培养高中学生科学素养的科技教育策略

2015-01-31马春生王友宁

中国现代教育装备 2015年18期

关键词：科学素养校本科技

文张斌马春生王友宁

培养高中学生科学素养的科技教育策略

文张斌马春生王友宁

对学生进行科技教育的目的是：培养学生的科学素养，使学生成为具有一定科学素养的合格公民。

然而，从高中教育实践层面看，存在着课程结构的“学科本位”、学科教学的“知识本位”、科技活动的“功利本位”现象，缺乏对学校科技教育的系统性和策略性的研究，导致学生科学素养发展的不均衡。

高中科技教育应当面向全体学生，着眼于学生全面发展、终身发展、个性发展，提高学生积极参与社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的科学素养。

高中的科技教育，应当注意利用校内、校外丰富的科技教育资源，开发适应学校科技教育的策略，构建立体化的科技教育模式。

在长期的科技教育实践中，我校归纳、总结出科技教育的六大策略：目标导向策略、课程统整策略、评价激励策略、师生协同策略、文化滋养策略、科技教育共同体策略。

一、目标导向策略

目标导向就是明确学校科技教育和学生科学素养的发展目标，并使之成为学校建设和可持续发展的重要组成部分。

针对我校的实际，我们制定了学校科技教育发展的4个目标:一是由少数到全体——把对少数人进行的科技教育变成对全体学生的科技教育；二是由单纯到综合——把单纯的活动的科技教育形式变成综合的多方位科技教育形式；三是由封闭到开放——把封闭的校内科技教育形式变成开放式的走向社会走向世界的科技教育形式；四是由特色变特质——把科技特色变成学校的特质，让每一位师生身上都具有与众不同的高科学素养的气质。［1］

在科技教育发展目标的引领下，学校建设了数学、生物、地理、物化数字实验室，高科技的开心农场，筹建创新实验室、天文观测站等；对校园环境进行与科技教育目标一致的整合；开展综合性科技实践活动，强化对学生科技创新能力的培养，组织教师开展全国教育科学规划专项课题“在科技教育中培养高中生科学素养的策略研究”。近五年，学校的科技创新项目3次获得全国青少年科技创新大赛一等奖，学校成为江苏省科技教育课程基地，科技教育品牌效应日益突出，学生的科学素养水平越来越高。

二、课程统整策略

课程统整是围绕学校科技教育目标，通过课程设计将分散在各科中的相关科技知识、技能、经验统整在学生的高中学习的各个阶段中。从而“以真实世界中具有个人和社会意义的问题作为组织中心，透过与知识的应用及有关的内容和活动，使学生将课程经验统整到他的意义架构中，并亲身经验解决问题的方法，达成经验和知识的统整”。［2］

学科教学、校本课程、科技活动是科技教育中的课程统三大途径。

学科课程是学校科技教育的主体。在学科教学中以科学发展史、探究实验、概念思维为切入点，突出核心教学内容，进行模型建构，从而培养学生的科学思维方法和科学技能。

校本课程有较强的灵活性、适应性，给我们整合利用校内、社会、高校资源开发丰富和有特色的科技教育校本课程提供了巨大的空间。以主题单元的内容形式、综合实践活动为主的课本课程形态和必选加自选的形式实施校本课程，可以让学生在实践活动中综合运用各学科知识解决实际问题。

科技活动以课外活动小组为主，注重实践和创新，注重培养有特长的学生的科技创新能力。注重“创新、体验、快乐”的理念，进行“多样化活动”，为学生在学科教学和校本课程外提供进一步发展的空间。

例如：关注食品安全校本课程，联系社会实际，以食品安全为核心，设计了“揭开地沟油‘变清’的秘密”“转基因食品的利与弊”“反季节蔬果中的植物激素”“问题奶粉”等主题单元活动。在“揭开地沟油‘变清’的秘密”这一主题单元活动中，让学生通过资料查找认识食品安全对保障人的身体健康的重要性，地沟油流入餐饮业对人体带来的危害，了解地沟油的无害处理等。并对收集到的资料进行整理加工，写成小论文。利用化学、生物学科的知识，设计“让地沟油‘变清’的实验方案”，并依据各自的方案进行实验，对不同方案的实验结果进行比对分析，改进实验试剂、步骤，方法，在优化实验方案后再次实验。［3］这一主题单元活动的选题与日常生活息息相关，活动的实施突破了学科局限，注重对学科知识的综合运用与思维能力的提升，不再强调单纯的学科知识的拓展与延伸。由关注知识转向更加关注知识与方法的运用以及科学态度与价值观的养成。锻炼了学生解决实际问题的能力，提升学生的社会责任感。

三、评价激励策略

在对学生的评价上，过程与结果评价相结合、集体与个人评价相结合，实现多方位的科学素养发展性的评价，从而增强学生学科学，用科学的自信心与学习动力，激励学生积极提高自己的科学素养。

评价形式上采用“学分+证书”形式。用校本课程的“学分”与作品相结合进行评价。每门必选的校本科技教育课程1个学分，自选的校本课程获得一定的奖励学分，学生在校学习期间必须修满6个科技教育选修学分，获奖作品另加奖励分并颁发证书。

学校每年对在科技教育中获得较高班级总分的班级颁发荣誉奖状。总分统计方法是：将班级学生在学习校本课程中的作品和科技活动中取得的成绩，以及班级队在学校相关竞赛中获得的成绩换算成积分，积分相加得到班级总积分，从而将个人荣誉和班集体荣誉紧密结合。

四、师生协同策略

各学科之间存在广泛的联系。不仅知识间有关联且思想方法也有共通之处。以主题单元的内容形式开设科技教育校本课程，是跨学科、综合活动的课程形态，要求各学科教师间要相互协作，师生间要协同发展。在科技教育中，可在年级、班级中组成教师导师团，形成教师协同团队，让具有不同思维方式、认知风格、知识结构的不同学科的教师发挥自身的特点和优势，师生协同开展科技教育综合考察活动，为跨学科的校本科技教育课程的实施提供有力的保障。

例如：“阳山碑材科学考察活动”是高中生科技小论文的撰写校本课程中的一个重点综合实践单元活动。在活动的过程中，围绕“阳山石材做碑材”这一主题，在教师的指导下，学生提出很多问题：阳山石材做碑材，是在怎样的历史条件下被选定的？阳山碑材体积究竟有多大？它的材质构成有哪些成分？它适合做碑材吗？整理筛选后，形成了以下几个小课题：“阳山碑材耐酸雨腐蚀能力的探究”“阳山碑材体积的测量”“阳山碑材历史考察”“阳山碑材搬运策略研究”“阳山碑材的岩石之谜”。进而设计一系列的综合实践活动，进行物理化学实验、实地测量、邀请专家讲座等。该校本课程突破了学科局限，体现了跨学科、跨领域的特点。从研究课题的选定，到研究方案的设计、问题解决的过程，是各学科教师协同合作、师生协同合作的结果。

五、文化滋养策略

校园文化是学校本身形成和发展的物质文化和精神文化的总和。健康的校园文化，可以陶冶教师、学生的情操、启迪教师、学生心智，促进教师、学生的全面发展。

我校以“创生”为办学的核心价值观和学校文化的精神内核，充分发挥师生的主动性、创造性，在变革与创新中，促进师生的观念的转变，促进学校的可持续发展。我们把这种理念熔铸到文化环境建设中，对校园进行精巧布局，努力创设“时时受教育，处处受感染”的育人环境。成立“科技中心”，建立了校长、各处室、年级部、各教研组4个层面的“科技教育管理网络”和科技中心工作人员职责网络，制定科技教育3年发展规划；系列科技教育的规章制度，促进科技教育的优势发展。

六、科技教育共同体策略

我校依托国内外高校先进的科学技术，形成科技教育共同体，由校内封闭的科技教育走向开放的科技教育。扩展科技教育的深度与广度。

例如：我校在南京紫金山天文台黄光力博士和斯坦福大学太阳研究中心赵君威博士推荐下，引入联合国教科文组织资助的研究太阳耀斑对地球影响的变化规律的课题，开展“电离层突变监测”活动。并开设了空间天气预测校本课程。将观察收集的数据和分析提供给科研机构，学生们的研究成果发表在天文学报上。空间天气预测也成为学校科技教育的一个品牌校本课程。［4］

另外我们还与南京师范大学、南京大学、南京化工大学等建立了科技教育共同体，定期邀请大学教授来校作科技报告，吸收专家们对学校科技教育发展的好建议，请大学实验室帮助检测物质样品，为学生的论文写作提供实验依据。

科技教育共同体建设拓宽了学校科技教育的视野，为学校开展与前沿科学相关的科技教育活动提供了有力的保障。