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1、科学教育各构成要素的定位探析【内容摘要】：科学教育是基础教育的基本内容，是素质教育的重要组成部分，是教育作为优先发展战略的有机构成成分。因此，要积极推进中小学科学教育的改革，重新审视教师、学生、教育资源这三个基本构成要素：科学教师应是科学领域的探索者和研究者；学生学习科学应像科学家一样积极探索；教材应不是惟一的教育资源。【关键词】：科学教育 教师 学生 教育资源今天，科学技术已经成为世界的主宰，人类面临着许多严重的问题，如人口的增长，环境的污染，大量的生物种群灭绝，核战争的阴影等。掌握人类、国家和世界未来命运在很大程度上依赖于科学和技术的发展和掌握。而科学技术的发展和掌握都离不开教育。科学教育
2、是人类用科学知识武装自己，培养和造就科学技术人才，提高全民族的科学素养，增强社会科学能力的社会活动，也是科学知识的再生产和人类科学化的过程 杨运鑫. 以科学的教育方法培养科学的精神【J】.中国教育研究，2003（2）：47-48。在中小学进行科学教育，不仅是提高全民科学素质的需要，也关系到人类的未来和民族的兴衰。一、科学教育的内涵及构成要素传统的科学教育是物理、化学、生物、地理等自然学科教育的统称。科学教育的内涵随着科学的发展以及科学在整个人类社会中的地位、作用的变化而不断变化。科学教育的方法和内容也有着很大的不同。现代科学教育被定义为：一种通过对现代科技知识的教学，使学生掌握科学的就念，学会
3、科学的方法，培养科学的态度，懂得如何面对现实生活中的科学与社会的有关问题并做出明智的抉择，以培养科技专业人才，提高全民的科学素质为目的的教育活动。科学教育是一种社会活动，是人的社会活动系统的一个要素。科学教育应该是面向所有公民的教育，它为社会生产培养各级各类的合格人才，使他们具有一定的科学知识，掌握恰当的科学方法，具有相当的科学精神和正确的科学价值观；科学教育又为科学研究培养、提供人才，使他们具有较高的科学知识、掌握更多的科学方法，并具有高度的科学精神。他们不仅解决现代生产提出的问题，而且不断创新攀登科学的新高峰。无论在社会生产中还是在科学研究中，人才都是最基本的条件。但合乎需要的人才只有通过
4、科学教育才能培养出来。所以，科学教育作为教育的一个组成部分，对于现代社会具有基础的、首要的地位。科学教育包括教师、学生、教学资源这三个基本要素。对于科学教师的专业素养、中小学生的角色要求以及教学资源的开发，我们都有了一定的共识。如我们都认为学者未必是良师，学生要接受教师传递的系统知识，要以教科书为依据，认真钻研教材。但是，我们习惯于只从特定的一个角度去审视科学教育的要素，对这些要素的认识就显示出一定的片面性。在批判“学者即良师”的同时，忽视了科学教师首先是研究者；在强调学生学习知识的同时，否认了学生也是一个探索者，在重视教材的同时，把教材视为惟一的教学资源。认识上的片面性必然带来诸多实际问题。
5、科学教育的改革需要更新审视教师、学生、教育资源这三个基本要素。二、科学教育中教师的定位对于科学教师的专业要求，我们通常希望他们不仅要懂得教什么，而且要知道怎样教，最好既是学者又是良师。德国教育家雅斯贝尔斯曾深刻地指出：“最好的研究者才是最优良的教师。”因此，对科学教师而言，他首先必须是自然科学某一领域的探索者和研究者，我们现在经常提到要培养学生的思维能力和创造精神，但是如果科学教师自己不能思考和探究问题，自己不能提出创新的设想，我们又怎能希望学生具有创新的素质？我们的师范教育基本上不重视未来的教师在专业领域上有多大的探索能力，科学课的设置一般都是把科学作为由需要记忆的事实和定则构成的一个知识体
6、系，而不是作为认识自然界的一种途径加以传授；甚至在大多数的实验室里，高校教师们也没有把科学当作探究活动来进行教学。导致这一现象产生的原因与我们的师范教育发展历程和整个师范教育的现实息息相关。我们国家的科学研究力量主要集中在中国科学院及其下属研究机构，高校的科研力量十分薄弱，主要集中在一些重点院校。一般本科院校多数以教学为中心，师范院校又更加强调教学工作的重要性，不重视或很不重视科研工作。正是由于师范教育没有科研的条件和氛围，师范院校的老师没有科研意识，也没有科研的能力，或者想做科研工作而得不到理解、支持与奖励。由此就可以理解现在的中小学科学教师很少有可能成为某一学科领域的研究者。未来的中小学科
7、学教师要成为探索者，需要师范教育彻底转变观念，真正重视师范院校教师的学术水平，在科学课程的教学中，重视探究型教学。科学教师的专业进修要通过各种途径和方法来学习科学的基本内容，积极参与科学研究活动，拓展科学认识范围，提高科学研究能力，形成科学观念，全面思考和评价科学事业。科学教师首先必须是个研究型的学者，他才能够有可能成为一个良师。科学教师通过大学教育和培训必须能上一些通过探究活动来让学生学习科学的科学课。中小学科学教师要能够通过一系列的探究活动来引导学生，以便在经验上、概念上、理念上为学生们将来的科学学习打下基础。为此，小学的科学教师至少要对一门理科科目有较全面的经验，而且对科学内容有广泛的了
8、解，初中科学课程的组织方式有多种形式，科学探究活动的难度加大，定量化要求提高，使用的仪器比较精密，运用的技术也更加复杂，要求逻辑推理的能力也比较高。因此初中科学教师对科学知识的广度与深度的认识也应有所变化，以正确理解科学知识产生的过程与科学知识的结构。中学的科学教师对某一科学学科要有深入的了解，要能拟定出有助于学生树立良好科学观念的一些科学探究活动方案，熟悉得足以使教师自己能够参与该学科内的那些真正的科学研究活动才行。三、科学教育中学生的定位学生是教育的对象，他们要接受教师传授的科学知识，需要按时完成教师布置的作业，在考试试卷上填上正确的标准答案。这是任何一个科学教师都十分认同的学生观。但是我
9、们认为学生学习自然科学不仅要“金子”，更要学会“点金术”。英国学者贝尔纳针对自然科学教育过分重视知识传授而忽视探索的缺陷，希望改变教学方法，主张自然科学知识的传授应与探索方法结合起来，把自然科学教育建立在探索的基础上。应该说，他的核心观点是学生在学习科学的过程中是积极的探索者，而不是被动承接科学知识的容器。由于我国中小学的科学教育在内容上以知识为主，所以就相应地出现了“在方法上是以传授、灌输为主，在对教与学的质量评价上，是以学生掌握和知识积累的多少为标准” 黄志诚等. 科学教育的反思【J】.南都学刊（自然科学版），1999（6）的现象。这种科学教育仿佛是把科学知识作为一朵娇美的鲜花从科学之树上
10、摘下来，插到一个花瓶里。但这个花瓶里却没有水，没有养料，科学知识之花失去了继续生长的条件，它的生命活力不再存在。科学教师的教学任务是完成知识的转移；从书本转移到黑板，好的教师能把知识移植到学生的记亿中。但学生的心灵世界却因为没有精神养料而无法让科学之花长存。科学教育不能结出真正的果实。为了使科学教育能结出真正的果实，现代科学教育力图把知识的传授与科学探索的过程结合起来，主张学生要保科学家那样探索和思考，在积极地参与科学探究的过程中逐渐对自然界有所认识。重视学生像科学家那样去探索，旨在强调在科学教育中要对学生亲身经历的一些问题进行探究，要求教师把课堂上、户外，或者实验室里的探究活动大都集中在现实
11、生活中的一些现象上，让学生们去研究，去调查，或者引导他们去设计那种有相当难度但又不超出其能力限度的研究方案。那些能理解和欣赏科学探索过程的教师与不能做到这一点的教师相比，更能促进学生的思维，即使他们使用相同的课程纲要。有效的科学教育，应根据经过系统研究并认真验证和亲身体验的学习原则进行。科学基础知识的传授与学习应该与科学探索精神、科学的价值观融为一体。为此，科学教育的重点应有所改变，请参见下表。此表中的第3、4、5点集中反映了科学教育由陈述知识型教学向探索活动型数学的转变。科学教育重点的改变 国家研究理事会著，戢守志等译. 美国国家科学教育标准【M】. 科学技术文献出版社，1999：56不大强
12、调比较强调1. 对所有学生都同等看待，个别与一般不加区分而代之以不变之做法应万变之情况。了解每个学生的兴趣、弱点、经历和要求，因材施教。2. 视课程为法定，不可越雷池一步。对课程要有所选择，要根据情况作某些改动。3. 把注意力放在学生对信息的获取上。把注意力放在学生对科学知识、科学观念和科学探究方法的了解和运用上。4. 通过讲授教科书和演示来传授科学知识。引导学生开展积极主动和延伸性的科学探究。5. 要求学生背诵所学知识。为在学生中间开展科学讨论和辩论提供机会6. 在一个单元或一章结束之后对学生进行事实性知识测验。不断地评价学生的理解能力。7. 责任不由他人分担，权限毋使有所削减。与学生一起分
13、担学习的责任。8. 支持竞争。扶持能相互合作、能共同分担责任、能相互尊重的班级体。9. 独自工作。同其他教师合作，使科学教学大纲臻于完美。四、科学教育中教学资源的定位自然科学教育中，教科书本是施教的依据，不应是惟一的教育资源。教科书是科学领域的专业研究人员、教育家、公理学家、课程专家、中小学教师等人员共同努力的结果，具有相对的稳定性，可以提供很有价值的信息资源。但在大多数情况下，教师在教育过程中不应忽视其他有价值助资源，如社区资源、专家学者的资源、，大自然的资源、媒体上的资源等。一般情形下，教师不知道所融资源从何处获取，即使知道了，也无时间、无权力或无金钱获取。教师惟一能支配、加工、处理的是教
14、科书和少量的参考资料，惟一能把握住的是教科书的难点、重点，惟一能努力做的是钻研教科书。科学教育需要利用教科书以外的科学资源，这是时代的要求，也是我们需要形成的共识。充分地利用科学资源包括三个方面：首先，要发挥校外科研人员对自然科学教育的指导作用。这就要求自然科学教师与学校外部的科学研究人员密切合作，利用科研人员的优势以指导教育工作，其目的是让科学教育有更多的探索性。其次，要重视利用校外自然物资资源。应该认识到，课堂的环境很有限，学校的自然物质资源也不能满足自然科学教育的需要。学生学习自然科学需要步人课堂以外的大自然。校外的自然物质资源包括：一是博物馆、动物园、植物园、科技馆、少年宫等科技活动场
15、所和科普机构；二是社区内的高等院校、医疗机构、研究中心、工业企业，这些地方都不乏科学人才和专门的研究设备，常常可以作为数学班或个人的可用资源加以利用；三是学校周围的自然环境，如名胜古迹、河流、山脉、考古遗址、自然保护区，都可以用作学生学习自然现象的活的实验室。最后，要通过多种媒体获取科学资源教科书所存储的信息资源。如果说教科书是反映科学研究世界图景的一副精致照片，那么现代化媒体持续不断地报道科学研究方方面面的研究动态，就是反映科学世界动态图景的电影画面。当今时代，人类的生存和发展都在前所未有的程度上依赖于科学技术，因此科技新闻传播的责任和目的是把科技信息准确无误地传播给包括青少年在内的大众，青
16、少年也应从传播媒体中获取科技知识、科学方法和科学观念。五、结论由上述分析我们可以得出结论：科学教师应是科学界在教育领城中的代表，他们必须有科学研究的能力；学生就是小发明者、小科学家，他们学习科学应像科学家一样积极探索；教材是教学活动的依据，但不是惟一的教育资源。重新审视这些构成要素的定位有助于推进科学教育的改革。科学教育改革是基础教育改革的重头戏，它是以学生的科学创新精神、探究和实践能力为重点，促进全体学生的身心健康发展，培养学生的终身学习的愿望和能力为主旨的改革。它必将对我国基础教育产生深远的影响，成为教育发展史上光辉的一页。参考文献【1】 陈曦红.关于改革和加强中小学科学教育的思考【J】.
17、高等师范教育研究，2003，5，Vol.15，No.2：42-46【2】 樊敏，张利群，冉鸣.通过继续教育培养中小学科学教育专业人才的方式初探【J】.绵阳师范学院学报，2004，4，Vol.23，No.2：93-96【3】 曲铁华，梁清.我国中小学科学教育面临的问题及对策【J】.当代教育科学，2003（11）:27-29【4】 徐书业.中小学科学教育的地位探析【J】.教育理论与实践，2000（10）：57-60【5】 杨运鑫. 以科学的教育方法培养科学的精神【J】.中国教育研究，2003（2）：47-48【6】 国家研究理事会著，戢守志等译. 美国国家科学教育标准【M】. 科学技术文献出版社，1999【7】 黄志诚等. 科学教育的反思【J】.南都学刊（自然科学版），1999（6）【8】 杨运鑫. 以科学的教育方法培养科学的精神【J】.中国教育研究，2003（2）：47-48【9】 刘德华.“点击”学校课程：走在十字路口德科学教育【M】.福州：福建教育出版社，2001，1【10】 叶禹卿主编.科学新课程与科学素质培养【M】.北京：中国纺织出版社，2002，4