如何提高教师的科学素养，人文素养

在科学高度发达和迅速普及的今天，中小学科学教育方面表现出的任何问题，对一个国家经济的振兴和国力的增强，都将产生潜在的不利影响。一、关于教师科学素养随着中小学课程改革向纵深发展，科学教育存在的深层问题逐步暴露了出来。从表面上看，部分问题源于一些教师的科学知识不够扎实，隐藏其后的根源是小学科学教师科学素养不容乐观，教师们科学知识相当缺乏，对科学方法和“科学的性质”没有正确掌握。比如三年级一次科学探究课上，孩子们对于第3次与前两次不同的实验结果并不产生质疑或好奇，而是不假思索地将前两次相同的结果填进实验记录表。这说明在平时的教学中，教师没有使他们认识到求真是科学的灵魂，没有掌握科学究竟是什么。二、关于学生科学素养科学教育的总目标是提高人的科学素养，或者说是培养具有科学素养的人。课程结构不合理以及教育者科普观念淡薄等诸多因素的影响，造成我国中小学生科学素养普遍偏低。近年来，随着我国科学课程的改革向纵深发展，科学教育存在的深层次问题和困难逐步暴露了出来。从国际经验看，目前的科学教育也空前重视科学性质方面的教学，这无论是普通教育还是教师教育都是如此。因此，培养小学教师和学生的科学素养是小学科学教育的重中之重。[理论依据]一、关于教师素养影响小学科学教师科学素养的主要因素有，对科学教育发展规律的认识、教师教育的状况等方面。对科学教育发展规律的认识不足。从对科学学科问题的理论基础来看，我们可以将近代科学教育划分为三个阶段。这三个发展阶段的关系不是一个简单的平行的关系。事物的发展是具有规律性的，是一个逐渐演化的过程，前一个阶段是后一个阶段的基础，是难以跨越的。因此，当我们引进先进教材时，要清醒地认识到，它是经过了长达近一个世纪的发展的结果。教师教育培养中忽视科学研究经历。我国的教师教育体制刚刚开始转型，且远没有完成。在中等教育层次，传统师范院校培养的科学教师，往往没有亲自进行科学研究的经历。科学前沿学科缺乏教材。我国目前的情况是，科学技术向现代化进军开始不久，如材料科学、微观生命科学和社会科学等前沿学科在学术研究领域里还没有人来认真地为小学生编教材。有谁能编出好教材？更有谁能上好这样的课？这些都是需要认真考虑的问题。传统文化影响下更看重结果。许多研究已经证明，文化对社会发展有很大影响，而且它的改造比技术引进要困难得多。有的教师之所以习惯于公布“标准答案”、习惯于让孩子们比赛，孩子们也习惯于向教师询问标准答案、重视自己的分数排名和教师的表扬，都与我们传统的重结果、轻过程等思维方式和价值观紧密相关。此外，在学术上，我们又容易在西方诸多学术流派中偏爱那些更接近我们传统思维模式的东西。二、关于学生素养科学素养的组成因素有：科学知识与技能；科学方法、能力；科学观念、精神、态度；科学行为和习惯。加强对少年儿童的科学启蒙教育直接关系到我国国民素质的提高。小学科学课作为对少年儿童进行科学启蒙的基本学科，在提高学生的科学素养方面有着十分重要的地位。教育者的科学教育观念、教学模式、教学反馈机制、教学外部环境及学生在课内外参与的科技活动对学生科学素养的培养都会产生一定的影响。[研究过程与方法]一、关于教师素养从我们已经进行的科学教师培训的经验看提高科学教师的科学素养，可以分远期目标和近期目标两步走。从长远看，加快教师教育体制改革是根本，要鼓励和推动师范院校的转制，同时加快综合性、研究型大学参与教师教育。从近期看，要对教师进行以经典科学哲学为基础的科学性质认识的培训，并将哲学原理寓于实际课堂教学案例之中。前者是内容，后者是形式，二者缺一不可。下面一次科学课的实况充分说明了培训的重要性。例如，某教师向她的三年级学生提出了一个科学探究的任务：对五种不同品牌的手巾纸(全部是白色)的白度进行排序。在孩子们对放在桌子上的五种不同品牌的卫生纸各自用普通放大镜看了一遍之后，经过一番争论，迅速得出了排序结果。而且又很快得出完全相同的重复观察的结果。尤其发人深省的是，当孩子们在要求下，将五种卫生纸任意交换位置后再观察一次时，面对与先前两次观察完全不同的结果，并不产生质疑或好奇，而是继续揣摩教师的意图，由组长不假思索地将前两次相同的结果填进了实验记录表。这位组长在代表全组向全班汇报时，对出现不同结果的问题基本没认识。听了这节课，确实引人深思！通过这节课孩子们学到了什么？学到了科学探究就是填表，科学观察就是异想天开，科学探究的目的就是比其他组更快地得出结论，得到表扬，等等。这一切和教师的活动设计有关，教师不应该选用放大镜观察颜色差别。此外，教师要鼓励孩子们讲真话，让他们认识到：“用放大镜也观察不出颜色的差别”，应在表上如实填写两次完全不同的观察结果。求真是科学的灵魂，而有的教师没有真正理解。综上所述，我们的教师科学素养培养工作主要从以下几个方面入手：1．以科学性质的培训为中心。对科学性质的理解是对科学的理解的核心，是成功进行科学教育改革的关键。对于普通公众而言，也许懂得科学知识就够了，而对于教师来讲，如果不懂得科学的性质、科学与其它学科的差别，分不清各种科学哲学流派的确切含义及其对科学教育、尤其是对我国这样一个文化传统国家的贡献、局限甚至危害就不可能真正上好科学课。这样的教师不仅难以真正做到把科学知识的学习寓于科学探究过程中去，寓于科学史和科学与社会、科学与人文的关系中去，而且可能将伪科学引入课堂。2．基础科学教育的目标要定位在经典科学认识论的基础上。那些否认科学知识客观真理性的后现代主义科学观，至少不适合基础教育阶段的学习者的认知能力，包括批判性思维能力，因而可能滋生不理性、不严谨、甚至反科学的态度。3．处理好以学生为中心与科学理性的关系。这里要避免两种极端，一是那种忽视学生学习特点的传统做法，如简单追求答案的正确性并限定完成时间，甚至过多使用竞赛的法；另一种是借强调以学生为中心而忽视科学的方法意识和规则意识。科学探究不同于其它探究，它一方面强调“自主”，另一方面同样强调规范的方法。科学这门学问的积累性、逻辑性和经验性特点，决定了科学学习要比其它学科的学习需要注入的理性思维。总之，对教师们进行与课程改革实际问题相联系的、以科学性质为中心的培训是当务之急。与此同时，在教师教育体制改革过程中，要重视理科课程的有关问题，加强师范生科学研究过程的训练和科学哲学的讨论。只有正确掌握了什么是科学才能把自己的科学知识用活；只有掌握了科学与其它知识的差异，才能教好科学课程；只有掌握了科学的精神，教学中才能得心应手、灵活主动、游刃有余。结合以上因素，我们的科学教师几年来分别参加了国家、自治区、市、区各级培训，内容涵盖科学、思想品德、青少年心理健康、素质教育、课程改革等诸多方面。我们还鼓励科学教师积极参加各级各类比赛，走出去学习别人的先进方法和经验。同时开展每周一次的教研组活动；外出学习汇报制度；教育文摘制度；教学争鸣和优质课展示活动。二、关于学生素养加强对少年儿童的科学启蒙教育直接关系到我国国民素质的提高。为达到培养学生科学素养的目的,我们从以下几方面入手取得了较好的效果。一、增强教育者的科学教育观念培养学生的科学素养必须以转变教师的教育、教学观念为前提。教师是教育、教学工作的主导者。一个教师的教育观念、教学思想将决定他在具体的教学过程中采用怎样的方式、运用什么样的教学手段。一个教师如果认为科学教育的主要内容就是向学生传授科学知识，而培养学生的科学方法、科学态度、科学价值观、人生观和世界观仅仅是获得知识的“副产品”。他就很少会从学生的实际出发，让学生在学习的过程中经历“科学的过程”，那么培养学生的科学素养就成了一句空话。教育者自身的科学教育观念增强了，他才会在传授科学知识的同时，让学生经历“科学”的过程，将科学的思维方式、科学的探索精神传授给学生。只有具备了较强的科学教育观念，教育者才能自觉地挖掘蕴含在知识内部的思想，或者说让学生所学得的科学知识不断升华。基于此，我们按照“学习——实践——学习”的思路，通过分散自学、集体讨论、外出培训、专家指导、听课观摩等多种形式，开展培训。二、建立有利于培养学生科学素养的教学模式小学科学课作为对少年儿童进行科学启蒙的基本学科，在提高学生的科学素养方面有着十分重要的地位。在科学教学中，由于科学学科本身的特性（是对小学生进行科学启蒙教育的一门重要的基础学科），它对培养学生的科学志趣和创新精神，学科学、用科学的能力，对学生的科学素养的提高和创新能力的发展都有着十分重要的作用。以下就我们在科学教学中如何培养学生科学素养的问题谈谈自己的探索与实践。（一）、在科学教学过程中，始终坚持对学生进行辩证唯物的科学自然观教育。在小学《科学》教材中，到处蕴涵着“自然是由物质组成的”、“自然界的物质是运动变化在小学《科学》教材中，到处蕴涵着“自然是由物质组成的”、“自然界的物质是运动变化的”等辩证唯物的科学自然观，这是对学生进行辩证唯物科学自然观教育，培养学生科学素质的极好教材。在教学实践中，我积极发掘教材，按低、中、高年级三个层次开展这方面的教育。在低年级段，通过教材提供的各种具体的自然事物和现象，如花草树木、鱼虫鸟兽、水和空气，天气的阴晴雨雪，太阳的东升西落等，进行科学自然观的有机渗透，使学生从感性上认识自然界及其各种自然事物与现象，激发学生的好奇心和学习科学、探索大自然的求知欲。在中年级教学中，重点渗透“自然界的物质是运动变化的”科学自然观。在这个过程中，注意不简单地把“运动”、“变化”等概念硬“塞”给学生，而是在引导学生学习具体的自然知识、感受自然世界的同时，地认识和关注自然界的变化，丰富感性认识，积累感性经验，促进科学自然观的逐步形成。到了高年级，则重点向学生进行“自然界的物质是相互联系的”、“物质的运动变化是有规律的”科学自然观教育。在科学教材中，既有探索自然界物质是相互联系的内容，如绿叶制造养料与水分、阳光的联系，种子的萌发与空气、温度之间的关系等；也有探索自然界物质运动变化规律的内容，如热的传导、月相的变化、生物的进化等等。通过这些内容的教学和科学自然观的有机渗透，使学生初步掌握一些自然变化规律，并自然而然地明确事物之间的密切联系，明白人类能不断地加深对自然界的认识，并遵循自然界规律去开发和保护自然环境的道理。这样，学生在小学阶段，通过学习、研究科学知识和科学自然观教育的有机渗透，不仅接触认识了许多具体的自然事物和现象，还润物无声受到了辩证唯物的科学自然观的熏陶，初步领悟科学自然观的一些基本观点，学习用正确的观点去看待周围五彩的自然界和缤纷的自然事物与现象，为学生科学素质的形成奠定了良好的基础。（二）、通过实践活动，让学生学习和掌握一定的基本的科学方法。实践，是一种手脑并用的操作活动。物理学家杨振宁曾经指出“不该说，读书努力就是好学生。应该说，有很强的动手能力和创新精神才是好学生。”科学课所特有的学科特点为学生的动手实践创造了有利条件。因为，各种自然观点及其发展变化的规律大多是学生在进行实验操作的实践活动中发现和认识的。因此，在科学教学过程中，教师要创造一切有利条件，善于调动学生的多种感官，引导学生充分地动眼、动手、动脑、动口，按一定的要求对研究客体，包括实物、标本、模型以及有关的实验情况进行认真、细致的观察，进行实验和操作，使学生获得更直接、更清晰的掌握一定的科学研究方法，为学生以后进一步的学习、工作、研究，乃至创造发明等打好不可缺少的素养基础。1、从具体的认识活动来说，训练学生观察、思考、实验等三种基本的科学方法。如在观察方面，训练学生观察各种自然事物、自然现象的观察方法，包括明确观察目的，把握观察重点，有计划、有步骤地按顺序观察、多角度观察，边观察边思考、边观察边研讨、边观察边记录等等。在思考方面，训练学生比较、分类、概括、归纳、综合等基本的思维方法；训练学生“先思后说”、“先想后做”等良好的思考习惯。在实验方面，训练学生认识和使用一些简单的一起，学习初步的设计实验的方法，会做一些基本的分组实验，包括训练性实验、验证性实验、探索性实验和测定性实验等，从而培养学生认真细致的科学态度，掌握基本的科学方法。2、从基本的认识过程来说，教给学生“发现问题——做出假设——实验验证——得出结论”的科学研究的基本方法。以学生的“学”为重心组织教学活动，在学生的“做”字功夫，对学生进行科学认识程序的训练。如面对某一具体的认识对象，采用什么方法去认识；如果用实验的方法，则应该怎样设计实验，如何在实验中找出有用的事实材料；面对大量的事实材料，如何进行整理，又如何找出事实材料之间的相互关系和规律等等。科学方法是从事学科探究活动所必须采用的一些方法，学生一旦掌握了这些方法，也就学会了“真刀真枪搞科学”的真实本领，就能在自然探索科学的过程中，获取科学新知、发展科学能力、提高科学素质。（三）、创造条件，激发学生勇于参与、经历科学探索活动的兴趣。学生学习科学，不仅仅是获取信息、接受知识，更重要的是能运用一定的科学方法去自行探究科学，探索大自然的奥秘，并让他们在经历科学探索的过程中，更好地掌握获取知识的方法和能力，来解决生产生活中的一些具体问题。1、激发探究欲望。学生年龄小，他们好动、好奇，形象思维占主要地位，易于直接或间接地被客观事物或其它自然现象的新奇性所吸引，这就需要教师要了解研究学生，要蹲下来看学生，根据学生的具体特点和学科教学特点，灵活地处理教学内容和组织教学活动，注意形象性和实践性的有机统一，精心设计和组织一些富有情趣的实践活动，最大程度地激发学生积极参与探究的热情和兴趣。如教学《蜡烛熄灭了》一课，上课时，先要求学生动手划火柴点燃蜡烛，接着让学生“想法把蜡烛熄灭”，而且要求“尽可能使蜡烛慢慢地熄灭”，该怎么？还有什么方法？哪种方法最好？这样，一个个探究性的问题，一次次地激起了学生探究的兴趣和欲望。2、创设探究氛围。教学过程是师生互动的过程，也是师生情感交流的过程。在课堂上，民主的学习氛围、和谐的人际环境，都为学生探究活动的进行和深入提供了心理上的安全保证。因此，在教学过程，教师应根据教学活动的实际需要灵活地转换角色，创设适合于学生自行探究、激励学生勇于探究的学习环境，使学生以最佳的情绪参与到研究活动活动之中。对学生的探究活动，教师还要舍得花时间，让学生多“看一看”，认真“想一想”，互相“说一说”，动手“做一做”，充分发挥学生在课堂上的主体作用，开发学生的情感潜能、思维潜能、操作潜能，激发学生创新的火花。3、注入探究活力。在科学教学中，探究性活动很多。教师要善于引导和鼓励学生在探究中去思考、去发现、去创造，这种引导和鼓励无疑为学生深入地探究注入了活力。如对学生在探究的创新火花要及时给予肯定；同时也要尊重学生的不同意见，以保护学生的上进心和探索精神。另外，还允许学生的在探究活动出现失败。因为探究是一种探索性活动，走的并不一定是别人走过的路，它往往有一定的风险，对此，教师首先要肯定其探究精神，然后与学生一起找一找失败的原因，再鼓励学生尝试进行新的探索。（四）、课外延伸，拓宽学生实践和创新的途径。科学课堂教学的时间和空间是有限的，而小学生对自然科学的探索是无止境的。在学生已理解了一定的科学概念，掌握了一定的科学研究方法之后，教师要十分重视引导学生灵活地应用已有的知识与技能，去解决生活中遇到的一些实际问题，去进行一些新的或较深层次的探索，这是学生从学习知识到灵活应用知识的一个深化过程，一个知识有效迁移的过程，更是思维与能力的重要表现。由此，科学课外活动作为课堂教学的补充和延伸，拓宽了学生实践和创新的途径，也大大丰富了学生科学素质的形成和内容。1、课外活动拓宽了学生的科学知识面。如指导学生阅读科普读物，利用黑板报、手抄报和校园广播等形式，进行科技知识、科技信息的传播，利用兴趣小组阵地对学生进行科技知识与技能训练等等。这些课外活动都有效地开阔了学生在科学方面的视野，使学生感受到科技的无穷魅力和科技进步对人类的文明和发展起着巨大的推动作用。2、课外活动为学生提供的动手实践机会。在课外，学生接触的自然事物和现象更广泛，他们可以根据自己的兴趣爱好，按自己拟定的方案去从事各种科学探究活动。如在家建一个小小生物角，或观察蚂蚁搬家，或测量太阳高度，或自制“太阳能热水器”，或设计一个小发明等等。有时，还可以按教师的布置，在课外进行长期的观察和实验，作好有关记录，并对记录的数据进行整理、分析，探索研究其中的一些规律。学生在丰富多彩的课外实践活动中，手脑并用，理论联系实际，从而使他们的科学素质得到了更广泛意义上的培养和发展。总之，小学科学课是培养学生科学素质的主要阵地，要在科学教学中更好地引导学生学习、探究、实践、创新，还需要不断地进行教育探索，不断地潜移默化地在学生心灵上播撒科学和创新的种子。三、改革教学反馈机制评价是教育体系中一个基本的反馈机制，它能够激励学生的学习欲望和教师的教学激情，监控教学计划的有效实施，促进教学质量的提高。传统的常识教学评价模式以书面测试为主，内容局限于知识更新考证，重视的是知识的积累，忽视了能力的提高，这样的评价只能是增加学生的课业负担，无助于科学素养的提高。因而我们认为：评价不仅要考查学生对知识的理解，还要考查学生的探究能力；评价不仅需要多样的考查方式，还要贯穿于整个教学过程之中。在构建培养学生科学素养的评价体系方面，以诊断和促进学生科学素养为目标，对不同年级的学生学习评价在全面评价的基础上应有所侧重。我们构建了综合评价体系，即学生的成绩由：基础知识、实验操作、开放性考查三部分组成。具体操作手段有：1、每学年组织一次综合检测。2、编主题小报，考查学生收集、整理、归纳知识的能力；3、课外实践操作，检测其选择材料、设计实验、动手的能力及科学态度和科学精神等科学素养；4、撰写科学研究小论文，考查学生发现和解决问题、进行调查研究和对知识的综合分析能力等。四、创设有利于培养学生科学素养的外部环境在教学楼、实验室等公共场所张贴科学家、发明家的画像和名言警句供学生瞻仰；在科技活动室张挂一套科普挂图，挂图内容涵盖了当今科学技术发展的各个方面，在传递科学知识的同时，带给学生以强烈的视觉冲击力和科学与美的震撼力。学生自然而然参与其中，使他们的学科学、爱科学、用科学的兴趣及创造意识得到了很好的培养。五、开展有利于培养学生科学素养的课内外科技活动1、组织“科技活动兴趣小组”开展丰富多采的课外科技活动，培养学生科学兴趣并进性特长教育。2、介绍创造发明的原理、方法，小制作的制作技巧和小论文的撰写方法。请本校在这方面有特长的教师，对学生进行讲解和直观的示范。3、布置“创意与制作”作业。指导学生利用课余时间和各种机遇，运用已学的知识和技能，独立思考，动手动脑。4、组织学生开展科技知识比赛、小发明、小制作、小论文比赛。举科普活动周等活动。5、聘请有经验的专家作科技辅导报告；组织学生参观第二课堂及小发明、小创造、小论文展览。以上这些活动的开展丰富了学生的感性知识和理性知识，激发了学生们的求知欲和好奇心，提高了学生对科学的兴趣。[结论与成果]结论：教师科学素养与学生科学素养是一个统一体，两者之间相互作用。教师科学素养高低直接影响学生科学素养，学生科学素养的高低促进教师科学素养的提高。成果：经过几年的探索以及方法的不断改进，教师的科学教育观念、教学模式等综合素质已有大幅度提高，教学反馈机制日臻完善。虽然地处农郊，但学生在科学知识与技能；科学方法、能力；科学观念、精神、态度；科学行为和习惯等方面的综合素质与城区学生相比已相差无几。[存在的问题]由于我校的前身是农村学校，因此到目前为止在硬条件方面还不能完全满足教师和学生的需求，制约着教师和学生科学素养的提高。我们认识到教师对学生科学素养的培养肯定不是一蹴而就的，也不可能只通过掌握科学课的教育就能完全达到目标。所以，今后我们要加强同其它学科教育的合作，寻找各学科有利于培养教师和学生科学素养的结合点、渗透点。