智慧教师教育教学成果
2020-03-03 12:27:35 来源：范文大全收藏下载本文
结合课程教学探索提高学生科学素养的方法
内容提要: 高中学生对科技方面的学习，是经后步入高等教育学习，步入社会生产实际的入门，是将理论应用到实践的初步尝试，是科学技术研究的敲门砖。因此对高中学生科学素养的培训是必要的，结合课程教学探索提高学生科学素养的方法是必要的。
主 题 词： 高中生，科学素养，探索，实践
作者姓名：
潘之浩
高中学生对科技方面的学习，是经后步入高等教育学习，步入社会生产实际的入门，是将理论应用到实践的初步尝试，是科学技术研究的敲门砖。因此对高中学生科学素养的培训是必要的，结合课程教学探索提高学生科学素养的方法是必要的。作为技术学科教师，我想就通过课程平台、活动平台以及课程平台与活动平台的整合提高高中学生科学素养浅谈一下个人感悟。
一、科学素养的内涵
作为科技方面教师首先考虑的是如何提高学生的科学素养，要做到首先应该理解科学素养的内涵。世界上对此的定义有很多，具有权威的，代表性的大约也有十几种，我在这里主要参照的是美国“2061计划”对科学素养的定义。美国科学促进协会（American Aociation for the Advancement of Science, AAAS）发起的“2061计划”对科学素养的定义是：“熟悉自然界，尊重自然界的统一性；懂得科学、数学和技术相互依赖的一些重要方法；了解科学的一些重大概念和原理；有科学思维的能力；认识到科学、数学和技术是人类共同的事业，并认识到它们的长处和局限性。同时，还应该能够运用科学知识和思维方法处理个人和社会问题”，“科学素养可以增加人们敏锐地观察事件的能力、全面思考的能力、以及领会人们对事物所作出的各种解释的能力。此外，这种内在的理解和思考可以构成人们决策和采取行动的基础。”
之所以参照该定义，我认为此定义中具备适合高中学生培养的几方面能力。一方面是广泛地认识、理解科学，即理解科学的本质和科学方法；二方面是学习科学知识，即学习科学概念和科学理论；三方面是构建科学思维体系，即培养逻辑性思考问题的能力；四方面是做科学，即参与科学探究和问题解决，能够运用科学知识和思维方法处理问题，并培养相关的技能。
二、提高科学素养的背景介绍
作为一个现代化国家，其中很重要的一个指标应该是公民能否具有理性的科学素养，科学素养应该从孩子抓起。我列举一下中科院统计的相关数据，很说明问题。
“我国在2010年第8次中国公民的科学素养调查中，科学素养水平3.27%，只是相当于日本、加拿大、欧盟等主要发达国家地区在20世纪80年代的水平，这是横向的比较。再来看纵向的比较，1992年以来，中科院做过八次科学素质的调查，2001年的时候比例1.44%，2003年1.98%，2005年1.6%，2007年2.25%。说到科学素养的调查由三个维度组成，一个是科学知识、一个是科学方法，再有就是科学精神。如果从这两个横向和竖向的比较来看，虽然呈现逐年比例上升，但总体看我们国家公民的科学素养的确是不高。”
以上节选可以看到科学素养的提高是必要的。作为高中学生，我们一直以来做的最多的是科学知识的学习，但学东西是为了用，学以致用才是不断学习的最终目的，因此我们应该更多地教学生去利用所学解决实际问题、利用所学去进行科技探究，去创新。
科技是我们学校特色之一，学校对学生的科学素养教育很重视，学校开展多种多样的文化活动、给学生一个氛围，自我发展空间，能够搞创新。倡导学生走进科学，享受科学，鼓励学生进开展科技活动，设立绿色环保活动小组，建立科技创新实验展室，这些有效鼓励了学生进行科学探究，使学生看到科学并不神秘，离我们不很远，科学就在我们身边。
科学探究指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念和用所学的方法而进行的各种活动。”因此，它实际上包含科学方法、科学技能和科学过程。我们开设科技展室，开展系列相关课程，例如通用技术课、信息技术课、研究性学习课、参加市区科技活动实际就是将科学素养的定义加入科学探究，这样其中就会包括科学方法、科学技能和科学过程等因素。而这正是我们应该从教学中探究高中生如何提高的方面。
中国教育界很多专家一直把科学技能和科学能力区分开来，把技能看作是简单的能力，往往是操作性的；而把能力看作是对各种技能的综合运用，往往是思维性的。西方国家往往统一用技能（skill）来表示，只是区分出低端技能（low-order skills）和高端技能（high-order skills），前者对应于技能，后者则对应于能力。我们应该使高中生能够将多年学习的各类科学知识，转化为创造能力、生产技能、新型思维。
那么如何立足现有条件更好地达到以上目的呢？
三、方法探究
（一）通过课程平台提高学生科学素养
1、有效利用跨学科技术课程提高科学素养 通过课程为学生搭建科学知识综合应用平台。通过教学发现许多高中学生虽然按学科进行了系统的分类学习，完成了阶段性的知识学习，但他们许多不能将知识联系到实际之中，知识只是独立学习，独立记忆，独立领域应用，但在生活中，往往需要跨学科应用，这正是他们的弱项。
学校可以利用综合技能课作为跨学科平台，提高学生科学素养，通过课程学习将利用所学的多学科科学知识构建科学思维，逻辑性思考问题的能力。以通用技术，研究性学习两门课为例，高中通用技术与初中的劳技的区别，通用技术不是简单操作，不再局限于学生的单纯动手或模仿的操作技能教学，而是引入大量设计元素。通用技术课将引导学生融入课程，增强学生的社会适应性；它将激发学生的创造欲望，培养学生的创新精神；它将强化学生的手脑并用实践能力；它将增进高中生的文化理解，提高学生的交流和表达的能力；它将改善学生的学习方式，最主要的是它打破学科，以设计任务为媒介，为完成一个有难度的任务需要多方面知识技能的综合学习、应用。另外通过课程平台也为学生提供了探究、学习的时间、空间、有系统化的指导、有所需材料供应，为高中生科学素养的提升提供必要条件。
2、通用技术课做为提升科学素养的平台的应用
利用通用技术和研学，借此为平台实现理论与实践一体化学习， 就是在课程上，可以使学生学会将多学科知识融入实际应用中，通过任务驱动，既提高学生对理工科学习的兴趣做到“爱学”又让学生会将死知识应用到实践中，做到“会用”；既使学生在完成任务中学会发现问题，解决问题的思路、方法、流程，养成良好习惯，做到“会学”，又使学生在今后的其他学习中，愿意使用这些方法，激发学生的创造欲望，做到“爱用”。 让学生真正做到“爱学会用，会学爱用”。
例如通用技术课上册《设计与技术1》主要以学生体验设计的入门，在上册教学中主要的理论与实践知识包括：设计的基本概念学习，技术与设计的关系学习，技术与设计中基本操作技能实践（金工工具使用、简单制图），材料学基础学习，设计产品中技术测试等。我在教学中设计将概念类理论知识集中讲授后，通过设计一个“小车模型”的工作项目，让学生亲身感受理解集中学习的知识，理解技术与设计的关系；利用工作项目中的子任务将技术与设计中基本操作技能实践纳入其中，学习锯、锉、锡焊等工具使用技巧，在制作中学习材料学基础，学习设计产品中技术测试的方法，并了解其必要性，并且在完成项目的全过程为学生讲授工程项目作业的逻辑思路，并在中间增加大量高中学生的分组讨论、协作、自主评析的环节。另外由于采用工程类项目，融合了相关的力学、电学、电工；数学；美工；制图；机加工等很多学科知识。通过项目，任务的完成学生切实体验到跨学科知识的综合应用，学会了设计、制作到完成项目全过程的处理问题的思路、方法。有很多学生在完成项目后后就说，原来没想过这些知识会这么真切地用到实际中，并且在实际中影响这么大，在设计环节，一点数学计算错误竟然使一个设计的部件作废，既浪费了材料还费时费力，一点力学知识的疏忽竟然使安装的小车模型的车速下降很多，等等。
3、研究性学习课做为提升科学素养的平台的应用 研究性学习课程也是如此，学生的探究范围自主性更大，选择研究的课题更宽广，科学知识范围涉及社会学、自然科学、人文、地理等，研究手段也很丰富，还加入社会调查、取证、探究等活动，最终出研究成果多元化，有实物、论文，失败总结等等，而且其重在过程体验、小组协作分工、知识综合运用，也具备跨学科性，研究性，综合能力培训。
总之，高中学生通过这些技术类课程的学习，利用课程平台可以实现学习理论-利用理论进行实践-根据实际情况修正设计-再实践。并且在课程平台中着重能力训练、着重学科的衔接、知识的迁移，着重思路拓展、创新发展。这样才能真正达到美国科学促进协会（American Aociation for the Advancement of Science, AAAS）发起的“2061计划”对科学素养的定义的要求。
（二）通过活动平台提高学生科学素养 俗话说“见多识广”实际指人只有经历的事情多，学的知识多，见识也会高。那么同样的道理，如果要提升高中生的科学素养，就要为其创造条件，使其“见多”而达到“ 识广”的目的。
实际现在，不论市、区举办大量科技方面的活动，还有许多与高等院校合作的科技项目，甚至举办在专家指导下的学生考察活动。我认为，应该积极利用相关活动，组织学生积极参与，增长见识，通过活动平台提高高中生的科学素养。
对于一些高质量的活动平台，例如“金鹏论坛”“创新大赛”“机器人大赛”等，应该积极组织学生学习、参与，以赛促学，并使高中生凭借活动平台实践创新。
创新分为“模仿创新”和“自主创新”，对于高中生的科技创新，我们应着重进行“模仿创新”的培养，通过模仿来学习跨学科知识，消化吸收技术水平，设计理念。从某方面进行创新改良，这样达到参与创新，提高科学素养的目的。
例如今年通过指导高中生进行机器人开发，进行工程类项目开发，使学生对设计、加工、编程，检验、改良的全过程进行实践。学生的知识综合能力、解决问题的能力、敏锐地观察事件的能力、全面思考的能力都有很大提高。在几次改良中，由于各种原因，机器人发生几次疑难杂症故障，硬件厂商都解决不了，我与学生共同通过原理分析，论证，硬件检验法，最终都一一解决，并在大赛取得好成绩。
通过这样的活动平台，学生亲身感受到参与活动带来的科学素养的提升，终生受益。
（三）通过整合平台提高学生科学素养
多方面搭建平台为学生提升科技水平提供有利条件。但如果有效整合多平台，使之系统化，那么对于提升高中生科学素养会事半功倍。
所谓整合多平台，就是将课程平台、活动平台统一规划，将通用技术课、信息技术课、研究性学习课与科技活动的内容，知识点、能力要求、效果展现、评价等进行系统化，形成难易渐进、项目综合合理、跨学科知识结合，理论与实践结合、个人技能与小组协作结合、课程学习与比赛结合、过程考核与效果成绩结合的科技学习体系。
例如：学生进行一个课题“自动水位控制的鱼缸对热带鱼养殖影响”。用到物理知识的电路原理、传感器原理知识运用；生物课的知识；通用技术课的电路设计、电路焊接、鱼缸制作、制图知识运用；信息技术课的计算机辅助设计，图纸的电子制作；研究性学习课的课题研究实践等。通过一个项目，学生可以在某课先学什么，在某课后学什么，运用某学科已学知识，进行什么实践操作。通过平台整合，可以使高中生活用知识；打破固有思维模式，建立开放式思维；可以在做中学、学中做。有效提高科学素养。
总之，以上是我结合课程教学探索提高学生的科学素养的方法浅谈，对新课程体系的研究、发展对学生很重要。但最终受益的是学生群体，使学生不再读死书，真正将所学有所用，提升的是综合能力，不但“学会吃鱼，还会钓鱼、养鱼”。
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