理科教师科学本质观发展策略的探索-教育文档

理科教师科学本质观发展策略的探索

帮助学生适当理解科学本质（NOS）是科学教育的重要目标之一，也是培养学生科学素养的核心成分之一。美国的科学促进会和国家科学教师协会目前特别强调科学教育要促进学生具备良好的科学本质观。我国在新颁布的科学课程标准中也提到，“通过科学教育使学生逐步领会科学的本质”、“发展学生对科学本质的理解”[1]。教师具有理想的科学本质观是实现这一目标的必要条件。然而有调查显示，现今理科教师的科学本质观基本处于较为朴素的水平，有待提高[2]。鉴于此，本文在综合分析国内外相关研究的基础上，就理科教师科学本质观的发展策略进行了初步探索。

1 科学本质观的界定

科学本质观是科学的认识论，是对科学知识发展所持有的价值观或信念[3]。不同科学工作者对科学本质观的界定是不一致的。但就科学教育而言，还存在着一些基本的共识，包括科学知识是暂定性的，科学知识是以经验为基础的，科学知识是负载理论的，科学知识部分程度上是人类推理、想象和创造的产物，科学知识是植根于社会和文化背景中的，科学中观察和推理的区别与结合，科学理论和科学定律的功用及其关系7个方面。这些基本共识是幼儿园到高中学生易于理解的，是与他们的日常生活密切相关的[4]。它们可以为科学教育中培养教师和学生的科学本

质观提供一定的目标参照，是相对明确而稳定的。类似于科学知识，科学本质观的界定也是暂定性的，也会随着科学的发展和关于科学本质的系统思维的发展而改变[4]。

2 理科教师科学本质观发展相关研究的综合分析

为促进理科教师科学本质观的发展，国内外的研究者已经进行了很多尝试。发展策略大致可以归结为2类：隐性策略和显性策略。所谓“隐性”是指通过实施科学技能教学、科学实验教学、科学探究教学中一种或几种，使理科教师的科学本质观以副产品的形式得到发展。隐性策略中没有明确针对科学本质观具体内容的教学活动。而“显性”则是指通过科学史和科学哲学的教学，将科学本质观的基本内容明确表达出来，直接针对科学本质观的具体内容实施教学。大量的研究和实践表明：显性策略较隐性策略更有效[5]。此外，“反思”对理科教师科学本质观发展的促进作用也已经引起了科学教育研究者的广泛关注[5]。因此，要促进理科教师科学本质观的发展，就必须综合考虑“显性”和“反思”2种策略，并将它们有机统一于理科教师的日常教学活动之中。

3 科学本质观发展策略

中学理科教师工作负担沉重，想发展科学本质观，但有心无力，没有太多的机会和时间参加集中培训。针对这一实际情况，研究者设计了一套“集中干预”和“个别干预”有机组合的科

学本质观发展策?┞浴?

3.1 以校本教研和专题讲座形式显性集中干预

通过组织教研活动和专题讲座，引导理科教师对科学本质有关内容产生直接兴趣。通过听取专家或个别优秀教师讲解他们对当代科学本质观的理解，讲解他们运用当代科学本质观进行教学设计、实施课堂教学的体会和收获，引发理科教师对科学本质相关问题的关注和思考，促使理科教师接受并初步形成科学本质观。

3.2 围绕“科学本质观教育关键点”，以研究小循环为单位展开个别干预

通过组织开展当代科学本质观指导的、针对具体学科内容的教学研究，帮助理科教师认识到科学本质观念对于中学生的科学素养乃至生活方式与生存能力的重要影响，认识到科学本质观念对于中学生批判精神和创新意识培养的重要作用，认识到科学本质观念对于中学生科学探究能力形成的重要意义，认识到科学本质观念对于学校教学质量和教师专业成长的重要价值。个别干预期间，理科教师将运用自己对科学本质的理解，主动去寻找现有教材中最能体现当代科学本质观基本内容的教育关键点，去设计最能体现科学本质基本内涵的教学方案，去组织最能促进学生理解学科内容知识和科学本质基本观点的课堂教学。这些经历都必将促进理科教师科学本质观的发展。同时，教学实践的成功也必将使理科教师精神愉悦，信心倍增。

3.2.1 寻找并建立现有教材中最能体现当代科学本质观基

本内容的教育关键点

对于那些教学中的重点、难点，充分挖掘或赋予其科学基础教育和科学本质教育的双重价值，或寻找、发现那些具有这种双重价值的知识点，将它们设计并转换为教师反思其教学、体会科学本质的集中指向，即所谓的“科学本质观教育关键点”。

3.2.2 围绕科学本质观教育关键点，设置研究小循环，促进理科教师科学本质观的发展

针对、围绕“关键点”设计并组织相应的研究小循环。通过科学本质教学研究的设计与实施，促使理科教师深入思考科学本质，积极探求科学本质观念与学科内容知识之间的互动关系，体验科学本质观念对科学基础教育的价值和意义。上述“思考”、“探求”和“体验”过程，必将会使理科教师相应的科学本质观得到发展。同时我们也应该意识到：观念的形成或改变是一个长期复杂的过程，理科教师要想获得稳定的、相对较为理想的科学本质观，就必须经历一定数量的研究小循环。其中，每个研究小循环又包括4个主要环节。

（1）择一“关键点”作为课题，进行科学本质教学研究。围绕该关键点所能体现的科学本质观的具体内容，同理科教师交流讨论，统一认识，明晰此次教学研究的主要目标。这是研究的起点，也是引发理科教师思考科学本质相关问题的基础环节。它要求研究者，一方面要善于运用各种策略、方法，引导理科教师对“科学本质观教育关键点”所对应的学科内容知识产生兴趣，

进而引转为教学研究和思考科学本质相关问题的欲望和动机；要为理科教师提供充分的感性认识材料（科学本质观相关资料），提供必要的思路和方法，在新旧观念之间、在研究起点和研究目标之间建立起足够而恰当的联系。另一方面，研究启动后要善于利用交流、讨论、协商等方式同理科教师进行沟通，发现他们在思考科学本质过程中产生的疑惑或面临的困难；还要针对性地为理科教师提供解决疑惑或困难的具体办法，帮助他们跨越新旧观念转变的思维障碍，促进他们对科学本质观念的深入理解。

（2）运用科学本质观精心设计“关键点”所对应学科内容知识的具体教学方案和教学行为。这是研究的展开和设计阶段，也是理科教师使用并初步建立其科学本质观的核心环节。它要求研究者，要善于利用各种直接或间接的手段，引导理科教师运用科学本质观对其教学行为进行自我监控，使他们亲身经历运用科学本质观念设计教学方案和改进教学行为的思维活动的全过程，使他们逐渐体会到运用科学本质观进行思维的特点，了解科学本质思维的策略、方式、方法。希望通过“科学本质显性话语体系”和“科学本质反思情境”这2类具体教学行为的设计，使“显性”和“反思”这2种策略在理科教师科学本质观发展过程中的促进作用得以最大化。简单地说，这一环节就是要引导理科教师以“使用”促“理解”，以“教学”促“学习”，以“研究”促科学本质观的“形成和建立”。同时要始终注意激发理科教师对科学本质的更深层次的认知兴趣和研究动机。