普通中学学生科学素质与社会实践能力的培养与研究

登记号桂林市教育科学“十一五”规划课题申请·评审书《课题设计论证》活页填表说明：本表供匿名评审使用。填写时，不得出现课题申请人和课题组成员的姓名、单位名称等信息，统一用×××、××××××代表。否则，一律不得进入评审程序。课题名称：普通中学学生科学素质与社会实践能力的培养与研究课题设计论证·本课题核心概念的界定，国内外研究现状述评、选题意义和研究价值；·本课题的研究目标、研究内容、研究假设和拟创新点；·本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤。（限3000字内）一、课题的提出（一）课题核心概念的界定科学素质定义：科学素质是公民素质的重要组成部分。公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。提高公民科学素质，对于增强公民获取和运用科技知识的能力、改善生活质量、实现全面发展，对于提高国家自主创新能力、建设创新型国家、实现经济社会全面协调可持续发展、构建社会主义和谐社会，都具有十分重要的意义。（《全民科学素质行动计划纲要（2006~2010~2020）》）实践能力：实践能力是保证个体顺利运用已有知识、技能去解决实际问题所必需具备的那些生理和心理特征.它是对个体解决问题的进程及方式上直接起稳定的调节控制作用的个体生理和心理特征的总和,是一个复杂而统一的身心能量系统.这一系统中包含着四个基本构成要素:实践动机、一般实践能力因素、专项实践能力因素和情境实践能力因素.对于学生实践能力的培养应当以实践能力的结构为依据.（刘磊傅维利《实践能力:含义、结构及培养对策》[期刊论文]教育科学2005(2)）（二）国内外研究现状述评美国科学教育的三个原则：一个是科学基础知识的教学与科学价值观的培养融为一体；一个是引导学生通过系统的课题研究，获得探索自然现象过程中的实际体验和感受，奠定学生理解科学的基础；一个是排除僵死的科目界限，更多地注重科目之间的相互联系，教育学生学习从多学科的不同视角，综合认识同一个自然现象。（引自中国教育报）1、科技创新能力——时代发展的需要人类社会跨入21世纪后，知识经济已为我国基础教育改革与发展注入了新的内涵，提出了历史性的新要求——进一步培养人的创新精神和实践能力。知识经济时代对于发展中国家来说是机遇与挑战并存，谁能够拥有持续创新能力和大量高素质人力资源，这个国家将具备发展知识经济的巨大潜能；与之相反，一个缺少科学储备和创新能力的国家，将失去知识经济带来的发展机遇。因此，知识经济时代，要求人们必须具备不断创新的精神状态和能力。科技创新既是人类社会的基础和生命力所在，又是推动社会进步的有力支撑点。无论是科学技术的发展，还是社会各项事业的进步，都要靠不断创新。谁不能创新，谁就没有了明天。可见，科技创新是时代的召唤，科技创新是知识经济时代的重要特征，科技创新是21世纪国际竞争的焦点。所以全面提高国民素质特别是培养全民族的创新素质，培养富有创新精神、创新实践能力的创造型人才，是时代发展的需要。2、科技创新能力——素质教育的要求素质教育是使学生具有可持续的学习动机与学习方法，分析和解决现实生活问题的能力，即可持续发展能力，因此，素质教育要把着力点放在促使学生可持续发展上。而“应试教育”则片面追求升学率，把升学考试、升入高一级学校看成是唯一发展目标，致使学生德、智、体、美、劳诸方面不能全面发展，只求学生考试分数高，而忽视了学生整个人生的发展。在教学过程中过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现象，而忽视了学生主动参与、乐于探究、勤于动手，收集和处理信息能力的培养；学生思维的发展，主体性的发挥和创新精神、实践能力的培养没有引起足够的重视。这种在“应试教育”影响下的呆板的教学方法和机械的教学手段，抑制了学生的可持续发展，剥夺了学生学习的自主精神和创造性，使学生完全成为学校教学的附属品，学生在教学中受其控制、操纵和灌输，像这样在“流水线”上“批量生产”出来的学生，只能容纳更多的知识和技能，却不再具有创造性和想象力。这种状况，对素质教育的落实极为不利，对学生创新精神、实践能力的培养极为不利，而“科学探究活动中学生科技创新能力培养的实践研究”的探索正是体现了素质教育的要求。3、科技创新能力——办学品位的提升在实施素质教育过程中，科技创新教育已成为我校的一大办学特色，近三年来我校学生的科技创新成果在省、市、县青少年科技创新大赛上获奖的有100多人次，学校先后被评为“海盐县首批科普特色学校”、“海盐县科普先进学校”，这些成绩的取得为提升学校的办学品位注入了新的内涵。学校以举办每年一届的科技节为突破口，大力开展科普教育活动；以科学学科教学中的科学探究活动为载体，培养学生的创新实践能力；以组建课外科技兴趣小组为抓手，启迪学生的创造智慧。科技创新教育从学科课程、教育活动、环境建设和社会合作等方面强化对科普教育的渗透，全方位实施科普教育，使我校的科技创新教育既保证了学生参与的广度，又保证了学生创新能力的提高。扎实有效的学校科普特色创建活动，极大地激活了全校师生的科技创新的主动性和积极性，激发了他们的创造潜力，同时也使学校整体办学的品位进一步得到了提升。因此我们提出《中学生科技创新能力培养的实践研究》这一课题，其目的是想通过研究和探索，培养出更多的有科技创新能力的人才，让学生学会做人，学会生存，学会学习，学会创造，培养新一代高素质的创新人才。4、科技创新能力——科学探究的呼唤小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。课程目标在科学知识方面的分目标是“学习生命世界、物质世界、地球与宇宙三大领域中浅显的、与日常生活密切相关的知识与研究方法，并能尝试用于解决身边的实际问题。”这生命世界、物质世界、地球与宇宙三大领域中的知识包含了生物、物理、化学、天文、地理等科学知识，这解决身边的实际问题实际上就是一个培养学生的创新意识和实践能力的过程。由于小学科学课程与科技创新教育有着密切的联系，所以《科学探究活动中学生科技创新能力培养的实践研究》的探索具有一定的研究价值和前瞻性。其次是小学科学探究活动的教学，不仅仅是为了让学生在课堂上顺利地获得一些实验操作过程，得出实验结论。如果是“依样画葫芦”式的学徒式科学探究活动，那学生只能获得一些具体的操作技能。然而，教育不在于获得有用的知识或技能，而在于发展求知能力，不在于学习而在于达成理解，不在于获得信息而在于完成智慧。因此，在科学探究活动的组织过程中，教师必须把知识的获得过程和手段作为一个重要的方面来考虑的同时，必须注重学生创新能力的开发，注重科学的学习方法的掌握，这不仅仅是获得知识的有效手段，而且还蕴涵着极大的智慧价值，学生一旦将这些方法化为自己的思维方法，他们就能在学习能力上获得发展。这种创新能力，正是学生以后继续学习、终身学习以及适应瞬息万变的未来社会所不可缺少的基本能力。我们通过教学，授予学生的不仅仅是“金子”，更重要的应是“点金术”，因此，科学探究呼唤创新教育。二、课题的界定科学探究活动是认识科学的本质特征，其过程是透过自然现象，通过探究活动进而揭示其本质。科学探究是科学学习的中心环节，是培养学生创新精神与实践能力的有效途径。科学探究就其一般的完整过程来说，从发现问题、提出科学问题、进行猜想和假设、制定计划和设计实验、通过观察实验获取事实证据，检验与评价结果，到对取得的成果进行表达与交流，科学探究不但是一个逻辑的实证过程，同时还是一个充满创造性思维的过程，是一个发挥潜能、克服困难、艰辛探索、不断实践的过程。本课题中所述的“科学探究活动”就是在这样的理念下进行的课堂教学。科技创新能力是人们革旧布新和创造新事物的能力，包括发现问题、分析问题、发现矛盾、提出假设、论证假设、解决问题以及在解决问题过程中进一步发现新问题从而不断推动事物发展变化等。本课题所述的“科技创新能力”是指以“科学探究活动”为载体，培养学生发现问题、提出问题、解决问题；培养学生的创新意识和创造性思维；锻炼学生的创新实践能力，进行发明创造（主要是科技小发明和科技小论文）。从而达到提高小学科学课堂教学效率和学生科技创新能力的目标，为全面实施素质教育服务。三、课题研究的理论依据“探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。”这是小学科学教学的基本理念之一。随着我国基础教育改革的不断深入，探究式学习的理念越来越受到重视。小学《科学（3—6年级）课程标准》（实验稿）中明确提出了科学教学要面向全体学生，引导学生主动参与科学探究活动，在活动中以自己的亲身体验来理解科学的本质和精神。这一理念突破了过去以系统地传授知识为中心的观念，明确了科学知识的学习应与科学探究活动相结合，以“探究为核心”，通过科学探究活动，并在科学探究活动中学习科学，将探究放在了突出的位置。美国著名的心理学家和教育家斯腾伯格创立了“三元智力”理论，这一理论认为：智力是分析的、创造的和信息加工过程三者的平衡。根据这一理论，斯腾伯格把思维方式分为三类：分析性思维、创造性思维、实用性思维。分析性思维涉及分析、判断、评价、比较、对比和检验等思维；创造性思维包括创造、发现、生成、想象和假设等思维；实用性思维涵盖了实践、使用、运用和实现等思维。斯腾伯格认为，一个人的三种思维方式如果不能得到平衡发展，例如传统的教学有利于培养学生的分析性思维，但是创造性思维和实用性思维往往得不到平衡发展，这样培养出来得学生虽然对命题考试比较适应，这样的学生在学校里，在老师的心目中也许是十全十美的，但是到社会上或在研究生学习中表现就非常一般，这种现象在各级学校中比比皆是。因此，斯腾伯格强调思维教学要有利于引导学生学会分析性思维、创造性思维、实用性思维。同时指出：“如果学生拥有了这三种思维模式，无论在校内还是在校外，都相当于有了一个有力的武器。”这就说明在学科的教学中，培养学生的思维品质（特别是创造性思维）对学生的可持续发展有着极其重要的作用。创造学理论认为创造主要是人们在创造活动与创造过程中揭示的规律。自1941年现代创造学的奠基人美国的奥斯本发明了世界上第一种创造技法——智力激励法以来，现在已有三百多种创造技法应用于世界各国。这些创造技法主要可分为三类：扩散发现技法、综合集中技法、创造意识培养技法。国家级刊物《中国创造学会》杂志上也有“和田创造十二技法”（上海市和田路小学——中国创造学会实验基地）的介绍，本课题在培养学生的科技创新发明技法上主要是借鉴“和田创造十二技法”和“扩散发现技法”。四、课题研究的目标、内容及策略（一）课题研究的目标1、通过深入的理论研究和广泛的实践探索，探索实施小学科学探究活动中学生科技创新能力培养的具体策略，构建以科学探究为载体的学生科技创新能力培养的教学模式。同时，实践探索整合小学科学探究活动与科技创新教育。2、通过本课题的研究，改变学生在原有的教育、教学条件下所形成的那种偏重于记忆和理解，偏重于接受教师知识传输的学习方式。让学生在科学探究活动中逐步领会科学的本质，激发学生乐于探究、热爱科学、学会用科学的思维方式解决自身学习、日常生活的问题。3、通过本课题的研究，促使学生的分析性思维、创造性思维、实用性思维这三类思维尽可能的达到平衡，其中以培养学生的创造性思维为本课题研究的重中之重。4、通过本课题的研究，培养学生在科学探究活动中能发现问题、提出问题、解决问题的能力；培养学生的创新意识和创造精神；锻炼学生的科技创新实践能力，进行发明创造（主要是科技小发明和科技小论文）。（二）课题研究的主要内容科学探究是让学生在教师的引导下，以类似科学研究的方式去主动地获取知识，应用知识，解决问题，从而使他们分析性思维、创造性思维、实用性思维能力的培养和发展有了切实的落脚点。让学生进入主动探索知识的过程，强调在探究学习活动展开的过程中，创设一种有助于探索研究的开放的情境和途径，使学生围绕某一主题探究活动主动地搜索信息、加工处理信息，并应用知识解决问题，从而培养学生的分析性思维、创造性思维、实用性思维能力。据此，本课题研究的主要内容：1、研究如何在探究活动中培养学生发现问题。问题是思维的起点，是创