科學探究能力培養與高師物理教學

[摘要]《小學科學課程標準》指出：科學學習要以探究為核心。本文闡述了當前小學科學教育存在問題的原因，提出了小學科學教師科學素養的職前培養與高師物理教學之間存在一定的關系。

[關鍵詞]《小學科學課程標準》 科學素養 科學教育 科學探完

一、問題的提出

近年來，隨著我國科學課程改革向縱深發展，科學教育存在的深層次問題和困難亦逐步暴露出來。南京大學教育系與中央教育科學研究所科學教育中心在20D3年進行了“小學科學教師科學素養”的問卷調查。調查發現，教師科學知識相當缺乏，對于問卷中“科學知識”方面的不少問題，有近半數的教師回答不出來，對“科學方法”和“科學性質”的認識也存在問題。小學科學教師科學素養的匱乏已經成為制約科學教育的因素，

作為培養小學教師的高等師范院校來說，理應對此做出積極回應。

二、形成原因

我們曾經有過這樣的觀念科學課本上的知識都是科學家和學科專家早已檢驗過的、無需懷疑的定論，而科學課的學習就是把這些知識“裝進”學生的頭腦，教學就是讓學生理解、記憶下來，在以后需要的時候可以提取出來加以應用。所以，在科學課堂上，讓學生去觀察、去實驗的主要目的是為傳遞知識。由于我們過多地強調了物理知識的地位，過多地關注學生學習的結果，忽略了學生是通過什么樣的學習方式和策略來學習的，掩蓋了學生在學習方式上存在的問題。

偉大的物理學家愛因斯坦說過：“結論幾乎總是以完成的形式出現在讀者面前，讀者體會不到探索和發現的喜悅，感覺不到思想形成的生動過程，也很難達到清楚地理解全部情況。”這段話深刻切中目前基礎科學教育的要害。

三、高等師范學校的物理教學

作為未來小學科學教師的高師學生，師范學校的物理教師又應該如何幫助他們提高科學素養呢?為了改變這種只重科學靜態結果而忽視科學動態建構和發展的狀況，我們應該從源頭抓起，也就是要從師范學校的物理教學抓起。

我們高師學校的物理教學應該以《科學課程標準》為航標，努力培養學生的科學探究能力。

1．科學探究的含義

所謂“科學探究”，就是在教師的啟發和誘導下，以學生獨立自主學習和合作討論為前提，以現行的物理教材為基本探究內容，以學生周圍世界和生活實際為參照對象，為學生提供充分自由表達、質疑，探究、討論問題的機會，讓學生通過個人、小組，集體等多種解難釋疑嘗試活動，將自己所學知識應用于解決實際問題的一種科學的教與學組織形式。例如，在《伽利略對自由落體運動的研究》中，首先擺在我們面前的困難是物體下落的太快了，其下落時間是難以直接測量的，引導學生得出伽利略設計的實驗方法沖淡“重力”，從而指導學生得出這樣的探究活動過程，綿延兩千年的錯誤一邏輯的力量一猜想與假設一實驗驗證一伽利略的思想方法。H.D.安東尼對伽利略成就的評價是這樣的“引起同傳統決裂的與其說是伽利略所做的觀察和實驗，不如說是他對觀察和實驗的態度。對他來說，基于觀察和實驗的事實被當作事實來對待，而于某種先人之見無關……但是，在伽利略看來，重要的是接受這些事實，并且建立符合這些事實的理論。”

這次課程改革十分強調科學探究在科學課程中的作用，但我們應該清醒地認識到，科學探究是一類教學活動，同時科學探究也是一種精神，是一種人們與生俱來的對未知事物的探討和研究精神。

2．培養學生科學探究能力的途徑

(1)培養學生科學探究能力活動中的角色定位

科學探究活動以學生的智力發展為本，培養自學能力，力圖通過自主探究引導學生學會學習和掌握科學方法。教師在科學探究活動中的角色為導師地位，其主要職責是調動學生探究的積極性和主動性，促使學生獨立的發現問題，提出假設，自主分析問題，主動解決問題，從而獲取知識、發展能力：學生作為探究活動的主體，主要是根據教師提供的學習條件，明確探究的目標，思考探究的問題，掌握探究的方法與策略，理清探究的思路，交流探究的內容，總結探究的結論。

(2)對學生科學探究能力的培養途徑

①物理課的教學方法應該強調學生的自主探究和合作學習，關注學生探究的過程與方式。強調學生探究的過程與方法的核心是把以“教和學”為中心的傳授活動轉變為以“探究”為軸心的科學活動。科學教學的最好方法就是引導學生自己去發現、主動去探索，體驗未曾經歷的獨特經歷。學生學習科學知識是接受的過程，更是發現和創造的過程。探究能力的形成依賴于學生的學習和探究活動，通過動手動腦、親自實踐，在感知、體驗的基礎上，內化形成，逐步培養學生的科學素養。

②教師要不斷更新科學知識，成為終生學習者。教學內容的選擇，宜從問題八手，強調親歷科學研究的過程，設計引導學生觀察、實驗、資料收集、合作交流以及體驗、感悟和反思的活動，讓學生感悟到“科學學習要以探究為核心”的理念，真正實現自主、合作、探究的學習方式。另外教學內容的選擇要注意挖掘學生的生活經歷和體驗，增強學生書本知識和現實生活的聯系，使學生感受到“科學就在我身邊”。

③教學內容的選擇還要整合知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀目標。教師既要用自己的科學知識教授學生，也要用自己對科學的情感、態度與信念潛移默化地影響學生，這樣才能有利于學生學會學習，養成科學的行為習慣和生活習慣，提高學生的科學素養，能夠為學生的其他學科學習。終生學習和全面發展打下良好基礎。

④體現“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念。教師在物理教學中應引導學生從身邊熟悉的自然現象和生活現象探索和認識物理規律，并盡量把認識到的知識和研究方法與生活、生產中的應用聯系起來，體會物理學在社會進步中的作用。

課程改革的實施已經進入第七年了，科學探究在教學上實施也取得了一些實踐性的經驗，從理論和實踐兩方面有了一些進展。科學探究對于物理教育的挑戰與機遇并存。教師們主動提高專業素質的需求史無前例，做研究型教師已經成為許多物理教師的努力方向。隨著對科學探究的研究的深入和教師水平的提高，科學探究會成為教師們的自覺行動。