高中基础型课程中的科技教育课堂教学模式.doc

高中基础型课程中的科技教育课堂教学模式周英儁随着科学技术日益广泛渗透到人类物质生活和精神生活的各个领域，科技已成为第一生产力。世纪的发展，将是谁能掌握和运用高新科技，谁就能占领科学的制高点和国际市场，谁就能成为时代的强者。因此，强化全民族的科技意识，提高公民的科学文化素质，发展科学技术已成为世界各国发展的重要主题。加强科技素质教育，必须从学校抓起，其实质就是使教育与科技、社会发展相适应。加强科技素质教育，是提高学生科学素质的有效途径。今天，课堂教学在教育中仍处中心地位，所以科技素质教育要应紧密结合科学知识的教与学来进行。课堂教学是科技素质教育的主渠道。本文提出的教学模式是我校物理特级教师奚天敬的“见物识理、以物教理、制物证理”的实验教学模式在基础型学科中的推广和发展，形成适合我校的基础型学科科技教育课堂教学模式。本研究的着眼点是培养学生自主学习的能力、观察能力、动手实践能力和创新意识；培养学生能以科学的精神，用科学的方法和手段，去解决工作实践中遇到的问题，最终培养学生求真、求实和求新的科学素养。近几年，科技教育的研究出现了很多成果。但大多只限于科技活动课或竞赛活动，真正适合普教第一线教师的基础性学科科技教育课堂教学的研究还不多。我校基础型学科教学中科技教育模式的研究，就是要弥补这一不足，整合科技教育与基础型学科课堂教学的各个方面，发挥学校教育的主阵地在科技教育中的作用。一. 理论依据 教育改革的根本目的是提高全民族的素质，多出人才，出好人才。素质教育主要包括思想道德素质、科学文化素质、身体心理素质和劳动技能素质等四个方面。加强科技素质教育的根本目的，就是提高科学文化素质。教育是科技进步，经济发展的基础；教育对科技、经济的基础作用的体现和发挥，是通过培养有较高科技素质的人才来实现的。加强科技素质教育，实质就是使教育与科技、社会发展相适应。深化教学改革，改革课堂教学模式，加强科技素质教育，是提高学生科学素质的有效途径。加强科技素质教育符合教育改革的根本目的。目前，教师的课堂教学仍是学校教育的最主要、最直接的途径。学校的课堂教学要在保证学生掌握教学大纲规定的基本学科知识的基础上，使学生了解科学发展史与现代科技发展的内容，并引导学生学会科学的方法、技能，懂得如何面对现实生活中的科学与社会有关的问题并作出选择，培养学生求真、求实求新的科学态度。科技的普及程度，是国人科学文化素养的主要特征，事关振兴经济、科技进步和社会发展的全局。但由中国科协刚公布的2001年中国公众科学素养的调查表明，目前我国公民基本科技素养比例仅1.4%，远低于发达国家水平。这一定程度上是受我国长期传统文化和考试升学制度的束缚，课堂教学只重视和强调基本知识和基本技能的落实，忽略科学精神、科学方法与人文精神和人文艺术等方法的结合。在这种重知识技能教学的情况下，学校科技教育出现了以下现象：1 科技教育与基础型学科教学脱节，仅限于独立形态的课堂教学和开放形态的课堂教学（如选修课、科技活动、科技竞赛等），缺乏持续性和系统性。2 科技教育与基础性学科的课堂教学方式脱节。重知识甚于社会对知识的需要；重知识的稳定甚于创新；重知识灌输甚于科学精神、方法的培养；重知识结果甚于知识的理解过程。3 科技教育与基础性学科教材的脱节，配合课堂教学的教材内容缺乏科学发展史与现代科技发展等方面的内容。4 自然科学、社会科学和人文艺术的人为分割。上述现象表明，在基础性学科方面，科技教育课堂教学的具体内容、方式等亟待改革。从实施科教兴国战略的要求来看，今后几年应进一步重视科技教育，加大科技教育改革力度。教育要从传统的的学科教育向现代科技教育转变。二. 高中科技教育的内容1什么是科技教育科学与技术是两各既相互密切联系又有区别的概念。联系是指它们是一个过程的两种形态。在很多情况下很难进行截然的区分，尤其是现代科学探究中含有许多高新技术的因素，而高新技术的产生本身又是以科学发现为前提的，科学技术化、技术科学化，两者相互促进，相互渗透，以至于人们已经习惯于把它们统称为现代科技，而不再加以细分。科技教育是我国教育工作者对科学与技术教育的习惯称法。对我国科技教育的现状来说，要更多地强调对学生实际参与能力与动手能力的培养。我国在“学而优则仕”的传统观念的影响下，学科中心主义在中小学教育有着非常深的痕迹，加上升学考试指挥棒的作用，使得学校教育偏重于考试学科，只注重与考试有关的的知识记忆与解题能力的训练，而忽视了态度、价值取向、方法、动手操作、解决实际问题等的发展。在基础性学科中加强科技教育就是为了扭转这一偏向，更好地体现科技教育对人的全面科学素养培养的价值。如果说科学主要是从事精神生产的学者们的事情，那么技术主要是从事物质生产的工匠们的事了。现代的科学与技术正在相互渗透，愈来愈紧密地联系在一起。因此，从广义上说，技术也可以包含在科学之中。2科技素养的内函现代科技教育在教育目标上表现为由知识技能中心转向以科学素养为中心。科学素养不仅包含了对现代科技知识技能的掌握，而且涉及到科学精神、科学态度、科学方法、科学能力、科学行为与习惯，是一种综合性较强的教育目标。通过与社会生活密切相关的科学问题的学习，让学生了解科学、技术与社会三者间的关系，并懂得怎样运用科学来解决问题，改变社会，改善生活。高中阶段需培养的科技素养，主要有如下四个方面：（1） 科技兴趣。它是科技素质的主要内容，又是形成较高科技素质的前提，它是科技素质结构中的动力系统。从低级到高级，可分为：感知兴趣、操作兴趣、探究兴趣和创造兴趣。（2） 科技知识。即社会公民所必备的最基本科技知识，它是科技素质结构中的物质基础。（3） 科学过程和方法。它在科技素质结构中是获取科学知识，培养能力的途径和方法。科学过程可简单概括为：问题提出实验探究（或假设验证）得出结论应用。科学方法包括观察（观察现象、测量和记录）、实验（测定、条件的控制和记录）、资料和事实的处理（表格化、线图化）、科学抽象（表征性抽象、原理性抽象）、模型和假设等方法。（4） 科学思想。它是形成正确科技素质的指导思想。主要内容有： 坚持辩证唯物主义，理论联系实际。 科学的社会观。认识知识就是力量，科学技术是第一生产力，社会发展离不开科技。 科学的价值观。正确认识科学价值的双重性，积极参与有关科技与社会问题的讨论和决策。树立“热爱科学、相信科学、尊重科学和依靠科学”的思想。 科学道德观。包括良好的科学品质、科学态度、科学精神。在教学过程方面，科技教育课堂教学模式强调由教师为中心转向以学生为中心，让学生从读（学）科学到做（用）科学，在教师的指导下亲自去观察、收集、整理、制作、实验、讨论、分析，在参与、体验的基础上学习知识与方法，锻炼能力，培养科学精神与态度。三. 实施基础型学科科技教育课堂教学模式的原则要构建高中基础型课的科技教育课堂教学模式，首先要从科技教育的内容出发，探讨教学的基本原则。我们认为需要贯彻如下原则：（1） 科学精神与人文精神相结合原则它是指课堂教学在教学生掌握科学知识的同时还要教学生正确对待科学，即着重培养学生用科学的态度来对待人生，完善心智，理解人生的意义与目的，找到正确的生活方式。科学作为探索真理的过程，本身就蕴含着负责、坚持真理、实事求是等品质，这些都可以通过课堂教学活动内化为学生的个性品格，成为他们今后行动的规范和价值取向。（2） 师生互动原则师生互动是科技教育的核心和灵魂。在教学中，学生是认识的主体，知识要靠他们主动思维去获取，科技教育也只有在学生主体参与的学习过程中才能实现。由于科技教育是以组织学生探究与实践为主，让学生在参与实践的过程中体验、内化知识，培养能力、态度，发展价值观的过程，因此在课堂上，教师和学生的学都不是孤立的，而是相互影响、相互作用的。在科技教育的课堂活动中师生互动体现在教师在充分发挥主导作用的同时，还要充分调动学生学习的主动性和积极性，使学生成为真正的主角。师生朝着一个共同的方向，互相配合，协调一致，共同完成探索任务。（3） 开放性原则开放性一方面是指课堂教学要为学生创设一个有利于群体交流的开放的活动环境，成为师生思维活动双向暴露过程，通过合作讨论，让学生的思维见解、情感体验、意志欲望、行为方式受到尊重，引发他们积极进取和自由探索。另一方面是指在问题设计和讨论中保留开放状态，给学生创新思维提供更广阔的天地，得到更充分的发展。（4） 探究原则科技教育强调学生的探索和研究，让学生在深层次的探索性活动中，体验学习的乐趣，培养学生自主学习的能力、观察能力、动手实践能力和创新意识；培养学生能以科学的精神，用科学的方法和手段，去解决工作实践中遇到的问题。（5） 过程原则在科技教育中，教师精心设计学生学习活动过程，让学生重演科学家发现的过程，比直接传授知识要有意义的多。过程原则重视学生的探求过程，着重于学生学会知识的方法和本领，重视学生科学价值和精神的形成。（6） 技术性原则它是指在教学过程中要充分运用现代化的教学手段。现代信息技术，是沟通课堂教学与现实世界的重要纽带，为科技教育开拓了新的天地。现代化教学手段的运用，要逐渐发展到以学生为主体，自己动手，主动参与的形式，并利用它创设一个有利于群体间交流的活动环境，优化教学过程。四. 科技教育课堂教学模式科技教育课堂教学模式是一种在保证学生掌握教学大纲规定的基本学科知识的基础上，为实现把学生培养成为有科技素养的德、智、体美全面发展的社会主义事业建设者和接班人的教学任务的相对稳定而具体的教学活动结构。为了在高中课堂教学中落实科技教育，可以从科教教育的原则出发，其基本模式是按科学的一般过程和方法来设计，其基本流程表示为： 激发兴趣提出问题进行科学探究得出结论实际应用。这里的激发兴趣，是指科技兴趣，教师要向学生呈示的问题应与需培养的科技素养联系起来。从具体问题入手，在传统课程的基础上拓宽科技教育内容，体现内容的实用性。这种做法便于把科学和技术以及涉及的实际问题联系起来，有助于促进科学概念的形成。形成学生爱科学、学科学和用科学的良好氛围。在“提出问题”阶段要引导学生自己去发现问题，提出问题；要结合教材内容和学生实际，提出的问题应具有可接受性、障碍性和探索性。在“科学探究”阶段，教师要引导学生自主地开展探究活动，进行必要的讨论和交流，教师注重从观念和策略的高度给以启发。在“得出结论”阶段，教师要引导学生完成实施策略，落实解答过程，使学生感到成功的喜悦并树立学习的自信心，并引导学生对问题的解答进行检验、评价、反馈、论证，上升为理论，并在形成新的认知结构过程中，进行创新方法的指导。科技教育课堂教学模式根据各学科的特点在流程上可以有自己学科的特点，未必仅限于上述步骤。例如在化学课中尝试探究性实验教学中，提出：演示试验提出问题提示在提出问题修正评价指导归纳听取汇报提出新问题。在物理学科中，提出：巧设情境激发探究指导试验点播引导启发创造。以上的“实验探究”既体现了教师的主导作用又体现了学生的主体地位，同时也抓住了科技教育的重点培养学生的创新意识和创造能力。又比如在政治课的教学中，提出了趣时较导，增强学生的参与性，培养学生的创造性。对于进行科学探究的过程，又可分为两种模式：一种是实验探究，获取事实，进行科学抽象或归纳总结；另一种是提出假设，实验验证。后者要求学生要大胆想象，积极思维，从多角度提出可能，并付之以验证，因而更有利于培养学生的创造能力，但学生必须具备的科学知识基础较高。五. 操作策略（一）继承传统模式，注重打好基础本文阐述了科技教育的教学模式，我们对于传统的教学模式也要充分重视，讲授同样可以培养学生的科技素养和创新精神，并在教学中占有重要的地位。因此，要继承和改进传统教学模式，结合科技教育模式，共同发挥科技教育的作用。另外，科技教育离不开学生扎实的基础，在教学中对于落实基础的环节不能削弱，比如，要重视必要的模仿性、巩固性练习，要把打好基础和培养学生科技素养有机地结合起来，处理好它们之间的辩证关系。（二）综合应用模式，整体优化过程科技教育的课堂教学，不应用一种固定、僵化的教学模式面对所有教学内容。充分发挥和挖掘科技教育模式中诸因素的优势，做到内容和形式的统一，多种教学模式的综合运用，从整体上优化教学过程，才能实施科技教育。综合应用多种教学模式，不仅优化了课堂教学过程，提高了教学效益，而且使学生在丰富多采的教学形式中，创造性得到更全面发展。怎样立足于整体优化进行组合，也正体现了教师的教学艺术。（三）注重教学落实，不要追求形式在教学模式的运用上，要因材施教，有的放矢，注重实效，不要追求形式。教学模式不是框框，在运用过程中要针对教学实际进行变通和再创造。无论对哪个教学环节，都要注重落实，切实使课堂教学充满激情，体现学生的主体地位，给学生充分的活动空间和时间，让学生真正地去想、去看、去做、去说，使观察、实验、猜想、发现、讨论、交流和论证等环节，真正地落实下来，而不要为了追求教学模式的完整，使学生的参与活动走过场。（四）发展教学模式，不断改革创新教学模式的运用是一个继承与发展的过程，也是一个不断创新的过程。从教学改革的眼光看，需要我们不断发展教学模式，突破教学模式，逐渐过渡到无模式教学，为学生的个性发展提供充足的机会和条件。我们在继承与发展的过程中，要注意不断发挥自我的优势，形成和树立带有个性的教学风格，推动教育理论和教学改革的深入开展。六. 运用科技教育课堂教学模式体系应注意的问题在最初几个阶段，教师的作用是选择或创设问题情境，帮助探究的学生确立其探究的重点，并在学生中促进对问题情境的讨论。教师的最重要的活动是在第三和第四阶段。在第三阶段，教师的任务是帮助学生科学探究，但不能替代他们探究。为保证教学取得好的效果，必须注意如下几点：第一，要给学生提出一系列问题