培養(yǎng)學生用心去探究科學的能力

-1-培養(yǎng)學生用心去探究科學的能力培養(yǎng)學生用心去探究科學的能力科學素質(zhì)是基礎教育的核心，是公民素質(zhì)的重要組成部分。對于培養(yǎng)學生獨立思考、理性判斷、創(chuàng)新精神和實踐能力，以及建設創(chuàng)新型國家具有重要意義。但在應試教育的大環(huán)境下，大多數(shù)學校把精力放在讓學生如何獲取高分上，而忽視了學生科學素養(yǎng)的培育。讓人欣喜的是，山東省濰坊市育華學校是一個另類。讓學生自己提出問題解決方案育華學校位于濰坊市奎文區(qū)的城鄉(xiāng)結合部，由兩所薄弱學校合并而成，是一所九年一貫制學校。2008年，在當?shù)卣拇罅χС窒?，學校加強了科學教育的硬件設施，按省級規(guī)范化學校標準配備了理、化、生實驗室，并在全市初中學校中首次建設了數(shù)字化的物理、化學、生物探究實驗室、機器人實驗室和天文觀測臺，并裝備了可進行木工、電工、小發(fā)明制作等綜合實踐活動的功能室。借助這些一流的硬件設備，近年來，育華學校加強學科教學中的科學教育，立足課堂，通過課堂教學實現(xiàn)科學教育的普及和提升，使學生的科學素養(yǎng)大幅度提升。記者聽了一節(jié)小學高年級的科學實驗課：用顯微鏡觀察和探究細胞。課堂上，學生表現(xiàn)出極大興趣，他們分成小組，在教師的指導下，有的負責觀察，有的負責記錄，配合很默契，整堂課學生的學習積極性很高?！皟和谀昙o很小的時候，就表現(xiàn)出對周圍世界的積極態(tài)度和認知欲望?！苯炭茖W的王相成老師說，“在科學教學中可通過各種實驗活動激發(fā)學生的好奇心，而科學正是起源于人們對大自然的這種好奇。”不過，王老師認為，由于小學生年齡小，認知能力有限，他們學習的知識只能是淺顯的、初步的、基本的?！霸谶M行科學課的實驗教學時必須做到廣度、深度的準確把握，增強其趣味性和知識性。教師講授、演示精當，以點帶面，讓學生參與到實驗中，在實驗中探究，在實驗中發(fā)展，舉一反三，循序漸進?！薄翱茖W教學的主要任務是培養(yǎng)學生學科學，用科學，用心去探究科學的能力?！蓖趵蠋煆娬{(diào)說，“在實驗教學中，探究的過程相當重要。實驗中的探究活動是實踐的基本形式，也是能力形成的橋梁?！痹谛W科學課的教材中，有趣的實驗很多。王老師認為，應該通過這些實驗，培養(yǎng)孩子主動學習、探索的習慣。“求索開啟智慧的心靈。我們倡導追求真理，探索未知。”校長李玉軍說，“這個時代早已不需要‘知識的容器’，它需要的是思維活躍、敢于探究、推陳出新的創(chuàng)新型人才。因此，學校需要提升學生的科學素質(zhì)，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力?！眲?chuàng)造發(fā)明應從小開始世界著名美籍華裔物理學家、諾貝爾獎獲得者楊振寧曾就中美學生的區(qū)別有過這樣的評價：中國學生善于考試做題，而美國學生則擅長創(chuàng)造發(fā)明。李玉軍對此深感痛心，力圖通過學校的科學教育扭轉這種局面。他沒有像很多學校那樣，把科學技術課當成應付差事或作秀的花瓶，而是要求像正課一樣認認真真地上。梁成江是一位語文教師，但談起科技創(chuàng)新來卻口若懸河，頭頭是道。喜歡動腦筋的梁老師上高中時就對科技發(fā)明很感興趣，后來還有發(fā)明獲得了國家專利，也曾獲得過山東省輔導員科技創(chuàng)新一等獎。如今，他還是學?？萍紕?chuàng)新協(xié)會會長?！耙惶崞鸢l(fā)明，我們往往感到很神秘，認為那是科學家的事，是高不可攀的事。其實，發(fā)明就是創(chuàng)造新的事物或方法。”梁老師說，“許多創(chuàng)造發(fā)明都是繼承地發(fā)展。只要善于觀察、分析事物的特征和它的優(yōu)點、缺點，然后研究用新的事物、方法去代替，使它具有實用的新功能，就是創(chuàng)造發(fā)明?！绷豪蠋煆娬{(diào)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，不一定要學生有多么聰明?！坝袝r候科技發(fā)明就是大腦的一閃念。要培養(yǎng)學生的想象力，想象力比知識更重要。”經(jīng)過近兩年的努力，在梁老師和同事們的指導下，育華學校學生完成的一些小發(fā)明、小設計獲得了省市和國家級的獎勵。教師指導下的小課題探究教師的科學素養(yǎng)是科學教育的關鍵。學校采取“走出去，請進來”、“結對子”等方法，對科學教師進行了系列培訓，初步培養(yǎng)了一支技術過硬的科學教師隊伍。學校每個科學興趣小組都有固定的輔導老師。其中多人曾利用校園資源在學生中進行過多項科學專題研究，并擁有一些發(fā)明創(chuàng)造的專利。特別是一批熱愛科學創(chuàng)作的年輕教師，他們熱愛學習，善于吸收新知識，對科學教育充滿熱情，成為學校科學教育的骨干。為實施科學教育的校本課程，同時進一步提升科學教師的專業(yè)素養(yǎng)，學校組織教師研發(fā)了《仰望星空》校本教材，對學生進行天文知識教育。接著學校又完成了《機器人》《人與環(huán)境》等校本教材的編寫，其它五本系列科學課程也正在研發(fā)中，其中部分已經(jīng)成稿。在育華學校，小課題探究是教師進行科學教育的重要途徑。首先是確立課題。教師在指導學生選擇課題時，讓學生選擇自己能夠操作的，通常是與學生學過的知識或?qū)W生生活有關的課題。然后進行分組。有幾名學生組成一個活動合作小組，確立組長、組員，并且每個組員有具體的分工。接下來要制定研究計劃：確立此課題的意義；打算怎樣去研究（調(diào)查、實驗等）；研究的具體安排(包括時間和內(nèi)容)。然后就是實施研究計劃。這是研究的具體過程，即什么時間研究了什么，有什么結果，存在什么問題；針對存在的問題，采取了什么措施，等等。這個過程，要求材料盡可能詳細完備。最后是得出結論。小組成員對獲得的第一手資料進行整理，得出相關的結論。此外，小組成員還要寫出參加本次活動的收獲或感受。由于小課題貼近學生的生活實際，受到了學生的普遍歡迎。在教師的指導下，學生通過小組合作完成探究活動，學到了科學研究的基本方法，培養(yǎng)了對科學的興趣和素養(yǎng)。學生自己動手制作天文望遠鏡為推動科學教育的開展，學校組建了各類科學興趣小組和社團，先后成立了天文觀察協(xié)會、綜合實踐協(xié)會、科學創(chuàng)新協(xié)會等10個協(xié)會。李玉軍告訴記者，為了更好地開展天文教育，學校在經(jīng)費并不寬裕的情況下投入幾十萬元建立了天文臺，配備了先進的天文望遠鏡，可以快速進入包含145000多顆天體的數(shù)據(jù)庫，可以觀測月球的環(huán)形山、美麗的土星光環(huán)以及太陽系外的星團、遙遠的星系等。目前，學校已被批準為中科院紫金山天文臺青島觀象站濰坊觀測基地。去年夏天，學校還組織了全區(qū)中小學生暑期“仰望星空，放眼世界”活動，由學校天文臺的王新亭老師指導學生觀測天象。濰坊電視臺還在學校進行了日全蝕、日環(huán)食和太陽黑子同步直播活動，在當?shù)匾鹆藦娏业纳鐣P注。為培養(yǎng)學生的動手能力，學校還讓學生自制了十多架望遠鏡。在天文觀察協(xié)會的一次活動課上，記者看到了學生在教師的指導下現(xiàn)場制作望遠鏡的過程。一些學生負責做鏡筒，用截取的白色塑料水管制成，一些學生忙著把固定鏡頭時露出的螺絲釘鋸掉，還有一些學生負責組裝。學生對記者說，他們都是天文愛好者，親自動手制作望遠鏡能讓他們更深地了解天文知識，培養(yǎng)科學探究的興趣。營造科學教育的校園文化在李玉軍的辦公室里，擺放著一架由學生制作的天文望遠鏡。在繁忙的工作之余，他喜歡用望遠鏡望望遠處的天空和景物，這既是他的一種愛好，也是一種放松方式。李玉軍深知校園文化在科學教育中的重要作用。在育華學校的教學樓，大廳墻上“民主與科學”的教育理念非常醒目；教學樓和科學樓里的墻壁上貼著很多科技方面的宣傳板，讓人猶如置身一個科普知識的海洋。學校將科學活動與“閱讀工程”相結合，購置了很多科技書籍，引導學生閱讀科學書籍，激發(fā)他們對科技的興趣，豐富他們的科技知識。學校還倡導每個學生擁有一本科技圖書，并做好“三讀”：自己讀，交換讀，領著讀。讓學生從書籍中感受科學，從科學中享受快樂。他們甚至結合主題班會制度，定期召開科普主題班會，加強對學生的科普教育。難得的是，育華學校還將科普活動延伸到周邊社區(qū)。學校利用各種手段和資源開展多種形式的科普活動和社會實踐活動，向家長和周邊社區(qū)傳播科學文化知識，引導農(nóng)民樹立科學的思想觀念，建立科學、文明、健康的生活方式。通過各種科普活動，幫助他們提高科學文化素質(zhì)，抵制各種封建迷信和偽科學。后記：近年來，提高全民科學素質(zhì)已成為政府間公認的戰(zhàn)略性任務。美國政府早在1985年就制定了一項致力于提高全體美國人科學素質(zhì)的長遠計劃——“2061計劃”，提出到2061年，美國公民人人具備科學素質(zhì)的目標。歐盟、印度、日本、韓國