培养学生用心去探究科学的能力

     科学素质是基础教育的核心，是公民素质的重要组成部分。对于培养学生独立思考、理性判断、创新精神和实践能力，以及建设创新型国家具有重要意义。但在应试教育的大环境下，大多数学校把精力放在让学生如何获取高分上，而忽视了学生科学素养的培育。

　　让人欣喜的是，山东省潍坊市育华学校是一个另类。

　　让学生自己提出问题解决方案

　　育华学校位于潍坊市奎文区的城乡结合部，由两所薄弱学校合并而成，是一所九年一贯制学校。2008年，在当地政府的大力支持下，学校加强了科学教育的硬件设施，按省级规范化学校标准配备了理、化、生实验室，并在全市初中学校中首次建设了数字化的物理、化学、生物探究实验室、机器人实验室和天文观测台，并装备了可进行木工、电工、小发明制作等综合实践活动的功能室。

　　借助这些一流的硬件设备，近年来，育华学校加强学科教学中的科学教育，立足课堂，通过课堂教学实现科学教育的普及和提升，使学生的科学素养大幅度提升。

　　记者听了一节小学高年级的科学实验课：用显微镜观察和探究细胞。课堂上，学生表现出极大兴趣，他们分成小组，在教师的指导下，有的负责观察，有的负责记录，配合很默契，整堂课学生的学习积极性很高。

　　“儿童在年纪很小的时候，就表现出对周围世界的积极态度和认知欲望。”教科学的王相成老师说，“在科学教学中可通过各种实验活动激发学生的好奇心，而科学正是起源于人们对大自然的这种好奇。”

　　不过，王老师认为，由于小学生年龄小，认知能力有限，他们学习的知识只能是浅显的、初步的、基本的。“在进行科学课的实验教学时必须做到广度、深度的准确把握，增强其趣味性和知识性。教师讲授、演示精当，以点带面，让学生参与到实验中，在实验中探究，在实验中发展，举一反三，循序渐进。”

　　“科学教学的主要任务是培养学生学科学，用科学，用心去探究科学的能力。”王老师强调说，“在实验教学中，探究的过程相当重要。实验中的探究活动是实践的基本形式，也是能力形成的桥梁。”在小学科学课的教材中，有趣的实验很多。王老师认为，应该通过这些实验，培养孩子主动学习、探索的习惯。

　　“求索开启智慧的心灵。我们倡导追求真理，探索未知。”校长李玉军说，“这个时代早已不需要‘知识的容器’，它需要的是思维活跃、敢于探究、推陈出新的创新型人才。因此，学校需要提升学生的科学素质，培养他们发现问题、提出问题、解决问题的能力。”

　　创造发明应从小开始

　　世界著名美籍华裔物理学家、诺贝尔奖获得者杨振宁曾就中美学生的区别有过这样的评价：中国学生善于考试做题，而美国学生则擅长创造发明。

　　李玉军对此深感痛心，力图通过学校的科学教育扭转这种局面。他没有像很多学校那样，把科学技术课当成应付差事或作秀的花瓶，而是要求像正课一样认认真真地上。

　　梁成江是一位语文教师，但谈起科技创新来却口若悬河，头头是道。喜欢动脑筋的梁老师上高中时就对科技发明很感兴趣，后来还有发明获得了国家专利，也曾获得过山东省辅导员科技创新一等奖。如今，他还是学校科技创新协会会长。

　　“一提起发明，我们往往感到很神秘，认为那是科学家的事，是高不可攀的事。其实，发明就是创造新的事物或方法。”梁老师说，“许多创造发明都是继承地发展。只要善于观察、分析事物的特征和它的优点、缺点，然后研究用新的事物、方法去代替，使它具有实用的新功能，就是创造发明。”

　　梁老师强调，培养学生的创新能力，不一定要学生有多么聪明。“有时候科技发明就是大脑的一闪念。要培养学生的想象力，想象力比知识更重要。”

　　经过近两年的努力，在梁老师和同事们的指导下，育华学校学生完成的一些小发明、小设计获得了省市和国家级的奖励。

　　教师指导下的小课题探究

　　教师的科学素养是科学教育的关键。学校采取“走出去，请进来”、“结对子”等方法，对科学教师进行了系列培训，初步培养了一支技术过硬的科学教师队伍。学校每个科学兴趣小组都有固定的辅导老师。其中多人曾利用校园资源在学生中进行过多项科学专题研究，并拥有一些发明创造的专利。特别是一批热爱科学创作的年轻教师，他们热爱学习，善于吸收新知识，对科学教育充满热情，成为学校科学教育的骨干。

　　为实施科学教育的校本课程，同时进一步提升科学教师的专业素养，学校组织教师研发了《仰望星空》校本教材，对学生进行天文知识教育。接着学校又完成了《机器人》《人与环境》等校本教材的编写，其它五本系列科学课程也正在研发中，其中部分已经成稿。

　　在育华学校，小课题探究是教师进行科学教育的重要途径。首先是确立课题。教师在指导学生选择课题时，让学生选择自己能够操作的，通常是与学生学过的知识或学生生活有关的课题。然后进行分组。有几名学生组成一个活动合作小组，确立组长、组员，并且每个组员有具体的分工。接下来要制定研究计划：确立此课题的意义；打算怎样去研究（调查、实验等）；研究的具体安排(包括时间和内容)。然后就是实施研究计划。这是研究的具体过程，即什么时间研究了什么，有什么结果，存在什么问题；针对存在的问题，采取了什么措施，等等。这个过程，要求材料尽可能详细完备。最后是得出结论。小组成员对获得的第一手资料进行整理，得出相关的结论。此外，小组成员还要写出参加本次活动的收获或感受。

　　由于小课题贴近学生的生活实际，受到了学生的普遍欢迎。在教师的指导下，学生通过小组合作完成探究活动，学到了科学研究的基本方法，培养了对科学的兴趣和素养。

　　学生自己动手制作天文望远镜

　　为推动科学教育的开展，学校组建了各类科学兴趣小组和社团，先后成立了天文观察协会、综合实践协会、科学创新协会等10个协会。

　　李玉军告诉记者，为了更好地开展天文教育，学校在经费并不宽裕的情况下投入几十万元建立了天文台，配备了先进的天文望远镜，可以快速进入包含145000多颗天体的数据库，可以观测月球的环形山、美丽的土星光环以及太阳系外的星团、遥远的星系等。目前，学校已被批准为中科院紫金山天文台青岛观象站潍坊观测基地。去年夏天，学校还组织了全区中小学生暑期“仰望星空，放眼世界”活动，由学校天文台的王新亭老师指导学生观测天象。潍坊电视台还在学校进行了日全蚀、日环食和太阳黑子同步直播活动，在当地引起了强烈的社会关注。

　　为培养学生的动手能力，学校还让学生自制了十多架望远镜。在天文观察协会的一次活动课上，记者看到了学生在教师的指导下现场制作望远镜的过程。一些学生负责做镜筒，用截取的白色塑料水管制成，一些学生忙着把固定镜头时露出的螺丝钉锯掉，还有一些学生负责组装。学生对记者说，他们都是天文爱好者，亲自动手制作望远镜能让他们更深地了解天文知识，培养科学探究的兴趣。

　　营造科学教育的校园文化

　　在李玉军的办公室里，摆放着一架由学生制作的天文望远镜。在繁忙的工作之余，他喜欢用望远镜望望远处的天空和景物，这既是他的一种爱好，也是一种放松方式。

　　李玉军深知校园文化在科学教育中的重要作用。在育华学校的教学楼，大厅墙上“民主与科学”的教育理念非常醒目；教学楼和科学楼里的墙壁上贴着很多科技方面的宣传板，让人犹如置身一个科普知识的海洋。

　　学校将科学活动与“阅读工程”相结合，购置了很多科技书籍，引导学生阅读科学书籍，激发他们对科技的兴趣，丰富他们的科技知识。学校还倡导每个学生拥有一本科技图书，并做好“三读”：自己读，交换读，领着读。让学生从书籍中感受科学，从科学中享受快乐。他们甚至结合主题班会制度，定期召开科普主题班会，加强对学生的科普教育。

　　难得的是，育华学校还将科普活动延伸到周边社区。学校利用各种手段和资源开展多种形式的科普活动和社会实践活动，向家长和周边社区传播科学文化知识，引导农民树立科学的思想观念，建立科学、文明、健康的生活方式。通过各种科普活动，帮助他们提高科学文化素质，抵制各种封建迷信和伪科学。

　　后记：

　　近年来，提高全民科学素质已成为政府间公认的战略性任务。美国政府早在1985年就制定了一项致力于提高全体美国人科学素质的长远计划——“2061计划”，提出到2061年，美国公民人人具备科学素质的目标。欧盟、印度、日本、韩国、加拿大等国也实施了各种战略计划，致力于国民科学素质的提升。

　　提高公众的科学素质，是社会进步和经济发展的重要基础，而加强中小学科学教育是提高公众科学素质的关键所在。山东省潍坊市育华学校的科学教育实践或许能让我们看到扎实提升公民科学素养的希望，期待有更多的学校和教育工作者认真思考科学教育的重要意义，把它当作一项最基本的教育任务来完成。