第四章 学生热爱科学教育理论指导

1.培养学生科学意识的教育指导

《语文课程标准》明确指出,现代社会要求公民具备良好的人文素养和科学素养。又提到改革以后的九年义务教育中,语文课程在培养学生科学文化素质方面要发挥应有的作用。小学语文课应注重对学生科学意识的培养,这是时代发展的需要,是社会进步的需要。下面谈几点看法。

为小学生科学意识的培养提供了条件

新教材既有丰富的思想教育内容、扎实的语文训练内容,又含有大量的科普知识。

例如,小学第一册的《理想》就向刚进学校的娃娃介绍了一些高新科技知识:天上的航天飞机、卫星;地上的悬浮式列车、太阳能汽车;水中的大轮船、汽垫船等。第二册到第四册的课文则出现了《燕子飞回来了》、《动物过冬》、《数星星的孩子》等许多课文,向孩子介绍了大量的自然科学知识,开阔了孩子们的视野。到第五六册,类似《看月食》的一系列课文介绍了像哥白尼一样的科学家,对学生进行了科学史、科学世界观的启蒙教育。

教材注意到了对学生实施科学意识启蒙教育的问题,这些内容成为语文学科进行现代科技教育的载体。

有机地渗透科学意识的教学目标

小学语文教学目的的要求中,多次提到要进行热爱科学的教育。如人教版第一册教学用书在“说明”中就有两处强调了这一问题。第一处是在“指导思想”中写道:“这册教材在安排语文基本训练的同时,通过生动形象的图画和文字,对学生进行爱祖国、爱人民、爱劳动、爱科学、爱社会主义的教育”。第二处是在“教学内容和教学提示”中指导怎样处理入学教育的第四课课文——《理想》:“教学时,先指导学生看懂图意,知道图上画了什么,认识一些事物,然后联系实际,粗浅谈谈他们长大了干什么,现在应该怎样做。”显然,这表明语文教学的任务已不再只是对学生进行品格教育或正确理解、运用祖国语言文字能力的训练,把培养学生的科技兴趣、理想的问题摆到了明显的位置上,而且更加具体化了。

“利用教材中的科普知识培养小学生的现代科学意识”的教学要求同样也写进了课文的“导读”中,使执教者在落实的过程中具有了可操作性。仅举两例为证:第七册第五组“导读”中有这么一句话:“同时受到爱科学、学科学、立志为祖国现代化作贡献的教育”;第八册第三组“导读”中写道:“要让学生在学习过程中感受大自然的美好,增加科学知识,受到爱科学、学科学和热爱大自然的教育”。

正确处理二者的关系

科学意识培养与语文基础知识训练的关系,“载道”、“工具”、“科学意识”是三位一体的相容关系。三者之间应该而且可以做到有机的结合。

现以《观潮》为例来说明这个问题。这类文章看似无法培养学生的科学兴趣,其实不然,只要我们有了以培养学生的科学意识为己任的历史责任感,只要文章本身具有潜在的科技因素,仍然可以找到激发学生产生科学兴趣的切入点。钱塘江大潮为什么会成为天下奇观?原来与地形有关。江口呈喇叭形,外宽内窄,外深内浅,江潮流散受阻,潮浪推涌时,潮头壁立,潮差可达8~9米,天下少有,故成奇观。把这些知识讲给学生听,既可提高学生的阅读兴趣,又传授了科普知识,两者的结合并不显得牵强。舍此,就失去了一次为学生注入科学兴趣燃料的机会。

(1)潜移默化地进行科学兴趣的培养

强调利用语文课中的科学知识培养小学生的科学意识和科学精神,但不能把语文课上成科学课,依然要上出语文课的个性来。例如《植物妈妈有办法》是一首儿童诗,以形象的比喻和拟人的手法介绍了植物传播种子的方法。识字和理解比喻句的含义是主要的教学任务,植物种子的传播方式则不必单独提出来细讲。

(2)恰当地把握住分寸

利用科学知识培养学生的科学意识和探究精神,要会“利用”文章。教师巧作点拨,激起学生的兴趣之后要适可而止,不可大讲其中的科技原理。如第三册的归类识字,介绍了播种机、插秧机、抽水机、联合收割机、脱粒机、扬场机等农业机械,教师只须在对比中引导学生知道机器收种要比人力快得多,让学生产生“科学技术是第一生产力”的朦胧意识即可。

(3)要善于设疑并恰当地存疑

如教学《动物过冬》这一课时,可设疑:课文里的小动物是怎样过冬的呢?让学生带着问题来学习全文,在语言训练的同时获取有关动物过冬的科学知识。学了全文后,可适当存疑:你们还知道哪些动物是怎样过冬的呢?让学生带着疑问去阅读有关的课外读物,这样既拓展了他们的阅读量,又丰富了其科学知识。

又如《鸟的天堂》教育学生要保护益鸟,教师就可存疑:那么,害鸟或害兽是否就可以任意捕杀呢?学生通过课外大量地搜集有关资料后,可进行一次讨论,让他们明白“地球上的一切生物,我们都有理由保护起来,因为这样才可保持生态的平衡”这一道理。

在培养学生科学意识的教学过程中,也有不容乐观的问题存在。这就是一些教师以传统的观念为指导,重视语言文字基本功的训练,轻视科学意识的培养。即使为完成教材规定的教学任务,作些科普知识的介绍,也并没有自觉的行为意识。另一方面,也有一些教师意识到了培养学生的现代科学意识是具有战略意义的大事,但由于知识老化,在高新科技方面仍是“科盲”,做起来力不从心,也只好搪塞过去。两者都是令人遗憾的。因而,语文教学又向教师提出了新的要求即接受高新科技知识的继续教育,承担起利用语文培养学生科学意识的历史责任。

2.培养学生科学精神的教育指导

科学精神主要是指科学主体在长期的科学活动中所陶冶和积淀的价值观念、思维方式和行为准则等的总和。《科学课程标准》指出:“保持与发展想要了解世界、喜欢尝试新的经验、乐于探究与发现周围事物奥秘的欲望。在科学学习中能注重事实,尊重他人意见,敢于提出不同见解,乐于合作与交流。”《科学课程标准》中所提出的情感、态度、价值观其实就是罗长青所说的“科学精神”的体现,“保持与发展想要了解世界、喜欢尝试新的经验、乐于探究与发现周围事物奥秘的欲望”就是指学生的创新意识;“能注重事实”就是指应具有实事求是的精神,“克服困难,善始善终”包括谦虚谨慎、不断进取的求知精神、孜孜不倦的探索精神,以及顽强执著的奋斗精神;“敢于提出不同见解,乐于合作与交流”即要求学生具有怀疑和批判的勇气以及协作精神。

科学创新,作为科学精神的核心内容被上升至如此高度,作为小学科学教育的主阵地,科学课更应该将科学精神的培养作为一件大事放在首位。

培养学生的科学精神是课程改革对科学学科提出的要求。我国的科学(自然)教学一向有重知识传授、轻实验探究的传统,这就使得受教育者无法亲身经历科学探究的过程,对科学探究过程中必须具备的科学精神更是无以培养。新一轮课程改革清醒地意识到了这一点,因此新的科学课程标准就“情感、态度与价值观”明确提出了小学生在科学学习中要形成的科学精神,包括注重事实,克服困难,善始善终,尊重他人意见,敢于提出不同见解,乐于合作与交流。这些精神与一般的科学精神相比,在内容方面应该是一致的,只不过作为对小学生的要求,在程度方面要比一般的要求低一些,以符合小学生的年龄特点。

在科学阅读中接受科学精神的熏陶

科学教育离不开科学阅读。在阅读中,学生可以阅读到科学家的成长故事、科学研究的过程以及为之付出的努力。如居里夫人的小女儿艾芙·居里,在母亲去世3年后写成《居里夫人传》,该传记详细叙述了居里夫人的一生,也介绍了其丈夫皮埃尔·居里的事迹,并着重描写了居里夫妇的工作精神和处事态度。

在了解了居里夫人的光辉一生以后,我们从中得到的教益和启迪是深刻而广泛的。

第一,受压迫、处于困境的人们,只要意志坚强、不畏艰难、勤奋学习、勇于攀登,胜利与成功之路是可以走通的。

第二,要接受和支持新生事物,要用创新精神去从事科学研究和其他一切工作,并且要有百折不挠的毅力和勇气去完成它。

第三,在科学的道路上,有时可能会遇到不应有的压抑和歧视,但只要有信心,有脚踏实地的忘我工作精神,保守的枷锁和禁锢是可以打破的。

第四,在科学研究和其他工作中,一定的物质条件是必要的,但是更重要的是自己动手,自力更生地去创造条件,永远保持艰苦奋斗的精神。

这些对孩子们的影响将是终身的。1986年诺贝尔化学奖授给了美国伯克利加州大学的李远哲教授等3人。李远哲在初一时就吐露了想做个伟大科学家的理想,促使他形成献身于科学的思想正是《居里夫人传》。伟大科学家的勤劳不懈、热爱生命的高贵情操和理想,为李远哲的生命旅程照亮了一条光明大道,使他确立了一生追求的目标。由此可见,科学阅读在培养科学精神方面所起到的独特作用。

在科学探究的实践中形成科学素养

科学教育离不开科学探究的实践活动,如实验操作,数据的收集、整理与分析,以及形成结论时的逻辑推理等。在开展此类活动时,学生就在逐步地形成相关的科学素养。实验操作必然要求学生做到尊重事实,数据的整理与分析必然会在尊重事实的基础上提出自己新的见解,并在形成结论时听取他人的意见,形成自己独具创新意识的结论。在这个活动的过程中自然不可能一帆风顺,总会遇到一些困难,在克服困难的过程中,又是意志与品质的考验。

科学精神的培养在活动的过程中贯穿始终,虽然并没有刻意将科学精神的内容具体化呈现给学生,但却比任何形式的呈现更能感染学生。

3.培养学生科学素养的教育指导

现代的社会是一个科学技术高速发展的社会,而科学技术的发展,需要大批的科技人才,而作为培养和输送人才的基地,将成为社会发展进步快慢的决定因素。因此,在教育过程中,必须通过科学教育,使学生逐步领会科学的本质,乐于探索,热爱科学,并树立社会责任感,学会用科学的思维方式解决自身的学习、日常生活中遇到的问题。那么,在科学教学中,如何“培养学生的科学素养”呢?

激发兴趣,调动学生探究的积极性

古人云:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。小学生的“好奇心”较重,但这种“好奇心”有时只停留在“好玩”、“新奇”、“刺激”的水平上,停留在希望老师给予解释的水平上。教师的任务就是要促使学生把“好奇心”发展为“科学的好奇心”,扩大学生的兴趣范围,引导学生发现平时不注意的现象,从而产生探究的期望和兴趣。激发学生的兴趣可从许多方面入手:如创设情景、激发学生探究兴趣。

在教学《浮与沉》时,教师出示两只大小形状一样重量不同的小船,让学生猜一猜:如果把这两只小船同时放进水里会出现什么现象?大部分的学生都认为小船会浮到水面上,小部分学生认为船会沉到水底。同学们都迫切想知道结果,要求我马上试一试。于是,教师把这两只小船轻轻地放到水里,结果出现了一只浮到水面上,一只沉到水底的现象。学生见后,先是感到惊奇,之后纷纷举手发表各自的看法,参与学习的意识极为强烈。利用游戏,同样也可以使学生产生兴趣。

如教学《镜子》时,教师让一个学生走到教坛上蹲下,让讲台挡住全身,让其他同学看不见他。然后,教师让部分学生到教室后面的黑板写字,让在教坛上蹲下的这个同学“猜”。结果,不论这些同学在黑板上写什么字,都总能被教坛上蹲下的这个同学“猜”对。同学们对此百思不得其解,要求老师作解释。于是,教师先让教坛上蹲下的这个同学说说是怎样“猜中”的,接着教师再出示“潜望镜”让学生观看,学生对“潜望镜”都产生了浓厚的兴趣,他们都很想了解“潜望镜”的构造和工作原理,积极主动地参与接下来的教学活动。

巧设疑难,引导学生自己提出探究的问题

教育家朱熹说:“读书无疑者,须教育有疑,有疑者须无疑,到这里方是长进。”思维总是从疑问开始,一个成功的教学过程,教师总要有目的、有计划、有层次的步步激疑、导疑、释疑。正像一篇优秀的文艺作品,往往一开始就把尖锐的矛盾冲突呈现在读者面前,扣人心弦,使人欲罢不能。教学亦是如此,才能使学生产生强烈的求知欲。

如在教学《水与生命》时,学生普遍认为水是白色的。有小部分学生认为水是蓝色的,问其原因,他们都说:大海都是蓝色的,所以水都应该是蓝色的。于是,教师拿出一杯豆浆、一杯硫酸铜溶液、一杯清水让学生进行比较,学生马上发现了自己认识上的不足,提出了“水是什么颜色的”的探究问题。由于问题是学生自己发现的,他们都自觉地、主动地寻找办法解决它。如果让学生围绕教师提供的问题展开探究,他们的内心往往缺乏那种迫切需要解决问题的愿望。这样,学习就会变得比较被动。

要善于引导学生进行讨论、辩论

讨论和辩论是学生日常学习活动中常见的方式。讨论,就是把那些有概念联系的客观事物呈现在学生的面前,让他们用自己的语言一起去发现和研究他们观察到的现象、结果,让学生在小组里一块儿思考、相互交流各自在“探究”中所获得的表象,从而形成感性认识和理性认识,加快加深学生对某些问题的认识。因此,在科学教学中,教师必须善于给学生创造机会进行正常讨论和辩论,营造平等和谐、互相尊重的氛围,使学生敢于发表自己的看法又善于倾听别人的意见。

例如,在教学《雨的形成》这课时,教师出示了一瓶刚从冰箱取出来的汽水,然后让学生进行讨论:“瓶外的这些水珠是从哪里来的?为什么会出现这些水珠?”。学生根据大量事实进行了充分的讨论,确信小水珠是水蒸气受冷后形成的。当学生持有不同观点而引发辩论时,教师也不要做裁判,要因势利导、鼓励学生积极参与,帮助和训练学生学会提问,学会参与讨论。

例如,在教学《燃烧的秘密》这课时,教师让学生猜想:蜡烛燃烧后会生成什么?有许多学生认为蜡烛燃烧后会变成蜡,但也有不少学生持反对的意见。教师没有给他们作任何判决,而是鼓励他们各人根据自己的观点展开辩论。认为蜡烛燃烧后会变成蜡的这一方的同学的观点是:蜡烛在燃烧过程中会有很多烛泪流下来,到最后蜡烛燃烧完后就剩下这些流下来的蜡。持反对意见的同学则认为如果蜡烛燃烧后会变成蜡,那么,蜡烛就永远也不会烧完。经过一番唇枪舌战后终于得到了共识:蜡烛燃烧后不会变成蜡。通过引导学生进行讨论、辩论,使学生的思维能力得到充分的锻炼,激发学生学习的积极性,活跃课堂教学气氛。学生通过动手操作,发现了问题或探究出解决办法时,教师适时组织学生进行讨论,一方面可以综合集体智慧取长补短,寻找解决问题的多条途径或最佳途径,另一方面通过讨论加深学生对同一现象或同一方法的理解。

充分、灵活利用科学探究

科学探究既是科学学习的目标,又是科学学习的一个最基本的也是最重要的学习方式。让学生亲身经历以探究为主的学习活动在教学中应该经常用到的。科学课的教学总目标是培养学生的科学素养,而科学探究是最能体现培养目标的一种方式。因此,科学教学要把以“教学”为中心的课堂活动转变为以“探究”为轴心的科学活动。

在平时的教学活动中,时时都要考虑能否用科学探究的方式,尽可能充分培养学生的科学素养。这些内容看起来是不属于探究活动的,但是只要我们教师肯动脑筋,也可以把它变成学生很好的探究活动。例如,在指导学生种植芋头时,教师让学生分别把芋苗平放、正放、斜放和倒放等多种形式进行种植,之后让学生探究哪种种植方法产量高。在饲养小动物方面,我给了一个“淡水鱼可以在盐水里生长吗?”的题目让学生进行探究。经过一个多月的探究活动,部分学生写出了质量很高的小论文,获得市的奖励。

利用多种教学资源,进行开放式教学

科学课是一门综合课程,它包括的内容也很广,有天文的、地理的、生物的等等,它强调学生的已有经验和生活经历,积极提倡让学生亲身经历以科学探究为主的学习活动,引领学生在对周围世界等方面进行积极探索的过程中,培养学生的科学素养。这就说明科学课的教学内容就不是教科书,而是学生生活周围广阔的自然环境。

因此,科学课的教学也不应只局限于课堂教学,要充分利用广泛存在于学校、社会、家庭、网络、课外读物等多种教学资源,将学生的学习置于广阔的背景之中,帮助学生不断扩展对周围世界的科学现象的体现。例如,在教学《未来农业》这一课时,教师利用许多学生家庭都有一个后院种植农作物的特点,让学生回去进行嫁接活动和改良试验。

在教学《节约用水》这一课时,教师组织学生对河涌周围的环境进行调查,分析河水受污染的情况等。这对培养学生的科学素养起到很大的作用。在科学教学中,我们应该向学生提供充分的科学探究的机会,使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,增长科学探究的能力,获取科学知识。只有这样,才能为他们终生学习和今后的发展打下坚实的基础,更好地提高学生的科学素养。

4.培养学生科学探究精神的教育指导

小学科学教材强调实践和实验能力的培养,学生要从科学的学习中获得对科学发展史和科学探究的更多理解。本人在多年教学中能明显地感受到这一教学观念在逐渐更新,角色在悄悄变化,学生的主体地位在慢慢地凸现,“生活化、活动化、自主化、情感化”正在成为科学教学的一个基本方法。教学必须真正贴近自然、贴近经验、贴近生活、充满生命的活力。很多新的理念正向我们旧有的传统发出挑战,如果我们对现在的科学课教学现状进行仔细观察和冷静地分析后会发现,在小学科学教学中仍存在着一些不容忽视的问题,因此,培养学生的科学探究精神十分重要。

科学课教学要以探究为核心

科学是一门生机勃勃的学问,科学课的内容涉及面广,包罗万有,海特曼称它为一种“充满乐趣的无边界探险历程”。探究既是科学课学习的目标,又是科学课学习的方式,让学生亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的最好途径。

(1)培养学生科学探究的意识

发现和提出问题是进行探究的前提,学生如果不能提出有价值的问题,就不能进入探究活动。

教师在科学课的教学中,要特别注重培养学生的问题意识,在探究起始阶段,从以下两个方面下工夫:

一是鼓励学生积极思考,引导学生自主、大胆地提出自己的问题,如“对于这个现象,你都有什么问题”、“针对这个现象,你还有什么问题”等等。

二是在科学教学过程中创设一定情景,开展多样的实践活动,给学生提供一个良好的问题环境,让学生乐于研究,提出问题。对他们所提的问题,本着保护学生的求知欲望出发,容许出错,不可以让其他学生加以嘲笑、挖苦、讽刺,让敢于提问题的学生保持一种求知欲望和得到老师的鼓励、肯定。经过一段时间的培养现在六年级的部分学生都能根据某一自然现象或自然物提出相应的较恰当的问题,并对问题的结论进行大胆的猜想。

例如五年级下册《观察生态瓶》这节课,教师在教学中出示了一个自制的生态瓶,让学生观察瓶中小鱼在水中时沉时浮的现象,然后对学生说:“对于瓶中游动的小鱼,你都有什么问题?”话音刚落,学生们纷纷举手要求发言。

生:“为什么小鱼在水中可以长时间沉在瓶底?”、“为什么小鱼有时要在水面上游动?”、“为什么小鱼在瓶中能浮起来,也能沉下去?”。

师:这节课我们就来研究这些问题。

从上面这个例子可以看出,学生提出的这几个问题都属于同一类,如果教师对学生提出的问题不置可否,不注意引导学生加以分析研究,组织开展探究活动的话,那么学生就会失去提问探索的兴趣了。由于能及时组织学生对问题进行分析探究,不仅有利于让学生提出更多有价值的问题,同时也是对学生乐于提问这一行为的肯定和鼓励,从而也能进一步激发学生提问题的积极性,教师何乐而不为。

(2)结合学生的现实生活,使学生乐于探究

科学课的学习内容不仅仅是教科书而是学生周围广阔的自然环境和人文环境,因此,教师应有这个认识,要充分利用广泛存在于学校、家庭、社会、大自然、网络和各种媒体中的教学资源,将学生的探究活动置于广阔的背景之中,帮助他们不断扩展对周围世界科学现象的体验。

(3)正确引导,使学生善于探究

对于学生来说,探究的方法是很重要的,教师在教学中注意结合教学的内容,引导学生学会各种不同的探究方法。比如:在观察中探究、在实验中探究、在思考归纳中探究、在合作研究中探究等等。此外,探究也是学生的一种学习行为,要教育学生持之以行,养成习惯,当学生在探究学习中遇到问题和困难时,及时进行适当的引导、帮助,主动听取学生的意见,鼓励学生寻找解决问题的方法,避免学生遇难而退。

实验教学是最有效的途径

(1)实验激发学生的学习兴趣

科学课必须给学生提供充分的科学探究机会,而实验教学是科学探究有效方法。小学生对实验最感兴趣,往往成为他们学习科学知识的直接动力,成为爱好和兴趣,以致可能发展为惊人的勤奋和百折不挠的毅力。兴趣爱好和求知欲是学生获得知识、技能和发展能力的前提,也是获得知识、技能和发展能力的结果。

在观察与实验中,学生可以充分发挥视觉、听觉、触觉、臭觉和味觉的作用,并用眼睛看物体的形状、颜色、大小、远近;用耳朵听物体发出的声音的高低、强弱、音色;用手可以触摸物体的软硬、光滑、温度;用鼻子可以闻物体的香臭、气味等。让学生亲自去探究其中的奥秘,感知其中的神奇,满足他们学习的兴趣,实验对学生具有吸引力和凝聚力,所以实验是激发学生学习兴趣,调动学习的积极性、主动性、培养创造性以及科学探究精神的重要方法和有效途径。

(2)实验促进学生学习能力的提高

学习科学,必须有一定的实验能力,包括实验设计、实验操作、实验记录、整理记录资料等方面的能力。这些能力不可能靠老师的讲解来获得,而必须在相应的实践活动中,才能得到发展,只有通过实验才能培养学生的实验能力。但对于中低年级的学生来说,由于他们自主探究的能力相对来说较差,教师指导的作用应该多一些,对一些基本的实验操作技能,教师有必要给予指导,当在学生提出猜测、分析实验现象以及得出结论的时候,教师的指导应该少一些,学生能说的尽量让学生去说,学生能做的尽量让学生去做,教师绝不能越俎代疱,包办代替。

通过设计实验、分析结果培养想象力和分析能力,在研究原因、结果,形成概念的过程中,要进行概括抽象的思维能力、归纳能力、分析能力的培养,在实际的操作中,还要培养组织能力、实践操作能力、解决问题的能力等。因此,只有通过实验,才能更好地培养和发展学生学科学、用科学的能力。

(3)实验使学生有效地掌握知识

在实验探究活动中,不能只过分强调让学生动手,而忽略了让学生在动手的同时还要动脑。在探究学习过程中,动脑和动手都是非常重要的,不能厚此薄彼,如在准备材料和具体的实验操作中,需要学生动手,而在让学生提出问题、进行猜想、设计实验方案、分析实验现象、得出科学结论以及进行反思时都要让学生动脑。在该动脑的时候一定要启发学生的思维,开动他们的脑筋,不能让动手占据动脑的时间。

所以在让学生利用有结构的材料进行探究的过程中,不仅要让他们动手操作,更要组织学生在动手操作前先动脑进行猜想、预测,在实验后进行研讨解释,这样才能体现出探究的本质,才能更加有效地培养学生的科学素养。实验具有重复性,它能在相同的条件下进行多次反复,供学生反复观察,能使学生迅速掌握前人已认识的真理,以最有效的方式去掌握自然基础知识。

因此,在教师的引导下,让学生进入实验环境,通过实验,主动去探究新知识,获取新知识,无疑是使学生牢固掌握知识的有效途径。

在小学科学教学过程中,作为科学教师只有更新教学观念,转变传统教学方式,才能把新的教学理念融入到科学课程的改革实践中,使小学科学教学向着更有益于培养学生科学素养、科学探究精神的方向健康发展。

5.提升学生科学素养的教育指导

科学精神是指科学本身所要求的各种价值观念、思想观点、行为准则、道德和意志品质,蔡德诚先生把它概括为:客观的依据,理性的怀疑,多元的思考,平权的争论,实践的检验以及宽容的激励等六方面。科学精神对学生学习能力的培养乃至学生人格的塑造等都起着巨大的作用,是全面提升学生科学素养的原动力和精神基础,是科学教学的灵魂。怎样在教学中挖掘教材中崇尚科学、弘扬科学精神的文化内涵,让学生感悟科学的文化内涵,引领他们进入科学殿堂和激励他们攀登科学高峰?

培养学生严谨细致的科学态度

凡是科学的东西一般都有准确性、精确性、严密性的特征。在科学教学中,就要培养孩子们这种严谨、细致、精益求精的科学态度。决不能搞“差不多”,“大概”,更不能“粗枝大叶”,马马虎虎。

在《声音的传播》一课中,学生用实验证明声音能在固体、液体中传播。学生在实验中吵吵闹闹,教室里显得很嘈杂。实验结束后学生在汇报结果并解释现象时,学生都说耳朵贴在桌子上听到了敲桌子的声音,老师说:“刚才我也听到了你们敲桌子的声音,这声音是怎样传到我的耳朵的?”这激发了学生进一步思考、讨论,改变了原来的实验方法,使实验更加科学、严谨。他们轻轻地用手划桌子,并使自己在空气中听不到这种声音,再把耳朵贴在桌上听,结果同样听到了划桌子的声音,这样学生用充足的理由证明了声音能在固体中传播。再让学生谈两次实验的收获,在教师的引导下,学生明白了科学研究要有周密的计划、细致的观察和一丝不苟、严谨的科学态度。

培养学生持之以恒的坚强意志品质

科学研究常常要经历一段漫长的艰苦历程,在这个过程中,常常会出现转折和失败,要取得研究的成功,必须要有战胜挫折与失败的勇气,要有持之以恒的坚强意志品质。如《观察月相》、养蚕和种植植物,老师会提前和家长取得联系,每节课还用一点时间让学生展示自己的成果,交流昨天的发现,对认真观察的学生和记录得仔细的同学给予表扬,不断激发学生观察的兴趣,这样这些被动的观察、研究成了学生的一种自我需求,这些长期的探究和观察活动得以有效落实,能够从而培养了学生持之以恒、坚持不懈的意志品质。

培养学生尊重事实,不畏权威的科学批判精神

丁邦平教授在《反思科学教育》一文中提出:唯科学主义的科学文化观是20世纪我国科学教育存的在三大问题之一,对科学的过分推崇导致把一切真理都冠以“科学”之名,这种唯科学主义的文化观渗透到科学教育中,导致人们片面地认为科学即真理,是不可错的,有着至高无上的权威。其直接结果在科学教育上便是学生的怀疑精神、批判精神和创新精神的缺失,直接导致说我国中小学乃至大学的科学教育培养出的学生比较缺乏创造能力。

教师以伽利略的两个铁球同时着地的事例,还以著名的科学家丁肇中先生的在回答学生提问时的“不知道”和篡改实验数据的留学生的故事,引导学生认真思考这些事例给我们的启示:这种“不唯上,不唯书,只唯实”的求真求实精神是科学精神的核心,也是作为一个人的基本道德水准,具体体现在科学研究中就是要尊重科学证据,作实事求是的报告;不盲从权威,能批判地思考问题,要敢于怀疑,敢于批判;在探究真理时要不屈不饶,以实践作为检验真理的唯一标准等。

科学是建立在直觉和假设之上的推理,经过设计实验,搜集证据,分析证据,得出结论,这是一个以事实为依据的分析推理过程。但是在实验过程中,常有学生看到自己小组的实验结果和其他小组不同时,或随意更改自己的实验数据,或简单地附和,在解答问题时也会出现这样的情况,如:“答案也许是这个吧!”的主观臆断或“大家都那么说那就应该是吧”这样的从众心态等。学生没有经过亲自证实就轻易地进行判断,这对学生的成长有非常不好的影响,使学生不善思考,没有主见,依赖性强,习惯虚假从众,对将来在工作中没有好的工作作风,甚至对社会的发展造成不好影响等。

在探究过程中进行的实验或观察没有得到预期的结果,或者是结论于原来的预测不同时,教师一定要坚持实事求是的原则,要告诉学生在科学探究中发生意想不到的情况时经常发生的事,有时我们从失败中会学到比成功更可贵的东西。

当今的学生,生活在现实主义和功利主义的大环境下,作为一名科学教师,有责任对学生在进行科学教育的同时,还要渗透只问是非,不计厉害,追求真理的献身精神,要让学生知道,科学家是最推崇客观真理的人。尽管科学家的工作成果远不是绝对真理,但科学家是最执著地追求客观真理的人群。与社会中其他人群相比,科学家是最不怕别人的批评的人,是最乐于接受别人意见的人,因为他们把别人的批评看成是帮助自己早日探求到那个真理的行为。同时科学家也是最认真、直率、对事不对人的批评者。

教师让学生交流一些科学家的故事,让学生走进科学家,用科学家的人格来教育学生,如《哥白尼的故事》讲述了哥白尼对“日心说”的坚定信念,及为维护这一真理而献身的动人事迹,而布鲁诺为传播这一天文学说,它被教会推到审判异端的宗教法庭,监禁7年后被活活烧死,监禁前,他高呼:“火,不能征服我,未来的世界会了解我,会了解我的价值。”布鲁诺的事迹,让学生从科学家对科学的追求中懂得,学习科学就是追求真理,坚持真理,为真理可以牺牲自己的精神就是可贵的科学献身精神,树立正确的科学价值观,建立科学必胜的信念,让孩子们从小不计名利,呵护科学真理。

青少年是国家的未来和民族的希望,小学时期是一个人世界观、人生观、价值观形成的关键时期。在我们的科学教学中加强科学精神教育,有助于学生树立起对待自然、社会与人生的科学态度,有助于人们自觉接受正确的世界观、价值观和人生观,有助于形成创造性的思维和能力,有助于培养勇于开拓进取的精神,促进学生的科学素养的全面提升。

6.激发学生科学兴趣的教育指导

教育的发展离不开创新教育。在全面推行素质教育的21世纪,培养学生的科学素养更是不可忽视。作为一名小学科学教师,从事教育事业多年,在新形势下,如何引领学生走进科学创新之门呢?

从科学小故事入手,激趣引路

俗语说得好,兴趣是最好的老师。根据学生喜爱故事这一心理特征,教师在授课前先搜集一些与课文有关的科学小故事。然后结合教学内容向学生们介绍。如果他们当中有了解的就让他们来讲。这样既能丰富学生的知识,开阔学生的眼界,同时也起到了启迪思维的作用。

比如:在讲授《生物的启示》一课时,教师可以这样导入:同学们,在上课前老师想了解一下,你们知道鲁班这个人吗?他是干什么的?知道的请举手。接着同学们个个争先恐后,踊跃回答。课堂气氛立刻高涨起来。看者同学们兴奋的样子,教师提出了第二个问题:同学们,你们刚才回答的很好。但老师这里还有一个问题,你们知道船是怎样演变而来的吗?问题提出之后,学生们好久也没有回声。见此情景,教师接着说:“同学们想知道吗?”同学们立刻齐声回答“想”。接着就可以把船的历史渊源详细地向学生介绍了一遍。为了进一步激发学生的兴趣,教师在同学们理解了课文内容的基础上还要给同学们讲述了有关中华武术的一些仿生动作。

如:螳螂拳、猴拳、蛇拳、伏虎拳等,以此告戒同学们:科学就在我们的身边,我们要学会观察,要学会开动脑筋。这样学生的兴趣自然倍增。

抓住学生的好奇心,以点带面

好奇心是小学生有一心理特征。有了好奇才会有创造行为,当学生对事物感到好奇的时候,往往是创造思维迸发的时候,如果没有好奇心理作用的推动,学生就不会主动地去查阅各种资料,也不会向老师提出一些看似古怪的问题。

举例说明:校五年级二班的袁华东同学就是这样一个典型的代表。袁华东在平日里就是一个非常好奇的学生,凡是遇到新奇的东西,他总是问这问那,甚至于还亲自摆弄一番,弄个明白。他上课的时候很用心,任何问题也不放过。有一次,他主动问:“老师,我想做一个小制作,行吗?”教师说:“可以啊!你准备做一个什么样的小制作?说来听听!”随后他详细地陈述了自己的想法。原来他放学后,经常帮助妈妈做一些力所能及的活。有一此帮妈妈捣蒜,他突然产生了灵感,他觉得蒜臼尽管好用,但是很麻烦。刚开始捣的时候,蒜瓣完整,很容易窜出去。于是产生了一个念头,做一个大蒜挤压器。

听了他的想法,老师觉得他的构思很新颖。于是便和他一起设计制作方案,现在正在制作中。袁华东同学的举动让我深受启发。老师想:何不借此机会向全班乃至整个年级述说此事呢?在征得袁华东同学同意之后,立刻在五年级三个班中广泛宣传。通过宣传同学们受到很大的影响。几个周之后,有很多同学陆陆续续地拿着自己设计的图纸找我审阅。学习的发生起源于情景变化的刺激,科学发明往往是在刺激中产生的。

勤于点拨,创设和谐愉快的环境

教师是营造师生之间和谐、平等、民主交往的情感纽带。良好的氛围可以促使学生愉快地探究。我在教学中对于来自学生的各种提问从来不呵斥、压抑,而是给以支持、“纵容”、倍加爱护。

举例说明:校三年级的许景辉同学,老师给他们上科学课仅有半学期,可是他非常喜爱科学。什么《百科知识》、《十万个为什么》、《百科大全》等书他都看过。有时遇到不明白的问题,他就主动找老师给他讲解。有一次,他在《当代小学生》一书中,看到了“饭后百步走,活到九十九”这句话对吗?不理解,产生了疑问。于是便利用闲暇之余找老师询问。当老师详细地给他讲解了饭后轻微活动与激烈运动所产生的两种不同结果之后,他非常高兴地说:“科学老师,这回我可真正明白了这句话的意思。”兴趣的驱动,往往能使学生学习的效果事半功倍。

在教学中,教师不仅要激发学生学习的兴趣,而且在传授知识、培养能力等方面,我认为不能仅仅局限于课堂之上,应该调动学生自愿学习的主动性,随时随地勤于点拨。

举例说明:记得在一次活动课上,老师正在训练航模。有一位四年级的女学生突然问我:“老师,您说,夏天洗澡的时候,为什么在水中没有感觉到冷,而离开水之后就感觉到冷呢?”听了她的问话之后,老师没有直接回答。而是举了一个生活中的小事例。老师说:“你想想,洗手的时候,有时你没带毛巾,可是过了一会,手上的水没有了,这是为什么?”她想了一想,说:“手热,水被手上的热气给蒸发了。”老师说:“对呀!洗澡也是同样的道理。”她说:“噢!我明白了。谢谢老师!”作为一个新理念下的科学教师,不仅要有渊博的知识,而且还要有一个平易近人、善待他人、百问不厌的品德,只有这样才能创设和谐愉悦的环境。

提供实验平台,在“玩”中探究

科学课的生成主要是以探究为核心的。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。在小学阶段,作为一个科学教师,必须会充分利用学生好奇和好玩的天性,引导他们在“玩”中进行探究。要探究就要为他们提供一个实验平台。因为实验能激发学生学科学的兴趣,也能展现“玩”的特性,同时还能拓展学生的思维空间,开拓学生的视野。通过实验学生可以运用所学的知识,亲自动手,大胆猜想。例如:在教学《小米粒水中游》一课时,老师首先提出问题:同学们,怎样做才能使小米粒在水中游起来?问题提出以后,学生们列举了很多方法。此时,老师又进一步提出:“不能用手摇动或用小木棍等工具搅动,但还要让小米粒在水中游动起来,想想用什么办法?”这时有的学生说:“给水加热”。老师说:“能行吗?”此时,学生们争论不休,各持己见。为了验证这个猜想对不对,老师让同学们以小组的形式进行分组实验并提出要求:

在给水加热时,小米粒在水中是怎样游动的?

画出小米粒在水中游动的路线。

做好观察记录,以备交流。

实验要求的提出,为他们的进一步探究奠定了基础。通过实验观察各小组均取得了良好的效果,他们通过“玩”玩出了热对流的传递方式。在此基础上,老师又进一步引导,提出新的问题:

冬天,暖气是怎样是房间变暖的?

怎样让稀饭热得快?

怎样让炉火烧得更旺?

问题提出后,学生们利用已学的知识,通过争论最终得出了结论:

暖气使房间变暖是因为:暖气片周围的空气受热后迅速上升,而周围的冷空气又迅速流过来进行补充的结果。

让稀饭热得快必须采用加热传导的方法。

让炉火烧得更旺必须使空气对流。

在这一学习过程中,学生通过“玩”玩出了自我观察,自我探究、自我发现。玩出了兴趣。

科学源于生活,又要为生活服务。在教学中,教师必须密切与生产生活联系。从学生熟悉的身边现象入手,合理引导他们发现问题,探究问题。让学生在学中用,在用中学。要让学生真正觉得生活中充满科学,科学就在他们身边。

7.在科技教育中培养学生科学素养

加强科技教育是实施“人才兴国”战略,持续增强国家创新能力和竞争力的基础性工程,必须从基础教育抓起。“生活教育”理论是陶行知教育思想的结晶,在我国教育史上是划时代的创举。它与当前我们正在实施的素质教育与推行的新课程改革,其精神一脉相承。学校寓科技教育于学生平常的学习生活,旨在培养学生的科学素养。

首先,环境是最好的老师学校通过“科技走廊”、“科技橱窗”、“三小作品室”、“劳技室”等方式为学生提供多维的科技教育环境,让学生在潜移默化中接受科普教育。

其次,以科学学科教学为主阵地,全面培养学生开展科学探究活动的能力。新课程改革中的《小学科学》教材是由一个个具有科学性、知识性、趣味性、实践性等特点的活动组成的。搞好科学学科的教学有助于培养学生的创新能力、动手能力等,为学生开展科技活动打下坚实的基础。

再次,把科技教育融入我校的各项活动中,如“春芽艺术节”、兴趣小组活动、电视教育、学工活动、科技夏令营等,让科技教育贴近学生的生活。

21世纪是人才竞争的时代,是科技竞争的时代,科技人才的培养必须从娃娃抓起。陶行知先生对儿童曾提出“六大解放”,即解放儿童的头脑、解放儿童的双手、解放儿童的眼睛、解放儿童的嘴巴、解放儿童的空间、解放儿童的时间。在这种思想的倡导下,为增强学生的科技意识,提高科技素养,我们努力让科技教育走进学生平常的学习和生活。

寓科技教育于教育环境中,营造良好教育时空

(1)在教学楼中建立科技走廊

科技长廊上挂有:著名科学家的图片和简介,科技名言名句,各种现代科技的介绍,还有一些珍稀动植物的介绍。寓科技教育于隐性教育之中,有意识或无意识的对学生进行科技熏陶。

(2)教学楼各楼层设置了科技橱窗

橱窗中展示的学生作品我们会定时更换,以保证其新鲜度。教学楼橱窗展示:优秀小制作;动物标本;优秀小发明;优秀的科技小论文。橱窗中展示的这些学生科技作品蕴涵了他们的智慧,倾注了他们的心血,放开了他们灵巧的小手,拓宽了他们的科技思维,展示了他们的科技能力。

(3)设立了“三小作品室”和“劳技室”

在“劳技室”里存放了学生科技活动所需的一些材料和工具;在“三小作品室”中则陈列了历年来学生制作的优秀三小作品和动植物标本。这两个特色教室在每周固定时间开放,供全校师生参观。

寓科技教育于科学教材中,培养创新精神

新课程改革中的《小学科学》教材是由一个个具有科学性、知识性、趣味性、实践性等特点的活动组成的。上好每一堂科学课,让学生在学中玩、玩中学,注重对学生动手能力、实践能力、多向思维能力的培养。

(1)科学课的核心是让孩子们充分体验科学探究、科学发现的过程:提出问题、猜想预测、检验假设、记录信息、交流总结。通过这五个环节来发展孩子们探究解决问题的能力。

爱因斯坦认为:“提出一个问题往往比解决问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而己。而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看待旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”在科学课中学生会提出各种各样的问题,教师应该善于捕捉、发现并记录孩子的疑问,与他们共同探讨,发现其产生疑问的根源,努力培养并保持孩子们好问、善问的好习惯。

如科学三年级上册的《观察蚂蚁》一课中,学生就会提出很多问题:蚂蚁用什么来交流信息?蚂蚁怎么生宝宝?蚂蚁可以吃吗?蚂蚁怎么分雌雄?真的有食人蚁吗?……只要教师放手让学生自主观察,任其自由提问,学生肯定会有很多有趣的问题,这正是科学探究所希望的。

猜想预测是孩子自己生动建构知识的前提,是开启孩子心智,培养创新性人格的重要途径之一。在科学课上我们必须允许孩子异想天开,耐心倾听学生的每一句话,鼓励他们“求异”的精神。引导学生独立思考,想办法验证自己的猜测。在这一过程中教师要起到一个引导的作用,把研究引向一个明确的方向。

如五年级科学中《摆的研究》这一课中,让学生猜测摆的快慢与什么有关?有的学生认为摆的快慢与摆长有关,有的认为摆的快慢与摆锤的重量有关,有的学生认为摆的快慢与摆幅有关。老师并不急于把正确答案告诉学生,而是让他们自己去设计实验验证。这样,学生就会带着自己的目的去探究。

学生自主设计实验以后就进入了实验检验假设阶段,在这个阶段中我们要让学生经历一个“实验——质疑——再实验——再质疑”的过程。不可能每个实验都能一次性获得成功,在孩子实验失败时,我们应该及时鼓励学生再来一次。在整个实验验证过程中不仅提高了学生的动手能力、实践能力,更是培养了他们永不言败,不折不挠的科学精神。

如五年级科学《螺旋桨小车》这一课中,用学具中的材料一开始有很多小组都做不成功,但孩子们没有气馁,积极地寻找失败的原因。是橡皮筋绕的圈数不够?还是小车轮与轴之间的摩擦力太大?一次次地实验,一次次地改进,最后终于有不少小组获得了成功。在这个过程中,孩子们的思维在不断地发展,科学的方法、科学的态度也随之养成。

无论实验是成功还是失败,老师都要给学生足够的时间让他们把操作的过程和实验的结果记录下来。然后鼓励孩子们将自己的记录与全班同学进行交流、汇报,并与实验前的猜测进行比较,引导孩子们在失败的记录中寻找原因,在成功的记录中得到启示。

(2)在科学教材中选择合适的单元进行科技实践活动,《科学》教材中每一个单元都有一个学习主题,我们可以选择合适的单元进行科技实践活动。

比如:科学四年级《电》这一单元的最后一堂课中,让孩子们自己设计并连接了房屋模型的照明系统,比一比哪个小组设计制作得最漂亮最实用。科学五年级下册第一单元《运动和力》学习结束以后,老师可以请同学们以小组为单位自己设计并制作各种小车,然后在课堂上进行制作、评价和交流,开了一个“小车的展览会”。科学五年级下册第二单元《生物与环境》教学结束后,老师在科学课堂中进行一次演讲比赛,主题是“保护珍稀动物,维护生态平衡。”而科学六年级下册第一单元《机械和工具》老师则以制作一份科技小报来结束整一单元的学习。

寓科技教育于各项活动中,提高科技素质

(1)学校每年四月都会有一次历时较长的“春芽艺术节”,在这个艺术节中有一个内容是“科技创新月”,在这个月中,学生可以制作自己拿手的小制作和小发明,也可以写写小论文和科技金点子。最后,在科技月即将结束时,由学校的大队部和所有的科学专职教师评选出优秀的作品和获奖的同学。获奖的同学可以得到一定的奖励,而优秀的作品则收藏到“三小作品室”和“科技橱窗”。

(2)学校每周三下午是兴趣小组活动,其中有“科技创新班”和“标本班”。指导“科技创新班”的老师是学校专门从校外请来的专家。通过这样的兴趣小组活动,学生们的科技实践能力得到了提高,创新能力也得到了较好的培养。

(3)开展科技电视课程,科技教育,除了学生自己动手做外,更多的是对科普知识的了解,感受社会进步、生活质量提高离不开科学发明和技术创新,进而树立学习现代科学、弄清科学道理、尊重科学事实、热爱科学真理、学会科学的生活等观念。因此,学校在每周都要安排固定时间的电视科技教育时间,专门播放一些科普教育类的影片,如《蓝猫淘气3000问》、《蓝色星球》、《环球小旋风》等。让学生在轻松的电视课中,了解我们的世界、做一个有科学头脑的现代人。

(4)学校每学期都要组织三年级以上的学生参加一次学工活动。学工活动在绍兴市青少年活动中心进行,那里有专业的教师,有完备活动的工具和材料,也有足够的活动场地。孩子们可以在这个活动中种植花草,亲手制作糕点,做一回小木工,进一次五金小工厂,他们可开心了。

展望新时期,青少年科技教育工作任重而道远,只要我们把握机遇,开拓创新,勇于实践,扎实工作,一定能在青少年的科技教育领域中做出贡献。

8.利用科技资源培养学生科学素养

小学《科学》课程的主要目标就是培养小学生的科学素养。我们在教学实践中怎样实现这一目标呢?这是我们每一个任课教师思考的问题。科学素养的培养,以学生的探究科学的兴趣为切入点,倡导在活动中学,借助具体事物来学习科学。实践证明,充分利用和挖掘校内的科技教育资源,能有效增强小学生的科学意识,培养他们的科学方法。

皮亚杰认知发展阶段论告诉我们,小学生正处在具体运算阶段和形式运算阶段,他们需要借助一定的具体事物来理解科学现象,有效地学习科学知识。所以,对小学生加强科技教育,培养他们的科学素养,主要途径是充分利用学校内部和外部的科学教育资源来实现。如何在新课程理念指导下,有效地利用和挖掘校内外教学资源,开展科学教育活动,培养小学生的科学素养,是摆在我们教育工作者面前的一个重大课题。

利用学校原有的绿化作物,通过上网或访问等方法,给它们挂上牌子,标明“名称、原产地、生活习性”等,使校内的花木有了名片促使学生关注校外的花草树木。在科技宣传栏张贴学生的科学小征文,定期对学生科技作品进行展示。校园环境资源内容充满童趣,形式多样,特别吸引同学们驻足凝视、叹为观止,构成了校园内独具魅力的亮丽风景线。

我们要利用科学课堂教学的有限时间,培养学生科学探究的方法。科学教育的重要目标就是向学生传授科学探究的方法,让学生在实验研究中学生自己去提出问题、作出假设、设计实验、得出结论并初步运用。所以,我们要让学生在课堂内尽量多地进行科学探究,应充分挖掘实验器材在科学课堂教学中的作用,让学生在“玩”中取乐,乐中有悟,并努力把这种研究延伸到课外,引导学生自己发现问题,自觉开展探究。

教育师资扩面

我们除了科学专兼职老师外,还充分利用另外各学科教师的个人特长或人格魅力,在各学科的课堂教学中,渗透对学生科学方法的指导,努力创造条件,提高学生的整体素质,为提升学生的科学素养奠定基础。

例如,在《信息技术》课上,我们要求老师教会学生怎样在网络上查找科普资料;又如,部分老教师虽然他们没有从事科学教学,但他们在农业种植和养蚕等方面有丰富的经验,而且他们也乐意为学生在校内开辟种植园、饲养场。这些老师不辞辛劳,他们利用“地方课程”等教学时间,对学生进行某个科学专题学习的悉心指导。

教育场地扩容

实践证明,许多科学研究只局限在教室里是收效甚微的,我们完全可以走出教室,利用校园内现有的教育场所和资源,对学生进行科学教学。例如,当我们教学《植物的叶》时,就可以走出教室,观察校园内各种花草树木的叶子;在教学“风的等级”这一内容时,让学生看工厂烟囱冒烟、国旗飘扬和树枝摇动的情况,以判断当天风的等级状况;在教学种植凤仙花时,要求组织学生有秩序地到校内科技实践基地,种植并观察凤仙花的生长过程,使学生学习科学不仅仅是停留在书本上……

以上这些例子不胜枚举,走出课堂的目的,最终还是要回归于课堂,课堂教学始终是科学教学的主阵地,小学生从感性到理性认识的过程中,学生需要教师进行方法论的引导,以便学生挖掘出更多、更有价值的学习资源。

小学科学课程的特点,决定了在教学方式上必须要求学生充分利用课外时间,结合校外的生活资源,学以致用,确立学生的科学概念,从而提高学生的科学素养。

我们都说“父母是孩子的第一老师”,是学生校外学习的组织者,我们应有效利用学生的父母亲等家长资源,发挥学生家长各自的优势,挖掘他们的潜力,让学生在家长那里学到更多的科学知识和技能。同时,学校要求家长为孩子营造一个良好的家庭环境,努力让每位学生生活在一个学习型的家庭氛围中。例如,当许多学生学会了电脑的基本操作方法,家庭有了电脑,他们可以快速查阅,使学生学到更丰富生动的科学知识。

我们的学生成长在农村,有广大的空间。我们必须要以大自然作为学习的对象,河流、工厂、农田、花草树木等,都是科学学习的重要载体,也是开展相关科技活动的学习资源,在适当的时间到达适当的地点,用适当的方法来进行教学活动。如学“动物”、“植物”单元时,要求学生在校外的田野上完成,注意花草树木、鱼虫鸟兽等,并记好科学观察日记。

我们充分利用校外的科普读物。我们认为如果让学生的学习仅限于课本知识,那么学到的知识可能是单调的、片面的,有很大的局限性。例如,太阳系的“九大行星”中的冥王星已不再是行星,从此太阳系只能有“八大行星”了。因此,要让学生明白,科学是在不断发展的,仅学好教科书是远远不够的。教师要有意识注意这类信息,引导学生从丰富的课外阅读中去获取广泛而深入的知识。我们定期向学生推荐优秀的科普网站,如中国科普博览网、中国网上动物园等,还介绍网络上的有关科普读物和社会上出版销售的科普图书,要求学生及时阅读并作好学习笔记,学生的学习笔记要有组织地进行检查评比,并与学生期末总评挂钩。

我们还可以利用电视、广播、电脑等传媒,丰富学生的科学知识。电视方面,仅中央电视台,就有科技教育频道CCTV-10,有《人与自然》、《动物世界》、《中国旅游》等十多个栏目。还有国家、省、市各级的教育频道。我们可以给学生提供这些电视节目的时间表,让学生去自由选择收听或观看,引导学生在享受快乐闲暇的同时,学习到了科学知识。

小学生科学素养的培养不是一日之功,需要我们在教学、生活的方方面面去体会,去引导,培养学生的科技兴趣浓厚,养成良好的学习习惯,不断提高科学实验、科学探究的能力,实现科学教学的目标。

9.利用“小实验”培养学生科学素养

九年义务教育人教版《初中物理教科书》中,每章节课后都有“阅读材料、小实验、小制作”等内容。这些“小资料”内容丰富,涉及面广,是培养学生科学素养的好教材,若把课后的“阅读材料”与教学过程融合起来,并且安排好课后“小实验、小制作”活动,对全面提高学生的科学素养,会起到一定推动作用。本文谈谈处理课后“小资料”时的一些做法。

利用“阅读材料”,树立热爱科学的信念

现在有些学生认为自己很笨,今后不可能在科学事业上有所贡献;还有一些学生在学习中存在着怕吃苦,不勤奋,又想取得好成绩这种不切实际的想法。在教学中,教师要根据教学进度恰当地利用“阅读材料”有目的地介绍科学家为科学事业锲而不舍,敢于献身的精神。

如:讲到“白炽灯”时,介绍发明大王爱迪生,一生获得专利的发明就达1300多种,为找到做灯丝的最好材料,先后实验1600多种材料。在研究白炽灯的过程中,爱迪生和他的助手们常常连续几天几夜不停地实验,吃住在实验室中。这位只上过三个月小学,全靠自学成才的大发明家,除了自己动手实验,还夜以继日地阅读科学书刊和学术论文。有一次他的朋友当面称赞他是天才,他笑了笑说:“天才不过是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水。”

充分利用“阅读材料”不失时机地介绍科学家的事例,使学生从科学家身上学到热爱科学,实事求是,勤奋好学,刻苦钻研的精神,从而树立起为科学技术发展而发奋学习的坚定信念。

利用课后“小实验”培养科学探究能力

教科书后有些“小实验”课堂上是没法完成的。因此应引导学生利用课余时间,采取灵活形式开展活动。

如“筷子提米”、“巧找中心”、“真空不能传声”、“观察大气压随高度变化而变化”等小实验可让学生回家后单独探究,培养学生独立思考,观察分析能力,尝试科学探究的方法。有些学生回家找材料自己动手做实验,简单易行,效果极佳。如用橡皮泥证实大气压的存在,研究沉浮条件等。这些实验增强了学生科学探究的自信心。有些“小实验”学生之间可以进行小组合作探究。如“你对地面的压力有多大”、“比比谁的功率大”、“纸锅烧水”等这些实验,两个以上学生可以结合成一个小组进行探究,小组之间通过“提出问题”,然后小组成员都猜想与假设,共同讨论得出结果,可以做到各抒己见,取长补短,不论实验成功与否,重在参与,培养学生的合作精神。提高学生科学探究能力。

利用课后“小制作”培养创造能力

有位学者说过:“听来的忘得快,看来的容易忘,自己做出来的一辈子也忘不了。”因此我在初中物理教学中,都把课后“小制作”留给学生利用节假日制作。这样学生可以有充分的时间自找材料,自己设计,独立动手,独立思考,充分动脑,动手实践操作,并不断改进、创新,使之成为精品。

如有的学生把书本上介绍的“真空照相机”加以改进,筒身可以伸缩,后面加上遮光布,使成像效果更明显;还有的学生在学过重力知识之后,回家制作了一个水平仪,后来又带到学校,经同学们建议,老师指导,又在此作品基础上增加了一个量角器,这样的水平仪既能检测台面是否水平,还能检测出倾斜角度的大小;有些同学还利用废旧材料组装作品,如废旧近视镜与老花镜组装简单望远镜等。

通过“小实验、小制作”活动,把机会留给学生,逐渐培养学生在动手中学会了动脑,在动手中学会了发现,学会了创新,培养了创造能力,养成了在实践中探索,探究的科学素养。

10.利用课外活动培养学生科学素养

陶行知先生说过:“你们知道现在是一个科学的世界。科学的世界里应该有一个科学的中国,科学的中国要谁去创造呢?要小孩子去创造!等到中国的孩子都成了科学的孩子,那时候,我们的中国便自然而然的变为科学的中国了”。培养队员爱科学的思想素质,引导队员学习科学知识,为将来建设祖国服务,打下基础是我们的任务,这实际上也是爱党、爱祖国的一种表现形式。所以我们有责任去开展好爱科学的教育活动,把队员都培养成学科学、爱科学、勇于探索科学的孩子。

科技教育是面向全体的教育,这符合少先队“组织起来再教育”的全体教育原则。因此,少先队科技教育第一步是普及活动,达到普及教育。我们采用的方法是先在基地上开展劳动实践,人人参加。在教室里开展科技教育班队课,人人获得教育的机会。班队开展小制作展览,人人有机会露一手。

积极参与和辅导

教师作为教学活动的组织者和实施者,应积极参与和热情辅导,不断地观察和发现学生的心理素质和能力所为,因势利导,培养他们各自的创新意识。

学生大多喜欢航模飞机和风筝的制作及放飞。但多数学生由于缺乏制作技巧和飞行知识,只能做成而不能调准,往往飞不高飞不稳,甚至一飞就栽倒。我们老师要身临其境,言传身教,积极参与和及时进行辅导。同时还采用典型引路的办法。我们首先要对一批历次比赛中飞得较好的“小行家”进行培训提高,而后让他们在班中进行操作演示。同学们得到启迪后,在制作中都能注意两翅的对称性和平衡性、头尾的轻重比例等关键,各自想出了行之有效的办法,小心翼翼,精心扎制,又经过反复的放飞调试实践,很快掌握了性能,普遍获得成功,各班都涌现了一大批能手。经过老师的参与和针对性的辅导,使每个学生增强了想象力和动手能力,进一步激励了学生不断探索科学的热情。

进行因势利导

学生在小飞机飞行的成功性上取得了一些成绩,我们老师就要因势利导,在如何提高飞机的留空时间上,再激发起学生的创新意识,启发同学运用学到的知识去解决问题。所以同学们自然而然地想到小飞机的原动力,他们在橡皮筋的扭动性、耐用性方面作了好多探索,有的放在植物油中浸,有的在不增加长度的基础上,自制了非常耐磨的橡皮筋,有的设想着用无线电摇控,用电动作动力,不断拓宽创新思维的空间。这样,不但使学生的思维有了再发展,更重要的是培养了他们锲而不舍、勤奋钻研的精神。

提升创造作品

培养学生的再创造能力,学生的小发明、小制作毕竟是粗糙的、不完美的,好多是属一般性的题材制作。即使有的题材较好,但做工不精巧或不能体现其科学性。我们搞小制作,不仅仅是为了竞赛,主要是通过制作过程激发学生的创造思维和创造能力,因而不能为了选优,轻易放弃一般作品,而应力求提升每一件作品,使学生的思维得到再开发的机会。所以我们老师要在每次征集小制作、小发明的作品中,除了细致观察,分类选择外,重点放在对每件作品的辅导和指点上,引导学生去粗求精,使作品重放光彩。

如有两位女同学,平时喜欢作纸工制作,在班主任的引导下,他们利用平时节假日空闲时间,用白色的废旧铜板纸,折叠成一只坐着的天鹅,与众不同的是做工很为精巧,但美中不足的是,作品缺少气质,显得呆板。老师指点他们进行再创造思维,激发他们的创造灵感,要求尽量使作品能够静中有动,富有艺术色彩。两位学生经过一番的苦思和再创作,终于把这只天鹅做成展示着双翅,泼打着激起浪花的“天鹅戏水”作品。充分体现了作者热爱大自然,热爱生活,敢于奋发的情怀。

组织比赛活动

巩固兴趣、展现科技成果、强化科技信心,学校经常要把学生组织起来,向他们讲解相关的科学技术知识和最新的科技动态,让学生从小撒下爱科学的种子。在活动中,让队员、学生接受科学知识的熏陶,懂得科学的重要性,同时让他们在活动中亲手实践和亲身体验,多动手动脑,提高科技意识。最让学生们欢天喜地的是学校开展的各种活动:“科技周科技作品展”、“班级篮球赛”、“演讲辩论赛”、“小发明、小制作、小论文比赛”、“小学生风采赛”、“器乐演奏赛”、“书画摄影展”、“地球日环保漫画展”、“电脑制作大赛”任他们挑选;“热门话题讨论”、“班级歌咏赛”……让学生有充分的展示自我、提高自我的空间。一次活动,少则一节课,多则三五天。在那些忙碌的日子里,学生们互相被热情、勇气、活力和自信精神深深地震撼着,他们尝试、展示、爆发、艺压群芳、技压群雄、掌声如潮,为鲜花激动,为成功陶醉。在活动过程中,学生们的科技兴趣得到了巩固,科技成果得到了展现,科技信心得到了加强。

总之,学校辅导员要在科技教育活动中,根据自己所在学校的不同环境、学生的不同条件,找出自己所在地方开展科技教育活动的方法内容,总结出自己的经验,完成课题的研究任务,写出论文,通过科技教育活动的探索,来认识农村科技教育存在的优势和条件,找到农村小学少先队开展科技教育活动的方式方法,为完成培养社会主义事业建设者和接班人创造条件。

11.在语文教学中培养学生科学素养

培养学生创造能力情感是人对客观事物所持态度的反映。一旦学生对科学中涉及到的事物比较熟悉了解时,就会体验到一种情感。这种情感,反过来激发他们学科学、爱科学、向往科学的积极性。小学生尤其需要培养这种情感。

从观察认识中,培养学生爱科学的情感

心理学研究告诉我们,情感和认识过程紧密联系着。客观事物只有当它被认识了的时候,才有可能引起人的情感。遵循这一心理学观点,教师指导学生观看中央电视台一套每晚7时55分,播出的《科技博览》节目,并要求每生将观看到的题目及内容记下来,第二天到校后同桌同学相互交流。为了督促学生自觉观看这个节目,教师特意设计了“看中央电视台科技博览记录表”,要求学生每晚看后填上时间、题目及大致内容,一个月后交给我。教师还向学生家长发通知,要求家长给予配合支持,共同做好这项工作。教师自己也坚持每晚必看这个节目,以便和学生谈心。经过一段时间的节目观看,学生感到这个节目有趣。由不知“科技博览”这个节目,到渐渐认识这个节目,并且喜欢这个节目。“科学”这个含义,对小学生说是比较模糊的,抽象的,只有通过具体的事物指导观察认识,才会深刻领会其实质。真情来源于实感,实感才能产生真情。通过一年来坚持让学生看“科技博览”的训练,学生从中领悟到科学的含义。对此,学生对科学也产生了喜爱之情。

从学科渗透中,培养爱科学的情感

小学各学科都蕴含着丰富的科学教育资源。在学科中渗透科学教育,加强各学科与学科的联系,可以提高其效益。教师要在吃透教学大纲、教材,挖掘教学内容中的科学教育因素,努力完成科学思想的确立、科学知识的传授和科学能力的培养这三大任务,把科学教育纳入学科教学目标中去。然后根据自己对教材的体会和学生的实际情况创造性地使用教材,达到“源于教材,又优于教材”的教学效果。

语文学科中涵盖的科学知识面较广泛,小语七、八两册课本中的就有10多篇课文是传授有关科学知识的,教师就要紧抓内容,重点启发诱导,培养学生爱科学的情感。如《青蛙的眼睛》一课、是一篇儿童科普文章,说明科学家们根据青蛙眼睛的特点,研究制成了指挥飞机的飞行或降落的“电子蛙眼”;《航天飞机》一课,用拟人化的手法,通过一架银色飞机两次遇到航天飞机的情景,具体向人们介绍了航天飞机的特点和作用。通过这些课文的学习,让学生从阅读中领悟到科学技术的神通广大,与我们的生活有着密切的联系。学习了《李时珍》、《一定要争气》等课文后,让学生领悟到:学科学、用科学必须要有踏踏实实的求知态度,坚韧的毅力和无私奉献,报效祖国的志向。

从课外阅读中,培养学生爱科学的情感

阅读活动伴随着情感过程,运用情感迁移规律,激发学生学科学的欲望。对此,我采取以下做法给予指导。

(1)设法创造阅读环境,拓宽学生的知识视野

我发动学生订阅适合少年儿童阅读的《少年科学》、《小学生时代》等读物。要求学生认真阅读这些刊物,并要求有记录。同时还鼓励学生去校图书室和县图书馆办理借书证,充分利用课余时间,阅读课外书。学生做到人人手中有二册固定的读物和人手一卡的借书证。阅读有了环境,学生从大量的读物中学到了许多科学知识,真正拓宽了知识视野。

(2)利用情感和需要的关系提高阅读水平

除定期组织相互交流阅读方法、体会外,还利用中队活动时间召开朗读会、故事会、主题中队会等,让学生感受学科学的乐趣。如《畅谈科学家故事》、《科技“星”光灿烂》等主题会上,学生以小品、相声、舞蹈、诗朗诵、快板等形式,向大家畅述了从课外读物学到的科普知识。同学们纷纷叙说:卫星在我们手上起飞、火箭在我们队鼓中闪光,小小航模游进了小河,激起了一朵朵欢乐的波浪。别看我们今天的“玩意儿”太小,明天就会长成大树棵棵,我们的队伍里,将会走出无数个爱迪生、瓦特未来的史册里,将记载数不清的张衡、沈括……学生们在不断满足求成、求知、交往、倾吐等需要的过程中,阅读的兴趣倍增。阅读水平不断提高,学生爱科学、学科学的情感也倍增。

(3)处理好导与作的关系,激发习作激情

在阅读课外书籍的过程中,我要求学生每天读一篇(本)课外书,反复体会作者的思想感情及构思,并作记录。结合课外书,写一些读书笔记,仿写一些段落。特别是阅读科普文章后,教师要引导他们发挥想象,撰写一些假想发明的小文章。

从实践活动中,培养学生爱科学的情感

实践活动是形成和发展儿童情感的重要途径。学生参加了具体的实践,就能所感有所得。

(1)强化课内活动

课堂是科学教育的主阵地,教师要经常性开展主题班会教

育,针对一些科学教育问题进行探讨,让学生经历思考、讨论,分析研究的过程,增强学生的科学意识和能力。如《你知道哪些科学家》主题会,学生多者能说三、四十个科学家名字,少者也能说出一、二十个科学家的名字。通过收集科学家的故事,让学生从中了解到科学家研究发明是来之不易,使学生对科学家产生敬佩之情,同时也激励学生从小勤奋学习,长大成为祖国的有用人才。

(2)优化课外实践活动

课外科学活动作为课堂教学的补充和拓宽,大大丰富了学校科学教育的内容和形式。我做到了校内与校外相结合,让学生走向自然,走向社会,在社会中思考。

(3)让学生亲自动手

由于学生在感受科学知识的同时,小制作、小发明的思维能力也得到培养。教师要有意识地安排一些活动培养学生的动手能力。发动学生编“科技小报”,把《少年科学》每期上的飞机或军舰模型剪贴成型,制作风筝举行比赛,为玩具厂设计玩具图形等等,让学生动手制作,搞创造发明既受学生喜爱,又培和创新精神。

12.在常识教学中培养学生科学素养

未来社会将是一个高度信息化的社会、知识发展型社会,它需要更多具有不断学习、探索新事物能力的人。为适应科学技术高速发展和经济全球化的挑战,已开始把注意力放在培养学生一系列新的能力上,特别要求学生具备迅速地筛选和获取信息,准确地鉴别信息的真伪,创造性地加工和处理信息的能力,并把学生掌握和运用信息技术的能力作为和读、写、算一样重要的新的终生有用的基础能力,在知识经济时代,信息素养已成为科学素养的重要基础。每一个生活在科学技术高速发展时代的人,从小就明显地感受到了科学技术所带来的种种影响。因此,从小就必须注重培养学生良好的科学素养,通过科学教育使学生逐步领会科学的本质,乐于探究,热爱科学,并树立社会责任感;学会用科学的思维方式解决自身学习、日常生活中遇到的问题。

科学素养的主要内涵

一般说来,学生的科学素养应涉及到三个方面:

第一科学态度、情感与价值观;

第二科学探究的方法与能力;

第三科学知识与技能。

学校的科学教育要以促进每个学生的发展和全面提高青少年的科学素养为核心,以培育科学态度、情感与价值观为主导,以发展学生创新精神、形成独立思考和探索实践能力为重点,以适应学习化社会所需要的基础科学知识及其技能的学习为基础,以理解科学、技术与社会的关系为背景,在自主学习过程中养成科学的行为和习惯。要把作为科学实践指导与规范的科学思想(包括科学态度、科学精神),以及它所应用或创新的科学方法与科学知识的教学结合起来,克服单纯传授知识的不足,帮助学生在学习科学知识的同时也受到科学思想与科学方法的熏陶,从而培养比较全面的科学素养。

在进行科学知识教学中,把科学与技术的社会功能以及社会、技术对科学发展的推动作用渗透进去,帮助学生了解和认识它们之间的相互作用与相互关系,特别是自然科学对经济发展和社会进步的作用与意义及其在实践中的运用,从而建立起比较符合时代特征的科学观和以科学实践服务社会、服务祖国的自觉意识,并学会在实践中逐步综合地加以运用。

培养学生科学素养的原则

(1)力求体现科学本质

科学本质的内涵是多方面的,其过程是科学探究活动,其成果是科学理论知识,其认知主体是科学家,其活动规范是科学精神,其社会功能是促进社会的物质文明和精神文明建设。我们要从这种广义的观点出发,把对科学教育和科学素质的理解,建立在这种对科学本质的认识基础上。科学教育不仅要涉及到科学知识的传授,而且还要涉及到科学探究能力和科学精神的培养,以及对科学、技术与社会关系的认识。

(2)全面提高科学素质

根据上述广义的科学本质的观点和科学教育的内涵,科学素质就不只是科学知识一个方面,还涉及到科学思想、科学方法和科学精神等方面。

(3)普及性、基础性和发展性相统一

确定学生应具备的科学素质的具体内容,应面向全体学生,而不是少数精英分子,所以它应该具有普及性。同时还应考虑到学生的年龄特征和认知特点,小学生正处于学知识、长知识的阶段,正处于从具体形象思维向抽象思维过渡的阶段,对其进行科学素质的教育应与这种特点相符。要选择那些对他们这个年龄段来说是最重要、最基本的科学素质。此外,还必须面向世界,面向未来,面向现代化,全面考虑基础性与现代化的关系,基础性与发展性的关系,要选择那些与现代科学技术的发展有关,与学生今后终身学习有关,又是他们能够接受的、能反映时代特征的新内容。

培养学生科学素养的途径

小学常识学科是现阶段对小学生进行科学启蒙教育的课程,它非常重视培养学生学科学、爱科学、用科学。因此,在教学中培养学生的科学素养就成为常识教学目标重要的内容,也是常识教师义不容辞的责任。在平时的教学中,我们努力以新课程标准的基本理念来指导我们的教学,让学生亲身经历一些以探究为主的学习活动,培养他们的好奇心和探究欲,发展学生对科学本质的理解,使学生学会一些探究解决问题的策略,力争为学生今后的学习和生活打下较好的基础。

(1)挖掘教材因素,普及科学知识

科学知识在科学素养中起着基础性的作用。人们的科学素养不高主要在于科学知识的弱化。作为常识教师,我们要教育学生努力学习科学知识,不断强化科学意识,用科学知识武装自己的头脑,用科学素养撑起前进的风帆。

①获得基本的科学知识“为什么会打雷下雨?为什么有冬天夏天?”学生不知道的奥秘有万万千千。常识课作为一门独立的学科,有其独特的认识对象。它以学生常见的事物和现象为主要认识对象,涉及到生命世界、物质世界、地球和宇宙等诸多科学知识领域。

我们要充分发掘教材,通过常识课的学习,使学生知道与周围常见的事物有关的科学知识。如中高年级教材中既有探索自然界物质是相互联系的内容:绿叶制造养料与水分、阳光的联系,种子的萌发与空气、温度之间的关系等,也有探索自然界物体运动变化规律的内容:热的传导、月球的变化、生物的进化等等。我们通过这些知识的教学,能使学生初步掌握了一些自然变化的规律。

②培养科学的世界观充分发掘教材,培养学生辨证唯物的世界观。在常识教材中,到处蕴涵着“自然是有物质组成的”,“生物是不断进化的”,“自然界的物质是运动变化的”,“历史是人民群众创造的”等辨证唯物主义世界观。

我们应教育学生用辨证唯物主义的观点看待世界,看待世界与人的关系,要教育学生相信科学破除迷信,要让学生知道世界是可以认识的,懂得一切事物是按自身的规律不断运动变化的,事物之间是相互联系相互影响的。我们可以通过教材提供的各种具体的常见事物和现象,如花草树木、鱼虫鸟兽、月相变化、物体运动、人际交往等等,使学生从感性上认识各种事物和现象,不断积累感性经验。有了这些基础,学生将来辨证唯物主义世界观的树立也就水到渠成了。

(2)通过实践活动,掌握科学方法

科学方法是科学素养的重要组成要素,是科学的认识方法。我们要改革传统的教学模式,积极引导学生从客观实际中探求知识,让学生在科学探究中收集信息、处理信息,并从中获得新的知识。这样他们得到的才可能不仅仅是知识,还有科学思想和方法等。因此,在常识教学过程中,我们要善于通过科学探究活动使学生掌握一定的科学方法。

①培养实验、观察、制作的能力常识课中有大量的观察、实验、制作等活动,我们让学生亲自动手进行观察实验,使学生不仅从中学习科学知识,获取探索乐趣,还培养了科学的行为方式。

在实验方面,指导学生认识和使用一些简单的仪器,学习初步的设计实验的方法,会做一些基本的分组实验,包括验证性实验、探索性实验和测定性实验等等;

在观察方面,指导学生观察各种事物现象的观察方法,包括明确观察目的,把握观察重点,有计划有步骤地按顺序观察、多角度观察,边观察边思考、边观察边研讨、边观察边记录等等,从而培养学生认真细致的科学态度,掌握基本的科学方法。

在制作方面,指导学生制作一些简易的科学模型,如岩石标本、昆虫模型、植物标本等;还要让学生能综合运用所学的知识,制作一些带有创造性的科技作品。

②传授科学探究的方法在探究实践活动中,我们教给学生“提出问题——作出假设和预测——计划与实践——结论与思考”的科学研究的基本方法。在教学“水的浮力”时,其中有这么一个环节,我们刚完成让浮在水面的潜水艇下沉的实验。这时,有学生就提出了怎样让沉在水底的潜水艇浮起来的问题。老师及时表扬了这位同学,并要求大家分组讨论、动手试试怎样解决这一问题。结果在同学们讨论、实践的基础上,在教师的巡回指导下,各实验小组均提出了自己的假设,并通过实验来进行验证,最终圆满解决了这一问题。使学生在真刀真枪搞科学的过程中,学会了科学探究的方法,获取新知发展能力。

我们还教给学生记录与整理、思维和逻辑等科学研究的方法,使学生逐步养成从实际出发、实事求是分析问题的习惯,养成他们全面而不片面、联系而不孤立、发展而不静止地看问题的习惯,从而使学生学会良好的科学方法。

③关注探究过程,倡导科学精神科学素养的核心是科学精神。它是一个人在处事行事中所具有的一种精神气质,是一种执着的探索精神。有利于小学生形成科学的认知方式和科学的自然观,并将丰富他们的童年生活,发展他们的个性,开发他们的创造潜能。

科学精神只有在科学实践中才能真正养成。新课程标准指出“科学探究是科学学习的核心”,学科学的中心环节是探究。学生们应该在积极地参与科学探究的过程中逐渐对自然界有所认识。对从学生们所亲历的事物中产生的一些实际问题进行探究,是科学教学所要采取的主要做法。应该尽可能地提供机会让学生在他们力所能及的范围内从事科学探究。科学探究活动在科学学习中具有重要价值:通过“做科学”(即“科学探究”活动)来学科学,在这一过程中学生们就可以把科学知识与观察、推理和思维的技能结合起来,从而可以能动地获得对科学的理解。因此,在教学中我们尽可能给学生提供较多的活动方式和活动机会,使学生在科学实践中锻炼、学习和体验,使他们在实践中享受科学探索的乐趣,在实践中萌生科学精神。

科学精神就是实事求是的精神,我们让学生懂得对任何发现都应该问一下是真是假,可靠还是不可靠。所谓的“眼见为实”,也有它的局限性。例如太阳的东升西落现象恰恰是地球围绕太阳自西向东运动的反映。“实践是检验真理的唯一标准”。任何一个科学结论的产生都必须通过实践的检验,必须采取科学的方法。我们让学生懂得,只有按照科学方法设计的,在严格的科学检查和验证下进行的实验,才具有科学意义。

辩证的怀疑和批判意识是科学精神的内在要求。其实,书本上的东西和权威们的说法,都是在当时当地的客观情况下得出的结论。如果爱因斯坦不突破牛顿关于时间和空间的观念,就不可能提出相对论。敢于怀疑,善于怀疑,才会去钻研、去创新。所以,我们鼓励学生解放思想,大胆猜想,大胆向教师质疑问难,树立起肯疑、敢疑和善疑的优秀品质。

利用现代信息进行培养

21世纪人类已全面进入信息时代,并以计算机网络在人类社会生活中的全面深入运用为特征。网络化社会的交往超越了时间和空间的限制,使不同地域、甚至不同时代的人展开便捷的交往,网络又使全球的信息资源以多种不同的方式实现集约化共享,使人们便捷获取。这是人类历史上迄今为止所发生的最深刻的社会变革之一。因特网促进了科学探究中搜集整理信息、思考与讨论、表达与交流的作用。在进行“南极见闻”、“宝岛台湾”等地理课文的教学中,我们要充分发挥网络的作用,教师先从因特网上下载大量有关的信息,课堂上让学生从网络中通过查询、检索,使学生获取大量的信息、得到多种学习材料,同时也培养学生自主学习的能力;还可以把因特网中的学习资源作为分析、思考、探究、发现的对象,以帮助自己理解原理,并掌握分析和解决问题的步骤。学生之间也可以进行分组讨论,彼此之间进行交流,表述观点,对同学的学习结果进行分析、评价。也就是我们提出的“资源支持、问题发现、智慧共享、动手创造。”

总之,培养小学生的科学素养是全面实施素质教育的要求,是时代和民族发展、科学技术对未来人才素质的需要。小学常识课是培养学生科学素养的主阵地,在教学中,我们一定要采取多种有效措施,要积极普及现代科学知识、倡导科学方法、弘扬科学精神,大力提高学生的科学素养。

13.在物理教学中培养学生科学素养

人的素质是多方面的,其中科学素质是很重要的一个方面,在当今科技发达的时代,只有具备了一定的科学素养,才能适应这个社会。培养公民的科学素养是中学物理教学的一个重要目的。使学生能够亲身体验物理规律的发现过程,有助于培养学生对未知事物的探究能力,培养科学的精神和态度,提高他们的科学素养水平。本文试图依托新课革,探讨在中学物理教学中培养学生科学素养的教学策略,以期对本人和广大一线教师有所启迪和帮助。文中首先对科学素养的相关理论进行了阐述,指出加强科学素养培养的现实意义,继而结合具体的物理教学,探讨了有效促进学生科学素养培养的教学策略。最后,又讨论了促进学生科学素养培养的辅助策略。

当代中学生作为未来社会发展的中坚力量,他们的科学素养水平的高低,将直接决定我国未来的发展和进步。中学物理教学的一个重要目的就是培养公民的科学素养,其中最为重要的就是对未知事物的探究能力和热情,即对待未知事物的科学态度和科学精神。

培养科学素养的主要内涵

人的素质是多方面的,其中科学素质是很重要的一个方面。它主要有以下四方面内涵:

(1)科学知识

知识是人们对自然和社会的认识结晶。它由许多科学用语、基本概念、基本原理、基本规律组成。它是人类世世代代积累和传递下来的宝贵遗产。知识在科学素养中起着基础和核心的作用。没有科学知识就根本不可能有科学能力。

(2)科学技能

技能是构成科学素养的第二种要素。科学能力是在一定的科学知识和技能的基础上形成和发展起来的。技能包括观察、实验、思维和创新等因素。这四个因素并不是孤立的,在科学探究的过程中共同作用的。

(3)科学方法

科学方法其实就是人们认识自然的方法。从方法论的高度看,方法要素主要包括数学方法和逻辑方法。学校在教学实践中应当重视对学生进行科学方法要素的培养。逻辑方法是指科学的思维必须合乎逻辑,并具有严密的逻辑性。逻辑方法可分为:比较与分类、类比、归纳与演绎、分析与综合、证实与证伪等。

(4)科学精神

精神是一种非智力因素。精神的要素主要包括兴趣、情感、意志、作风等。

兴趣是人们对事物的特殊认识倾向;情感是人们对客观事物态度的反映;意志是在科学活动中克服困难,不畏难险、向上攀登的心理特征;作风是科学研究取得成功的重要保障。

综上所述,科学素养是指人们在认识自然和应用科学知识的过程中表现出来的内禀特质。前者指人们对知识的识记、了解、理解和掌握;后者指人们应用科学知识的能力,以及发现新的自然规律的能力。因此,科学素养是人们能够认识自然和应用自然规律的特质。

教学中提高科学素养的途径

在物理教学中,培养中学生的科学素养是至关重要的,但良好的科学素养是不能靠外部的灌输得到的,而是在学生的学习活动中,在学生积累知识的过程中逐步获得的。即让孩子们充分体验科学探究、科学发现的过程,提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作,发展孩子们探究解决问题的能力。基于以上教育理念,在实际教学过程中应从科学素养的几个因素的角度去培养学生:

(1)培养学生的科学态度和价值观

①科学精神的培养结合教学内容有意识地向学生介绍一些科学家在科学探索中所表现出的科学精神。使学生能从中受到激励和感染。如向学生生动地介绍物理学家爱迪生的时候,向学生讲述他为了寻找合适的白炽灯灯丝材料,选择了1600多种材料做试验,最后终于制成用碳化棉作灯丝的高真空白炽灯泡,使灯泡的使用寿命增强了100多倍。通过生动的例子,使学生懂得像他们这样在进行科学研究过程中所表现出来的精神,就是科学精神的典型体现。

科学精神也是实事求是的精神,我们应该让学生懂得我们要对任何发现都应该问一下是真是假,可靠还是不可靠。“实践是检验真理的唯一标准”。任何一个科学结论的产生都必须通过实践的检验,必须采取科学的方法。应该让学生懂得,只有按照科学方法设计的,在严格的科学检查和验证下进行的实践,并且要求在相同条件下实验必须可以重复进行,才具有科学意义。

②科学态度的培养科学态度的培养首先要求教师必须以身作则。教师在日常教学中要起示范作用,在演示时,教师应充满自信,神态自若,通过教师规范、熟练的操作,整洁、美观的演示,成为学生学习的榜样。教学活动中的一丝不苟,操作的严谨、规范,如实记录实践结果等良好的态度都时刻影响着学生。科学态度的培养还必须要对学生进行严格的训练,科学态度大多属于思想品质问题或称之科学道德问题,科学态度的培养的方式和途径是多方面、多层次的,其中在实践教学中对学生进行严格训练是十分重要的,教师必须对学生提出实践的整体性要求,主要从以下三个方面对学生进行严格训练:

第一课前做好充分的实践准备,每节课结束前的三分钟,教师布置和强调下一节课要准备好的实践材料、相关资料,以小组为单位,由组长负责收集协调好,课上用一两分钟的时间评估加分。

第二课堂上指导学生有条理按规程操作,操作时往往因仪器多,材料多,操作的步骤多,产生的现象多,学生不容易掌握整个操作的全过程。教师应事前明确指导学生先做什么,再做什么,必要时把实践全过程分解成若干个大的步骤,给学生有个清晰的思路,关键的步骤教师还可以再作分解,作必要的示范。教师示范时操作要规范,遵守操作规程,要求学生操作时也要遵守操作规程,强调规范化。这对安全或是对取得实践效果来说都很重要,对培养学生科学方法和科学态度也很必要。如实验中如何使泥衔接的更牢固等问题,教师都要具体指导。学生开始操作不好,甚至有失误,这是正常的,只要教师耐心指导,遵循循序渐进原则进行,学生最终会按教师要求有条理地进行实验。

第三课后的后续查证,针对课堂出现的问题和疑问,积极鼓励学生课后,通过查阅相关的资料和进行有关的实验,继续探索和研究。这种课后的自觉行动,对于学生科学态度的培养是很有裨益的。

③科学世界观、价值观的培养培养学生辨证唯物的世界观、价值观,可以通过充分发掘教材中的内涵,我们应教育学生用辨证唯物主义的观点看待世界,看待世界与人的关系,要教育学生相信科学破除迷信,要让学生知道世界是可以认识的,懂得一切事物是按自身的规律不断运动变化的,事物之间是相互联系相互影响的。

我们可以通过教材提供的各种具体的常见事物和现象,如花草树木、鱼虫鸟兽、月相变化、物体运动、人际交往等等,使学生从感性上认识各种事物和现象,不断积累感性经验。有了这些基础,学生将来辨证唯物主义世界观、价值观的树立也就水到渠成了。

(2)提高学生学习科学的能力

我国长期以来中小学科学教育存在重知识、轻能力;重结果、轻过程;重间接经验,轻亲身体验,使孩子动手操作能力和综合解决问题能力不足。如何提高学生学习科学的能力,着重从以下三个方面进行了探索。

①重视学生操作技能的形成掌握一定的操作技能,对于提高学生学习科学的能力,是非常必要的。掌握了丰富的科学知识,可以促进技能的提高,有了一定的技能,又能促进知识的获取。学生操作技能的形成,在于平时的严格训练和运用。这一点我认为可以从提高学生可操作性入手,增加学生动手实践的机会,注重操作的质量和规范性,明确提出操作技能是陶艺学习很重要的一部分,操作结束后进行评测。

②重视学生实践探究活动的经历过程探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。让学生亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的重要途径,因此必须重视学生的探究过程。使学生在过程中体验,在过程中学习,在过程中发展。并让学生自己根据操作情况进行跟踪记录,对比每一种成型方法“有哪些相同之处”“哪些不同之处”,“怎样条件”,“怎样的步骤”这些问题开展自行探究。

③实践活动中养成科学行为与习惯实践要求学生在探究学习的过程中,要善于与人合作,也就是要有团队意识和协作精神,这是科学行为与习惯要求中的重要内容。小组实践时,着重强调实践是大家共同来完成的,必须共同参与,一起观察研究,共同探讨得出结论。进行有关长期观察、记录的项目,也是培养科学行为与习惯的一个好方法。在这记录和观察的过程中,当他们发现了新现象、新情况时,心理都非常高兴,同时也进一步激发了他们的好奇心和探究欲望,学生的科学行为和习惯就在这良性循环中,不断地得到培养和提高。

总之,中学物理的教育应坚持面向全体儿童,着眼于全民科学素养的提高。培养中学生的科学素养是全面实施素质教育的要求,是时代和民族发展、科学技术对未来人才素质的需要。物理课和物理实践活动是培养学生科学素养的主阵地,在教学中,要采取多种有效措施,要积极普及现代科学知识、倡导科学方法、弘扬科学精神,大力提高学生的科学素养。

14.在化学教学中培养学生科学素质

“只重传授化学知识和技术是片面的化学教育。全面的化学教育要求化学教学既传授知识和技术,更训练科学方法和思维,还培养科学精神和品德。”这段话指出了化学教学的正确方向,同时又简明地概括出科学素质的基本内容。怎样培养学生具有这些素质,结合中学化学教学的实际论述如下。

尽可能按照科学方法论组织教学过程

科学方法就是认识和研究自然界所遵循的过程和手段。主要包括五个步骤。

第一步是搜集事实,通过各种手段收集丰富的事实。事实是有关事物的感性知识,是产生理论的根源,又是检验理论的唯一标准。所以搜集事实这一步非常重要。“鸟的翅膀无论多么完善,如果不依靠空气的支持,就不能使鸟体上升。事实就是科学家的空气,没有事实,你们就永远不能飞腾起来,没有事实,你们的‘理论’就是枉费心机。”我们必须用物质的性质和反应的基本事实来充实学生的头脑,通过说服和教育使学生认识到基本化学事实的重要性,乐于和善于记住它们。在丰富多彩的实验基础上搞好元素及其化合物的教学,是学好中学化学的坚实基础。

搜集事实的方法是观测和实验。所谓实验就是尽可能地排除外界的许多影响、突出主要因素,并且在能够细致地观察到各种现象之间相互关系的条件下,使某一事物(或过程)发生或重演。例如,化学反应速度是一个复杂的多变量函数,但在实验条件下可以控制只有一个变量改变,从而分别观测到温度、浓度、催化剂等对反应速度影响的规律。加强化学实验是教学优化的的主要模式。因此,提高演示实验和学生实验的效果,变部分演示实验为并进式实验,设计少量探索性实验习题,逐步增加学生在实验室里的实验活动时间,是化学教学发展的一个方向。

第二步是提出假说,假说就是用已有的事实材料和科学原理为依据,对于未知的事实(包括现象之间的规律性联系、事物的存在或原因、未来事件的出现)的假定性的解释。假说具有解释性,它能对已掌握的有关事实作出统一的解释。假说可以是一个概念(如原子、层子)、一个判断(如微观粒子具有波粒二象性)、一个模型(如DNA双螺旋结构)、一个结构式(如苯的凯库勒式)或一个理论体系(如道尔顿原子假说)等。假说是所要建立的理论的预制品。它的作用是指导我们理解新情况、启发我们做新的实验,从而导致新的发现。

第三步是验证假说,即进一步搜集事实以检验其是否与假说符合,或由假说推演出结论再通过实验检验其是否符合。如果不符合,表示假说不真实,必须加以修正或废弃。如果符合,假说的真实性和可靠程度就增加一层或即成立。

第四步是理论概念,原理的体系,是系统化了的理性认识,是事物的本质、规律性的正确反映。从假说到理论虽只一步之差,有时却要经历数年、数十年甚至上百年。

第五步是继续发展,有必要让学生初步了解如何提出假说并进行验证,结合教材内容进行一些练习。

按照科学方法论组织教学过程,有思考、推理和实验验证,学生不是被灌输者,没有结构式是“从天上掉下来”的感觉,而在某种程度上是苯结构式发现过程的参与者。这种教学模式可以应用到其它有机物结构式的推演上,如果我们按照科学方法论来设计元素周期律的教学过程,那将会十分生动而在方法论上又富有启迪。

突出科学思维在教学过程中的地位

科学方法的每一步都离不开科学思维的作用。科学思维主要是逻辑思维,也有非逻辑思维。由实验观测搜集到的事实,在人脑中产生感性知识。这种知识只是对事物个体外表属性的认识,大多数是片面的、非本质的。要从丰富的感性知识中整理出规律来,就得借助逻辑思维。抽象思维揭示事物的全体和本质以及内在联系。它主要包括比较、分析和综合、抽象和概括、概念和判断以及推理等形式。

比较是一种用来确定事物相似之点和不同之点的逻辑方法。分析是人们在思维中分剖事物,将它们的各个部分和性质划分出来的方法。相反,综合是在思维中把在分析时分解的事物的各个部分结合为一个整体的方法。分析和综合密切相关。抽象和概括是形成概念的思维过程和方法。抽象是抽取事物的本质属性,撇开非本质属性;概括则是把某些具有若干相同属性的事物中抽取出来的本质属性,推广到具有这些相同属性的一切事物,从而形成这类事物的普遍概念。概念是反映事物本质属性的思维形式。

例如,化学元素这个概念就是抽取了相同核电荷数(质子数)这个本质属性,而撇开原子的质量、结合形式和存在状态等非本质属性而成的。明确概念的内涵和外延是掌握和运用概念的前提。在有机化学中学生常写‘脂’代‘酯’,写‘酯化’为‘脂化’,可能是因为我们对脂、酯这两个概念的内涵及外延强调不够。酯的外延大于脂,前者是类概念,后者是种概念。

讲解概念时要突出抽象和概括的思维方法,明确内涵和外延。由概念进行判断而得规律。判断是对事物的情况有所断定的思维形式。推理则是由一个或几个已知判断推出未知判断的思维形式。主要的推理形式有类比、归纳和演绎等。类比是根据事物某些属性的类似,推出它们的其它属性也可能相似的间接推理,其结论有或然性。

科学史上有许多用类比法成功的事例。卢塞福的“原子核模型”就是其一,这是把原子看成“小太阳系”而跟太阳系类比:原子中央有一个带正电的核,电子围绕它在原子空间里运动,正像行星绕太阳旋转一样。归纳和演绎是更重要的推理形式。归纳是由特殊到一般。演绎则由一般到特殊。在认识过程中它们是相互联系相互补充的。演绎的理由来自对特殊事实的归纳和概括,归纳的结论又是演绎的前提。正是归纳法帮助我们超越观察到的事实,归纳法从大量个别的事例得出新的一般原理和规律。因此这种推理方法比较具有创造性。但归纳得出的结论真实与否要进一步验证。演绎法不可能导出新的概括,单独使用时不可能在科学上做出较大的进展。然而科学上的许多重大成就常是归纳与演绎并用的结果,门捷列夫元素周期律是一个突出的范例。

科学中常用的是不完全归纳法。它包括简易归纳法和科学归纳法。简易归纳法是由观察某类事物中,一些事物有某种属性,并且未发现与此相矛盾的情况,从而推出该类所有事物都有该属性的归纳推理。元素周期律的形成就是采用这种简易归纳法。化学中的定比定律、倍比定律、气体化合体积比定律和质量守恒定律等都是简易归纳法的结果。在教学中,有的教师做了一、两个实验就引出一个规律或定律,这违背了简易归纳法的要求。初中教材关于质量守恒定律这段内容写得很合逻辑:“从上面两个实验都可以看出,反应前后天平两边都仍然是平衡的,说明反应前后物质的质量总和没有变化。无数的实验证明,……”请注意教材是在“无数的实验证明”之后才引出质量守恒定律的内容。凡是要用简易归纳法得出规律,我们不要忘掉加上“大量的实验表明”、“无数事实证明”这几个字。

另一种不完全归纳法是科学归纳法,是指由观察或实验分析某类事物中,一些事物所以具有某种属性的原因,然后推出该类所有事物都有该属性的推理。科学归纳法是用来判明事物因果关系的基本方法,使人们获得对于事物本质的认识,并以这种认识为基础作出概括性结论。其结论的可靠性取决于被考察事物的数量和对这些事物认识的深刻程度。科学归纳法在教学过程中有广泛的应用。

例如,有机化学讲醛类时,先讲乙醛性质,再讲甲醛性质,而后对甲醛、乙醛的化学性质进行比较,找出它们有共同化学性质的原因是都有醛基。接着对醛基的结构进微观分析,揭示醛基易发生氧化、能加成的内在原因,在这个基础上加以推广,概括出醛类的化学共性。这样组织教材内容,体现了科学归纳法的精神。可以做到让学生在掌握知识的过程中,也学会了使用科学方法和科学思维,从而提高了能力。对于无机化学中各个主族元素的教学都可采用这种组织方法:在丰富生动的实验基础上让学生归纳出元素性质,把两种元素讲得透彻些,进行对比并从结构上找出因果关系,从而推理出整族元素的共性和递变性。

以上所谈的是科学思维中常用的逻辑方法,科学思维也用非逻辑方法,即形象思维,它们主要是直觉、灵感和想象。形象思维在科学史上发挥过重大的作用,在现代科学研究中的地位更日趋重要。我们都很清楚培养学生具有丰富想象力的重要性和途径。由于篇幅关系本文就从略了。

为了培养和发展学生的思维能力,教师不仅要熟悉传统的思维方法,而且应该跟踪思维科学的新进展,如创造性思维方法、模糊逻辑等等。

抓住教学过程每个环节渗透科学态度教育

我们把科学精神和科学品德合起来称之为科学态度。我国经济和社会的发展需要大批各级各类合格的人才,“所有这些人才都应该有理想、有道德、有文化、有纪律、热爱社会主义祖国和社会主义事业,具有为国家富强和人民富裕而艰苦奋斗的献身精神,都应该不断追求新知,具有实事求是、独立思考、勇于创造的科学精神。”这段话里所提到的“追求新知”、“实事求是”、“独立思考”、“勇于创造”等就是科学态度的部分内容。科学态度是学生获得巩固的知识和技能的保证,科学态度有助于学生智力和能力的发展,科学态度也是现代社会公民必备的素质之一。

科学态度的具体内容和培养方法

(1)尊重事实、尊重科学

一切科学理论都以事实为依据,又受事实的检验,事实是科学的基础。所以尊重事实是最根本的科学态度。科学容不得半点虚假,因此弄虚作假、浮夸等行为都是反科学的。为了尊重事实,要求学生做到:

①不凭主观臆造、书写不存在的分子式和化学反应式;

②对于能够发生的化学反应,要注意反应物的状态(或浓度)温度等条件;

③真实地反映和记录实验现象及数据。当观察到的实验现象与课本的叙述不一致时,不能违背事实来复述课本中有关实验的描述。首先应该尊重事实,然后找出不一致的原因,必要时重新进行实验。在定量实验中观测数据与预期的不一致时不得拼凑数据。

(2)严肃认真、一丝不苟

科学方法的本质是实事求是。为了实事求是必须严肃认真、一丝不苟。要求学生做到:

①在化学实验中切实按照规范的动作进行操作,严格按照规定的剂量取用药品,按照规定控制反应条件。细致观察、及时记录,不放过稍纵即逝的实验现象。养成良好的实验习惯;

②不要进行任何未经许可的实验;

③对作业、考试题中的错误认真分析原因、加以改正。

(3)热爱科学、不畏劳苦

有成就的科学家大多有崇高的理想。或为人类幸福,或为国家民族利益,或为科学的发展,终身孜孜不倦,不畏劳苦,无私奉献。他们不追求钱财、虚荣和奢侈的生活。他们追求真理,以此为快乐和幸福。我们应该用他们这种伟大精神的光芒来照亮青年学生的心灵,培植年轻一代为科学为祖国的献身精神。

(4)谦虚谨慎、善于协作

科学知识浩如烟海,发展又无止境,而一人所知有限,一人所能更是有限。因此应该谦虚谨慎,勤奋好学。况且,当今科技飞速发展,各门科学又相互渗透,科学上重大课题常涉及许多学科,个人极难单独完成。需要一个科学家群体来承担。在这个群体中,每个人是某个专业的行家里手,对邻近学科又有足够的了解以便和别人沟通。他们必须相互尊重、和谐协作,才能完成科研任务。社会上许多工作也常常需要共事者通力协作才能办好。

可见,谦虚谨慎、乐于协作和善于协作,是未来科学工作者或现代社会劳动者之具备的一个科学素质。应该培养学生做到:虚心听取别人意见,吸取有益成分。在解习题的讨论中,学习别人的好方法充实自己。在日常的学习和化学实验中,互相讨论和研究,彼此进行配合,在各种活动中真诚合作。

(5)追求新知、勇于创新

追求新知是科技发展和将来的职业有流动性的需要。第二次世界大战后现代科技迅猛发展,使得生产技术、生产组织、劳动市场结构和劳动性质发生了急剧变化。这种变化加速了劳动的变化和职业的流动性。在这个背景下学校开始以终身教育为指导思想,注意发展学生的继续学习能力,以便将来走出校门以后继续不断地获取新知识。

追求新知在中学阶段表现为独立思考、勤学好问。不满足对化学现象的表面认识,要求追究现象的本质和规律性。有学生问:为什么合成纤维不吸收汗水?棉纤维吸水性为什么好?这是个很好的追寻现象本质的问题。讲到戊烷三种同分异构体的沸点,以支链最多的新戊烷沸点最低,有学生就问:熔点是否也是新戊烷最低?老师告诉他们新戊烷的熔点是三个异构体中最高的。因为熔点与对称性有关,新戊烷对称性最高。同时又给学生指出:熔点与分子结构的关系是科学中仍未充分理解的问题,仍须进一步探讨。结合教材向学生介绍一些尚未解决或需要研究的问题或许会激发学生追求新知的愿望。

科学的发展、社会的进步都是创新精神作用的结果。锐意进取、勇于探索、敢于破旧立新,不断用新方法解决旧问题等都是创新精神的表现。有的学生学了电化学保护的原理之后,拆下废电池的锌皮焊到铁管上来减缓锈蚀;北京有位中学生多年研究和改进电镀液配方终为一厂家所采用;德国有位中学生研究氯离子对于钢铁腐蚀速度的影响,其成果受到专家的赞扬。这些事例表明中学生不但有创新精神而且有创新能力。我们可用这样的事例来教育学生。

(6)关心社会、关心环境

这种态度要求我们培养学生关心科学的社会效果,关心当代社会面临的重大问题,关心如何保护人类的生存环境等。

要让学生认识科学技术和生产具有二重性。科学技术和生产的发展给人类带来巨大的物质财富,这是有利的一面。但是也带来许多弊端:环境污染、滥用化肥、滥用食品添加剂和造成温室效应等。尤其是环境污染严重地恶化了人类的生存空间。化学对此负有很大责任。造成污染的原因还有社会因素,例如有的生产部门不认真贯彻国家保护环境的法规,为了眼前利益不顾人民的健康和子孙的未来。不加节制地开采、消耗各种天然资源,如今我们面临着能源危机、水源危机、矿产资源危机等。滥伐森林,破坏热带雨林使大片土地沙漠化……因而,要对学生进行持续发展的教育,发展不能以牺牲环境作代价。并从自己做起,从日常生活做起:爱惜一切物资,节约用电,珍惜每一滴水……相信科学技术和社会各部门通力协作,最终会使地球依然是我们美丽的家园。