科学教育孩子 [我国中小学科学教育中的相关问题及解决策略]
摘 要：我国的科学教育在近些年，尤其是基础教育课程改革实施以来，得到了进一步的发展。但是，科学教育在实施中还存在着不容忽视的一些问题。文章从理论的角度，并应用科研实践和课堂教学的典型事例剖析我国科学教育中存在的相关问题及解决策略，包括教师的科学素养问题、科学教育活动的结构性问题，以及科学课程和教学过程的科学性问题等。旨在解决科学教育中的一些理论认识和实践问题，为我国科学教育的发展增加一点积极的元素。
关键词：科学素养；质疑；实事求是；科学探究；体验
一、我国中小学教师的科学素养问题
1. 科学知识方面的问题
科学知识的缺乏是应该引起重视的问题。如果一个教师科学知识不扎实，便很难有精力去顾及科学性质问题。教师在许多科学性质方面的问题都与教师们科学知识不够扎实有关。
新课程理念下的教师角色依然重要，他们从原来较单一地向学生灌输知识转变为学生学习的引导者，引领学生探究科学知识、引导学生体味默会知识及感悟情感态度和价值观目标，但不否定和排斥知识的传播。新型的教师应该能够给学生创造一个民主和谐的课堂气氛，强调学生主动参与学习，使学生成为真正的主人。在教学过程中，教师要根据课程的培养目标确定教学内容和方式方法，并能尽量解释学生提出的问题，与学生共同完成知识的探究过程和对学生学习结果进行评价。教师要完成上述环节，没有丰富的知识含量是办不到的。通过有关资料和调查显示：大部分数量的教师平时上课主要依据的是教材和教学参考书，而对课本外的科技、科幻类书籍阅读得较少；能辅导学生搞科普活动、科技发明和创造等科技类活动的教师很少；在正式学术刊物上发表教学论文、科研论文的教师更是凤毛麟角。我们正处在知识、信息爆炸的时代，知识、信息量急剧增长的直接后果就是知识的老化和更新速度的加快。在谈及计算机信息技术、航天技术、高新的军事技术，许多教师还没有学生懂得的多。面对新知识、新事物，孩子们走在了教师的前面，如果教师不及时更新知识，那么教师在学生的心目中的形象就将大打折扣。课程改革的新理念虽然提倡教师引领学生将各自的小桶水集中共享，将大桶装满水，但如果大桶中大都是学生们提来的水，教师又如何能站稳讲坛？知识、信息经济时代要求人要学会终身学习，它的表象为“学习――工作――学习――工作……”，因此教师经常给自己“充电”是至关重要的。
2.科学态度和方法方面的问题
科学技术本身是一把双刃剑，一方面给人类社会带来了进步和文明，另一方面也给人类社会带来了灾难和新的无法解决的问题。我们教师对待科学于社会的作用采取了非常乐观的态度，这一点远比发达国家的教师要乐观。但是我们的教师在合理、科学地对待生活与工作中的实际问题上，却远没有那么乐观与公正。例如，我们的教师在教学中为了应对升学和评比竞争的压力，采用对学生体罚与其他损伤学生自尊和人格的方式教育学生的情况还较严重。
在教学态度和方法方面，美国的一些做法很值得借鉴：对所有学生都同等看待，了解每个学生的兴趣、特点、经历和要求，因材施教；不太将注意力放在学生对信息的获取上，而是把注意力放在学生对科学知识、科学观念和科学探究方法的了解和运用上；不再注重通过讲授教科书和演示来传授科学知识，而是引导学生开展积极主动和延伸性的科学探究；不再将课程和教材看成法典，而是能根据教学目标，合理地利用地方的教学资源，根据情况作某些适当的改动；不是要求学生背诵所学知识，而是为学生开展科学的思辨提供机会；不是鼓励学生为了竞争不择手段，而是鼓励相互合作、能共同分担责任、能互相尊重，同其他教师和同学合作。
二、科学教育活动的结构性问题
过去的理科教学大纲和教材关注的是知识点的教学，教师的教和学生的学以知识的识记和掌握为起始点和归宿点；现在的科学教育目标是多维的，科学学习不仅关注科学知识，而且还关注探究过程及在探究过程中感悟和发现，因此，科学活动是由教师、学生、活动资源形成的有层次和结构的过程。科学课的活动是一个个由观察、研究、认识活动等构成的科学探究活动；科学课的活动是典型认识活动，是师生双方互动的，共同完成的活动过程。
教材是由一系列典型的科学探究、认知活动组成的；活动是有结构的；要求学生参与经历的是有结构的一系列活动过程，一个由各种活动组成的有结构的认识过程。
然而，一些教师没有理解科学课的结构性，仍然采用教知识的传统方式“引导”学生学习探究，识记探究结论，忽视了“探究是在有一定结构的探究情景中完成的”这一关键。教师在引导学生学习时也忽视了实践经验的结构性，不能引导学生留意身边的科学现象和事实，学生在学习中只能从书本到书本。教学案例一：笔者在听课时见到这样一个案例，教师在教学九年义务教育八年级上册《物理》中“光的折射”部分，向学生出示下面一道练习题：“一束方向不变的光线从右方斜射向水面，这时的反射角是α，折射角是β。若把水槽的左端稍垫高一些，待水面重新恢复平静时，反射角是α1，折射角是β1，那么，
A. α111=α，β1=β
C. α11>β D．α1>α，βl>β。
这一问题的关键在于水槽被垫高后，水面是否和原来一样水平。判断是否水平，选择什么样的参照物至关重要。实际上，这一现象是我们每天喝水都能遇到的问题，但学生们没有注意。学生练习和教师总结讲解时，也只是在纸上和黑板上画图，一些学生在老师讲解后仍然是将信将疑。其实很简单，拿一个我们平时喝水的透明杯子或瓶子，实际观察分析，问题简单易懂。可以看出，教师的教学脱离了实践，忽视了引导学生关注生活中的科学现象，忽视了科学学习过程的结构性。
三、科学课程和教学过程的科学性问题
科学课程的科学性问题是完成课程性质的转变问题的基础。教学过程的科学性不仅是实现教学方式的改变，而且是引领学生感悟“科学情感、科学价值观和科学态度”这些抽象的概念基础和前提。什么是热爱科学、百折不挠、严肃认真、一丝不苟……这些数不清的与“科学情感、科学价值观和科学态度”相关的抽象概念，只有通过具体的科学学习过程体验，并且通过教师与学生的理性总结和升华，学生才能深刻理解。科学课程的目标是在一定的问题和探究情景下，通过探究过程获得科学结论，而不是教师将结论直接给学生；同样不能在学生得出与科学结论相反的结论时，直接将正确的结论强加给学生，应该引导学生分析问题的根源，反复实践与探究，使学生知其然，更知其所以然。科学课的教学不能停留在原来自然科学教学的层面上，科学的教学不是原来“结论+验证式实验”，若那样，学生只能是背科学现象、科学知识和结论；科学学习是在一定的问题和探究情景中，通过亲历探究过程，通过师生共同构建的有结构的科学活动实现多维目标。教学案例二：在小学科学教学中，教师在引导学生做红墨水+热水、红墨水+冷水的对比实验时，当学生和老师都出现失败的情况下，教师却板书出标准答案，这是一种非科学的处理方法，是背叛科学本质和科学探究宗旨的。而另外一位教师在引导学生做肥皂水+热水、肥皂水+冷水的对比实验时，学生实验出现相反现象时，教师布置回去后再做一遍，事后分析出问题的原因在于实验中发生了晃动，进而影响了实验效果!这就是一种科学的过程!可以看出同样是科学教学，由于采用了不同的教学过程，结果却大相径庭。如果我们一直忽略教学过程的科学性，就会造成负面影响。“以探究为中心”是科学学习方式的特点，越细品味，其意义和层次越深远。
四、解决我国科学教育相关问题的策略
1. 在学习和运用科学知识的过程中理解科学知识、科学概念和理论，学习一些科学史和科学哲学方面的知识，注意正确运用、准确表达科学术语。知道任何问题都有科学的解决办法和通向科学办法的途径；分清迷信与科学之间的差异。分清经验与科学方法之间的差异；并能运用一定的科学知识和方法对教育教学的实际问题进行判断和抉择[3]。
2. 学会科学地分析问题和处理问题的方法。说话、办事能够以事实为根据；尽量避免个人偏见与感情用事；防止个人意愿干扰客观观察；在讨论问题和表达自己观点时，能够做到前后概念一致。当说不清楚的时候，不使用诡辩术。回答不出学生提出的问题时，承认不懂。不要将矛盾留给学生，主动承担责任。
3. 鼓励创新精神和质疑态度。创新精神来源于质疑的态度，科学真理的相对性呼唤质疑精神。科学不怕犯错误，因为科学研究的过程，就是不断否定过去，探索未来的过程。具有科学理性的人，善于发现错误、勇于承认错误、认真纠正错误。实事求是是科学探索的真谛。科学永远有未知领域，需要科学家不断地探索，在探索真理的过程中，肯定有反复，也会有成功与失败，真理是需要经过多次反复之后才能获得的。在科学探索的道路上，没有绝对真理、终极发现，因而已成之见不可囿，已有之功不可恃，必须不断超越前人，超越自我，才能有所发明，有所创造，有所前进。不断总结新的实践，不断深化自己的认识，努力把握客观规律性，这也正是实事求是的真谛。科学探索离不开实事求是，而做到实事求是更是一个很高的境界。实事求是是一个永无止境的探索求知过程。
4. 形成合作与竞争的互相协调的良好心智。现代的社会需要竞争，但更需要合作。社会分工越来越细，许多事业不是一个团队能够完成的，如果没有人与人之间的合作，团队与团队之间的合作，社会就很难快速发展。社会的发展需要具有公平竞争能力，同时具备现代意义上的以平等、自尊为基础的宽容品质和谦虚精神的人才，这些人才要善于合作与交流。社会的发展要求人们具有现代化的团队精神，在竞争中建立“双赢”机制、“伙伴关系”的社会新秩序。因此我们的教育要培养这样的人才，我们的教师首先要具备这样的素质。
参考文献：
[1]张红霞.科学究竟是什么[M].北京：教育科学出版社，2003.
[2]戢守志、金庆和等译.美国国家科学教育标准[M].北京：科学技术文献出版社，1999.
[3]陈家兴．从霍金新解黑洞理论说起[J/OL]．新华网河南频道，2004-08-17.
（责任编辑：李雪虹）