怎樣培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

施琳

【摘 要】科學素養(yǎng)是人處理復雜問題的綜合能力，是評價學生的重要指標之一。培養(yǎng)學生首先要從培養(yǎng)教師入手，以興趣為動力，在探究中培養(yǎng)，這樣才能多維度地提高學生的科學素養(yǎng)。本文從實際入手，結(jié)合課堂教學，以理論結(jié)合實踐的方式全面提高學生的科學素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】科學素養(yǎng) 興趣 好奇心 科學方法 科學精神

目前，中國是世界公認的大國，經(jīng)過幾十年的飛速發(fā)展已經(jīng)向強國轉(zhuǎn)變。國民生產(chǎn)總值的提高，人們生活水平的提高，尤其是在這次疫情面前，中國的國力和全民素質(zhì)給全世界做出了榜樣，可是這并不等于所有的國民科學素養(yǎng)都是高水平的。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，涌現(xiàn)出一大批打著科學旗幟的科普宣傳，其實很多都是偽科學，但依然有很多人上當受騙，所以提高國民科學素養(yǎng)的重任并不能放松。孩子不僅是祖國的未來，還是家庭的希望，讓孩子成為科學宣傳人，以點帶面，是提高國民科學素養(yǎng)的最佳途徑?；谝陨显颍囵B(yǎng)學生的科學素養(yǎng)就顯得尤為重要和迫切。筆者將從以下幾個方面談?wù)剬ε囵B(yǎng)學生科學素養(yǎng)的認識和做法。

要提高國民的科學素養(yǎng)，從孩子抓起，從小培養(yǎng)是解決這一問題的最佳方案。要培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)首先要了解什么是科學素養(yǎng)。國際上普遍將科學素養(yǎng)（Scientific Literacy）概括為三個組成部分，即對科學知識達到基本的了解程度;對科學的研究過程和方法達到基本的了解程度;對科學技術(shù)給社會和個人所產(chǎn)生的影響達到基本的了解程度。目前我國主要通過科學課來培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。在新課標中對科學課的課程性質(zhì)做出了明確的說明：小學科學課程是以培養(yǎng)科學素養(yǎng)為宗旨的科學啟蒙課程。在文獻綜述的基礎(chǔ)上歸納出科學素養(yǎng)四個核心要素，即科學興趣、科學知識、科學方法和科學精神。它和國際上對科學素養(yǎng)的概括是不沖突的，也是基本一致的。下面筆者將從以下幾個方面談?wù)勗鯓优囵B(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

一、從培養(yǎng)教師入手

培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，必須首先提高教師的科學素養(yǎng)，只有教師的科學素養(yǎng)提高了，才能對學生進行教育和培養(yǎng)，不然只能是空談。

首先要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育觀念，改變我國傳統(tǒng)的教育模式，摒棄傳統(tǒng)的教學觀念和教學方法，形成新的教育教學思想，以學生為主體，教師為主導，在探究過程中讓學生經(jīng)歷科學歷程，用科學的思想和方法進行科學教學，形成科學態(tài)度和科學精神，跟上時代的發(fā)展。教師要具備這樣的能力，這樣才能培養(yǎng)學生，才能影響學生，才能激發(fā)學生的求知欲。

在新課程標準全面實施下，教師除了要掌握自身的專業(yè)知識外，還要學習其他相關(guān)的知識內(nèi)容，要從整體上把握科學知識體系。小學教師除了要具備基本的文化知識外，還要學習相關(guān)的科學史、科學方法論等知識，形成全面性的、綜合性的、跨學科的科學認知結(jié)構(gòu)。

教師的科學素養(yǎng)在知識結(jié)構(gòu)上不再局限于“學科知識+教育知識”的傳統(tǒng)模式，而是強調(diào)科學的、合理的、多元化的結(jié)構(gòu)特征。教師應(yīng)該對學科的基礎(chǔ)性知識、技能有廣泛而準確的理解，熟練掌握相關(guān)的技能技巧。教師還需要了解該學科發(fā)展的歷史和趨勢，了解該學科對社會、人類發(fā)展的價值及影響。此外，教師要具備教育學、心理學、教育統(tǒng)計學、科學方法論等方面的知識，在這些方面，要加強對人的認識，加強對管理策略、教育、課程與教學活動設(shè)計的認識，以及掌握現(xiàn)代教育技術(shù)手段的運用和教育研究等方面的知識和技能。

除了要做到上述的要求外，教師還應(yīng)該熱愛這門學科，教師對學科的熱愛會在課堂教學中不斷地影響學生，感染學生，也只有熱愛這門學科才能做到在科學領(lǐng)域不斷地學習并提高自己?？茖W是不斷發(fā)展的，教師的科學素養(yǎng)也需要不斷的提高，這樣才能與時俱進，才能把最新的科技帶入課堂，從而使教學與生活，與科技前沿緊密聯(lián)系，這樣教出的學生也更具有時代感，不會被時代所淘汰。

二、以興趣為動力

1.興趣的重要性

從教育心理學的角度來說，興趣是一個人傾向于認識、研究獲得某種知識的心理特征，是可以推動人們求知的一種內(nèi)在力量。人生來就對未知的領(lǐng)域充滿了好奇，好奇心是驅(qū)使人類探究的最初動力。所以大多數(shù)學生對未知的事情都會充滿好奇，在好奇心的引導下讓學生產(chǎn)生興趣，有了興趣才會長久地、專心致志地鉆研它，在這個過程中必然會培養(yǎng)科學素養(yǎng)，達到提高科學素養(yǎng)的目的。學生在科學探究的過程中往往會發(fā)現(xiàn)新的問題，所以就產(chǎn)生了新的興趣，這個興趣可以引發(fā)學生繼續(xù)探究，使科學素養(yǎng)的培養(yǎng)不僅僅局限于課堂上。

學習興趣大體上可以分為直接學習興趣與間接學習興趣兩種。前者是由所學材料或?qū)W習活動，即學習過程本身直接引起的。后者是由學習活動的結(jié)果引起的。間接學習興趣具有明顯的自覺性。當學生意識到學習的社會意義或與自己的關(guān)系時，就會產(chǎn)生學習興趣。例如，科學探究過程中激發(fā)了學生的探究熱情，學生對科學知識的好奇，對科學領(lǐng)域發(fā)展的希望等，這些都能引發(fā)學生對科學的學習興趣。

2.怎樣培養(yǎng)興趣

筆者認為興趣是學習探究的動力，而好奇心是興趣的動力。興趣是力求認識某種事物和探求真理，并與肯定的情緒態(tài)度相聯(lián)系的積極的意識傾向。學習興趣就是力求接觸、認識、掌握學習對象和參與學習活動的心理傾向。好奇心是由于事物的外部現(xiàn)象所引起的一種探究興趣，比如事物的新奇、獨特，往往會引起人的注意，想去了解、探究其中的奧秘，這就是好奇心。好奇心是自然而然產(chǎn)生的一種興趣，屬于直接興趣。有好奇心這種直接興趣，可以直接激發(fā)學生的探究熱情，在探究過程中和探究后再進一步培養(yǎng)學生的間接興趣。也就是好奇心是學生開始探究的最初動力。在實際教學中，往往是學生對某件事情或者某個問題有了好奇心才會專心地去研究。當然好奇心和興趣是有區(qū)別的。好奇心，是你對未知事物的一種向往;興趣，是你了解一個事物以后從內(nèi)心散發(fā)出的喜愛。所以在教學中，教師要抓住學生對未知事物的好奇心，通過探究活動讓學生從內(nèi)心喜愛上這門學科，從而為后面培養(yǎng)其他方面的科學素養(yǎng)打好基礎(chǔ)。

要培養(yǎng)學生的好奇心可以讓學生平時多問“為什么”，多與同學討論問題，感受知識的魅力。其實，讓學生多問“為什么”在教學過程中并不困難，學生對未知領(lǐng)域或未知事情本身就充滿了強烈的好奇心，教師需要做的是讓學生不斷地保持這種好奇心。

在教學初期，學生往往對好多事情都充滿了問題和好奇，但是真正能提出探究問題的并不多，這說明學生對事物的好奇只停留在最初的階段，教師通過不同的方式對學生進行引導，首先讓學生學會怎樣把自己的好奇變成探究的問題，再通過教師的引導進行探究。由于是學生提出的探究問題，所以對于探究結(jié)果，學生會有深刻的印象，隨著學生探究經(jīng)歷的增多，教師還可以在探究前讓學生進行大膽的猜想。有了探究的結(jié)果，解開了學生的疑問，并不意味著探究的結(jié)束。在實際教學過程中，學生對一個問題的探究結(jié)束，往往會引發(fā)學生更多的問題，也就是一個探究結(jié)束后，更能引發(fā)學生其他相關(guān)的好奇心。隨著學生探究經(jīng)歷的增多，學生對問題的提出也會更有針對性，而不像開始那么盲目，而且會把自己對科學的好奇轉(zhuǎn)化成探究的課題。這也說明了直接興趣與間接興趣在學生學習科學中的作用，也就是在這種興趣的引導下讓學生不斷地進行科學探究，也不斷地培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

三、在探究中培養(yǎng)

新課標在給教師的教學建議中指出：“用教材教”而不是“教教材”?！坝媒滩慕獭焙汀敖探滩摹笔莾煞N不同的教材觀。而現(xiàn)代的教學方法是讓學生通過親身經(jīng)歷探究過程，在探究的過程中學習方法，掌握知識，培養(yǎng)科學精神，從而提高學生的科學素養(yǎng)。

1.在探究中培養(yǎng)學生的科學方法

之前的教材是以知識作為邏輯主線的，外加驗證性實驗，這樣“教教材”就成了只教概念、原理等知識的代名詞。這樣的設(shè)計束縛了學生的想象力，缺少了大膽猜想的空間，這樣培養(yǎng)出來的學生往往缺乏想象力，只會驗證，或者只能記住一點科學知識，對科學探究方法沒有清楚的認識。在實際教學過程中，我們要培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，絕對不是傳授知識那么簡單，必須有科學的思維方式，所以課堂上要讓學生經(jīng)歷真正意義上的科學探究，讓學生用科學的探究方法認識世界，這就需要發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體作用。在教師的引領(lǐng)下讓學生經(jīng)歷“提出問題—大膽猜想—設(shè)計實驗—科學探究—實驗記錄—總結(jié)交流”這樣的探究過程。在這樣的過程中教師還可以進一步教給學生觀察、實驗、制作、栽培、飼養(yǎng)、思考等認識事物的方法。學生就會在教師的指導下自行去獲得知識，去探索大自然的秘密，可以進一步學習一些具體的科學研究方法。

（1）學習科學方法。如在《怎樣加快溶解》一課中，教師結(jié)合“攪拌”“用熱水”“研成粉末”等能否加快溶解這些內(nèi)容的教學，著重教給學生做對比實驗的方法，讓學生在談?wù)摻涣髦胁粩嗤晟茖Ρ葘嶒灥姆椒?，并在這個過程中理解對比實驗其他條件相同的重要性。那么，在《土壤的種類》一課中，學生就能在教師的引導下，運用這種對比方法去設(shè)計三類土壤性質(zhì)比較的對比實驗。

（2）學會觀察現(xiàn)象。在《多變的水》一課中，讓學生通過制作蠟花這個自由實驗活動，從中體會物質(zhì)的形態(tài)變化，并利用所學的知識美化生活。在學生自己動手的實驗過程中，學生的觀察很細致，當蠟燭已經(jīng)被完全熔化后，由于沒有立刻關(guān)掉酒精燈，蠟油開始沸騰，這一細微的現(xiàn)象被學生觀察到，便問教師為什么蠟油里會有許多上升的小泡泡？其實那是蠟油的沸騰現(xiàn)象，由于學生第一次看見蠟油，所以觀察得很仔細。這時教師就引導學生回想：在生活中，當水燒開時，會有什么現(xiàn)象？有的學生馬上反應(yīng)過來，說那是證明水開了。還有的學生提到了水的沸騰，由此引導學生理解了沸騰現(xiàn)象。這樣學生通過動手實驗，在實驗操作中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，不但獲得了知識，提高了實驗技能，還知道了怎樣獲得這些知識的科學方法，真正體現(xiàn)了學生的主體作用，而且還培養(yǎng)了他們分析問題、解決問題的能力及嚴肅認真、一絲不茍的科學態(tài)度，真正達到了培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的教學要求。

（3）尊重實驗結(jié)果。在《有趣的沉浮現(xiàn)象》一課中，讓學生自己動手實驗，觀察不同的物體在水中是上浮還是下沉，并通過自己的方式使沉在水下的物體浮起來。這樣的實驗不僅讓學生認識了水的浮力，還培養(yǎng)了學生的動手實驗能力，并在實驗過程中鍛煉了他們解決問題的能力。在這個過程中有一些實驗現(xiàn)象和實驗前的猜想是不同的，還有同一個物體的實驗每次出現(xiàn)的結(jié)果也會不相同，這都引發(fā)了學生的好奇心和進一步探究的興趣。例如尺子，有的學生的尺子是浮在水面上的，有的是沉入水底的，有的尺子在前面幾次實驗的時候是浮在水面上的，但是后來又沉在水底了。其實這里面暗藏著尺子的材質(zhì)和水面張力的科學問題。教師首先要尊重實驗結(jié)果，這樣才能培養(yǎng)學生尊重科學事實的科學態(tài)度?？茖W素養(yǎng)中一個重要的體現(xiàn)就是尊重事實，通過探究學生自主獲得科學知識，而不是教師直接告訴學生答案或者否定學生的實驗結(jié)果，培養(yǎng)學生用事實說話的能力。

例如，在探究水下的物體是否受水的浮力時，先讓學生進行大膽的猜測和設(shè)想，不再是生硬地讓學生接受書上的知識，而是允許學生各抒己見，教師引導，但是結(jié)果怎樣用實驗來驗證前面的猜測，用事實說話。誰的觀點符合客觀事實，誰的觀點就是正確的，誰就是這堂課的老師，這看起來好像是學生在教老師，但實際上是老師在教給學生科學的學習方法，即用實驗來驗證假設(shè)和猜想。這種方法會讓學生受益一生，所以在教學時一定要以學生為主體，教師為主導。

2.在探究中培養(yǎng)學生的科學精神

科學精神就是指由科學性質(zhì)所決定并貫穿于科學活動之中的基本的精神狀態(tài)和思維方式，是體現(xiàn)在科學知識中的思想或理念。包含的內(nèi)容是追求真理、實事求是、團結(jié)協(xié)作、不斷實踐、執(zhí)著探索、勇敢大膽、細心耐心等理念和精神。這些精神的具備都是科學素養(yǎng)的體現(xiàn)。但是這些精神不可能像知識那樣通過傳授讓學生具備，只有在不斷地實驗探究中逐步培養(yǎng)，在一次次的實驗中學生才會逐步具備這些精神。

例如，第一次學習酒精燈的使用，這對現(xiàn)在的學生來說絕對是一個挑戰(zhàn)。酒精燈是許多科學實驗探究中必不可少的一種實驗材料，所以每個學生都應(yīng)該具備使用這個儀器的能力，但是因為現(xiàn)在的學生很少使用火柴，也很少接觸火，很多學生對火有一種恐懼感，所以在實際操作的過程中，不管是點燃酒精燈還是蓋滅酒精燈對學生來說都是比較困難的，這就需要教師不斷地引導和鼓勵學生。當學生掌握了酒精燈的使用方法時，說明學生克服了自己的膽小，向勇敢邁出了一大步，在這個過程中學生還體會到了細心的重要性?？此埔粋€小小的技能，可以讓學生在學習的過程中逐步提高自己各方面的能力。

在《它們會生熱嗎》一課中，學生一直認為會生熱，并設(shè)計實驗進行驗證，但是在實驗過程中因為操作的失誤使很多小組的實驗失敗了，所以實驗結(jié)果和學生的假設(shè)是一樣的，這個時候不需要教師直接干預，只需要教師的引導，在教師的引導下讓學生發(fā)現(xiàn)操作的失誤，通過不斷的實驗驗證探究出真相。在這個過程中可以讓學生體會到科學需要不斷的驗證，科學是不斷發(fā)展的，科學結(jié)論是可以質(zhì)疑的，科學實驗是嚴謹?shù)?，要尊重事實和實驗結(jié)果等科學精神。

以上是筆者對怎樣培養(yǎng)小學生科學素養(yǎng)的個人看法?？傮w來看，學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一朝一夕的，也不是單一方面的，它是長期的、多方面的。只有從教師培養(yǎng)入手，遵循學生的心理發(fā)展特點，使學生保持濃厚的科學興趣;通過探究、實驗、觀察培養(yǎng)其探究精神，幫助學生掌握一些基本的科學研究方法。長期堅持這樣的教育，學生的科學素養(yǎng)才能得到提高。