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    科學教育在上一層樓是一直不斷探討的話題

    ? 作者:陳書 ?
    2022-06-28 21:19:34
    ? 知道
     近日,教育部、中國科學院召開會議,討論深化科學教育相關工作。加強和改進科學教育對進一步提高青少年科學素質,培養科技創新儲備人才具有重要意義。目前,中小學科學教育存在哪些不足?如何充分利用各種資源開展科學教育?如何改革現有的課程體系和教學方法,使其更有利于提高學生的科學素質?課程周刊計劃邀請專家和一線教育工作者從理論和實踐的角度深入討論這個話題。
    最近,教育部和中國科學院就科學教育進行了專門的談判,建議加快合作建設高質量的科學教育體系。科學教育合作,將大大提高我國科學教育水平,培養越來越優秀的創新人才。作為中學校長,我渴望利用合作,解決中小學科學教育問題,彌補教育體系的不足,充分發揮科學教育在人才培訓中的作用,讓更多的青少年倡導科學精神,樹立科學思維,掌握科學方法,成為未來科技創新人才。
    中小學科學教育存在哪些問題?
    根據中國科技協會2021年初發布的第11次中國公民科學素質抽樣調查數據,2020年中國公民科學素質的比例達到10.56%,雖然比2015年的6.20%提高了4.36個百分點,但仍明顯落后于西方發達國家。原因是中小學科學教育弱化,與時俱進,主要表現在五個方面。
    首先,存在重知識而不是能力的現象。我們習慣于把科學教育作為一門獨立的學科,首先教授知識,注重澄清什么,過于強調知識的系統性、完整性和邏輯,而不是讓學生體驗知識的過程,不注意引導他們發現和創造新知識,更不用說學生的科學精神、科學思維和科學方法的培養了。
    第二,學生的想象力和好奇心受到抑制。中小學生好奇心強,探索欲強。他們總是喜歡問為什么,但大多數教師仍然以知識為中心,采用傳統的教學方法,很少采用啟發式教學;學生的學習方法主要是背誦、記憶和提問。這種教學很難激發學生對科學探索的熱情。
    第三,缺乏掌握科學教育方法的教師。目前,站在站在講臺上的教師在成長和教育過程中沒有接受系統的科學教育,沒有掌握相應的教學方法,不會滲透到科學教育中,不善于培養學生的科學精神、科學思維,讓他們掌握科學方法。
    第四,設施條件已成為制約因素。科學教育需要具備一定的物質條件和相應的硬件設施。目前,一些中學的實驗室條件相對較差。許多物理和化學實驗的學生不能這樣做。他們只能通過視頻或觀看老師的演示,甚至在腦海中想象,這不利于激發學生的探索熱情,培養實踐能力。
    第五,評價方向不利于科學教育的發展。目前的評價更注重學科知識是否扎實,對創新精神、科學素養和能力培養的關注較少,缺乏科學的評價手段。如果科學教育不能反映和重視高考選拔中的學校,最終的結果是學生不愿意學習,學校也不愿意做。
    科學教育如何通向科學素養?
    要通過科學教育提高學生的科學素養,就要澄清兩個問題。
    首先,我們應該正確理解科學教育與學科教育之間的關系。學科教育的主要目的是傳授學科知識。學科教育是科學教育的重要基礎,但如果學科教育做得好,就不一定能培養科學精神和科學思維,也不一定能提高學生的科學素養。目前,學科教育以知識為中心,注重通過學習學科知識培養學科核心素養。科學教育不是一門獨立的學科,而是一門跨學科的學科教育。在學科教學中,教師必須具有題發揮的意識
    現在很多人一提到培養頂尖的創新人才,提高學生的科學素質,就想到參加學科競賽。事實上,學科競賽本質上是一種更困難、更深入的學科教育,不能等同于科學教育。學科競賽是利基的,不適合大多數學生,我們提倡的科學素質是每個人都應該具備的。有些學生因為參加學科競賽而過早地將自己限制在某一學科的專業學習領域,但整體科學素質卻下降了,這不是一件好事。
    第二,要正確理解科學教育的目標。科學教育的目標不是學習多少具體知識,而是培養科學精神、科學思維、科學方法和科學探索能力。科學精神最重要的是現實主義和創新精神。如果不現實,就不是科學。如果不創新,科學就無法發展。應該說,科學教育沒有特殊內容,任何學科的內容都可以成為科學教育的載體。如果科學精神、科學思維和科學方法是經典,那么學科知識就是緯度。科學教育是培養這些能力和素養的教學內容和方法的總和。
    加強和完善科學教育。
    加強和改進科學教育包括兩個方面:所謂的加強,是更加關注,應該有和缺失,我們應該努力建設;所謂的改進,是指我們的教育實踐偏離了科學教育的正確軌道,應該糾正和糾正。
    具體來說,我提出了五點建議。
    首先,從教育哲學的高度來看,每個教師都應該認識到科學教育的意義。科學素養是一個人綜合素質的重要組成部分,提高科學素質是建立高素質人才培訓體系的必然要求。教師應從教育理念的頂層邏輯出發,找到科學教育的目標定位。目前的課程標準,教科書沒有明確、詳細地解釋如何培養學生的科學素質。教師在學科教學中,提高學生的科學素質,整體整理教科書,找到學科知識與科學教育的結合,看看整個教育教學過程可以有機整合,從而改變科學知識和缺乏科學教育的情況,科學教育的不足將加強。這與課程思想政治的概念和教學方法相似。
    二是在教師培訓中加入科學教育相關內容。目前,教師的教育水平普遍提高。許多中小學教師擁有碩士和博士學位,但高等教育并不意味著高科學素養,更不用說高能力開展科學教育了。教師個人對科學精神、科學思維、科學方法的理解和掌握,不僅需要鞏固在職前培訓的基礎,掌握科學教育的基本規范,還需要加強相關培訓,在教學實踐中學習、反思和改進。
    第三,學校應開設跨學科綜合課程(如STEAM課程),倡導項目學習。綜合課程是以思維和方法為中心,以多學科知識為手段,以解決實際問題為目標的課程。開設綜合課程不是為了學習某一領域的新知識,而是為了培養學生在多學科整合中的科學精神,使他們能夠建立科學思維,掌握科學方法。項目學習(PBL)包括提出問題、規劃、解決問題、評價和反思,強調團隊合作和獨立探索,這對提高學生的科學思維水平非常有幫助。在科學教育中,培養科學思維、科學精神和掌握科學方法,應以培養科學興趣為基礎和前提。科學興趣是如何產生的?需要通過項目學習、研究、探究性學習和豐富的科學實踐活動來激發和調動學生的興趣。
    第四,促進科教一體化,充分利用科學資源。科研機構的科研人員和科研平臺是中小學開展科學教育的寶貴資源。使用各種方式:中小學可以邀請科學家到學校舉辦講座,出現,邀請科學家到學校,目的不是讓他通過一兩個小時教學生掌握一些科學方法,而是讓科學家用流行語言解釋一些特別奇妙的科學現象,或者在追求科學真理的過程中講述一些特別感人的故事,讓科學家激發學生的興趣,點燃科學探索的激情;中小學可以讓學生進入科技博物館或相關研究機構,學生可以利用科研機構的相關設施,在專業研究人員的指導下,開展一些科學探索活動,體驗科學研究的過程;可以通過各種在線和離線方式(如天宮教室)進行科學宣傳,向學生傳達知識,激發科學精神、科學思維和科學方法。
    第五,開展豐富多彩的科技探索活動和社區活動。科學教育的舞臺不應局限于教室、豐富多彩的校園科技活動和綜合實踐活動,在激發學生的科學興趣和熱情方面發揮著獨特的作用。科技協會活動可以根據活動小組學生的實際特點、探索能力水平和個性特征設計和選擇活動內容。學校應大力支持學生科技協會開展活動,如清華大學有爬蟲俱樂部等科技協會,學校投資建設制造商空間、高研究實驗室,盡可能為學生開展研究和科技探索活動創造條件和支持,讓學生獨立參與、獨立探索、開闊視野,提高創新意識,掌握科學思維方法。
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