黎雄燕
【摘要】培養高素質的創新型人才是新世紀賦予教育工作者的基本要求,為實現這一目標,重視和改革科學教育特別是基礎科學教育成為了一條重要的途徑。實踐證明,教師對科學知識內容的教學是相對容易的,而培養學生的探究能力和人文素養等是相對困難的。針對這個問題,通過調查初中生物科學史的教學現狀,研究分析目前影響生物科學史教學的主要問題,提出生物科學史融入課堂教學的策略,為韶關地區初中生物教學改革提供一定的研究基礎。
【關鍵詞】初中生物;科學史;教學現狀;調查分析;對策
21世紀是人才競爭的時代,培養具有較高科學素養的新型人才成為了現代教育的重心,這對我們每一位教育者都提出了新的要求和挑戰。生物學是自然科學中的一門基礎學科,是以提高學生生物科學素養為主要目的的必修課程,是科學教育的重要領域之一。《義務教育生物學課程標準(2011年版)》中明確指出:生物學課程既要讓學生理解基礎的生物學知識,又要讓學生領悟生物學家在研究過程中所持有的觀點以及解決問題的思路和方法,養成理性思維的習慣,形成積極的科學態度,培養學生的生物學科素養。生物科學史中蘊含著豐富的科學知識、科學思想和科學過程,在義務教育階段開展生物科學史教育成為提高學生科學素養的重要途徑之一。
一、科學史融入初中生物教學的教育價值
《普通高中生物課程標準(2017年版)》在實施建議中提出:學習生物科學史能使學而思沿著科學家探索生物世界的道路,理解科學的本質和科學研究的思路和方法,學習科學家獻身科學的精神,這對提高學生的生物學學科核心素養是很有意義的。
生物科學史從歷史的角度為我們呈現了科學發展的曲折歷程。它記載著生物科學領域各種知識的發生、發展和演替,集中體現了科學探索的具體歷程,融合了科學家的思維能力、分析能力、科學方法及科學家的人格魅力,蘊含著豐富的教育素材。將科學史引入課堂,讓學生置身情境中學習,能提高學生對生物知識的理解,極大地激發學生探究的欲望和濃厚的學習興趣。同時,它還有助于學生體驗知識形成的過程,深刻體會科學的本質;此外,生物科學史亦有利于培養學生的探究和創新能力、培養學生的質疑與批判思維,從而形成正確的人生觀和價值觀。由此可見,在教學過程中融入生物科學史,對培養和提升學生的科學素養有非常重要的教育價值。
二、韶關市初中生物科學史教學現狀調查
為了解當前韶關市初中生物科學史教學的現狀,發現存在的問題,本人特在韶關市初中學校進行了一次調查。調查以韶關各縣(市、區)初中生物教師為對象,以網絡調查的形式展開,共收到有效問卷59份,具體情況如下:
1.參與問卷調查的教師基本情況
參加問卷調查的59名初中生物教師,有58%來自縣屬中學,教齡在16年及以上的教師達到75%,具有本科學歷的教師占了88%,中學一級教師占了64%、高級教師占了22%。具體情況如下表:
從數據可以看出,參加問卷調查的大多數都是經驗豐富、學歷較高的基層一線教師。
2.韶關市初中生物科學史教學現狀
通過調查我們發現,大部分教師對科學史都有所了解但是并不十分熟悉(占73%)。而老師們所了解的科學史基本局限于教材,教材之外科學史不熟悉的人數占了44%。(如圖一)。
調查中100%的教師都認為運用科學史教學對提高學生的素養和學習成績有幫助。然而,在實際教學中,由于教材教輔資源缺乏(占81%)、課時不足(占76%)、升學壓力(占32%)等原因,在課堂中系統運用科學史開展教學的教師少之又少(見圖二)。
至于在融入科學史教育的內容方面,51%的教師側重于生物學科與生產生活相聯系方面的學習,對于科學史其他相關的內容則運用得比較少。
三、韶關市初中生物科學史教學存在問題分析
從調查結果我們可以看出,教師基本都知道生物科學史對生物學教學和學生的核心素養有幫助,但是大都存在著想用而不會用或者沒時間用等問題。之所以出現這些現象,筆者認為有以下幾個因素。
1.教師缺乏對生物科學史教育價值的認知。根據實際調查,教師們對科學史的教研價值都比較認可,但卻沒有給以相應的重視。參與調查有85%的教師認為科學史教育的主要作用是提高學生的學習興趣,偏于低層次和表面層次,對其深層次的價值認識不夠。科學知識的發展是具有歷史性、探索性和漸進性的,但是在教學實際中,生物科學史教育多數側重于知識目標,課堂上開展的多是以知識為核心的教學活動,在培養科學方法和獲得情感方面體驗較為忽視,導致學生并未能真正深入體會到科學史在培養科學精神等方面的作用。
2.教師生物科學史方面的專業知識有待加強,教育觀念有待更新。調查中發現,大部分教師在職前接受的都是相對傳統的科學教育,自身對生物科學史并沒有充分系統的了解,相關的專業知識比較薄弱。參加工作后,關于生物科學史的培訓非常少,而老師們平時工作大多繁忙,基本沒有時間通過網絡、書刊等其他途徑拓展科學史的相關素材,導致調查中85%的教師都是通過教材來獲取科學史的資料。此外,新課標的理念雖然教師們已經捻熟于心,但是對新課標里面的相對較新的理念——生物科學史教學,大部分教師還是傾向于以提高學生的學習成為為根本目的,習慣于將有關科學結論直接呈現給學生。我們這次調查中發現,在韶關地區初中公辦的生物教師隊伍中15年教齡以上的老教師占了一半以上,傳統的教學方法和觀念對他們產生了深遠的影響,調查中有38%的教師認為升學壓力大,科學史對學生的成績沒有太大幫助因而不使用,有15%的教師認為新的教學模式太麻煩,不如傳統教學簡單易行,這些都不利于教師隊伍觀念的更新。
3.科學史教學形式較單一,學生課堂參與意識薄弱。調查發現,受時間的限制,不少教師僅僅把科學史作為課堂導入來激發學生的學習興趣,或者安排學生進行課外閱讀一語帶過,真正利用科學史進行科學探究、培養科學思維以及幫助學生樹立人生觀價值觀的教學非常少。在另一方面,學生對生物科學史中所涉及的科學發展歷程、探究的方法以及科學家的趣聞軼事雖然都有著極大的興趣,但是他們同時也認為學習這些對學習成績的提高幫助不大,在課堂教學中缺乏積極主動的參與意識,這種被動的心理也對學生學習科學史十分不利。
4.教學評價機制不合理,教育體制亟待改革。由于對學生的評價仍然局限于學生的考試成績,導致教與學的過程多數以提高考試成績為目的。而不管教師還是學生,有相當大的部分都覺得科學史教學對提高學習成績幫助不大,因而運用和學習科學史的熱情并不高。另外,由于初中生物課程設置的原因,調查中有76%的教師覺得課時不足,從而更多的是選擇滿堂灌的講授法,習慣直接給出科學結論,沒有過多的時間注重如何培養學生的科學態度和精神,如何增強對科學本質的了解,如何促進學生責任意識和情感的培養,對學生綜合素質的全面發展較少考慮。
四、科學史教育融入初中生物課程的教學策略
新課標指出,初中生物學課程“其精要是展示生物科學的基本內容,反映自然科學的本質,既要讓學生獲得基礎的生物學知識,又要讓學生領悟生物學家在研究過程中所持有的觀點及解決問題的思路與方法。”要達到這一目標,運用好科學史是其中一條有效的途徑。針對前面提出的問題,筆者認為可以從以下四個方面將科學史融入初中生物課程的教學。
1.深刻領略科學史的教育價值,培養學生全面的科學素養。生物科學史是科學和人文的融合體,不僅展現了生物科學結論,也呈現著得出科學發展過程中嚴謹的科學方法和科學家的思維火花。要確保生物科學史教學的有效開展,教師首先就要從不同層次全面深入地了解科學史的教育價值,不能僅僅停留在促進學生理解生物知識的層面,更要挖掘其深層次的教育價值。義務教育階段的生物課程以“面向全體學生、提高生物科學素養、倡導探究性學習”為基本理念,教師應該從強調知識的傳播向以科學精神為核心的轉變,提高學生科學素養的科學史觀,使其真正承擔起培養學生全面科學素養的任務,最終實現人才培養的核心目標。
2.提升教師的專業知識素養,全面更新教育教學觀念。教師是課堂教學的組織者和實施者,教師的生物科學素養直接決定了科學史教學的質量。因此,應通過多種途徑努力提升教師的專業知識。首先可嘗試對高校師范生課程進行改革,適當增加科學史通識教育,為教師將來的科學史教學工作奠定深厚的知識基礎。其次,加強教師科學史知識方面的培訓, 利用各種媒體搭建同行間交流信息的平臺,拓寬其獲取知識的途徑。另外,應提升管理者教學理念。在調查中有27%的教師提到了因為沒有接受新理念新方法的大環境,所以對科學史教學并不了解。因此,學校的管理者應積極送老師參加有關的培訓、多組織同行間的交流學習、同時擴充學校圖書館、互聯網等資源,多途徑促進教師積極主動學習科學史。教師本身具備了豐富的科學史知識,就很容易帶領學生融入科學史的世界。
3.開展多種形式的生物科學史教學,提升學生課堂參與意識。基于生物科學史的內涵和它蘊含的豐富的教育價值,在融入課堂教學的時候,根據不同的教學內容,可以選取適當的教學形式,盡可能發揮科學史的教育價值。一是可以利用科學史導入新課,以科學史中生動有趣的科學事跡、鼓舞人心的科學進展等給學生創設情境,激發學生的學習興趣,從而使他們能順利進入新課的學習;二是可以利用實驗探究引入科學史的教學,讓學生在探究的過程中嘗試設計實驗、思考發現的問題,找到解決問題的方法,驗證科學家們的實驗,體驗科學發展的歷程,可充分培養學生的科學探究素養;三是應積極開發科學史教學課外實施途徑,由于課堂時間有限,為滿足學生對科學史知識的需求,可以開展多種多樣的課外實施方式,如組織學生參觀博物館、開展相關的專題講座、開設興趣小組、在校園設置科學史宣傳欄等。通過這些方式,可以充分調動學生的積極性,提升學生課堂的參與意識。
4.依托教材,根據實際情況進行篩選和補充。根據初中生的生理和心理發育特點,選取符合他們認知水平、能培養他們科學思維能力、有較高教育價值的內容開展教學,數量要得當,難度要適宜。同時,根據教學目標,若教材描述不完整的,應該通過各種途徑進行補充,突出重點、突破難點,使科學史教學的有效性得到提高。
公民素質的培養應該從小抓起,在中小學階段打下良好的基礎,對其科學素養的形成有非常重要的作用。我國《義務教育生物學課程標準(2011年版)》明確指出:學習生物學課程是每個未來公民不可或缺的教育經歷,其學習成果是公民素養的基本組成。生物科學史的學習是新課標基本理念實現的有效載體,它能夠將知識、能力和情感三個維度的目標有效的融合在一起,既能激發學生的學習興趣,又能培養其科學探究能力和思維,還可幫助學生形成正確的人生觀和價值觀,為他們將來成為高素質的創新型人才奠定了良好的基礎。
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