现代科技教育的理论框架与教学模式初探，本文主要内容关键词为：现代科技论文,教学模式论文,框架论文,理论论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
随着科学技术和社会经济的发展，世界各国的科学技术教育发生了巨大变化。特别是自本世纪60年代初始于美国尔后波及全球的科学教育改革兴起以来，各国的中小学科学教育在观点、内容、方法和手段等方面都发生了不同以往的重大变革。科学教育的作用和地位重新受到社会的重视，人们普遍认为，要迎接21世纪的挑战，提高全民族素质，培养大批具有创新精神的合格人才，现代科技教育就应当从小抓起，从基础教育抓起。
中小学现代科技教育是一种在了解和学习现代科技知识的基础上，结合人才素质教育，以训练和培养青少年科技意识、科学价值观、科学素质、科学方法、科学能力、科学创造精神为目的的教育形式和活动，其宗旨就是开发和培养青少年现代科技素养，激发他们学科学、爱科学，按科学教育规律办事的观念和意识。因而，现代科技教育在素质教育中具有独特的功能和体系，是基础教育的重要组成部分。
本文仅就中小学现代科技教育的理论框架和教学实践模式做一探讨。
一、现代科技教育的理论框架
为了描述中小学现代科技教育的一般特征和总体面貌，集中体现现代科技教育系统的主要因素、基本结构及其相互关系，特提出如下理论模型：
这一基本模型分为三个维度：一是现代科技教育的目标和内容，即现代科技教育的目标和具体任务；二是现代科技教育的层次，即实施现代科技教育的范围和对象；三是现代科技教育的方式和途径，即实现规定目标和完成特定任务的载体、手段和方法。
1.现代科技教育的目标和内容
现代科技教育的宗旨是开发和培养青少年现代科技素质，因而它的教育目标就是帮助中小学生初步形成这一基本素质结构。由于现代科技素质是由基本的科技知识、科学方法、科技能力、科技意识和个性心理品质五部分组成，因此，现代科技教育的内容也可以相应地转化为五个主要方面：学习和掌握科技知识、学习科学方法、锻炼科技能力、培养科技意识、塑造良好的个性心理品质。
形成初步的现代科技素质是中小学现代科技教育目标的具体指向。界定现代科技素质的具体构成可以使这一教育的内容和任务进一步明确、系统化。笔者在调查研究的基础上，并结合中小学生的实际，筛选以下三级指标来描述现代科技素质的基本框架。
2.现代科技教育的范围和层次
在基础教育领域，现代科技教育实施的范围是中小学。在这一领域中又划分为三个教育层次：小学中年级（三、四年级）；小学高年级（五、六年级）；初中。由于教育对象的年龄范围和发展水平不同，教育教学的空间、时间、方式不同，因而实施现代科技教育的目标、任务、内容、要求、方式与途径必然也有所不同。
基础教育是对国民实施基本文化教育，培养公民基本素质的教育，具有基础性和启蒙性的特征。因而三个教育层次的目标和任务之间存在着连续和递进的关系。
各教育层次主要目标与任务界定如下：
小学中年级：初步懂得为什么要从小学科学、爱科学的道理；科学技术的巨大力量和作用；科学并不神秘；从事科学研究应具备的优良品质；以及我国科技事业所取得的重大成就，激发对科学的兴趣和好奇心，为初步形成现代科技意识打下基础。
小学高年级：对现代科学技术的总体图景和最新成果有所了解，初步懂得现代科技的分类；各学科演变和发展的历程；对当代最新的科学学科和成就有所认识，初步形成现代科技特征（综合性、交叉性、渗透性等）的印象；从史、实两个方面对现代科学技术的历史沿革、现实作用、未来的发展有全景式的粗浅了解，拓宽视野，增加现代科技知识容量，以便更好地理解科学发现及其包含的科学方法。
初中：对科学发现及其包含的科学方法引起兴趣并有所了解。初步懂得科学研究的一般程序和各种方法在整个科学发现和科学研究过程中的地位与作用，旨在提高科学素养，改善知识结构，扩大知识领域，增强科学思维能力，以及作为科学工作者应具备的品格，初步形成献身祖国科技事业，“为全人类而工作”的理想境界。
3.现代科技教育的方式和途径
教育教学活动的实施载体是课程体系。现代课程论将课程形态划分为三种基本类型：学科课程、活动（包括实践）课程、环境（自然、人文、社会）课程。由于现代科技教育的课程体系引进了“专设课程”这一特定的课程模式，因此现代科技教育的方式与途径就有了四种实施载体。
现代科技教育的方式与途径既是现代科技教育目标与内容的物质化和操作化，又是实现其目标与任务的重要手段和工具。作为课程体系的方式和途径，其实质是围绕现代科技教育的目标、内容对各种教育教学因素和措施进行系统归并和重新组合，以充分体现现代科技教育的思想和观点、价值和目的、规范和要求；同时又规定、控制、组织、指导着教育教学的微观运行，形成教育教学过程中教师行为和学生行为的规范程序。
二、实施现代科技教育的教学模式
现代科技教育活动实施的载体是“学科课程”、“活动课程”、“环境课程”、“专设课程”组成的课程体系，这些课程是要通过一定的教学形式来实施完成现代科技教育的目标和任务的。研究现代科技教育的教学模式，其目的就是为教师的教、学生的学提供一种范型或计划，使该教学活动一起步就按积极的科学的方式进行，从而使现代科技教育收到良好的效果。
1.现代科技教育教学模式
所谓教学模式就是创设某种教学环境与程序的方法。教学模式与教学内容、教材的选择、教学的设备条件以及学生的整体素质是紧密相联的。
我们认为“探究式”的教学模式是现代科技教育教学实践的重要形式。这一模式强调探究的过程和探究的方法，注重培养“创造力”；主张变革传统的教学，使教师的作用不是“一团知识的明了化和教案”，而是鼓舞和指导学生去探索和发现。教师的主导性和学生的主体性有机融合在一起，教师在这一教学模式中，不是命令学生学习，而是教授学习方法，培养学生学会学习，使学生也不再被动地去学习，而是主动地去探索。
这种教学模式有如下几个特点：（1 ）激励学生主动参与积极获得知识；（2）注重学生的探究能力以及观察、类比、综合、 归纳等能力的培养，并强化科学思维的训练；（3 ）注重有效地培养学生形成初级科学概念进而发展为高级科技概念的过程；（4 ）培养学生探究未知世界的积极态度。
具体教学过程可分为四个阶段：
（1）鼓励学生提出问题即提示问题阶段。 提出的问题应是具体的、非开放性的问题。在这一阶段中可做如下两步操作：a.教师提示问题；b.说明探究问题的步骤和规则。（2）收集资料，求证阶段。a.认清问题中的事物本质和各种情况；b.认清问题是怎样产生的。（3 ）实验阶段。a.分清每一个变量；b.假设并验证每一个因果关系。（4 ）分析探讨过程。为保证探究式教学取得好的效果，必须注意如下几点：第一，要给学生提出一系列问题的机会。第二，如果学生希望教师证实某一问题时，教师不可用“是”或“不是”来回答，必须鼓励学生不囿于所学的知识和方法，另辟蹊径加以实验证实。第三，多运用无限制式的活动，刺激学生去思考，促进学生发散思维的发展。第四，学生之间应能随时交换意见，相互研究，共同探讨。第五，尽量提供辅助器材和学习资料以加深学生探究深度，强化学习效果。
2.现阶段现代科技教育教学的基本方法
由于我们目前教学设备、资料、经费的相对不足，特别是教师的教育思想和教学观念未能完全转轨，完全采用“探究式”的教学模式尚有一定困难，所以近期教学应以激发学生科学兴趣，拓宽视野，增加动手动脑机会，逐步训练科学思维，掌握常用的科学方法为主要途径，其大致步骤可按如下方式进行：
1.教师根据本校的教学条件确定或选择现代科技教育的内容，即在自然、天文、环保、思维训练、科学史等方面任选一、二项来组织专题教学；2.由学生根据教师选择的教学内容，自己准备相关的参考资料或制作材料，在教师指导下，自行阅读或动手制作；3.学生在课堂中阐述对教材中某种观点的认识或制作某项科技作品，由学生自己来进行评价；4.教师对学生谈的观点或方法做必要的归纳和指导；5.学生自己总结讨论、想象实验的结果。
要按如上教学模式开展教学，教师应当做到：
第一，要解放思想，勇于突破传统的教学模式，树立起尊重和信任学生的教学意识。
第二，要善于引导，注意把科学方法与科学事实联系起来，把思考与动手联系起来，把技能训练和知识积累联系起来，使课堂教学生动、活泼、有趣。
第三，要注意课堂的结构，突出学生的主体活动，其时间应控制在五分之三左右。课堂讲授要简明扼要，不搞一言堂。
第四，对探索问题的选择要注意可行性，即充分考虑学生的知识水平、接受能力、学校条件等等，使教学收到实效。