發(fā)揮教材多元價(jià)值 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)

李建國(guó)

《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要》中指出：科學(xué)素質(zhì)是公民素質(zhì)的重要組成部分。公民具備基本科學(xué)素質(zhì)一般指了解必要的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，掌握基本的科學(xué)方法，樹立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，并具有一定的應(yīng)用它們處理實(shí)際問題、參與公共事務(wù)的能力。在中學(xué)學(xué)科教育中，教師必須以學(xué)科教材為抓手，發(fā)掘教材的多元價(jià)值，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，掌握科學(xué)方法，樹立科學(xué)思想，激發(fā)科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。

1.學(xué)習(xí)教材，了解科學(xué)知識(shí)

科學(xué)知識(shí)是對(duì)各種事實(shí)和現(xiàn)象本質(zhì)的闡述，是構(gòu)建學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的前提和基礎(chǔ)，離開了科學(xué)知識(shí)去奢談科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)是無源之水、無本之木。

教材是科學(xué)知識(shí)的載體，科學(xué)知識(shí)的表述闡明了一定的科學(xué)道理。傳授學(xué)生科學(xué)知識(shí)是教材的直接價(jià)值，也是教師最直接的教學(xué)任務(wù)。

教師首先要根據(jù)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，理清教材中科學(xué)知識(shí)的內(nèi)容范圍，即學(xué)科知識(shí)的廣度，這樣才能有目標(biāo)地組織教學(xué)。如根據(jù)《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》：人教版高中生物分為《分子與細(xì)胞》、《遺傳與進(jìn)化》、《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》三個(gè)模塊，其中知識(shí)性目標(biāo)57項(xiàng)、技能性目標(biāo)3項(xiàng)、情感性目標(biāo)12項(xiàng)。在科學(xué)探究活動(dòng)中，包括13項(xiàng)實(shí)驗(yàn)、11項(xiàng)探究實(shí)驗(yàn)、25項(xiàng)資料分析、5項(xiàng)資料搜集分析、48項(xiàng)思考與討論、4項(xiàng)模型建構(gòu)、14項(xiàng)技能訓(xùn)練、2項(xiàng)課外制作、3項(xiàng)調(diào)查、2項(xiàng)課外實(shí)踐等內(nèi)容。學(xué)習(xí)教材，其次要明確內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，即學(xué)科知識(shí)的深度，有助于指導(dǎo)學(xué)生有層次、有重點(diǎn)地學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)。如高中生物57項(xiàng)知識(shí)性目標(biāo)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中，了解水平層次即能再認(rèn)回憶知識(shí)；識(shí)別、辨認(rèn)事實(shí)或證據(jù)：舉出例子；描述對(duì)象的基本特征等16項(xiàng)。理解水平層次即能把握內(nèi)在邏輯關(guān)系；與已有知識(shí)建立聯(lián)系；進(jìn)行解釋、推斷、區(qū)分、擴(kuò)展；提供證據(jù)；收集、整理信息等37項(xiàng)。應(yīng)用水平層次即在新的情境中使用抽象的概念、原則；進(jìn)行總結(jié)、推廣；建立不同情境下的合理聯(lián)系等4項(xiàng)。在技能性和情感性目標(biāo)中也分有不同的要求，如感受、認(rèn)同、內(nèi)化等。學(xué)習(xí)教材，還要理解各知識(shí)間的相互關(guān)系，即學(xué)科知識(shí)間的跨度，使學(xué)科知識(shí)顯得不是零散的和支離破碎的，讓學(xué)科知識(shí)成為一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體，有助于學(xué)生全面、系統(tǒng)地掌握所學(xué)的科學(xué)知識(shí)，從整體上理解本學(xué)科的科學(xué)知識(shí)體系。

2.總結(jié)教材，歸納科學(xué)方法

科學(xué)方法是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)和改造世界中遵循或運(yùn)用的、符合科學(xué)一般原則的各種途徑和手段，包括在理論研究、應(yīng)用研究、開發(fā)推廣等科學(xué)活動(dòng)過程中采用的思路、程序、規(guī)則、技巧和模式等。

科學(xué)方法源于科學(xué)知識(shí)的積累和總結(jié)，同時(shí)科學(xué)方法又指導(dǎo)了新的科學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)與研究。在學(xué)習(xí)教材科學(xué)知識(shí)的過程中，教師要善于對(duì)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)和提升，歸納出其中的科學(xué)方法，指導(dǎo)新的科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與研究。

總結(jié)教材，可以對(duì)教材中同類或相近的知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，形成研究問題的科學(xué)方法。如在研究遺傳現(xiàn)象問題上，孟德爾能夠成功的原因之一是將數(shù)學(xué)方法運(yùn)用于生物統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，再在對(duì)大量數(shù)據(jù)的分析基礎(chǔ)上提出假說，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。同理，數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法還可以運(yùn)用在生物基因頻率變化的研究、對(duì)生物種群數(shù)量變化的研究上等。可以對(duì)同類應(yīng)用性問題進(jìn)行總結(jié)，如教師對(duì)雜交育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種等方法進(jìn)行總結(jié)，可以幫助學(xué)生根據(jù)不同的條件選擇合理的育種方案，理解科學(xué)方法的靈活運(yùn)用?？梢詫?duì)科學(xué)研究方法進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生理解科學(xué)方法的本質(zhì)，并在實(shí)際生活中運(yùn)用科學(xué)方法去研究解決更多的問題。

3.內(nèi)化教材，樹立科學(xué)思想

科學(xué)思想是科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法的概括和提升，通過對(duì)各種特殊科學(xué)知識(shí)和研究方法的提煉、發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的規(guī)律，并運(yùn)用這些規(guī)律去解釋其它同類或更多事物。它對(duì)進(jìn)一步的、更廣泛的科學(xué)研究和社會(huì)實(shí)踐具有導(dǎo)向作用。

教師在教學(xué)中將教材中的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法讓學(xué)生從感性的認(rèn)識(shí)內(nèi)化為理性的思考，并在理性思考的基礎(chǔ)上形成一定的科學(xué)觀點(diǎn)，幫助學(xué)生樹立科學(xué)思想。

科學(xué)思想的建立源于對(duì)科學(xué)知識(shí)客觀公正的觀察，在學(xué)習(xí)教材中科學(xué)知識(shí)時(shí)，教師要教育學(xué)生不要以自我為中心，不要帶有個(gè)人的情緒與偏好，不要從自身的角度去想象和思考現(xiàn)象，養(yǎng)成客觀公正地對(duì)待科學(xué)知識(shí)的科學(xué)觀點(diǎn)，這樣才能尊重事實(shí)。如達(dá)爾文通過環(huán)球考察，觀察到生物分布，研究了大量標(biāo)本，基于對(duì)全球生物分布特點(diǎn)這一客觀事實(shí)，提出了生物進(jìn)化論思想。科學(xué)思想的建立是從簡(jiǎn)單入手進(jìn)行多元思考、從特殊到一般的理性思考過程，對(duì)教材中的知識(shí)要讓學(xué)生學(xué)會(huì)由此及彼、由表及里，從特殊的現(xiàn)象推斷出普遍的規(guī)律，由個(gè)別的解釋拓展為對(duì)更多的事實(shí)和現(xiàn)象合理的解釋。如孟德爾以豌豆為實(shí)驗(yàn)材料，通過科學(xué)的方法，提出了基因的分離定律和自由組合定律，遺傳學(xué)家摩爾根以果蠅為實(shí)驗(yàn)材料，揭開了基因的連鎖互換定律。這三大定律又指導(dǎo)了更多的遺傳學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)了更多的生物現(xiàn)象?？茖W(xué)思想的建立又是一個(gè)發(fā)展的過程，思想來源于人為的演繹，當(dāng)形成了一定的思想后，還必須將思想放置于實(shí)踐中去檢驗(yàn)，通過證實(shí)和證偽的過程，檢驗(yàn)思想的科學(xué)性。尊重教材中的知識(shí)，并不意味著迷信教材，要允許和鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)教材中的知識(shí)理性懷疑，通過爭(zhēng)論與激勵(lì)，從而形成最接近于事實(shí)真相的科學(xué)理論和科學(xué)思想。如達(dá)爾文之后有人提出的生物驟變、中性進(jìn)化理論等，這些都是對(duì)進(jìn)化論思想的補(bǔ)充和發(fā)展。

4.挖掘教材，激發(fā)科學(xué)精神

科學(xué)精神是人們?cè)陂L(zhǎng)期的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中形成的共同信念、價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)和行為規(guī)范的總稱，是人類在求真過程中所體現(xiàn)出的實(shí)踐理性。這種理性并不僅僅表現(xiàn)為人的理智，更多體現(xiàn)的是對(duì)真理的執(zhí)著追求，且這種追求以實(shí)踐為手段。

在教材中，有較多的科學(xué)發(fā)展史實(shí)材料，挖掘這些材料，從材料中了解科學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過程，了解科學(xué)家在科學(xué)建立和發(fā)展過程中所持有的情感態(tài)度與價(jià)值觀，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神。

科學(xué)精神是一種求實(shí)的精神，在科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中，科學(xué)家要面對(duì)前人甚至是錯(cuò)誤的結(jié)論，要勇于面對(duì)事實(shí)，勇于去糾正，甚至要勇于犧牲。作為近代兩大科學(xué)革命代表人物之一的維薩里，自幼喜愛醫(yī)學(xué)，在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)被奉為經(jīng)典的蓋侖學(xué)說中存在著許多的錯(cuò)誤，為了獲得人體解剖的真實(shí)材料，常常在嚴(yán)寒的冬夜，來到郊外無主墳地盜取殘骨；或在盛夏的夜晚，偷偷地來到絞刑架下，盜取罪犯的遺尸。為了尋求科學(xué)的事實(shí)，追求科學(xué)真理，把被抓、被殺的危險(xiǎn)都置之度外，從而掌握了精湛熟練的解剖技術(shù)和珍貴可靠的第一手材料，寫出《人體結(jié)構(gòu)》這一巨著。科學(xué)精神是一種探索的精神，對(duì)未知的世界要勇于去研究、去發(fā)現(xiàn)，去揭示事物的本質(zhì)規(guī)律。當(dāng)細(xì)胞學(xué)說創(chuàng)立100年間，人們對(duì)細(xì)胞的研究還基本停留在簡(jiǎn)單觀察的描述水平，克勞德經(jīng)過艱苦的探索過程，摸索出采用不同轉(zhuǎn)速對(duì)破碎細(xì)胞進(jìn)行離心的方法，創(chuàng)造了一直沿用至今的對(duì)細(xì)胞定性定量分離細(xì)胞組分的經(jīng)典方法?？茖W(xué)精神是一種理性的懷疑與批判的精神，面對(duì)科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)事實(shí)，要勇于改變甚至否定自我原來的觀點(diǎn)。當(dāng)面對(duì)“上帝創(chuàng)造世界”這一觀點(diǎn)時(shí)，進(jìn)化論之父拉馬克由最初的虔誠(chéng)的支持者轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)這一觀點(diǎn)的懷疑者、否定者，最后勇敢地提出了生物進(jìn)化的觀點(diǎn)，否定了上帝創(chuàng)造世界的宗教觀點(diǎn)。

科學(xué)素質(zhì)是科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)思想和科學(xué)精神的有機(jī)統(tǒng)一整體，科學(xué)知識(shí)是基礎(chǔ)，科學(xué)方法是手段，科學(xué)思想是指導(dǎo)，科學(xué)精神是力量，教學(xué)中以教材為依托，發(fā)揮教材的多元價(jià)值，尤其是教材的潛在價(jià)值，克服重視知識(shí)、輕視方法、沒有思想、不談精神的功利性教育，才能真正達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)。