【五结合模式科学教育论文】科学教育的论文

五结合模式科学教育论文

1．2教学理念和方法 首都师范大学的丁邦平老师对中美两国的科学教育进 行了较为细致的比较［10］，他认为，中美两国在课程设置 和教材内容上不同，美国更注重综合教学，而中国则比较注 重分科教学。在教学理念和方法上，美国以学生为中心，注 重实践和动手能力，注重归纳推理，强调学生主动学习［11］， 中国则更多的是以教师为中心，注重理论和书本知识，注重 演绎推理，学生的学习处于被动状态。

1．3周课时数 笔者所在的师范学院重点培养小学教师，因此本文着重 就中美两国的小学科学教育情况进行简要的介绍。文献［12］ 表明:我国大多数小学的科学课为每周2课时(少数3课时)， 和语文、数学、英语3门主课相比，属于“副科”。反观美国，2005年出台了《国家科学教育标准》，科学课成为美国 小学课程中最重要的学科之一(美国小学共设有8门课程，分 别是语言艺术、数学、科学、社会研究、健康卫生、艺术、 音乐、体育)。各州情况有所不同，每周5课时到9课时不等。

由于教师的素质高，科学课程也成为小学生最喜欢的课程。

2“五结合全科学教育”模式 为了更好地发展小学科学教育，教育主管部门要尽快出 台义务教育科学课程标准，并将科学列入中小学教师专业资 格评审的学科当中，把科学教师置于与其他学科的教师同等 的地位。在师资培养方面，可以将小学科学教育纳入小学教 育专业的师范生培养体系。目前，镇江高等专科学校丹阳师 范学院已开始招收小学教育专业(科学方向)的师范生。培养 小学科学教师，不仅要在课程设置上有特色，而且还要在教 育模式上有特色，为此，笔者提出“五结合全科学教育”模 式。中国古代的“阴阳五行”学说有一个中心思想，即“五 行”必须达到某种平衡，事物才能顺利发展。某一要素过强 或过弱都会让整体出现不平衡现象，事物发展就会受到一定 的阻碍。与此相似，科学教育中也应该贯彻“和谐、协调、 平衡”的原则，把自然科学和人文科学、理论知识和实践能 力有机地结合起来，使之和谐、协调地发展。人文科学的内 容很多，不可能在自然科学课中把所有的人文科学知识都融 合进去，必须抓住重点和关键。笔者以为，对于科学教育而 言，最重要的是哲学和美学。“哲学是批判之学问，方法之源泉，理想之动力，道德之标杆。”而“美学则是和谐之学 问，直觉之源泉，灵感之摇篮，统一之动力”。美学的核心 是和谐，包括人与人之间的和谐(良好的人际关系有利于开 展工作)，物与物之间的和谐(自然规律就是物体之间和谐、 协调发展的一种表现)，人与物之间的和谐(目前特别强调的 人与自然的和谐，环境保护、生态平衡、可持续发展等是人 与物和谐的表现)。美学艺术强调整体思维和形象思维，所 以美学思维能提高人的直觉思维能力。此外，欣赏美好事物 或艺术也有助于获得灵感，有利于创新。美学的终极目标是 统一，包括人与人、人与物、物与物之间的统一，中国古代 的“天人合一”是美的最高境界。而统一的思想在科学研究 上非常重要。当然，科学教育的主体是自然科学知识(包括 物理、化学、生物、天文、地理等)和各种科学实践能力(如 观察、实验和制作等能力)。此外，在信息时代，计算机和 外语知识是解决问题、进行人际交流必不可缺少的工具。而 数学，作为培养学生抽象思维和逻辑推理能力的一门重要的 学科，自然也是必不可少的。根据上面的分析，在科学教学 中，我们可以采用“五结合全科学教育”模式，如图1所示。

该模式有5个方面、3个层次，包括在信息时代(或知识经济 时代)人人都必须掌握的基本工具(外语、计算机和数学知 识)，科学教师必须重点掌握的自然科学知识、相应的实践 能力(观察、实验、制作能力，教育、教学能力和人际交往 能力等)、人文科学知识(主要是哲学和美学知识以及批判精神与美学鉴赏能力等)。该模式的核心理念是:把实践能力和 科学知识放到同等重要的位置，同时强调批判精神。

3实施“五结合全科学教育”的具体措施 先进的教学理念和模式是培养创新人才最重要因素之 一。已经有许多专家学者从理论上探讨过这一问题了，笔者 只是提出一些具体的措施以供读者参考。

3．1点面结合，融合人文知识 所谓点，即在各门自然科学学科中渗透人文科学知识， 注重各种能力的培养。如在数学教学中重点培养学生抽象思 维、逻辑思维、空间想象能力，在物理学科中渗透自然美、 秩序美、和谐美的美学思想和哲学的批判精神。在化学教学 中重视培养学生的观察和实验能力，在生物教学和地理教学 中渗透环境保护理念等。所谓面，即在《现代科技概论》中 介绍最新的科技知识以扩大学生的知识面，同时强调可持续 发展理念和道德品质的重要性。

3．2内外结合，增强实践能力 每位教师都知道增强学生的实践能力的重要性，但在实 际教学中，由于教学任务重，课时少，条件有限，很难兼顾 到知识传授和实践能力培养并举，很难长期坚持自主探究式 教学(主要是担心完不成教学任务)。为了弥补课时的不足和 学生动手能力的欠缺，镇江高等专科学校丹阳师范学院每周 安排4节课的时间让学生在课外搞一些小制作，效果很好。

“课内打基础，课外强能力，校内增知识，校外扩视野”可以较好地解决由于课时不足所带来的学生实践能力薄弱等 问题(有条件的学校可以配备专职的实验员或科技辅导员， 这样效果会更好)，也能较好地贯彻“教学做”合一或“做 中学，学中做”的教学理念。

3．3书网结合，提高信息处理能力 信息时代，书本知识仅仅是知识海洋中的一小滴，网络 上的知识和信息远比书本丰富得多。但是，物极必反，太多 的信息扑面而来，有时候会使学生迷失方向，无所适从。因 此如何甄别信息和加工、处理信息成为迫切需要解决的问题。

教师应当做好示范，教会学生如何收集、处理信息，教会学 生泛读和精读相结合。比如在写毕业论文时，参考文献太多， 学生无从下手，此时，教师应当提醒学生先根据自己的兴趣、 学情确定一个大致的研究方向或课题，然后，寻找、遴选相 关文献。同时，教师要根据学生的选题、研究情况作具体的 指导。

3．4案例教学，提高创新能力 笔者经常说的一句话是“一个典型案例胜过100遍空洞 的说教”。哈佛商学院首创的“案例教学法”非常管用，笔 者通过几个典型案例来培养学生的批判精神和创新能力，收 到了比较好的效果［13－14］。如植树问题，即6棵树种7排， 7棵树种6排，如何种?再如功率问题，即P=FV中，P一定，F 与V成反比是否正确?再如，学生很喜欢玩的吹气球实验(连 通气球)也是一个典型案例。大多数人认为，两个大小不同气球连通后，只有“大的更大、小的更小”才是唯一正确的 结论，网上还有人提出了用“肥皂泡模型”(即把气球和肥 皂泡类比)来解释这一现象，这一观点是否正确?笔者鼓励学 生自主探究，结果发现，两个大小不同的气球连通时会出现 3种现象:大的更大，小的更小;大的和小的直径都不变;大的 变小，小的变大。通过教师的引导和上网查阅资料，学生明 白了这是由于构成气球膜的橡胶具有特殊的应力-应变特性 所致(开始时应力变化很快，后来变化较慢，再后来又变快)。

通过典型案例，学生从身边的小问题中知道了如何提高自己 的批判精神、勇气、胆略以及创新能力。

3．5实战训练，提高教学能力 目前部分师范院校五年一贯制大专班“科学教育专业” 的学生，在五年级时有专门的“小学科学教育与研究”课程。

除了教授学生一些教育、教学理论和教学方法之外，笔者认 为，还要让学生多看教学名师的上课实录，在平时，多进行 一些备课、上课、说课的训练和比赛，鼓励学生直接到小学 上公开课，并以此作为考核的重要指标。这样，可以迫使学 生重视实际的教学能力，通过努力提高教学水平。除了上面 所述的5种措施之外，还可以借鉴英国大学的导师制(少数优 秀学生可以和教师合作进行科学研究)、清华大学的培训制 (聘请校外一些具有较高技术水平的人担任实验或制作的辅 导员)以及众多高校实施的校企合作(对于师范院校而言是 和中小学合作)、顶岗实习等手段来提高学生的实践能力。3．6综合评价，改革考核方式 目前，“重理轻实”(重视理论，轻视实践)和“重灌轻 导”(重视灌输，轻视引导)的现象依然存在。“牵牛要牵牛 鼻子”，要改变这种状况，除了改变教学模式外，还应改革 考核评价机制。从小学到大学，我们更多的注重理论知识的 考核，很少进行实践能力的考核。笔者认为，在实践能力的 考核方面，可以通过观看学生的上课视频或工作实录，或检 查他们的教案设计、实验报告或小制作、毕业论文等形式进 行。