金沙js55:文汇报|王祖浩:我们的科学教育究竟差在哪里?

5月26-27日浙江省科学探究教学论坛在嘉鄯举行,听取了美国的两位教育教学专家Norman和Judith夫妇的讲座,感受了美国教育的特色,且感动于两位美国专家对于教育的执着与贡献,由衷地敬佩他们。对于什么是科学?什么是科学素养?什么是科学探究?如何进行科学探究?两位专家深入浅出地用各种活动(纸蜻蜓、正方体、恐龙骨拼接、脚印、指纹、寻找丢失的卡片)向我们诠释了我们看似熟悉却又感陌生的几个内容。时间虽短,这内容却给我留下的深刻的印象。

  刚刚过去的PISA测试引起了人们对国内科学教育的关注。但是,我们的科学教育与发达国家相比,究竟差在哪里? 也许对比我们国内的科学教育方案和发达国家的科学教育的目标,可以找到答案。

所谓的科学素养不仅仅是知道科学知识,更要知道运用科学知识、方法来获得解决生活问题的能力,能够理性判断事件的科学性。

究竟什么是全面的、高质量的科学教育

经典的一句话是:我们要让学生进入学校时是一个问号,离开学校时是具有提出问题并能运用批判性思维进行思考,科学地解决问题的人,而非一个句号。

  科学素养是上世纪70年代国际科学教育改革的重要标志,对其内涵的探讨一直延续至今。PISA借鉴了美国著名学者米勒教授上世纪80年代提出的科学素养三维模型:对科学术语和基本概念的理解;对科学原理、方法及科学探究本质的理解;对科学技术对社会影响的理解。PISA2015科学素养的内涵不断深化,建立了一个多维的框架体系:三项核心的科学能力:科学地解释现象;评价和设计科学探究;科学地解释数据和证据。二是三类科学知识:内容性知识、程序性知识和认知性知识。三是科学态度,即学生对科学的兴趣,对科学探究方法的重视和环境意识。四是情境,即包含个人的、地方的/国家的、全球的一些历史和现实问题。

两位专家打破了我们原有科学探究教学的思维,通过不同的思考方法,不同的研究方案,面对同样的内容可能得出相同的结论,也可能得出不同的结论;而且步骤一样有时也会得出不同的结论。打破了习惯上对学生对错评价,而是结论的得出是否有科学依据。专家通过丰富多彩的活动,寓教于乐,告诉我们如何激发学生的学习兴趣,如何引导学生象一个科学家一样思考探究。从而让学生具备基本的科学素养和科学精神。

  显然,这一科学测试对学生科学知识、科学能力、科学态度的考核更全面、更精细,涉及的问题情境也更具有现实性和挑战性。

设计不同层次的科学探究并进行评价,还需要我们动脑根据教学内容进行创造性的设计。专家的教学智慧还需要我且学且思且践行。(青田县章旦中学教育集团 单俞刚)

  盘点世界上那些科学教育水平名列前茅的国家和地区,不难发现大多是较小的国家或地区,虽然人口较少,但经济实力和城市化的水平高,K-12年级学生都能享受好的基础教育;学校科学教育的资源丰富,倡导学生动手实验,在探究中收集证据进行推理,学习科学家研究问题的方法;学校和社区的科学教育活动相结合,有利于开拓学生的科学视野,对社会、科技、生活情境中科学知识的运用往往比较熟悉。

  那么,什么是全面的科学教育和较高质量的科学教育?

  我们认为,在义务教育阶段,儿童学习科学的年限至少在6年以上,涵盖的课程内容非常丰富。

  学生不仅要了解与自然世界运动、变化有关的大量知识,还要尝试去体验科学家是如何工作的,学习科学研究的一系列方法;通过亲身经历观察、实验等过程收集证据,处理数据,进行推理,初步揭示自然世界和实验室中一些现象的因果关系;教师要不断激发儿童对探究未知世界的兴趣,引导学生提出问题,大胆质疑,帮助学生逐步学会科学思维,提高科学探究能力。

  同时,随着科学知识的不断积累,学生对科学与人类文明、科学与可持续发展的关系的认识也将进一步加深,逐步树立起现代公民必须对自然、环境、人类和平与健康具有高度的责任感。

  显然,上述任务的完成,仅靠课堂上的讲解和练习是远远不够的,学生必须走出教室到自然界去观察,到实验室去动手做,到科技馆去亲身体验,只有这样才能全面提升学生的科学素养水平,提高学校的科学教育质量。

  但是,任何纸笔的测试都只能反映科学教育质量的某一个侧面,无法替代儿童在学校中经历的丰富、生动的科学学习过程,以及学生在真实科学探究中的多种能力,也难以评价在开放性问题上学生设计和解决问题的综合能力。即使在2015PISA科学测试10名之后的英(15名)、德 (16名)、美 (25名) 等国,还是低于平均分的俄罗斯 (32名),这些国家中小学科学教育和人才培养的质量也是国际公认的。

如何让“隐性”的科学能力超越“显性”的科学知识

  学生的科学素养是需要系统设计的,并且科学教育必须以能力为主线贯穿整个课程。最难的就是隐性的科学能力的培养要超越显性的科学知识的教授。

  在PISA2006中已明确提出包含情境、能力、知识、态度及其相互关系的一个科学素养框架,在PISA2015中对上述框架的要素又作了调整和精细化,对内容进行了分类,进一步明确科学能力是科学素养的核心,在真实的情境中注重培养学生学会科学地解释现象、评价和设计科学探究、科学地解释数据和证据的能力。

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