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在移动互联网时代,伴随着新的信息载体出现,信息的产生和表现形态也随之发生了变化。在已有研究的基础上,新媒体信息传播的特点可归结为以下几个方面。1.信息呈现方式的数字化与多媒体化数字化与多媒体化是新媒体信息传播的典型特点。数字化指的是新媒体传播的信息内容,包括图像、文字、音频、视频等,在采集、加工、存取、管理、传播过程中都进行过数字化转换,在信号传输与播出形式上都采用数字信号模式。多媒体化指的是新媒体消解了报纸、电视、广播和杂志四大传统媒体的边界,聚合了媒体在视觉与听觉方面的功能,借助于文字、图像、声音、图形、视频等多种媒体形态,使信息的呈现模式更加形象化和立体化,营造生动形象的信息传播情景,增强信息感染力,在向用户传递信息的同时带给用户全感官式的体验,有助于用户能够形成关于该信息的更加深刻的整体印象。2.新媒体信息传播具有明显的互动性具有互动性特征的并不仅仅是新媒体,传统媒体也具有交互、互动的特点,但传统媒体的互动只是有限程度、有限范围内的互动。新媒体信息传播的互动实现了人机之间或多用户之间,同时进行一对一、一对多、多对多等不同的信息交流与沟通,新媒体用户可同时拥有信息生产者、信息者、信息接受者的多重身份,在与其他用户的多方互动过程中,新媒体用户的主体地位得到了充分体现。3.新媒体信息传播有个性化的特点新媒体传播的个性化主要指:一是媒体选取个性化,用户在进行信息、检索及获取时,可以根据自己的个人喜好选取不同的媒体形式;二是信息内容个性化,不同用户可以根据自身的需求目标,对信息筛选定位,或是对信息内容进行个性化组织加工,然后传播出去;三是在网络通信技术支持下,移动新媒体的信息传输系统能够针对用户个性化的信息需要进行精准传送,这是新媒体个性化传播的典型表现。4.新媒体信息传播方式具有碎片化特点这一特征是当前新媒体信息传输形式所独有的,指的是新媒体在信息传播中的时间碎片化与信息内容的零碎性。新媒体传播的碎片化主要体现在:一是时间碎片化,用户可以充分利用随机或零散的时间,随时随地获取想要的信息,或进行信息的即时;二是传播内容的碎片化,新媒体中的微博、博客、手机短信等在技术设定的限制下,信息内容因被分割而变得零碎。5.信息传播即时性与超强的地域覆盖性新媒体传播在互联网支持下,突显了信息传输的无障碍性,尤其是利用移动新媒体,用户可以随时随地信息、传递信息、获取信息;新媒体则可以把信息瞬间传递到网络中其它节点,对社会事件的实时报道和文字直播尤其便利。互联网把世界连接成一个紧密的整体,网络的范围决定着新媒体传播空间的大小,截至2013年12月底,我国网民规模达6.18亿,[11]互联网覆盖到的地域也是新媒体信息所能够传播到的区域,新媒体环境下的信息传播具有超强的地域覆盖性特征。
二、新媒体应用对公民科学素养的影响
(一)公民科学素养的定义与内涵研究科学素养(ScientificLiteracy)指的是与科学有关的素养。在20世纪60年代初期,科学技术发展带来的负面效应引起人们对科学素养的关注。科学素养对培养公民科学世界观与科学思维方法,促进科学技术发展,推动综合国力持续提升具有重要影响。1.国外公民科学素养的定义与内涵研究首先,科学素养的定义。美国哈佛大学前校长、教育家柯南特从科学教育层面首次提出科学素养的概念:一种能够理性选择专家,并能够与那些正在发展科学并应用科学的人交流的能力。[12]美国斯坦福大学教育家赫德把科学素养作为科学教育的主题,将科学素养解释为:理解科学及在社会中的应用。首次将社会与科学的关系作为重要问题联系起来对科学素养进行研究。美国学者乔恩•米勒从人的个体出发,认为科学素养是指一个人能阅读、理解科学问题,并能表达见解的能力。[13]除个人研究以外,也有机构将公众科学素养教育视为国际组织社会行动的一项内容,将科学素养定义为关于科学概念和过程的知识和理解;[14]1997年,国际经济合作组织(OECD)指出,科学素养是一种能力,是运用科学知识对现实问题进行确定,以便改造自然和决定社会活动的能力。[15]其次,科学素养的内涵分析。美国威斯康星大学科学素质研究中心的佩拉等人在对大量文章进行了系统分析后,将科学素养的内涵归结为6个方面:科学与社会的相互关系;科学家工作的伦理原则;科学的本质;科学和技术之间的差异;基本的科学概念;科学和人类的关系,[16]这一研究理论形成了科学素养研究的基本框架。本杰明•沈将科学素养的内涵扩展至功用性、科学与技术、科学与社会问题、科学与人类文化的关系等方面内容,认为科学素养的内涵包括实践科学素质、公民科学素质、文化科学素质。[17]后来,米勒经过多次实际调查和研究,将科学素养的内涵进一步扩展到科学世界观、科学事业、科学习惯等方面,并于1983年提出基于科学素养的“三个维度”标准,即:关于科学概念的理解;关于科学过程和科学方法的认识;关于科学、技术和社会相互关系的认识。[18]在具体实施测评之后,1998年米勒对这一标准进行改进,将科学素养标准阐释为:对科学词汇和科学概念的基本理解;对科学本质和研究过程的理解;对科技影响的理解,[19]并尤其强调了科学素养对公众理解科学的重要性,为各国的科学素养测评体系提供了样本。2.国内关于科学素养的定义及内涵研究首先,科学素养的定义。我国对科学素养的研究有着显著的本土化特征。钟启泉是我国较早进行科学素养研究的学者,1997年,在其文章中提出科学素养是借助理科教学中物理学、化学、生物学等普通教育部分培育公民素质。[20]王有志、梅伟等对前人的研究进行了总结,将科学素质定义为:对个人决策、参与公共和文化事务、经济生产等所需要的科学概念和过程知识的理解。[1]2006年,国务院制定的《全民科学素质行动计划纲要(2006-2010-2020年)》中,对科学素养作了明确界定:公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。[21]其次,科学素养的内涵分析。我国关于科学素养内涵的认识同样处于不断发展变化中。20世纪70年代,人们认为科学素养的内涵包括科学和社会、科学的道德规范、科学的性质、科学概念的知识、科学与技术、科学和人类等方面;80年代中期科学素养的内涵扩展到科学世界观的性质、科学事业的性质、头脑中的科学习惯以及科学和人类事务等。《全民科学素质行动计划纲要(2006-2010-2020年)》中规定了科学素质的内涵包括:科学探究(过程、方法与能力),科学知识与技能,科学情感、态度与价值观,对科学、技术与社会关系的理解四个方面。[21]总之,每当新的科学技术出现时,就会随之产生新的科学知识和科学方法,科学素养的内涵随着科学技术的进步不断发展,人们对科学素养内涵的认识也随之不断丰富和发展,尤其是在当今科学技术快速发展的情况下,随着新技术的不断出现,人们对科学素养的理解不断深入,从最初的注重智力层面发展到对科学能力的关注,再拓展到对公众科学素养及其与科学的相互关联和相互作用的关注,而这一系列过程都与媒体的传播、推介密切关联。
(二)新媒体应用对公民科学素养的影响新媒体的发展与应用不仅影响到社会的经济与政治活动,还影响到人们的思维方式与生活行为方式;新媒体正在以不可抵挡的势头渗透到世界各国政治、经济、思想、文化等诸多领域,改变着人们的生活、改变着世界,也推动着人类文明不断向更高层次发展。研究发现,科学从作为一种人类文明的发展成果到被社会认可、接受,到转化为人的素质内容,最主要的途径有两个:一是学校科学教育;二是社会性科学普及教育。这两个方面都是科学教育与传播的必要过程。媒体作为科学传播的媒介手段和重要载体,是科学向社会公民拓展过程中是不可缺失的重要组成部分。目前,各类新媒体充分发展、广泛应用,新媒体环境下,互联网、电视、移动手机等各种新媒体已成为科学传播的重要工具,[22]新媒体参与科学传播与科学教育是二十一世纪的国际趋势。1.新媒体对公民科学素养培养的促进作用新媒体技术的发展使科学知识与科技信息的传播渠道不断拓展,为公民接触科学、学习科学、理解科学等带来了便利条件,在普及科学常识、宣传实用科学知识等方面发挥着越来越重要的作用,对促进我国公民科学素养水平的整体提升发挥了积极作用。首先,新媒体为科学传播与科学教育提供了便捷途径。传播途径与教育途径的改变是新媒体带给科学传播与科学教育的最显著变化。新媒体传播模式极大地满足了用户随机利用可能的时间,随时随地获取科学知识与科技信息的需要。同时,新媒体大大提高了科学知识与科技信息在传递过程中的时间耗费,保证最新的研究成果、最前沿的科技信息等能够在第一时间流向用户群体,特别是有些现场直播式的科技发明介绍,更是体现了信息传输的时效性与直观性。为社会用户群体补充新知识、接受科学教育、了解科学发展趋向、提升自身科学素养水平提供了方便迅捷的途径。其次,自主互动的参与模式加深了对科学的理解与认识。新媒体自主参与、平等对话等模式,拉近了科学与大众的距离,使用户获得了更大的自主筛选和获取科学知识与科技信息的机会。普通社会群体在接受科学知识的情况下,通过与其他用户或媒体进行对话,可以获取更多的相关科学内容,并在这一过程中实现对科学知识的进一步整合加工,可能创造出新的知识内容。同时,为专业学者和专家级用户提供了信息跟踪及信息传播的监督便利,可以对新媒体中出现的错误信息进行及时纠正,防止误传和误导,对网络科学传播与科学教育起着调整、纠正、规范作用。这些方面对公民形成对科学的正确理解与认识都有很大帮助作用。再次,大量的信息内容及有针对性信息传递为人们学习科学、提升科学素质提供了条件。在互联网技术支持下,新媒体体现出超强的信息聚合功能,实现了科学知识与科技信息全球范围的聚合与共享,为用户提供了极为丰富的科学知识与科技信息内容,以及大量相关的研究成果等,为公民研究、学习各方面的科学知识提供了帮助。同时,新媒体具有个性化与针对性的传播特点,能根据用户群体的不同需求,对科学知识进行各有侧重的指向性传输,有效解决了人们在不同知识程度下,在紧张的工作、生活中,快速获取科学知识、进行科学学习的问题,使利用新媒体成为帮助用户提升自己科学素养水平的便利模式。最后,多媒体的信息呈现方式强化了科学传播与科学教育的效果。新媒体将VR(VirtualRe-ality)技术、Flash技术、Audio技术、Video技术等组合一起,实现了对科学信息的多媒体贮存与传播,使抽象的科学概念、科学知识、科学理论等变得形象、生动;对科技成果展示、培训及科学实验过程进行动态图形录入和模拟声控交流等技术处理,把科学传播融入身临其境的现场模拟,消解了科学知识的抽象性,增加了其形象性和直观性,易于公众的理解和接受,使科学传播变得更具说服力,增强了科学知识的传播效果和教育效果。2.新媒体对公民科学素养提升的阻碍作用新媒体作为科学技术的发展成果,是在计算机网络技术发展基础上产生的,其形态及功能特征上必然受技术发展条件的制约,同时也受到参与主体多元化因素的影响,新媒体不可避免地存在着阻碍性因素,影响到新媒体在公民科学素养教育中发挥作用,阻碍公民科学素养水平的提升。首先,新媒体发展的自身技术制约。技术方面的制约是影响新媒体在公民科学素养教育中发挥作用的一个重要因素。媒体在网络技术支持下形成的自由参与模式,对各类消息与传播的限制功能较低,无法完全杜绝一些虚假信息或是错误信息掺杂其中,这些信息必然影响到公民对科学的理解与认识;另外,各类新媒体都具有自身的优点与缺点,不可避免地通过对科学知识及相关信息的定位态度与定位倾向显示出来,无疑对公民的认识与判断等科学行为产生影响和制约作用。其次,参与者主体的行为多元化影响。媒体行为及新媒体的参与主体的网络行为总是在多种复杂因素共同作用下产生的,在新媒体的信息生成与传播中,受自身因素影响,不同用户对问题或事件的看法、认知、解读会各不相同,从而表现为对同一问题或事务,总会有不同的看法和处理方式,生成不同的信息内容,也不同程度地影响到其他用户对其所传递的科学知识、科技信息、科学方法的理解与掌握,进而影响公民科学素养提升。
三、利用新媒体提升公民科学素养的对策探讨
结合我国已有的公民科学素养教育措施,新媒体环境下的公民科学素养教育,应该建立在对新媒体的特点及其在科学传播与科学教育中的优势充分关注的基础上,制定与之密切联系的公民科学素养提升措施,以达到有效推进我国公民科学素养水平的目的,具体做法包含以下几个方面。
(一)发掘新媒体的信息资源优势扩大公民的科学知识与科技信息量丰富的网络信息资源在扩大人们的科学知识量、拓宽人们的视野方面有积极作用。目前我国已经建立起许多专业性科学网站,在许多非专业性网站中也设立了与科学相关的版块,这些资源对于发挥网络信息资源优势、整合网络科学信息资源、推进网络科学教育、提高公民科学素养很有帮助。在此基础上,更加关注用户的反馈信息,使新媒体的科学信息建设更有针对性,更具规划性,提高公民对新媒体科学信息的有效利用率。同时,将网络科学信息资源与学校科学教育紧密结合,发掘其中与课程教学相关的具有典型科学价值的内容,使之融合进课堂教学中,扩大学生的科学知识面;学校教育中,做到时时关注网络的最新科学知识与科学研究内容。另外,结合新媒体信息内容,鼓励学生积极参与各类科技实践活动,通过营造丰富多彩的校园科技氛围激发学生学习科学知识、掌握运用科学方法的主动性。
(二)发挥新媒体的多媒体表现优势强化科学传播与科学教育效果多媒体的信息呈现方式远比单纯文字的表述更有助对科学的理解与接受。在科学传播与科学教育中,充分发挥多媒体技术优势,将科学知识的抽象性、科学技术的实用性等结合起来,形成对科学的通俗化解读与趣味性介绍,使科学传播与科学教育工作做到对高层次用户与较低水平用户的兼顾,提升科学教育效果。尤其是在课堂教学中,充分利用课堂新媒体灵活多样的教学形式和信息表现方式,向学生传授科学知识,激发学生学习科学的兴趣,帮助学生树立科学的精神、科学的方法、科学的态度。
(三)利用新媒体的强大影响力形成学习科学、应用科学的社会性环境随着新媒体技术发展,新媒体在社会中的应用可以说是无处不在,带来的社会影响是多方面的。利用一切可能的新媒体终端,宣传科学知识,提倡科学精神,形成社会性宣传科学、学习科学、应用科学的大环境。在加大科学传播与科学教育力度的同时,向人们推出解决实际问题的科学知识、科学方法等,将科学传播与科学教育放在实用性的基点上,并适时推出网络模拟学习体验等,在潜移默化中使人们受到熏陶和教育。
四、结语
(1)进行课程结合。由于我们基础教育分工太细,造成知识之间出现断裂,导致学生掌握了片面的知识,随着新的教改的不断出现,科学与人文结合的绿色教育也越来越重要。对于高校的大学生更需要文理工结合发展,提高自身的科学素养。
(2)开展科普活动加强大学生的科学素养。小平同志指出“科学技术是第一生产力”,的确在进行社会主义经济建设的过程中,科技的进步和发展起着很重要的作用。大学生是新世纪我国社会发展的生力军,在大学生中普及科学知识,弘扬科学精神,开展科普活动,提高大学生综合素质,是大学科研工作者和科协应该着重解决的问题。很多大学生仅满足于学习课本上的知识,对于科普类知识和科技类新闻的关注兴趣不浓,并且大多数学生在中小学阶段没有进行过基本的科普教育,大力宣传,积极动员,加强大学生对科普知识的了解。
大学教育作为高等教育的初级阶段,我们培养的大学生中的大多数人在今后的工作和生活里并不能接触到科技最前沿的技术和研究,他们更多的是从事平凡的工作,加之大学教育具有一定的局限性,所以我们先要对他们进行科普教育,从而培养起他们对科学研究的兴趣,同时通过他们的影响传播到更多的人。了解科普知识是提高学生综合素质的重要手段。在实际的工作中,采取各种生动活跃的宣传形式,有助于调动学生了解科普知识的积极性。
依托大学生社团组织开展丰富多样的科普活动。大学生社团是大学校园生活中一道亮丽的风景,通过大学生成立科普活动社团,以学生为主体,指定相关的老师和辅导员进行帮助和指导,学校及科研单位对其发展和建设进行支持和鼓励。社团应定期开展科学研究活动和科普宣传活动,小发明、小创造、小发现、小实验,应该得到鼓励和指导。社团的好处就在于它可以把不同院系的学生组织在一起,让他们通过运用自己专业的知识共同解决一个问题,与此同时又学习到了新的知识。
通过科普基地、志愿者站来进行科学素养培养。高校应该利用自己的图书馆等优势,适量的增加一些科技类的报刊杂志和书籍,而且对于这些书籍,应该是不同层面、不同难度、不同方向的,这样才可以满足不同专业同学的需要。增加一些娱乐与科学、生活与科学相结合的浅显易懂的书籍,可以使很多文科类的学生通过对科普类图书的阅读,对科普知识产生浓厚的兴趣。
二、在实践中培养正确的科学方法
1.知识准备阶段教师利用一节课时间,开设有关讲座,让学生了解一些课题理论、研究性学习的特征和方法等。
2.组建课题组准备在学生自主选择课题、自愿报名的前提下,分成若干研究小组,确定组长,明确分工,使每个学生都能真正参与,能在自主探索、合作交流中展示自己的所长,体现自身价值,使学生树立参与研究性活动的自信和兴趣,保证活动的可持续发展。
3.确定课题课题组选题,填写《申报表》,并由指导老师评定。
4.课题论证由课题组在全班陈述本组的研究内容和初步的研究计划,其他小组和指导老师给出好的建议,并对研究内容和方案进行评价,以保证课题研究工作的顺利进行,提高研究质量。(1)初步论证:课题组在填写《申报表》时,在组内已作初步论证,那时主要考虑的是该课题是否有研究价值及研究的可行性。(2)课题组论证:论证主要围绕研究内容、研究方法、研究步骤、条件分析和任务分工等问题进行。(3)班级论证:通过以班级(临时班级)为单位举行课题论证交流会,听取指导老师和其他小组的意见,修正原有方案,确保研究质量,并为制订“课题研究计划”做准备。(4)指导老师论证:指导老师通过文字材料和开题报告会,对课题做出评价。
二、研究性学习的具体实施
1.前期调查阶段同学们通过上网、到图书馆查阅资料等方法,初步了解各地河道污染的一般来源及河道治理的方法,为以后的研究工作打下基础。
2.实验研究阶段实验组的同学首先到潞横河取河水。学生找来小桶,利用上体育课时用的绳子自己制作了简易取水装置,选好地点,进行取水。在检测河水的污染程度时,我们通过上网查询资料,结合当地的植物种类,决定利用吊兰的培养检测。同学们选用3个干净、等大的烧杯。1号烧杯注入一定量的河水,2号烧杯注入等量的自来水,3号烧杯注入等量的已知有害污水。有同学认为,香烟既然含有很多对人体有害的物质,那么它的浸出液,同样不会使种子萌发,所以还设置了一组等量的香烟浸出液。他们结合实验设计原则设置3组实验做对照,通过一段时间后,观察3棵吊兰的生长情况,判断河水的污染程度。但是同学们担心通过培养吊兰需要较长时间,这样将会影响到其他小组的研究进程。所以,同学们又想到另外做了一组实验,利用不同水质的水培养种子,通过观察种子的萌况,推测河水的污染情况。于是同学们取了4个洁净的等大烧杯,在每个烧杯的底部垫上2层滤纸,然后在每个烧杯中均匀地放入30粒完好的青菜种子。然后1号烧杯每天洒入适量河水,2号烧杯每天洒入等量自来水,3号烧杯洒入等量已知有害污水,4号烧杯洒入等量香烟浸出液。为什么同学们会想到用香烟浸出液呢,他们原本认为,香烟既然含有很多对人体有害的物质,那么它的浸出液,同样不会使种子萌发。一段时间后,观察现象,同学们观察到1号烧杯的种子萌况没有2号好。1号和3号情况差不多,但是我们发现4号烧杯比2号萌发的居然要好。针对这一现象,实验组的同学和资料收集、整理组的同学一起查询资料,最后发现,其实香烟中同样含有很多对种子萌发有利的营养元素,比如:N、P、K等。而且只有它的浓度达到一定量时,才会对人体、对种子造成不利的影响。实验组的同学继续深入观察,每天利用中午午休课时间,到生物探究实验室,对吊兰和种子的生长情况进行调查和记录,为其他组的研究提供了宝贵依据。通过实验,我们发现,潞横河的河水的污染情况非常严重,已经对植物的生长造成了不利影响。针对实验组同学的实验结果,调查组的同学开始准备对潞横河周边的居民展开调查,了解河水的污染情况。
3.实地考察阶段和调查阶段同学们先接受安全教育,准备好外出所需的备用品,做好资料的收集工作,明确实地考察的目的和任务。然后深入现场,实地考察。通过我们切身观察河道情况及周边植物生长情况,以及调查河道周边居民对河道情况的问卷调查,了解河道的污染情况及污染的原因。在调查过程中,同学们意识到在设计问题和请居民调查的沟通上仍存在很多不足之处。
4.资料汇总、总结阶段(1)资料收集、整理组的同学对课题研究过程进行记录和整理,完成结题报告。(2)针对各组的研究结果,学生进行心得交流,成功展示课题研究成果。
5.总结与评价阶段本课题组同学进行组内自评、互评,并且与其他课题组的同学进行交流和接受老师的评价,从而使本组的研究结果更加完善,并且认识到本组在研究过程中存在的不足。
三、展示研究结果,产生激励机制
我校专门举办了研究性成果展,展示各课题小组的研究成果,并进行了评比,同学们平时展示的机会不是太多,所以特别珍惜这样的平台,而且这样做有利于激发他们学习的热情,变苦学为乐学,也在无形中提升了他们的科学素养。在校评比中,“潞横河水污染的调查”获得了一等奖。他们展示的研究结果如下:
1.同学们研究发现(1)水污染对植物的生长确实有很大影响,比如我们用污染的潞横河的河水培育的植物长势最差,而且发现根部有腐烂的趋势。(2)通过实验我们发现潞横河污染形势非常严峻。(3)我们发现其污染源来自生活污水,农业农药、化肥污染、化工污染等。(4)人们对潞横河能早日恢复原貌寄予迫切的期望。
地理教学过程广义上来看,是指在遵循地理教学,贯彻地理教学原则的基础上,实现地理教育目的和任务的过程。教师有目的、有计划的指导学生主动掌握系统的地理知识、技能,培养学生学习能力,并形成一定地理科学思想观念的过程。同时,在教学中,注重学生地理科学方法的培养,例如地理观察、区域综合分析、地理实验等方法。在现代地理教学理念的指导下,生成性地理教学越来越受到教育学者的关注。
地理生成教学是一个师生共同学习、对地理知识内容积极的认识和建构的动态教学过程。在开放的地理课堂教学活动中,师生都处于多元变化中,教师需要敏锐的发现从学生的思考活动中显现出来的各种信息,教师根据学生的需要做出合理的价值判断,并把预设中没有想到的有价值的问题和信息在教学中不断的动态生成,特别是在教学过程中活动的设计,教师需要联系学生的生活,创设情境,依据学生特点设计探究活动。探究是地理情境化教学的精神。地理学科的实践性要求学生在地理情境活动中要体现自身的主体地位,鼓励学生独立自主地参加地理学习活动,成为学习的主人。教师通过组织和引导学生对地理学习资料分析、研究和讨论,获得地理结论,获取地理知识,培养学生分析和解决实际问题的能力,让学生关心社会,关注环境,关注人与环境的和谐发展,从而提升地理素养。
二、地理情感态度与价值观
高中地理课程体系中,主要是人口、资源、环境、发展等内容展开的,引导学生关心身边发生的地理事件,比如人口、环境问题、资源利用问题,区域可持续发展问题等内容,增强未来公民的责任感。地理素养有利于公民良好的思维品格的养成,有利于公民环境观的形成,更有利于公民国家意识、全球意识的养成。
所以在进行课堂地理教学时,教师要注重对学生地理情感的教育,努力营造探究情境,让学生具备地理学科的求实、创新的地理科学精神和务实、实践的地理科学态度。
物理课程教材在“观察与思考”“实验探究”“交流与讨论”等栏目中,安排了许多的演示实验、分组实验、探究实验。演示实验的作用是创设问题情境,展现物理现象,引导学生经历知识生成的过程,建立物理概念,理解物理概念的本质意义。探究实验的价值在于再现科学探索的过程,引领学生经过实验验证,发现物理规律,认识物理概念之间的内在联系,理解物理现象必然发生、发展、变化的条件和规律,为形成较完善的物理知识体系做好铺垫。
二、物理思想方法资源
初中物理课程中蕴含着丰富的思想方法,它们是连接物理现象、概念和物理规律之间的方法和纽带,学生只有掌握了物理思想方法,才能顺利地理解物理规律。例如,在用物理规律解决实际问题时,需要对问题进行简化,忽略次要因素,突出主要矛盾。用这种方法将实际问题进行简化,得到一系列的物理模型,称为建立模型法。教材中的典型模型有:液片模型、光线模型、磁感线模型、力的示意图或力的图示模型、电路图模型、杠杆模型、研究液体内部压强使用到的液柱模型等,都是解决实际问题的有效方法。
三、科学精神教育资源
科学精神是指在求知过程中表现出的求真务实、尚善爱美、敢于质疑、勇于创新的个性品质。教材中的科学精神教育资源蕴含在物理实验、物理学史料、科学家的故事中。
1.实验探究中的科学精神教育资源
实验探究既是学习物理课程的主要方法,实验探究是培养科学精神的主阵地。如,在实验开始时,设计了各种问题情境,使学生发现与已有经验和知识的矛盾冲突,使学生产生怀疑,进而提出自己的观点,培养学生的质疑与批判精神。提出假说后,引导学生动手动脑,设计实验,验证各种假设,培养学生的创新意识,受到科学实证精神的熏陶。在实验过程中,教育学生爱惜实验器材和实验装置,掌握正确的使用方法、规范的操作程序、准确的读数方法、科学的观察方法等,培养学生认真严谨的科学态度。在收集信息和记录数据时,要求学生如实观察、测量、记录,不能更改、编造现象,不能拼凑数据,一切活动行为都要实事求是,培养学生求真务实、一丝不苟的探索态度。
2.物理学史中的科学精神教育资源
在科学发展的历程中,出现过许多激烈的辩论,甚至残酷的斗争,也有许多感人至深的故事。例如,关于力和运动的关系,古希腊哲学家亚里士多德提出“力是维持运动的原因”的观点,在很长时期占据统治地位。后来亚里士多德的学生伽利略采用试验的方法,经过科学的分析、推理,得出“力是改变物体运动状态的原因”,驳斥了亚里士多德的错误观点,写下了“我爱我的老师,但我更爱真理”的至理名言。教育学生不要盲从权威,要善于思考、敢于质疑、敢于实践、勇于创新,才能获得真知灼见。
3.科学故事中的教育资源
近日,美国科学家宣布爱因斯坦100年前预言的引力波被证实,此后国内有个求职类电视节目被网民翻出,节目提及“引力波”的 “民科”引起关注,有人认为这是一位埋没的天才,“5年前节目中他首提引力波,遭嘉宾嘲讽,如今他们都欠他一个道歉”。这种观点支持者甚众,其中不乏受过良好教育的知识分子。
按照百度解释,“民科”即民间科学家,区别于广义的科学爱好者和非官方科学家,他们爱好研究科学问题,但没有受过科学的训练,不掌握科学的理论和方法,仅凭空想和臆断得出所谓的“结论”,他们的观点往往惊世骇俗,但不被主流社会关注和承认。
事实上,只要受过简单的科学教育,“民科”的荒谬之处就非常容易甄别。但从上述关于“民科”电视节目引发的闹剧,不能不令人对民众的科学素养水平产生深深的忧虑。
科学素养包含科学知识、科学方法、科学精神三个方面。同时具备三方面能力的人,则称具备了基本科学素养。中国科协2010年第8次中国公民科学素养调查结果显示,近97%中国公民不具基本科学素养,远低于欧美发达国家水平。
科学素养低下的现实具有深刻的社会背景。首先,有些科学素养方面的事件是社会上某些人的刻意所为,有其特定的目的企图。比如“大师”王琳之类的人物被社会“名流”广为追捧,“大气功师”及其“功法”一度大行其道,电视节目上公然出现“我们恨化学”的广告词,如此等等。这些现象,就是别有用心的人利用缺乏科学素养的人,以实现自己的龌龊勾当。其次,大部分科学素养方面事件的原因是低素质群体控制了社会舆论,造成思想混乱。比如微信群中广为散发的各种谣言,转基因食品问题导致的恐慌,社会各种流言的散播等等,都是由于科学素养低下而导致的轻信和思想混乱。
记得几十年前的那个年代,学习风气似乎不如现在这么浓厚,家长对孩子的重视程度也远不如现在高,但那时孩子们反而有很多的机会阅读课外书籍:十几卷本的系列读物《十万个为什么》是不少孩子的最爱,华罗庚等著名科学家撰写的课外读物很受学生欢迎,高士其等科普作家的著作更是广为流传。如今,日益繁重的考试压力使学生的生活单调乏味,学校几乎成了考试训练营,凡考试范围之外的内容,凡与考试无关的行为,都被一概摒弃。据调查,中国社会人年均阅读量少得可怜,即使专门从事学习的学生,除教科书之外,所阅读的书籍也仅仅是教辅。严格意义上这根本就算不上阅读。这种背景下像高士其那样杰出的科普作家和华罗庚那样知名科学家所撰写的科普读物,已经几乎找不到了。虽说各级考试的内容也涵盖了现代科学和人文知识的主要内容,但在应试教育的束缚下,有限的科学知识被教条化、狭隘化,变成冷冰冰死板的东西。科学方法和科学精神教育被忽视和排斥,科学素养教育从源头上被封堵。久而久之,各种各样违反科学素养的事件就堂而皇之,大行其道了。
2014年4月教育部《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》要求统筹各方面力量,根据学生成长规律和社会对人才的需求,把对学生德、智、体、美、劳全面发展总体要求和社会主义核心价值观的有关内容细化,研究制定各学段学生发展的核心素养体系。科学素养是核心素养的重要组成部分,要提高学生和全社会的科学素养,需从以下几方面抓起。
首先,在学校教育中,要克服和遏制片面追求升学率的行为,为科学素养提高创造前提条件。在科学素养三个方面构成因素中,科学方法和科学精神是更为重要的,因为科学知识相对静止,科学方法和科学精神则是鲜活生动的。只有掌握了科学方法,具备了科学精神,科学素养才能在人们心中扎根,进一步发芽、成长、开花、结果。
关键词:中学生 生物教学 科学素养 培养
一、科学素养的内涵
科学素养(Scientific Literacy)是指个体从小养成的、基本的素养和心理品质。它是不断发展的,而且对个体的终身发展都起着比较重要的作用。它是一个由知识、智力因素和非智力因素组成的整体系统,包括科学思想、科学精神、科学态度、科学的方法技能、科学的知识体系、科学的思维方法和科学的价值观等内容。
二、培养中学生科学素养的意义
众所周知,现代国际社会的竞争是综合国力的竞争,是经济和科技的竞争。而科学又是技术之本,技术又是经济之源。另外,随着世界经济全球化的进行,劳动者综合素质的高低已经是衡量一个国家综合国力的标准之一。因此,增强我国劳动者整体的科学素养已成为关乎国家综合国力的重要举措。
中学时期是个体成长成才的关键时期,对中学生的教育情况关乎将来劳动者的整体水平,在中学时期加强对中学生科学素养的培养具有非常重要的意义。中学生物教学对学生科学素质的培养有着重要的作用,因此,中学生物教育的首要目标就是使广大受教育者具有较高的生物科学素养。
如果中学生对科学具有比较充分而准确的理解,具备相应的科学素养,他们在将来就能够正确理解科学知识和产品,对科学家及科学事业有合理的认识,做出科学决策,形成科学创造精神和能力,就能够在这个日益科技化的社会中立足。
三、中学生物教学中如何培养学生的科学素养
1.通过生物实验,培养学生学习科学方法
科学方法是科学素养的重要构成内容。它指的是人类在认识和改造客观世界的实践活动中,总结出来的思维方法和行为方式,通俗的说就是科学研究活动的方法、途径和手段。科学实验过程是它的集中方式。
生物的实验及观察是重要科学方法,是得出大量一手感性认识从而上升为理性认识的前提和基础,也是人类认识生物的基本途径。整个生物界物种繁多、千姿百态,并且形态各异、结构和各自的生理现象都异常多样,这些都需要人类的仔细观察才能得出。对于中学生来说,观察材料有标本、挂图、模型、多媒体资料以及自然界的生物活体等等。在学生进行实验或者观察的过程中,教师要教给学生正确的实验操作方法,引导学生找到准确的视角。
通过对中学生进行生物实验的教学,不仅能培养学生的观察能力和动手操作能力,而且是向学生传授使用科学方法的良好途径。现代生物实验,教师应让学生进行自主探究,不着急把学生引向教材中所得出的结论。让中学生在实验中进行充分的观察,分析观察到的现象出现的原因,再由此推论出结论。在生物实验中,允许学生提出自己的观点和想法,引导学生区分观察到的现象和推论中的现象的异同,培养他们的批评和创新精神,从而养成他们用科学方法进行验证推论的习惯。
2.课堂教学讲授中,传递科学思想和科学态度
课堂讲授话语是教学中最主要的信息传递载体,教师在课堂上表述的教学话语,不但对学生学习情况有影响,而且对学生的思想意识、认识观等的形成也有重要影响。在生物课的讲授中,教师可以通过教学话语给学生传递科学思想和科学态度。科学没有绝对、一定等永恒不变的条件,因此,在课堂讲授中,可以适当运用一些能传递当代科学思想的话语,这些话语带有推测性和不确定性,比如“由此我们能够得到的推论是…”“出现这种情况的原因可能是…”“从刚才的情况我们可以归纳出…”“我们导出的理论能很好地解释这种现象…”“这种观点支持了……”
另外,教师在课堂讲授中,要注意模型与真实现象的区分。模型只是为了让学生更好的了解生物的真实情况,但并代表它就是完全能呈现真实的情形。教师要通过课堂中的话语来进行解释,培养学生的科学态度。比如:在《DNA分子结构》章节的教学中,为了避免有些学生会把DNA分子结构模式图当做真实的分子结构图,教师需要在讲授中强调:DNA分子结构图是根据DNA分子的X光衍射图谱以及其分子不同碱基之间的数量关系,提出的一种假设模型,这样的结构模型可以很好地对DNA是遗传信息的携带者进行解释,以及对基因突变复制等遗传现象进行演示,可是这并不是DNA分子的真正结构,真正的结构还有待探索和发现。
3.在学生的讨论与反思中,形成科学的知识体系和科学的思维方法
学生对所学知识进行反思,可以从中得出自己在学习上的优劣得失,总结经验教训,从而改进方法提高学习效率。在生物的学习中,教师可以适当地给学生布置一些反思性作业,让学生通过对知识的梳理,对自己学习的反思,形成科学的知识体系,进一步促进学生科学素养的养成。
此外,让学生在课堂讨论中畅所欲言,积极开动脑筋,围绕老师抛出的话题深入探讨,教师对发言加以引导,使学生在讨论的过程中,领悟科学的思维方法。比如:你是怎么由观察现象得出结论的?DNA分子的确是双螺旋结构吗?你怀疑过它的真实性吗?孟德尔的遗传规律是在任何条件下都成立的吗?为什么?等等。学生通过这些问题的讨论,不但对问题本身有更深入的思考,而且会慢慢学会用科学的思维方法去思考问题。有助于学生科学素养的养成。
四、结束语
通过对学生进行科学素养的培养,不仅培养了学生的科学思维,让学生学会用科学的方法去看问题,而且能使学生在今后的学习和工作中,能用科学的眼光去认识世界、分析问题,发展自身良好的科学创造精神。
参考文献:
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