们取了4个洁净的等大烧杯,在每个烧杯的底部垫上2层滤纸,然后在每个烧杯中均匀地放入30粒完好的青菜种子。然后1号烧杯每天洒入适量河水,2号烧杯每天洒入等量自来水,3号烧杯洒入等量已知有害污水,4号烧杯洒入等量香烟浸出液。为什么同学们会想到用香烟浸出液呢,他们原本认为,香烟既然含有很多对人体有害的物质,那么它的浸出液,同样不会使种子萌发。一段时间后,观察现象,同学们观察到1号烧杯的种子萌况没有2号好。1号和3号情况差不多,但是我们发现4号烧杯比2号萌发的居然要好。针对这一现象,实验组的同学和资料收集、整理组的同学一起查询资料,最后发现,其实香烟中同样含有很多对种子萌发有利的营养元素,比如:N、P、K等。而且只有它的浓度达到一定量时,才会对人体、对种子造成不利的影响。实验组的同学继续深入观察,每天利用中午午休课时间,到生物探究实验室,对吊兰和种子的生长情况进行调查和记录,为其他组的研究提供了宝贵依据。通过实验,我们发现,潞横河的河水的污染情况非常严重,已经对植物的生长造成了不利影响。针对实验组同学的实验结果,调查组的同学开始准备对潞横河周边的居民展开调查,了解河水的污染情况。
3.实地考察阶段和调查阶段同学们先接受安全教育,准备好外出所需的备用品,做好资料的收集工作,明确实地考察的目的和任务。然后深入现场,实地考察。通过我们切身观察河道情况及周边植物生长情况,以及调查河道周边居民对河道情况的问卷调查,了解河道的污染情况及污染的原因。在调查过程中,同学们意识到在设计问题和请居民调查的沟通上仍存在很多不足之处。
4.资料汇总、总结阶段(1)资料收集、整理组的同学对课题研究过程进行记录和整理,完成结题报告。(2)针对各组的研究结果,学生进行心得交流,成功展示课题研究成果。
5.总结与评价阶段本课题组同学进行组内自评、互评,并且与其他课题组的同学进行交流和接受老师的评价,从而使本组的研究结果更加完善,并且认识到本组在研究过程中存在的不足。
三、展示研究结果,产生激励机制
我校专门举办了研究性成果展,展示各课题小组的研究成果,并进行了评比,同学们平时展示的机会不是太多,所以特别珍惜这样的平台,而且这样做有利于激发他们学习的热情,变苦学为乐学,也在无形中提升了他们的科学素养。在校评比中,“潞横河水污染的调查”获得了一等奖。他们展示的研究结果如下:
1.同学们研究发现(1)水污染对植物的生长确实有很大影响,比如我们用污染的潞横河的河水培育的植物长势最差,而且发现根部有腐烂的趋势。(2)通过实验我们发现潞横河污染形势非常严峻。(3)我们发现其污染源来自生活污水,农业农药、化肥污染、化工污染等。(4)人们对潞横河能早日恢复原貌寄予迫切的期望。
地理教学过程广义上来看,是指在遵循地理教学,贯彻地理教学原则的基础上,实现地理教育目的和任务的过程。教师有目的、有计划的指导学生主动掌握系统的地理知识、技能,培养学生学习能力,并形成一定地理科学思想观念的过程。同时,在教学中,注重学生地理科学方法的培养,例如地理观察、区域综合分析、地理实验等方法。在现代地理教学理念的指导下,生成性地理教学越来越受到教育学者的关注。
地理生成教学是一个师生共同学习、对地理知识内容积极的认识和建构的动态教学过程。在开放的地理课堂教学活动中,师生都处于多元变化中,教师需要敏锐的发现从学生的思考活动中显现出来的各种信息,教师根据学生的需要做出合理的价值判断,并把预设中没有想到的有价值的问题和信息在教学中不断的动态生成,特别是在教学过程中活动的设计,教师需要联系学生的生活,创设情境,依据学生特点设计探究活动。探究是地理情境化教学的精神。地理学科的实践性要求学生在地理情境活动中要体现自身的主体地位,鼓励学生独立自主地参加地理学习活动,成为学习的主人。教师通过组织和引导学生对地理学习资料分析、研究和讨论,获得地理结论,获取地理知识,培养学生分析和解决实际问题的能力,让学生关心社会,关注环境,关注人与环境的和谐发展,从而提升地理素养。
二、地理情感态度与价值观
高中地理课程体系中,主要是人口、资源、环境、发展等内容展开的,引导学生关心身边发生的地理事件,比如人口、环境问题、资源利用问题,区域可持续发展问题等内容,增强未来公民的责任感。地理素养有利于公民良好的思维品格的养成,有利于公民环境观的形成,更有利于公民国家意识、全球意识的养成。
所以在进行课堂地理教学时,教师要注重对学生地理情感的教育,努力营造探究情境,让学生具备地理学科的求实、创新的地理科学精神和务实、实践的地理科学态度。
物理课程教材在“观察与思考”“实验探究”“交流与讨论”等栏目中,安排了许多的演示实验、分组实验、探究实验。演示实验的作用是创设问题情境,展现物理现象,引导学生经历知识生成的过程,建立物理概念,理解物理概念的本质意义。探究实验的价值在于再现科学探索的过程,引领学生经过实验验证,发现物理规律,认识物理概念之间的内在联系,理解物理现象必然发生、发展、变化的条件和规律,为形成较完善的物理知识体系做好铺垫。
二、物理思想方法资源
初中物理课程中蕴含着丰富的思想方法,它们是连接物理现象、概念和物理规律之间的方法和纽带,学生只有掌握了物理思想方法,才能顺利地理解物理规律。例如,在用物理规律解决实际问题时,需要对问题进行简化,忽略次要因素,突出主要矛盾。用这种方法将实际问题进行简化,得到一系列的物理模型,称为建立模型法。教材中的典型模型有:液片模型、光线模型、磁感线模型、力的示意图或力的图示模型、电路图模型、杠杆模型、研究液体内部压强使用到的液柱模型等,都是解决实际问题的有效方法。
三、科学精神教育资源
科学精神是指在求知过程中表现出的求真务实、尚善爱美、敢于质疑、勇于创新的个性品质。教材中的科学精神教育资源蕴含在物理实验、物理学史料、科学家的故事中。
1.实验探究中的科学精神教育资源
实验探究既是学习物理课程的主要方法,实验探究是培养科学精神的主阵地。如,在实验开始时,设计了各种问题情境,使学生发现与已有经验和知识的矛盾冲突,使学生产生怀疑,进而提出自己的观点,培养学生的质疑与批判精神。提出假说后,引导学生动手动脑,设计实验,验证各种假设,培养学生的创新意识,受到科学实证精神的熏陶。在实验过程中,教育学生爱惜实验器材和实验装置,掌握正确的使用方法、规范的操作程序、准确的读数方法、科学的观察方法等,培养学生认真严谨的科学态度。在收集信息和记录数据时,要求学生如实观察、测量、记录,不能更改、编造现象,不能拼凑数据,一切活动行为都要实事求是,培养学生求真务实、一丝不苟的探索态度。
2.物理学史中的科学精神教育资源
在科学发展的历程中,出现过许多激烈的辩论,甚至残酷的斗争,也有许多感人至深的故事。例如,关于力和运动的关系,古希腊哲学家亚里士多德提出“力是维持运动的原因”的观点,在很长时期占据统治地位。后来亚里士多德的学生伽利略采用试验的方法,经过科学的分析、推理,得出“力是改变物体运动状态的原因”,驳斥了亚里士多德的错误观点,写下了“我爱我的老师,但我更爱真理”的至理名言。教育学生不要盲从权威,要善于思考、敢于质疑、敢于实践、勇于创新,才能获得真知灼见。
3.科学故事中的教育资源
近日,美国科学家宣布爱因斯坦100年前预言的引力波被证实,此后国内有个求职类电视节目被网民翻出,节目提及“引力波”的 “民科”引起关注,有人认为这是一位埋没的天才,“5年前节目中他首提引力波,遭嘉宾嘲讽,如今他们都欠他一个道歉”。这种观点支持者甚众,其中不乏受过良好教育的知识分子。
按照百度解释,“民科”即民间科学家,区别于广义的科学爱好者和非官方科学家,他们爱好研究科学问题,但没有受过科学的训练,不掌握科学的理论和方法,仅凭空想和臆断得出所谓的“结论”,他们的观点往往惊世骇俗,但不被主流社会关注和承认。
事实上,只要受过简单的科学教育,“民科”的荒谬之处就非常容易甄别。但从上述关于“民科”电视节目引发的闹剧,不能不令人对民众的科学素养水平产生深深的忧虑。
科学素养包含科学知识、科学方法、科学精神三个方面。同时具备三方面能力的人,则称具备了基本科学素养。中国科协2010年第8次中国公民科学素养调查结果显示,近97%中国公民不具基本科学素养,远低于欧美发达国家水平。
科学素养低下的现实具有深刻的社会背景。首先,有些科学素养方面的事件是社会上某些人的刻意所为,有其特定的目的企图。比如“大师”王琳之类的人物被社会“名流”广为追捧,“大气功师”及其“功法”一度大行其道,电视节目上公然出现“我们恨化学”的广告词,如此等等。这些现象,就是别有用心的人利用缺乏科学素养的人,以实现自己的龌龊勾当。其次,大部分科学素养方面事件的原因是低素质群体控制了社会舆论,造成思想混乱。比如微信群中广为散发的各种谣言,转基因食品问题导致的恐慌,社会各种流言的散播等等,都是由于科学素养低下而导致的轻信和思想混乱。
记得几十年前的那个年代,学习风气似乎不如现在这么浓厚,家长对孩子的重视程度也远不如现在高,但那时孩子们反而有很多的机会阅读课外书籍:十几卷本的系列读物《十万个为什么》是不少孩子的最爱,华罗庚等著名科学家撰写的课外读物很受学生欢迎,高士其等科普作家的著作更是广为流传。如今,日益繁重的考试压力使学生的生活单调乏味,学校几乎成了考试训练营,凡考试范围之外的内容,凡与考试无关的行为,都被一概摒弃。据调查,中国社会人年均阅读量少得可怜,即使专门从事学习的学生,除教科书之外,所阅读的书籍也仅仅是教辅。严格意义上这根本就算不上阅读。这种背景下像高士其那样杰出的科普作家和华罗庚那样知名科学家所撰写的科普读物,已经几乎找不到了。虽说各级考试的内容也涵盖了现代科学和人文知识的主要内容,但在应试教育的束缚下,有限的科学知识被教条化、狭隘化,变成冷冰冰死板的东西。科学方法和科学精神教育被忽视和排斥,科学素养教育从源头上被封堵。久而久之,各种各样违反科学素养的事件就堂而皇之,大行其道了。
2014年4月教育部《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》要求统筹各方面力量,根据学生成长规律和社会对人才的需求,把对学生德、智、体、美、劳全面发展总体要求和社会主义核心价值观的有关内容细化,研究制定各学段学生发展的核心素养体系。科学素养是核心素养的重要组成部分,要提高学生和全社会的科学素养,需从以下几方面抓起。
首先,在学校教育中,要克服和遏制片面追求升学率的行为,为科学素养提高创造前提条件。在科学素养三个方面构成因素中,科学方法和科学精神是更为重要的,因为科学知识相对静止,科学方法和科学精神则是鲜活生动的。只有掌握了科学方法,具备了科学精神,科学素养才能在人们心中扎根,进一步发芽、成长、开花、结果。
关键词:中学生 生物教学 科学素养 培养
一、科学素养的内涵
科学素养(Scientific Literacy)是指个体从小养成的、基本的素养和心理品质。它是不断发展的,而且对个体的终身发展都起着比较重要的作用。它是一个由知识、智力因素和非智力因素组成的整体系统,包括科学思想、科学精神、科学态度、科学的方法技能、科学的知识体系、科学的思维方法和科学的价值观等内容。
二、培养中学生科学素养的意义
众所周知,现代国际社会的竞争是综合国力的竞争,是经济和科技的竞争。而科学又是技术之本,技术又是经济之源。另外,随着世界经济全球化的进行,劳动者综合素质的高低已经是衡量一个国家综合国力的标准之一。因此,增强我国劳动者整体的科学素养已成为关乎国家综合国力的重要举措。
中学时期是个体成长成才的关键时期,对中学生的教育情况关乎将来劳动者的整体水平,在中学时期加强对中学生科学素养的培养具有非常重要的意义。中学生物教学对学生科学素质的培养有着重要的作用,因此,中学生物教育的首要目标就是使广大受教育者具有较高的生物科学素养。
如果中学生对科学具有比较充分而准确的理解,具备相应的科学素养,他们在将来就能够正确理解科学知识和产品,对科学家及科学事业有合理的认识,做出科学决策,形成科学创造精神和能力,就能够在这个日益科技化的社会中立足。
三、中学生物教学中如何培养学生的科学素养
1.通过生物实验,培养学生学习科学方法
科学方法是科学素养的重要构成内容。它指的是人类在认识和改造客观世界的实践活动中,总结出来的思维方法和行为方式,通俗的说就是科学研究活动的方法、途径和手段。科学实验过程是它的集中方式。
生物的实验及观察是重要科学方法,是得出大量一手感性认识从而上升为理性认识的前提和基础,也是人类认识生物的基本途径。整个生物界物种繁多、千姿百态,并且形态各异、结构和各自的生理现象都异常多样,这些都需要人类的仔细观察才能得出。对于中学生来说,观察材料有标本、挂图、模型、多媒体资料以及自然界的生物活体等等。在学生进行实验或者观察的过程中,教师要教给学生正确的实验操作方法,引导学生找到准确的视角。
通过对中学生进行生物实验的教学,不仅能培养学生的观察能力和动手操作能力,而且是向学生传授使用科学方法的良好途径。现代生物实验,教师应让学生进行自主探究,不着急把学生引向教材中所得出的结论。让中学生在实验中进行充分的观察,分析观察到的现象出现的原因,再由此推论出结论。在生物实验中,允许学生提出自己的观点和想法,引导学生区分观察到的现象和推论中的现象的异同,培养他们的批评和创新精神,从而养成他们用科学方法进行验证推论的习惯。
2.课堂教学讲授中,传递科学思想和科学态度
课堂讲授话语是教学中最主要的信息传递载体,教师在课堂上表述的教学话语,不但对学生学习情况有影响,而且对学生的思想意识、认识观等的形成也有重要影响。在生物课的讲授中,教师可以通过教学话语给学生传递科学思想和科学态度。科学没有绝对、一定等永恒不变的条件,因此,在课堂讲授中,可以适当运用一些能传递当代科学思想的话语,这些话语带有推测性和不确定性,比如“由此我们能够得到的推论是…”“出现这种情况的原因可能是…”“从刚才的情况我们可以归纳出…”“我们导出的理论能很好地解释这种现象…”“这种观点支持了……”
另外,教师在课堂讲授中,要注意模型与真实现象的区分。模型只是为了让学生更好的了解生物的真实情况,但并代表它就是完全能呈现真实的情形。教师要通过课堂中的话语来进行解释,培养学生的科学态度。比如:在《DNA分子结构》章节的教学中,为了避免有些学生会把DNA分子结构模式图当做真实的分子结构图,教师需要在讲授中强调:DNA分子结构图是根据DNA分子的X光衍射图谱以及其分子不同碱基之间的数量关系,提出的一种假设模型,这样的结构模型可以很好地对DNA是遗传信息的携带者进行解释,以及对基因突变复制等遗传现象进行演示,可是这并不是DNA分子的真正结构,真正的结构还有待探索和发现。
3.在学生的讨论与反思中,形成科学的知识体系和科学的思维方法
学生对所学知识进行反思,可以从中得出自己在学习上的优劣得失,总结经验教训,从而改进方法提高学习效率。在生物的学习中,教师可以适当地给学生布置一些反思性作业,让学生通过对知识的梳理,对自己学习的反思,形成科学的知识体系,进一步促进学生科学素养的养成。
此外,让学生在课堂讨论中畅所欲言,积极开动脑筋,围绕老师抛出的话题深入探讨,教师对发言加以引导,使学生在讨论的过程中,领悟科学的思维方法。比如:你是怎么由观察现象得出结论的?DNA分子的确是双螺旋结构吗?你怀疑过它的真实性吗?孟德尔的遗传规律是在任何条件下都成立的吗?为什么?等等。学生通过这些问题的讨论,不但对问题本身有更深入的思考,而且会慢慢学会用科学的思维方法去思考问题。有助于学生科学素养的养成。
四、结束语
通过对学生进行科学素养的培养,不仅培养了学生的科学思维,让学生学会用科学的方法去看问题,而且能使学生在今后的学习和工作中,能用科学的眼光去认识世界、分析问题,发展自身良好的科学创造精神。
参考文献:
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