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摘要:科學教育研究領域的科學教育是以全體青少年為主體,以學校教育為主陣地,以自然科學學科教育為主要內容,并涉及技術、科學史、科學哲學、科學文化學、科學社會學等學科的整體教育,以期使青少年掌握自然科學的基本知識和基本技能,學會科學方法,體驗科學探究,理解科學技術與社會關系,把握科學本質,養成科學精神,全面培養和提高科學素養;并通過培養具有科學素養的合格公民,發展社會生產力,改良社會文化,讓科學精神和人文精神在現代文明中交融貫通。
關鍵詞:科學教學,教學模式,職業教學論文
科學教育的內涵與“科學”內涵的理解緊密相關。從科學教育的發展歷史可以看到這一變化。19世紀中葉,英國哲學家和社會學家斯賓塞的《什么知識最有價值》突出了科學知識的價值,第一個系統闡述了其科學教育思想,同時,著名科學家赫胥黎也尖銳地批評傳統的古典教育,強調科學知識的教育。從這一時期看,科學教育主要強調“知識系統”和“生產力因素”內涵。
科學教育目標可以分為促進人發展的目標和促進社會發展的目標,前者是科學教育本體功能的體現,后者是科學教育外在職能的體現。隨著對科學本質的認識越來越清晰和全面,對科學價值的認識日益深刻,科學教育目標也不斷發展。
總的來看,科學教育育人目標與科學教育內涵的發展是一致的。從最初的注重知識、技能到關注方法與過程,到關注科學、技術與社會關系、把握科學本質??茖W教育育人目標的重心在發生著搖擺和震蕩,并不斷尋找著平衡與融合,這種平衡與融合集中反映在當代“科學素養”理念的提出與發展,也表現在我國新課程標準中提出的科學知識與技能、科學方法與過程、情感、態度與價值觀三位一體的全面科學教育目標。
初中科學新課程的理念提出:要從生活走向科學,從科學走向社會;注重科學探究,提倡教學方式多樣化。本文以培養初中生科學思維能力的重要性分析為基礎,總結出初中科學課培養科學思維能力的兩種重要方法。
一 培養初中生科學思維能力的重要性
1.科學思維能力簡介
科學思維是以科學知識為基礎達到思維最優化、科學化,是適應現代化實踐方式以及現代化科技創新而創立的方法體系,是對世界的復雜性、整體性和多樣性的全局把握。
科學思維能力是指以科學認知得到的以及人的大腦依賴于信息符號對于感性材料加工處理的途徑和方式,其實質是通過合理地處理各種科學思維方法之間的辯證關系,從而使其達到最優化,做到科學地、歷史地、全面地觀察問題、考慮問題,得出符合實際的解決問題的方法。
科學思維方式是一個龐大的方法集合,其中包括科學抽象方法、思維發散法、邏輯方法、模型優化法等。
2.培養科學思維能力的重要性
(1)培養學生科學思維能力是科學課學習的重要基礎
初中生在學習科學課的傳統過程中,往往是老師把需要傳授的知識和課程固定式思維結合起來,學生將老師的思維固化在自己的腦海中,形成模式思維。長此以往,學生容易導致對熟悉的課程和內容銘記于心,但是當遇到新的問題時就會茫然無措,不知道從何入手解決問題。這就是模式化思維與現代教學沒有同步前進的結果。而科學課是對自然科學進行探索、求知過程的研究,要求學生具有獨立、創新、靈活思維能力,因此培養學生的自主科學思維能力也就成為了學習科學課的重要保證。
(2)初中生習慣于單一思維,缺乏發散思維能力
初中學生在分析和解決自然科學問題的時候,習慣于單一的沿著問題的發展過程考慮問題,思維習慣固定,思維方向難以改變,因此不能夠通過多角度多途徑解決問題,難以進行發散思維或變換角度思維,解決問題的方法模式化,缺乏一定的靈活性與創新性,沒有形成系統的科學思維方法,難以從根本上突破學習科學課的瓶頸。
(3)科學課自身特點對于科學思維能力的要求
科學課對于知識與能力的相互轉化十分重視,學生思維能力的塑造是科學課的首要目的。培養科學的思維能力是科學課的基本要求,其知識體系本身特點就決定了其對于學生科學思維能力的要求。只有讓學生擁有科學的思維方法才能夠在信息時代合理地運用其來解決實際問題。
二 初中科學課培養科學思維能力的方法
1.培養學生發散式的科學思維能力
培養學生科學思維能力首要任務的是學生思維的靈活性與發散性,即發散式思維,能夠從多角度、全方位思考問題,沖破傳統觀固定化思維模式的單一性與局限性。
以能量的轉化與守恒為例,學生在初學該章節時,對于轉化與守恒這個概念就有所誤解,認為其相互矛盾。既然能量可以相互轉化,那么能量還能夠守恒么?這就是學生考慮問題的時候單從某種能量自身考慮,缺乏能量的整體式思維,而且考慮問題絕對化,把轉化與守恒進行絕對化思考,導致對問題難以理解。
該例子說明學生在思考科學問題時候應該從不同的角度思考問題,從個別以及整體不同的角度入手解決問題,該例中很多同學會從單一的勢能或者單一的動能出發,沒有考慮到能量的總體性,即思考的角度要全方位。因此可以通過教學中的看似矛盾的問題,來培養學生的發散式思維能力。
2.培養學生想象式的思維能力,充分發掘學生的想象力
想象式思維能力是科學中的一種非常重要的抽象邏輯思維能力,因為在科學課的研究中,會遇到邊緣科學等許多超越現實的實驗條件,現實生活中難以重現實驗環境。這就要求學生抓住研究對象的主要因素,排除其他次要因素,使研究對象與實驗條件理想化,從而建立理想的實驗模型。
例如對于勢能的理解,很多學生認為火燃燒時釋放出熱量這種形象化的能量才是能量,因為它可以通過人體感覺得到。而像重力勢能、彈性勢能等人體感覺不到的能量,學生就無法理解。因為勢能比較抽象化。這就需要學生在理解勢能這個概念時采用抽象式、理想式的科學思維方法。將能量作為一個整體抽象的描述印在腦海中,將無形的勢能附著于有形的物體上,從而將無形的勢能抽象的想象成有形的勢能,從而消化對勢能概念的理解。
因此,充分發掘學生的想象力,培養學生想象式的思維能力是培養科學思維方法的重要任務。