信息技術課對提高中學生科學素養的策略

摘 要 在世界高速發展的今天，科技已融入我們生活的方方面面，在給我們帶來極大便利的同時，也促進了經濟和社會的發展。由此可見，科學技術是一個國家和民族崛起的動力，而具備一定科學素養的人則是動力的源泉。本文首先介紹了信息技術課程以及科學素養，在基于理論基礎上提出了信息技術課提升學生科學素養的策略。

關鍵詞 課程改革 信息技術課 科學素養

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

當今的世界，是信息與科技高速發展的時代，科學技術也在國際競爭中扮演著越來越重要的作用，而公民所具備的科學素養又是這種核心競爭力的重要體現。青少年是祖國未來的接班人，青少年科學素養的高低在一定程度上也影響著我國公民科學素養水平的高低。在這種背景形勢下，改變傳統的信息技術課堂教學模式，增加科學素養教育已成為進一步促進學生和社會發展的重要手段。

1 信息技術課程改革

為了全面推進素質教育，教育部于2001年頒布了《基礎教育課程改革綱要（試行）》。綱要指出，要改變課程內容“繁難偏舊”和過于注重課本知識的現狀，加強課程內容與學生生活以及現代社會和科技發展的聯系，關注學生的學習興趣和經驗。①同時，為了適應信息技術的迅猛發展，中小學的信息技術課程也對教學提出了新的要求：以培養學生的信息素養和信息技術的操作能力為主要目標。②因此，相對于傳統的信息技術課堂來講，現在的信息技術課不僅僅是以傳授技能為目的，還要培養學生的信息素養，主要包括：信息意識、信息知識、信息能力和信息道德。

2 科學素養的定義

按照美國當代著名科學教育專家拜比（R.W.Bybee）的研究，第一次使用“科學素養”一詞的是美國學者柯南特（Conant）。在他1952年出版的《科學中的普通教育》（General Education in Science）一書中認為普通公民應有的科學素養為：“他的經驗越廣泛，他的科學素養就越高。”

70年代中期，美國俄亥俄州立大學的索特爾等人提出科學素養包括：科學的本質，科學中概念、定律、原則、理論，科學過程，科學的價值，科學和社會，對科學的興趣，與科學有關的技能。

1983年，國際科學素養發展中心主任米勒（Miller）總結了已有的理論和實證研究，在《科學素養：概念和經驗的回顧》一文中界定了科學素養的內含，提出了科學素養概念的三維模型：（1）關于科學概念的理解；（2）關于科學過程和科學方法的認識；（3）關于科學、技術和社會的相互關系的認識。③

1989年和1993年，美國科學促進協會分別發表了兩個重要報告：《為所有美國人的科學：2061計劃》和《科學素養的基準》。這兩個報告確立了“為全體學生的科學課程”的思想，全面系統地提出了科學素養的具體內容。

1996年，美國發布了“國家科學教育標準”（NSES），給科學素養下定義為：為個人決策，參與市民的和文化的事物以及經濟生產力所需要的知識和科學概念的理解以及過程等。

我國教育部2006年10月在《國家科學課程標準（7-9年級）》中指出，科學素養包括科學探究（過程、方法和能力），科學知識與技能，科學態度、情感與價值觀以及對科學、技術與社會關系的認識等。

3 培養學生科學素養的理論基礎

3.1 建構主義學習理論

20世紀60年代，經過認知主義學習理論的進一步發展，瑞士著名心理學家皮亞杰（Piaget）于1972年提出了建構主義學習理論。該理論認為，學習不是由教師向學生灌輸知識的過程，而是學習者在其原有的知識經驗基礎上主動建構信息的過程。建構主義學習理論同時還強調，學習活動是通過一個學習共同體的合作互動來完成，其中，學習共同體由學習者、教師、專家等共同組成，彼此之間經常進行溝通交流，分享各種學習資源，共同完成一定的學習任務。

3.2 情境學習理論

1987年，瑞茲尼克（Resniek）在美國教育研究協會的就職演說中，發表了“學校內外的學習”的演講，她認為，教師往往是有計劃、有目的地將“打包好”的知識傳授給學生，而并不注重學生對于這些知識的理解及應用。然而在日常的生活中，人們則關注的是運用何種知識可以對問題進行解決。1989年，Brown、Collins、Duguid在《情境認知與學習文化》一書中，對情境學習理論做了進一步的闡述，他們認為，與傳統的灌輸式的教學模式相比，情境學習理論更加注重營造真實的教學情境，使學生主動地進行溝通與合作，從而獲取知識技能。

3.3 面向復雜的整體教學設計理論

荷蘭開放大學教授麥里恩博爾（Jeroen J.G.van Merrienboer）及其團隊提出整體性教學設計。他認為，傳統的教學設計是將復雜的學習任務分成若干份，它所關注的就是眾多學習領域中的如認知領域、動作技能領域等其中特定的一個或幾個領域。然而，隨著理論與實踐的進步，傳統的教學設計已經不能足以支持學生復雜的學習任務。基于此，他提出了四要素教學設計模式，該模型是以提高和改進學生在專業領域的業績表現為宗旨，注重的是如何應用這些知識解決實際生活中所遇到問題的能力。④

4 基于信息技術課提高中學生科學素養的策略

第一，學習者的學習是個體對信息的主動建構的過程學習者通過綜合、重組、改造頭腦中已有的知識經驗，來解釋新信息，最終生成個人意義；教學活動的內容要從生活實際出發，創建有利于學生建構知識的情境，同時，重視學習者之間的合作與交流，使學生在互動中內化相關知識和技能。

第二，人類所有的知識都來源于現實生活，因此，學習者只有通過參與情境的互動，才能掌握知識的含義，從而應用到實際生活中解決問題。我們在進行信息技術教學設計時，教學內容的取材應源于現實生活，教學的過程也應包括故事、游戲等多種方式，使得枯燥的知識變得生動，使學習者產生興趣并積極主動地融入其中。

第三，目前的信息技術教學中，主要存在以下問題：知識較為零散，不具系統性；教學以技能的傳授為主，忽視學生能力的培養。在這種教學設計思想的指導下，教師對于學習任務的提出，要從學生生活的實際出發，將學習單元作為一個整體進行設計，并且由同一主題進行貫穿，幫助學生建立起知識的銜接性，以培養學生解決復雜問題的能力和思維。

綜上所述，改革傳統的信息技術教學，現今教師應當以培養學生的創新精神、實踐能力以及團隊合作為重點，學習任務的選取從學生的生活實踐出發，在提高學生信息素養的同時，提高學生的科學素養水平，從而促進學生的全面發展。

注釋

① 教育部.基礎教育課程改革綱要（試行）.

② 教育部.中小學信息技術課程標準.

③ 潘蘇東，褚慧玲.科學素養的基本內涵——三維模式[OD/BL].http：//www.chianinfo.gov.cn/data/200504/1_20050411_107932.html.

④ 馮銳，李曉華.教學設計新發展：面向復雜學習的整體性教學設計——荷蘭開放大學Jeroen J.G.van Merrienboer教授訪談.中國電化教育，2009（2）：1-4.

參考文獻

[1] 鐘振明.科學素養研究綜述[J].教學與科研，2010.5：50-53.

[2] 魏冰.科學素養探析[J].比較教育研究，2000（增刊）：105-108.

[3] 國務院.全民科學素質行動計劃綱要（2006—2010—2020年）.

[4] 黃芳.美國《科學教育框架》的特點及啟示[J].教育研究，2012.8：143-148.

[5] 李玉芳.二戰后日本中小學的科學技術教育[J].教學與管理，2005.12：78-79.

[6] 中國科協.全民科學素質行動計劃（2049計劃）[N].中國教育報，2003-02-14.