科学教育进行时

2022-03-22 14:28 来源:三峡宜昌网  编辑:李敏  审核:闵娜

参加培训学习、考察交流,校园参观自然少不了,学校的校容校貌、文化建设是第一印象,发现各个学校都很有特色,着实用了心的,有的还请了专门的文化公司进行了整体设计,高端、大气、上档次,人文特色彰显的很充分,中华优秀传统文化体现的也不错,信息化也显现了,但我总觉得缺少点什么,那就是科学元素似乎有些缺位,华师一校园里有几处科学设施布置,有的学校在门廊处辟出空间,摆放了3D打印和VR体验,另外实验室外有不少科学家的画像。

北大建立不久就提出了“德先生”“赛先生”,后者就是科学,科学救国、科学兴国激励了我们砥砺前行,“科学技术是第一生产力”“科技改变世界”早已成为共识,如今,我们国家的科研投入、专利申请、核心期刊论文数量、科学家与工程师人数、科研成果等方面的进步有目共睹,但“大”“多”而不“强”“精”,很多核心技术、关键技术、行业标准还掌握在别人手中,动不动就会被“卡脖子”,中兴、华为、C919等事件,关涉芯片、发动机、疫苗、精密机械、新材料等弱项,要弥补的短板还不少。《大国崛起》《厉害了我的国》等宣传影片让我们热血贲张,但我们也要冷静审视,中国梦的实现还有很长的路要走。

钱学森世纪之问让我们沉默,诺贝尔奖不是唯一的衡量标尺,但也是一个参照,直到现在,我们获得了诺贝尔文学奖、医学奖,但在物理、化学、生物等方面还是空白,有点安慰的是华裔科学家多少和我们有点关系。新课改如火如荼,浙江先行先试,出现大范围物理弃考,后波及到化学,虽然采取了补救措施,但确实要引起我们的反思,科学是一个枯燥、艰苦、坚持、长期的工作,从人性出发,趋利避害,很多人都会选择艺术、金融、历史、政治等“人文类”相对轻松的方向,美国的教育也早早体现了这个趋势,好在全球的智力资源云集补充了这个漏洞。我们不能获得更多的诺贝尔奖,不代表我们过去的教育失败了,中国改革开放四十年的成就也证明了我们的教育培养了很多党和国家需要的人才,不可抹杀这个成就,站在更高的格局思考,我们的教育也确实存在一定的应试、功利、产业化,热衷快速转化,对基础研究有些忽视,反观日本的教育,真的有很多值得我们学习的地方,先不说它获得的诺贝尔奖如此之多,只要看看它的几个表现:甲午战争,中国赔偿日本两亿两白银,一半用来发展军事,一半来搞教育,而天皇依旧吃着“饭团”,慈禧太后却还在大造园林;全日本,东京和乡下任何一个地方,教育投入都一样,可以为一个学生保留一个火车站,直到这个孩子毕业;大学很多,学生数相对少,招生竞争激烈,但日本照样拨款养着这些大学,一个大学就是一个研究所,也许很多大学多年出不了成果,但研究依旧搞下去。

2017年2月教育部出台《小学科学课程标准》后,全国掀起一场科学课程改革浪潮,政策的出台对基础教育中科学教育的发展有着非凡的意义,它要求所有年级都要上科学课,继续深化科学探究,同时将科学素养的培养作为小学科学教育的目标,这些规定对培养新时代创新人才有着不可忽视的作用。

小学科学课程旨在培养小学生的科学素养,并承担着为他们继续学习和终生发展打好基础的责任,而且一个人在早期表现出来的兴趣爱好,往往是他一生的志趣所在。也许由于种种原因没能在这方面取得成就,但成年后会在这些方面表现出一定的优势,所以早期培养起来的科学素养及确立起来的对科学的态度和价值观,将对一个人的一生的发展起到决定性作用。

对于教育部的这个决定,必须点赞,但在网上搜一下,除了《小学科学课程标准》,却还没有看到《中学科学课程标准》,科学教育从娃娃抓起,大学这个出口更不用说,两头重视,但中间阶段好像有些塌陷、缺失,连续性不够,接不起来。如今我们谈的是“学科素养、关键能力、生涯规划”,也有具体的内容,科学素养和能力肯定是新时期学生的核心素养与关键能力,毋庸置疑,有的从初二初三就开始了生涯规划,强调学生的选择,这样重要的关键时期,科学教育和课程标准怎么能够失位、缺位呢?我们审视一下基本概念,什么是科学教育、科学素养?

科学教育是以全体青少年为主体,以学校教育为主阵地,以自然科学学科教育为主要内容,并涉及技术、科学史、科学哲学、科学文化学、科学社会学等学科的整体教育,以期使青少年掌握自然科学的基本知识和基本技能,学会科学方法,体验科学探究,理解科学技术与社会关系,把握科学本质,养成科学精神,全面培养和提高科学素养;并通过培养具有科学素养的合格公民,发展社会生产力,改良社会文化,让科学精神和人文精神在现代文明中交融贯通。

当今世界,科学发现和技术创新不断发展,为人类更大范围、更深层次的认识和利用自然提供了可能。科学技术推动了生产力的发展、经济的繁荣和社会的进步,促进了人们的生产方式、生活方式和思维方式的变革。同时,科学技术的快速发展对每一位公民的科学素养提出了新的要求。那么什么是科学素养呢?科学素养是指了解必要的科学知识,知道基本的科学研究过程和方法,以及懂得科学技术对社会和个人的影响,并具备一定的运用科学知识和技术处理实际问题、参与公共事务的能力。在科学技术日益深刻影响我们生活的今天,科学素养的高低,已经开始影响到人们的生活质量,同时也在不断影响和改变国民的价值观和对许多问题的看法。不容回避的是,国民的科学素养还比较低,提高全民科学素养势在必行,而学校的科学教育可以提高国民的科学素养,只有进行时。

美国电学家和发明家爱迪生从小好奇心特别强,常常“调皮捣蛋”。在学校开除他的时候,他的母亲给予了爱迪生最大的包容。在母亲的支持下,爱迪生不断地有小发明诞生。爱迪生一生共有约两千项创造发明,为人类的文明和进步作出了巨大的贡献;珍妮•古道尔从小痴心于动物,爱读动物故事书。中学毕业后,珍妮决定从事黑猩猩的研究,实现她小时候的梦想。她的不懈努力,在黑猩猩种群领域产生了15项重大发现;中国著名地质学家李四光,少年有志,为了要造出“第一流兵舰”,15岁东渡日本,学习造船专业。但是,当时中国没有钢铁不能造船,李四光又转赴英国,学习采矿。可他觉得采矿离不开找矿、勘探,还需要掌握地质学的专门知识,于是,他最终选择了地质专业。后来李四光为中国的地质学特别是石油工业的发展作出了杰出的贡献。

无数科学家的例子,充分证明了早期的科学的兴趣可以决定一个人的一生。当然我们的早期科学教育不仅仅局限于培养未来的科学家,还在于提高全民的科学文化素质,促进人们理解科学,养成科学精神。这个“早期”,不是指幼儿园、小学,初中也是义务教育,高中全国也基本普及,可以最大范围的推进科学教育,培养科学素养,所以在中小学阶段,应该把科学课程作为一门基础性课程,每一位教育工作者都应该注重从小开始连续性培养学生良好的科学素养。

科学教育进小学校园、课堂,有了一些实践成果,对照一下,可以为我们的初中、高中提供一个参照系。

《小学科学课程标准》提示我们,小学科学教育将不再是单纯的学校教育,而是要全社会普遍重视起来,相互协作,以最终达到提高全民科学素养的目的。

作为社会应该给我们少年儿童提供更多的科普基地,如博物馆、展览馆、青少年宫定期对孩子进行科普教育,部分工厂适当为学生开放。

教育部门要重视科学教育学科,加强科学教研活动和对科学教师的培训。现在有的师范院校已经有了科学教育专业,这是令人鼓舞的事情。

学校重视科学教学,提供足够数量的优质、合理、实用的硬件设施:如科学实验室、科学器材、用品、教学设备等等。配备专职的科学老师并为他们提供系统的培训机会。提高家长对科学课程的重视。

在教师的教学能力提升方面,卢新祁教授提出两点:

其一,把握科学大方向,大处着眼。把握国家立德树人的总目标,培养教师自身的科学态度和社会责任感。在学科教学中落实核心素养的科学教育。把握学科的性质、理念,达到培养科学素养的最高目标。继续高度重视“科学探究”在科学学习中的地位和作用。发挥STEM科学教育培养创新能力的作用。

其二,小处着手,上好寻常课。

1、注重学生学习兴趣的培养和维持。2、从观察入手,注重科学知识的学习,重视学生的思维发展。3、准备结构材料,提供实验机会。4、突出主体地位,把握好主导。5、多创造实践机会,培养创新意识和实践能力。6、将科学探究贯穿教学的始终。

初中、高中相对于小学有更多的学科分类,“科学课”转变成了物理、化学、生物、地理等自然科学课程,分类更细,学科要求更高,不仅是知识的简单介绍、兴趣的培养,而是指向原理的探究学习,同时它也有着更专业的教师指导、完备的教材体系、完善的学科评价标准,“考什么”自然会促进我们“学什么”,学到什么程度。其实,除了国家必修课程,选择性必修与选修课程、校本课程、社团活动、研究性学习、社会实践、研学旅行、兴趣小组和工作室等方面,我们可作为的领域仍然很多。初高中科目多、要求高、时间紧、应试压力大,这是事实,但并不意味着学生就完全没有时间和空间,学生也有不少的节假日、空余休闲时间,也会自己找时间“玩”,但没有“玩出特色、玩出东西”,上网、打游戏、闲逛闲聊、K歌、睡觉等,我想说必要休息外,时间可以争夺,只要他感兴趣,时间再紧都挤得出来,你看,每次搞体艺节,学习时间不耽误,节目还是整出来,而且经常给我们惊喜。所以我们要引导他们去做一些有意义的事情。

不妨从这几方面尝试一下。一、学校的办学特色可以加入科学教育的要素,不是现在有些高中就直接命名为“科技高中”吗?大力营造科学教育的氛围和环境,崇尚知识、文化、科学应该成为校园文化,让学生时时处处感受科学的魅力,潜移默化,润物无声;二、科学教育进课程、进课堂。利用校本课程有力推动,科学史、前沿科学、生活中的科学等校本研修坚持推进;三、专家进校园。依托大学支撑,开展“学者大讲堂”,领略大师的风采,感受科学的力量;四、让科学来到学生中间。把一些实验室仪器放到教室,让学生看得见、摸得着,做一做、动一动手;五、组建社团和兴趣小组。结合校情,在教师指导下组建航模、无线电、机器人、车模、天文、气象、检测等社团,开展研究性学习,在学习、培训、互助合作中提高;六、开放实验室、通用技术教室、计算机室、创客教室,让学生自己去体验、动手、探究;七、活动、比赛的锻炼。通过一些品牌活动推动、引导,同时鼓励参赛,鼓励冒尖;八、加大经费的投入力度,经费投入在学校信息化、智能化建设的同时,要更多向科学教育所需的仪器、设备设施、培训支持等方面做倾斜;九、社会实践、研学活动是很好的拓展。让学生走向社会,走出校园,到工厂、研究所、专业实验室、展览室、博物馆等场所去体验、参观、学习,将科学的种子植根心间。十、做好生涯规划引导。大力弘扬“科学家精神”,在学科渗透、规划教育中把学生的价值观从崇拜明星转变为崇拜科学家、工程师,引导他们更多选择投身科学研究,为国家做出更大贡献;十一、对接科普教育基地、流动科技馆,积极向各级科协、发改、青少年活动中心寻求支持;十二、呼吁国家战略。国家层面在保障学生的扶贫、学校薄改同时,也要做好科学教育的顶层设计,每一个学校配套一个完整的科学教室或实行经费补助。欣喜的看到,广州大学附属中学在科学教育这一块走在前列,经验值得分享。

总之,在科学技术成为一个国家是否强盛的标志,科学教育应该有更长远的眼光,从提高全民科学素养的理念出发,着眼于学生的基本科学素养的培养。从事科学教育的工作者要全面提高自己的科学知识和技能,高度重视科学探究和科学运用,并在教学中不断反思、不断探索,引领孩子们在科学的道路上,探索、发现、成长。(长阳二中校长 覃茂)

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