论初中物理课程标准的科学素养观_科学素养论文

论初中物理课程标准的科学素养观_科学素养论文

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21世纪是世界各国由政治、经济、军事、科技、教育等方面组成的综合国力激烈竞争的时代.竞争实质上是人才拥有量的竞争,是公民素质的竞争.许多国家已认识到,为了迎接挑战,保持和提高在这些竞争中的有利地位,必须谋求各自国家科学技术的领先水平.而人的科学素质在生产力诸因素中已占有越来越重要的位置.因此,在基础教育阶段提高所有学生的科学素养是各国科学教育的核心理念.有13亿人口的中国要生存、要发展、要立于世界民族之林,唯一的出路只有推动科学教育,以提高民族的创新力和科学素养.

1 科学素养的内涵

科学教育的根本目标是提高全体学生的科学素养,但科学素养的内涵是什么?中外的学者对此有何不同的理解?对科学素养内涵的了解,将有助于理解初中物理课程标准所体现的科学素养观.

1966年,美国一批学者根据1946~1964年间的文献调查,从六个方面对科学素养进行了论述:

概念性知识——构成科学的主要概念、概念体系或观念;

科学的理智——科学研究的方法论;

科学的伦理——科学所具有的价值标准,即科学研究中科学家的行为规范,又称科学态度或科学精神;

科学与技术——科学与技术之间的关系及差异;

科学与人文——科学与哲学、文学、艺术、宗教等文化要素的关系;

科学与社会——科学与政治、经济、产业等社会诸方面的关系.

上述科学素养观以科学的三要素(知识、方法、伦理)为核心,要求学生理解科学与技术、文化、社会之间的互动关系.这种科学素养观不仅仅关注科学自身的要素,同时也涉及科学与其他要素的相互影响,这是一个内涵比较广泛的素质观.

我国学者从科学与技术、文化、社会关系的视觉,提出了比较全面的科学素养观,其内涵包括:

(1)从事科学探究活动的能力,如观察、想像、理解、思维、言语表达、实验、用知识解决实际问题等.

(2)科学观的形成,包括科学的自然观、世界观、价值观与审美观等.

(3)科学知识的积累与技能的训练.科学知识和技能是进行科学活动的工具,科学活动的结果又表现为新知识和技能,进而上升为科学能力与科学观.

(4)科学方法的形成与掌握.科学方法反映了科学知识的发生与发展过程,既是学生智能发展的标志,又是进一步发展智能的武器.

(5)科学认识与实践活动中形成的科学精神气质,如兴趣、情感、意志、作风等非智力品质.

(6)科学与技术的相互作用.

(7)科学与人文的相互融合.

(8)科学与社会大自然等的协调.

在国际上对科学素养内涵的解定获得比较广泛认同的是1989年美国芝加哥科学院副院长米勒博士提出的科学素质的三个标准,它对科学素养教育产生了广泛的影响.这三个标准是(a)对科学技术术语和概念达到基本了解;(b)对科学的研究过程和方法达到基本了解;(c)对科学的社会影响达到基本了解.

根据以上科学素养的涵义,结合初中物理课程的特点以及学生的身心特征,《义务教育物理课程标准》提出了具有中国特色的基础物理科学教育的目标.从知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观等三个维度进行学生的科学素养教育.明确指出:义务教育阶段的物理课程要让学生学习初步的物理知识与技能,经历基本的科学探究过程,受到科学态度和科学精神的熏陶,它是以提高全体学生的科学素养,促进学生的全面发展为主要目标的自然科学基础课程.

2 初中物理课程标准的科学素养观

基础科学教育目标的实现有赖于各学科课程的共同努力,而物理学作为一门有着悠久历史和光明前景的自然学科,与社会、技术的联系随着物理学的发展而日益密切.物理学对人类发展的积极作用使物理学成为自工业革命以来处于中轴地位的学科、作为一门带有方法论性质的学科,物理学自身具备了相当强的教育性,具有巨大的育人价值,在培养学生科学素养方面具有独特的功能和鲜明的优势,是实施科学素养教育的有效途径.实践表明不少从事物理学研究或经过物理课程学习的人员,在其他的领域中都有较强的社会适应性和较高的科学素养.究其原因,得益于物理学科所给予他们的科学思想和科学方法的熏陶和培育.

2.1物理科学的认识论价值——具有基本的物理知识与技术

物理科学不仅科学地解释了各种自然界的物理现象,深刻地揭示了各种自然现象的本质,而且极大地开阔了人类的科学视野,提高了人类的知识水平和生活质量,把人类带入了一个全新的科学技术时代.而未来社会的发展更与信息技术、材料科学和超导等物理科学息息相关.因此,现代社会需要公民具有基本的物理科学素质;具有基本的物理学知识和技能,关心与物理科学有关的社会问题,如技术与人类未来、能源与人类环境、核能利用与科学道德等,能解决生活中与物理有关的问题.新物理课程贯穿对“时空”和“物质”的基本认识,将课程内容知识分为三部分:物质、运动和相互作用、能量.因此《标准》强调指出:世界上各种物体、微粒和场,都是以不同形式存在着的物质.物质所涉及的科学内容,多数与日常生活和自然现象密切相关,与新材料的发展前沿相联系.学习这些内容不仅能让学生在3~6年级学科课程的基础上进一步认识世界,而且有利于学生树立正确的科学观.物质处在永恒的运动中,不同的物质和不同的运动形式又发生着相互作用.了解物质的运动和相互作用的规律,是认识物理现象所必需的.这部分内容具有很强的规律性,对它的学习有利于发展学生的科学探究能力和解决问题的能力,有利于培养学生的科学态度和科学精神.能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一,从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质.它广泛渗透在各门学科中,并和各种产业及日常生活息息相关,这部分内容对于学生树立科学的世界观;联系生活、生产实际;形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术,都是十分重要的.

同时,我们应该注意到现代科学技术突出的特征之一是学科知识综合化明显加强,任何一门学科技术的发展都不是孤立的.它总是科学技术整个动态系统诸因素之间相互作用的结果,片面地强调知识的分化不仅会窒息课程的发展,还不利于学生创造力和综合思维能力的培养.因此,《标准》强调:要注重不同学科知识与研究方法的联系与渗透,要学生关心科学技术的新发展和新思想.

2.2物理科学的方法论价值——了解科学的过程与方法

物理课程体现了学科既是一种人类的知识体系,又是人类认识世界的一种方式和探索过程,该过程是人类与自然界之间的一种试探与对话.这种试探和对话过程也就是基于物理学科的特点,从学科的内容中提出来的科学思想和科学方法问题.德国著名物理学家玻恩说:“我荣获1934年的诺贝尔物理学奖,与其说是因为我所做的工作里包括了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里面包括了一个关于自然现象的科学思想方法基础的发现.”

物理课程整体上是由物理知识和物理方法组成的,物理知识则是体现和学习物理学思想和方法论的最好载体.在学习知识的过程中,通过对物理学历史发展过程的考察揭示物理学的发生、发展和演化及其相应的认识论和方法论变革的历史规律,并对物理学知识发展的基本趋势和它在科学技术中的地位和作用提出科学的说明.它将有利于学生了解人类对自然界的认识、发生、发展的基本规律,扭转传统物理教学中由于应试教育可能给学生某些被“题海”歪曲了的物理世界的图像,从而实现个人的智力、智慧和创造力的发展与科学知识体系的形成过程之间达到基本平行和同步.

传统的物理课程过于重视知识本身的系统传授,忽视了对知识形成过程的精心阐述.例如,提到思想和方法的时候,更多地重视学生学习物理的思想动机而不是物理学所给予的科学思想;更多重视学生学习物理的学习方法而不是物理科学自身的科学方法论,从而导致重结论轻过程和方法的现象.教师把形成结论的生动过程变成了单调、刻板的条文,排斥了学生的思考和能力的培养,学生把学习过程庸化成无需智慧努力,只需听讲记忆和模仿就能掌握的简单知识,其结果便是“造就”了不少高分低能的“好学生”.

研究表明,学生对科学研究的过程和方法的理解靠“听”是不可能获得的,脱离科学思想和方法的知识是“死”的知识,消极接受知识的学生只能是知识的“传声筒”.没有探究活动,学生的学习不可能真正发生.新课程为了对学生进行科学方法的培养,增加了一些基本的探究实验活动,同时对知识点的数量和难度做了适当的调整.这样就留给学生更多的时间和空间,使学生有更多的机会经历探究活动,以获得理智和能力的发展以及理解深层次的情感体验,构建新知识、掌握解决问题的方法.因此,《标准》强调:通过科学探究,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度.

2.3物理科学的育人价值——形成科学的态度情感与价值观

人们对物理学内涵的思考,发现了它们背后隐含着人类认识世界的丰富智慧和科学思想,而且在现代科技高度发达的今天,科学技术社会化的趋势越来越明显,所带来的许多新的观念,也必然会在物理学以及物理课程上反映出来.例如,求实求真的思想,理性和创新的思想,人类与自然和谐的思想,可持续发展等观念如何渗透在物理教学中是目前正在探讨的课题.同时,个体在社会化过程中,需要实现自身的生存、享受和发展,也就是人的能力、个性、尊严等得到充分的发展,而这一切都离不开教育.作为教育重要组成部分,物理学科在人的情感、态度及价值观等方面多维度地发挥着重要的教育功能.

传统的物理课程把学科凌驾于教育之上,凌驾于人之上,学科成为中心、成为目的,学校教育、课程教学成为促进学科发展,培养学科后备人才的手段.这种只见学科不见人的教育观从根本上背离了基础教育,特别是义务教育的基本性质和神圣使命.其突出表现为重知识情感;重教书,轻育人.这种“学科本位”的课程观强化和突出学科知识,使课程教学有可能从根本上失去对人的生命存在及其发展的整体关怀,从而使学生成为被肢解的甚至被窒息的人.

新课程对科学探究实验活动的引入,将情感态度与价值观等要素合理有效地蕴涵其中,使学生在探究过程中得到科学的情感态度与价值观的教育.在探究过程中,学生能体验战胜困难,解决物理问题的喜悦;在师生交流讨论中,敢于提出不同见解,也勇于放弃或修正自己的错误的观点;将科学知识服务于人类的意识和社会责任感,对大自然亲近、热爱、和谐相处的情感.同时在课程教学活动中,教师能够根据课程所提供的素材进行品德教育,积极关注和引导学生的各种道德表现和道德发展,从而使教学过程成为学生一种高尚的道德生活和丰富的人生体验.这样,在学科知识增长的过程同时也就成为人格的健全与发展的过程.将情感、态度、价值观等要素合理地渗透到新课程,使课程成为学生灵魂感化的“催化剂”.

情感态度与价值观教育的另一个重要方面,就是对科学本质和价值认识的教育.培养学生相信科学,是当前进行科学素养教育的重要内容.近年迷信活动死灰复燃,伪科学猖撅,出现了许多违背科学的奇谈怪论.在物理教学中必须充分运用物理学史等丰富生动的素材对学生进行科学态度和科学精神的教育,同时,让学生既认识科学技术给人类文明幸福带来的巨大作用,又警惕由于人类对科学技术的滥用给人类未来可能带来的弊端,对学生进行可持续发展意识的教育.

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