科学探究_科学素养与科学教育
科学教育的科学素养
科学教育的科学素养科学教育被认为是一种培养学生科学素养的重要手段。
科学素养是指个体对科学的基本概念、原理和方法的理解能力，以及对科学思维和科学方法的运用能力。
科学素养既不是纯知识的堆砌，也不是简单的机械应用，而是一种综合能力的体现。
本文将探讨科学教育的重要性以及培养科学素养的有效方法。
一、科学教育的重要性科学教育在现代社会中具有重要的地位和作用。
首先，科学教育是全面培养学生的必要手段。
科学知识不仅仅是一种学科，更是培养学生批判思维、创新意识和动手能力的重要途径。
通过科学教育，学生可以了解自然界的规律和事物之间的关系，培养对事物的探究精神，提高解决问题的能力。
其次，科学教育是推动科学技术进步的关键环节。
科学教育的目标之一是培养创新精神和科学探索能力，这与社会科学家和科研工作者的需要紧密相关。
只有拥有扎实的科学素养的人才，才能为科学研究和创新发展提供源源不断的动力。
最后，科学教育有助于促进公众科学素养的提高。
科学已经成为现代社会的重要组成部分，而公众的科学素养则决定了科学决策的合理性和科学知识的传播效果。
通过科学教育，可以提高公众的科学素养水平，加强科学传播的有效性，促进科学与社会的良好互动。
二、培养科学素养的有效方法为了培养学生的科学素养，科学教育需要采取一系列的有效方法。
以下是几种常见的方法：1. 实践探究：通过实践活动，鼓励学生主动参与科学实验、观察和调研等活动，提高他们的操作技能和观察力。
实践探究不仅可以培养学生的动手能力，还可以让他们亲自感受科学探索的乐趣和挑战。
2. 问题导向：科学教育应该以问题为导向，引导学生学会提问、思考和解决问题的能力。
通过提出科学问题，激发学生的思维，培养他们的逻辑思维和推理能力。
3. 多媒体教学：借助现代科技手段，如多媒体教学、实验模拟软件等，将抽象的科学知识形象化、可感知，提高学生对科学的兴趣和理解。
多媒体教学不仅可以丰富教学内容，还可以提高学习效果和互动性。
如何培养学生的科学素养
如何培养学生的科学素养科学素养是现代人应具备的一项重要能力，它涉及到科学方法、科学知识和科学精神的培养。
培养学生的科学素养有助于培养他们的创新思维、科学探究的能力以及对科学的兴趣。
本文将探讨如何培养学生的科学素养，以期对教育者和家长提供有益的参考。
一、创设积极的学习环境学习环境对学生的科学素养培养起到重要的影响。
教师和家长应共同努力，为学生创设积极、鼓励探究的学习环境。
首先，教师可以通过组织科学实验、观察和探索活动来激发学生对科学的兴趣。
其次，家长可以鼓励孩子积极参与科学活动，例如参观博物馆、参加科学讲座等，培养他们对科学的热爱。
二、注重培养科学思维科学思维是培养学生科学素养的关键，它包括观察、分类、推理、解释等方面的能力。
为了培养学生的科学思维，教师可以采用一些启发式的教学方法，例如提出问题、引导学生进行实验和观察、帮助学生总结规律等。
同时，教师还应引导学生学会运用逻辑思维，分析问题时注重因果关系和证据的支持。
三、引导学生进行科学探究科学探究是培养学生科学素养的重要手段。
教师可以通过引导学生提出问题、设计实验、收集数据、分析结果等方式，帮助他们培养科学探究的能力。
在科学课堂上，教师可以提供一些开放性的问题，让学生亲自动手进行实验和观察，从而培养他们的实践能力和创新思维。
四、融入科学伦理教育科学伦理教育是培养学生科学素养不可或缺的一部分。
在科学教育中，教师应将科学知识与科学伦理相结合，引导学生了解科学研究的道德规范和价值追求。
教师可以通过案例分析和讨论，让学生思考科学研究的伦理问题，并培养他们正确的科学态度和价值观。
五、利用科技手段提升科学学习科技手段在提升科学学习效果方面起到重要的作用。
教师可以利用多媒体技术、实验仪器和网络资源等，为学生提供更丰富的学习资源和实践机会。
同时，教师还可以鼓励学生运用科技手段进行科学研究和学习，例如利用模拟软件进行科学实验、使用科学APP进行知识学习等。
通过以上方法的有机结合，可以有效地培养学生的科学素养。
科学素养 通过科学实验培养小学生的科学素养和探究精神
科学素养通过科学实验培养小学生的科学素养和探究精神科学素养：通过科学实验培养小学生的科学素养和探究精神科学素养是指个体在科学领域中拥有的知识、技能和态度。
作为一种重要的综合素质，科学素养对于小学生的成长和发展起着至关重要的作用。
通过科学实验，可以培养小学生的科学素养和探究精神，促进他们对科学的兴趣和热爱，激发他们独立思考和创新的能力。
本文将从科学实验的设计与实施、实验的目的与意义以及培养科学素养的方法等方面进行论述。
一、科学实验的设计与实施科学实验是培养小学生科学素养的重要手段之一。
在设计和实施科学实验时，需要考虑以下几个方面：1. 目标明确：首先，科学实验应该有明确的目标，明确实验的内容和预期的结果。
通过设立目标，可以引导学生在实验中明确问题、提出假设，并探索问题的答案。
2. 操作规范：科学实验需要遵循一定的操作规范，包括安全操作、实验步骤的规范性等。
学生在实验中需要注意安全，保证实验过程的可重复性和结果的准确性。
3. 自主探究：科学实验要鼓励学生进行自主探究，引导他们提出问题、收集资料、设计实验方案并进行实施。
通过自主探究，可以培养学生的问题意识、观察力、实验设计能力等。
4. 多样化实验：科学实验应该具有多样性，涵盖不同科学领域的实验内容。
通过多样化的实验，可以拓宽学生的科学知识，培养他们对不同科学领域的兴趣和理解。
二、科学实验的目的与意义科学实验的目的不仅仅是为了验证理论，更重要的是培养小学生的科学素养和探究精神。
科学实验有以下几个方面的目的与意义：1. 激发兴趣：通过实际操作，学生可以亲身体验科学的魅力，激发他们对科学的兴趣和热爱。
科学实验可以使抽象的科学概念具体化，让学生在实验中发现问题、解决问题，从而增加对科学的好奇心和主动学习的动力。
2. 培养思维能力：科学实验可以培养小学生的观察力、分析能力、思维能力等。
在实验中，学生需要观察、比较、归纳等，培养他们的科学思维方式和逻辑思维能力。
在“科学探究”中培养学生的科学素养
在“科学探究”中培养学生的科学素养摘要：在小学科学教学中，开展科学探究活动，是最为主要的教学方式之一，同时，科学探究活动也是学生掌握科学知识的关键渠道。
有效的科学探究活动不仅可以拓展学生的视野，丰富学生的生活经验，还可以提高学生的分析能力和实践能力。
，所以我们在教学过程中要开展多样化的科学探究活动，，激发学生学习的兴趣，散发学生的思维，培养学生的科学素养。
关键词：科学探究；科学素养几年来，我们在全新的教育理念指导下，在教学中注重对小学生科学素养的培养，并进行了一些有效的尝试。
一、在“科学探究”中，注意激发学生的科学兴趣兴趣是使各种活动得以坚持和发展的最好动力，“兴趣是最好的老师。
”浓厚的兴趣，使达尔文把甲虫放到嘴里，使李时珍在自己身体上针灸、品尝草药……并最终使他们成为一代巨匠。
因此，调动学生学习的积极主动性，激发学生的科学兴趣，让学生对科学充满好奇心和求知欲，产生亲近科学、体验科学、热爱科学的情感，是提高学生科学素养的重要一环。
1、利用生动、新颖的观察材料，调动学生的观察兴趣生动、新颖的观察材料是调动学生观察兴趣的最好方法。
实践证明，新颖的观察材料，比经常见到的材料更吸引学生；活的动、植物，比标本、挂图更吸引学生；大的、色彩鲜艳的、结构新奇的教具、课件，比小的、色彩单调的、结构平常的教具吸引学生；具有动感的教具，比“死”的教具更吸引学生。
我们在实验教学中，总是不厌其烦地为学生准备丰富的、数量足够的、生动新颖的实验材料。
如在探究《空气不是一种单纯的气体》时，准备了玻璃钟罩、水槽等实验器材；在探究《鱼鳍的作用》时，准备了饲养槽、鲜活的鲫鱼等观察材料；在探究《泡茶实验》中，与学生共同准备了各种茶叶和杯子……极大地调动了学生观察的兴趣。
2、用奇妙的实验现象，激发学生的科学兴趣富有变化的奇妙的实验现象，学生往往非常感兴趣。
如在探究《物体的热胀冷缩》中，学生通过对固体膨胀演示器演示实验的观察，通过对热学实验盒仪器的观察、摆弄、比较、推测、实验等活动，兴致勃勃地理解了物体具有热胀冷缩的性质。
如何提高学生的科学素养和科学探究能力？
提高学生的科学素养和科学探究能力是培养创新人才和推动科学进步的重要任务。
科学素养是指学生对科学知识、科学方法和科学思维的理解和应用能力；而科学探究能力则是指学生主动参与科学实践和研究活动，运用科学方法进行问题解决的能力。
以下将探讨如何提高学生的科学素养和科学探究能力。
首先，构建启发式的科学学习环境。
学校应提供积极的科学学习环境，激发学生对科学的兴趣和好奇心。
可以通过设置实验室、科学展览、科技创新竞赛等方式，为学生提供实践和探索的机会。
同时，教师应采用启发式的教学方法，引导学生主动思考和提问，培养他们的科学思维和解决问题的能力。
通过构建启发式的科学学习环境，可以激发学生的科学兴趣和学习动力。
其次，强化实验和观察技能的培养。
科学探究需要学生具备一定的实验和观察技能。
学校应加强实验教学和观察实践，培养学生的实验设计、数据采集和分析的能力。
可以通过设计有趣的实验活动、开展科学观察和实地考察等方式，让学生亲身体验科学研究的过程。
同时，教师还应指导学生正确使用科学仪器和实验设备，培养他们的实验操作技巧和安全意识。
通过强化实验和观察技能的培养，可以提高学生进行科学探究的能力和自信心。
第三，注重科学思维和问题解决能力的培养。
科学探究强调学生运用科学方法进行问题解决和推理思考的能力。
学校应注重培养学生的科学思维，包括观察、提问、假设、实验、推理和总结等方面的能力。
教师可以通过引导学生进行小组讨论、案例分析、科学辩论等方式，培养他们的批判性思维和逻辑推理能力。
同时，学校还应鼓励学生主动提出问题并运用科学方法进行解答，培养他们的问题意识和解决问题的能力。
通过注重科学思维和问题解决能力的培养，可以提高学生的科学素养和科学探究能力。
第四，开展科学项目和研究活动。
学校应鼓励学生参与科学项目和研究活动，提供实践和合作的机会。
可以组织学生进行科学实验、调查研究、创新设计等活动。
同时，学校还可以与科研机构、企业等合作，为学生提供实际科研项目和实践机会。
培养学生的科学素养与科学探究能力
培养学生的科学素养与科学探究能力科学素养和科学探究能力是现代教育中不可或缺的重要部分。
通过培养学生的科学素养和科学探究能力，我们能够帮助他们更好地理解和应用科学知识，并且培养出具备批判性思维和问题解决能力的学生。
本文将探讨培养学生的科学素养和科学探究能力的重要性，并提出一些有效的方法和策略。
首先，科学素养是指学生具备理解和应用科学知识的能力。
与传统的知识点灌输不同，科学素养注重学生对科学概念的深入理解和整体把握。
只有具备科学素养，学生才能在日常生活中更好地应用科学知识解决问题，同时也能够更好地理解和评估科学信息的可靠性和适用性。
科学探究能力是培养学生主动探究、科学思维和科学方法的能力。
通过培养学生的科学探究能力，可以激发他们对科学的兴趣和好奇心，培养他们主动思考和解决问题的能力。
科学探究能力可以帮助学生更好地理解科学概念，培养他们的逻辑思维、观察和实验设计等实践能力。
那么，如何培养学生的科学素养和科学探究能力呢？首先，教师在教学中应注重启发式教学和实践性学习。
启发式教学注重引导学生进行自主学习和思考，通过提出问题、激发兴趣和启发思考等方式，激发学生的学习动力和积极性。
实践性学习则通过实验、观察和实践活动等方式，让学生亲自实践和体验科学知识，提升他们的实践操作能力。
其次，采用探究式学习方法，培养学生的科学探究能力。
探究式学习强调学生的主动参与和探究，通过提出问题、设计实验和分析数据等方式，让学生亲身体验科学研究的过程，培养他们的探究能力和科学思维。
另外，应重视跨学科教学，将科学知识与其他学科相结合。
跨学科教学可以帮助学生更好地理解科学知识的实际应用，并且培养学生的综合思维和创新能力。
例如，在学习生态系统时，可以结合地理、历史和社会学等学科，让学生更好地理解生态系统的形成和演变，从多个角度分析和解决生态问题。
此外，科学教育中的实践活动也是培养学生科学素养和科学探究能力的重要途径。
教师可以组织科学实验、科学观察和科学展览等活动，让学生亲自参与和实践，从而加深对科学知识的理解和应用。
科学探究教学对学生科学素养的促进
科学探究教学对学生科学素养的促进科学探究教学是一种基于科学思维和科学方法的教学模式，通过提出问题、制定假设、进行实验和数据分析的过程，培养学生的科学素养。
科学素养是指学生具备科学知识、科学思维和实践能力，能够理解和解决与科学相关的问题。
本文将探讨科学探究教学对学生科学素养的促进作用。
一、培养学生的科学思维能力科学探究教学重视培养学生的科学思维能力，如观察、分类、比较、解释、推理和实验设计等。
通过科学探究的实践活动，学生能够培养出对事物进行观察和思考的能力，从而提高他们的科学思维水平。
例如，在学习生物学时，学生可以通过观察、进行分类和比较，了解不同物种的特征和变化规律，培养对生物事物进行科学思考的习惯。
二、提升学生的科学知识水平科学探究教学通过引入实践和探究活动，使学生在实践中获得新的科学知识。
相较于传统的教学模式，科学探究教学更注重学生主体地参与学习过程，从而提高学生的科学知识水平。
通过自己亲身实验、观察和数据分析，学生能够亲自探索科学现象背后的原因和规律，从而更好地理解相关知识。
三、培养学生的科学实践能力科学探究教学注重培养学生的科学实践能力，使学生积极参与实验设计和实验操作，提高学生解决问题的实践能力。
在科学探究教学中，学生需要通过设计实验、收集数据和分析结果，从而形成科学结论。
这些过程能够培养学生的创新思维、观察和实验技巧，提高他们解决实际问题的能力。
四、激发学生对科学的兴趣和探索欲望科学探究教学通过设计具有挑战性和趣味性的实验活动，激发学生对科学的兴趣和探索欲望。
学生在实际的科学实验中，能够亲自调整实验设备和观察现象，从而亲身体验科学的乐趣和创造的成就感。
这种体验能够激发学生对科学的兴趣，进一步培养他们的科学素养。
五、提高学生的问题解决能力科学探究教学强调学生在实践中提出问题和解决问题的能力。
学生在实验过程中，需要不断思考并提出问题，然后通过实验设计和数据分析得到科学结论。
这种训练能够培养学生的问题意识和解决问题的能力，在解决实际问题时更加自信和熟练。
科学新课标四大核心素养
科学新课标四大核心素养科学新课标是教育部颁布的关于科学教育的一项重要政策，旨在培养学生的科学素养。
科学素养是指学生在科学知识、科学方法、科学思维和科学态度等方面的素养。
科学新课标强调培养学生的四大核心素养，即科学思维能力、科学探究能力、科学创新能力和科学道德观。
一、科学思维能力科学思维能力是指学生运用科学的思维方式进行问题的分析、归纳和解决的能力。
它包括观察、实验、分析、推理、判断、评价等方面的能力。
科学思维能力的培养需要学生掌握科学的基本概念和原理，并能够灵活运用。
同时，还需要培养学生的观察力、分析能力、判断能力和解决问题的能力。
二、科学探究能力科学探究能力是指学生能够主动提出问题、设计实验、收集数据、分析数据并得出结论的能力。
它是科学教育中最重要的能力之一，也是培养学生科学素养的重要途径。
科学探究能力的培养需要学生具备探究精神和实践能力，能够主动探索和发现科学的奥秘。
三、科学创新能力科学创新能力是指学生能够运用科学知识和科学方法进行创新的能力。
它包括发现问题、提出假设、设计实验、验证假设、总结结论等方面的能力。
科学创新能力的培养需要学生具备创新思维和创新意识，能够独立思考和解决实际问题。
四、科学道德观科学道德观是指学生在科学活动中应该遵守的道德规范和科学伦理。
它包括诚实守信、尊重知识、尊重科学、尊重科学家等方面的内容。
科学道德观的培养需要学生明确科学活动的目的和意义，树立正确的科学价值观和科学精神。
科学新课标强调培养学生的科学思维能力、科学探究能力、科学创新能力和科学道德观。
这四大核心素养是学生科学素养的重要组成部分，也是学生终身发展所必需的能力。
通过科学新课标的实施，我们将培养出更多具有科学素养的人才，为国家的科技发展和社会进步做出贡献。
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2008年第12期(总第257期)全球教育展望GLOBAL EDUCATIONVol.37No12,2008科学探究、科学素养与科学教育李雁冰=摘要>/科学探究0、/科学素养0、/科学教育0是我国当前科学教育课程改革中的三个关键语汇。
从概念史的角度澄清这些语汇的基本内涵和发展趋势,昭示着科学教育的/范式转型0:由/传递中心的科学教育0走向/探究中心的科学教育0。
无疑,这是我国科学教育的发展方向。
=关键词>科学探究科学素养探究中心的科学教育=作者简介>李雁冰/华东师范大学课程与教学研究所副教授(上海200062)在我国当前素质教育课程改革的大潮中,/科学探究0、/科学素养0与/科学教育0成为倍受瞩目的语汇。
这些语汇昭示了我国科学教育领域的/范式转型0。
厘清这些语汇各自的内涵及其相互关系,是促进我国科学教育健康发展的理论前提。
一、科学探究是什么回答/科学探究是什么0,先须回答/科学是什么0。
美国最重要的科学研究组织之一/美国研究理事会0(National Research Council)在总结/美国科学院0、/美国工程院0及其他组织的众多研究成果后,对当代科学、科学研究和科学教育的新趋势做了如下概括:[1]1.由强调/科学即探索与实验0,到更强调/科学即辩护(argument)与解释0。
2.由强调获得答案,到更强调运用证据和策略发展或修正解释。
3.由强调为科学问题提供答案,到更强调交流科学解释。
4.由强调运用实验结果来终结探究,到更强调将实验结果运用于科学辩护与解释。
5.由强调学生个体和学生小组只是分析和综合资料,不为科学结论辩护,到更强调学生小组经常为辩护科学结论而分析和综合资料。
6.由强调演示和证明科学内容的活动,到更强调研究和分析科学问题的活动。
7.由强调脱离情境的探究技能(process skills),到更强调将探究技能置于情境之中。
8.由强调观察或推理等单个的探究技能,到更强调控制、认知、程序等多元探究技能。
9.由强调极少从事研究以省出时间学习大量科学内容,到更强调从事更多研究以发展关于科学探究和知识的理解、能力与价值观。
10.由强调在一节课内的研究,到更强调将研究延伸到几节课的时间中。
11.由强调学生向老师私下交流思想与结论,到更强调学生与其同学公开交流思想与工作。
12.由强调管理材料和设备,到更强调管理思想和信息。
上述这些浓缩的概括所反映的是科学家视野中的科学、科学探究和科学教育的/形象0的变化。
首先,当今时代对科学的新的理解是:科学即基于证据的思想、解释与辩护。
这一/科学观0既继承了/启蒙运动0以后近三百年以来科学与技术思想发展的历史传统,又体现了当今信息时代科学与技术思想发展的新特点、新趋势。
/启蒙运动0以来,人们对科学的理解大致经历了四个阶段。
在/启蒙运动0时期,科学既以/理性自由0为基础,又是/理性自由0之体现。
正如德国著名哲学史家卡西尔所言:/-理性.成了18世纪的汇聚点和中心,它表达了该世纪所追求并为之奋斗的一切,表达了该世纪所取得的一切成就。
0[2]这种追求/理性自由0的热情,/有如一条河流冲决堤坝,在大自然中朝四面八方急流勇进,汹涌地扫荡挡住它去路的一切。
0[3]而所谓/理性0,/是一种引导我们去发现真理、建立真理和确定真理的独创性的理智力量。
0[4]/理性0的核心是/实证精神0,自然科学是这种精神的集中体现。
/理性0的基本功能是分析还原与综合重建,其中/分析精神0是基础。
正是由于追求/理性自由0成为一种时代精神,以实证精神、分析方法和数学计算为特点的新的方法论系统确立,具有真正现代意义的科学由此诞生。
显然,此时的科学等同于/理性自由0与实证探究。
这是对科学的理解的第一阶段。
然而,/启蒙时期0所崇尚的/理性0本质上是感官经验的组合与联结。
用卢梭的话说,几种感觉组合成简单观念,几个简单观念组合成复杂观念,由此构成人的/理性0。
[5]这样,/理性0就具有机械、静态、可还原的特征。
/理性0来源于外部客观世界在感觉经验中的反映、印刻。
由此导致的第一个结果是:使人的心灵和感觉器官成为被动的/受纳器0。
同时,/理性的知识0的代表当然是科学,而科学是经由感觉经验而把握的事物的本质、规律、规则、原理,它所体现的是/客观世界0 (主要是/自然世界0)的/真理0。
这样,科学作为真理的化身,最终变成了静态的/物0,成为了可以传递和储存的对象。
这种对科学的理解是/启蒙理性0的必然结果。
从对应的历史时期来看,西方/启蒙运动0以后,流行于十九世纪中后期的科学观大致如此,这构成了对科学的理解的第三个阶段。
当前,我国科学教育中普遍存在的把科学知识当作传递、灌输和内化的对象的做法,其背后的哲学根源之一即是这种受/启蒙理性0支配的科学观。
当历史发展到十九世纪末、二十世纪初,/启蒙理性0的被动性已获得充分展露。
人们日益深切地感受到,这与/启蒙运动0原初倡导的以批判、质疑、判断为特征的/理性自由0渐行渐远,人类社会迫切需要/再一次启蒙0。
如果说原初的/启蒙0是从封建迷信中获得解放的话,那么这次/再启蒙0则要从/启蒙理性0的被动性中获得救赎。
就科学与科学教育而言,人们一方面坚持/启蒙运动0以后关于科学与科学教育的经验本性的立场,一方面摈弃经验的被动性,基于科学实验重建经验的本质,经验(experience)因而变成实验(experim ent),经验的本质是人对置身于其中的环境、自然、世界的主动反思、探究与问题解决。
科学由此成为/探索与实验0。
这是对科学的理解的第三阶段。
从美国的科学教育理论与实践的历史发展来看,从二十世纪初的杜威到二十世纪50、60年代的布鲁纳,其共同坚持的观点是:/科学即探索与实验0。
二十世纪80、90年代以来的历史,是人类逐步迈入信息时代的历史。
在这个时代,每一个人过有创造、有选择的生活不仅是必要的,而且是可能的。
在纷繁复杂的信息面前,不做出明智选择、进而从事创造,就不可能有一份健全生活、甚至无法生活。
而网络通讯等信息技术工具又为人的选择和创造提供了物质条件和手段。
与这个时期相适应的科学开始具有/后学院科学0的性质,[6]即是说科学实践不再局限于科学共同体内部,开始/飞入寻常百姓家0。
一方面,科学日益深刻影响社会、文化实践和人们的日常生活,另一方面,公众、产业、教育、政府等日益参与到科学研究进程之中。
科学开始成为/公共科学0或/大众科学0。
在此背景下,科学的/发现情境0和/辩护情境0的界限日益模糊。
科学日益具有解释与辩护的性质,它是一种动态变化且情境关联的有证据的思想。
这是人们对科学的理解的第四阶段。
当科学被理解为有证据的思想、解释和辩护的时候,不仅普通大众有了参与科学研究的必要与可能,而且儿童亦可合法参与科学研究。
/科学探究0(scientific inquiry)因而具有了新的内涵。
/科学探究0即产生并发展思想,辩护并修正解释。
不存在划一的、普适的探究技能。
探究技能不仅是情境关联的,而且是复杂、多元的。
科学探究过程既体现个体独特性,又体现社会性和对知识的集体创造。
具体言之,/科学研究0的新意义至少包括四个方面:第一,它是专业科学研究人员(即科学家)提出有证据的思想、解释并为之辩护的过程;第二,它是普通大众从事科学研究和技术设计的过程;第三,它是儿童设计和从事科学研究的过程、能力以及对科学探究本质的理解;第四,它是科学教学和学习的取向与策略,即通过探究而教学和学习。
这四方面的内涵相互关联。
研究认为,科学教育中的/探究0有五个关键特征:学习者被科学问题所吸引;学习者寻找证据以解释科学问题;学习者基于证据将对科学问题的解释体系化;学习者对其形成的解释进行评价,以获得更恰当的解释;学习者对其提出的解释加以确证和交流。
[7]这五个特征可概括为:形成问题)))获取证据)))形成解释)))评价解释)))交流解释。
而这种对/探究0的理解,直接体现了/科学即基于证据的解释0的新科学观。
二、科学素养是什么科学探究是过程,科学素养是结果,二者相互依存。
科学探究与科学素养自是一体两面。
/科学素养0(scientific literacy)这一概念伴随20世纪50、60年代美国/课程改革运动0 (Curriculum Reform Movement)而系统确立起来。
尽管对这一概念的内涵尚未达成共识,但是,把科学素养作为科学教育的目标,已在世界各国取得共识。
美国杰出科学教育专家、美国研究理事会科学、数学与技术教育中心执行主任拜比(Rodger W.Bybee)(他曾是美国/课程改革运动0中推出的著名/新课程0BSCS生物项目组副主任)在研究了众多代表性的关于科学教育改革的文献后,指出:科学教育的目标是达成科学素养。
拜比认为,科学素养包括不同的维度或要素,/然而,历史上我们曾过度强调了科学素养的某一维度,如20世纪60年代我们过度强调学科结构,80年代我们过度强调S-T-S主题,或者我们过度关注科学素养的一个方面,如科学术语或过程技能。
0[8]他因而认为科学素养应在如下四个维度上保持平衡:(一)功能性科学素养(functional scientific literacy):即科学(与技术)的术语(vocabulary)。
指学习者能够恰当使用科学术语或技术语汇。
这大体属于习惯上所称谓的/科学知识与信息0之列,是传统科学教育过度强调的方面。
(二)观念性及程序性科学素养(conceptual and procedural scientific literacy):即科学(与技术)的思想(ideas)及过程(process)。
/科学思想0指构成科学各学术领域的主要思想,学习者能够理解构成各科学学术领域基础的概念、原理,即表明有此类素养。
/科学过程0指科学探究的基本过程及方法,学习者既能够理解科学探究的性质、又具有从事科学探究的能力,则表明有此类素养。
美国另一知名科学教育专家、生物学家摩尔(J.A.M oore)则用/科学即认知方式0(science as a way of know ing)一语将科学思想与科学过程两个方面整合起来。
[9]这显然让人联想到这类素养与美国20世纪60年代所力倡的/学科结构0的相似性。
5全美科学教育标准6将/科学即探究0 (science as inquiry)作为/内容标准0之一,则是着力强调这类科学素养。
那么,今日日益强调的/科学探究0与50年前力倡的/学科结构0有何区别?显然,其体现的科学观及强调的内容有所不同。
如5全美科学教育标准6在规定/9-12年级从事科学探究的必备能力0时,做出下列划分:/确认引导科学研究的问题与概念0;/设计并从事科学研究0;/运用技术以完善研究及成果交流0;/运用逻辑和证据以形成和修改科学解释和模型0;/确认并分析可替代的解释和模型0;/交流并辩护科学论断0。