美英中学生物课程教材中的科学素质教育及其启示

1 / 5美英中学生物课程教材中的科学素质教育及其启示科学素质包括科学知识、科学方法和科学态度。中学生物教育中培养学生的科学素质应从这几个方面着手，课程目标及教材编制也应予以全面体现。长期以来，我国中学生物教材在体现科学方法和科学态度教育方面显得薄弱，本文试通过分析美英生物课程教材中的有关内容，希望能为我国中学生物课程教材建设带来一定的启发。一、美国生物课程教材中的科学方法与科学态度教育美国重视科学素质培养始于 60 年代初，到 90 年代提出2061 计划更把提高全民的科学素质作为科学教育的目标。就科学方法和科学态度教育而言，60 年代主要是培养学生的科学探究态度和技能，教材中的体现是增加大量的实验活动，把科学方法的学习放在首位。如生命科学的概念与挑战 ，第一单元为“科学方法与技能” ，讲了以下几个问题：什么是生命科学、什么是科学技能、什么是科学方法、什么是科学实验、什么是测量系统、你如何用测量系统进行测量、显微镜是什么、显微镜的结构。在整套教材每一章后面都有与科学研究有关的内容，它们是：生命科学生涯、科学联系、科学研究人员、科学与社会、活动、2 / 5科学回顾、课下活动。又如生命科学的焦点 ，它也将“科学方法”作为独立的一章，介绍科学研究的基本方法和原理，并将相应的训练体现于教材中心。1其对科学方法训练的目的要求为：1.使学生了解应用科学方法解决问题的步骤，包括：明确问题收集资料提出假说验证假说接受或摒弃假说得出并报告结果。2.使学生掌握应用科学方法解决问题所需要的一系列过程技能。其中基本的过程技能有：观察、分类、推论、交流、认识和利用空间关系、测量、应用数学方法；复杂的过程技能有：解释资料、形成假说、分解和控制变量、实验、构建模型、形成操作性定义。2美国注重对学生进行科学研究的过程及技能教育，科学方法的训练内容也比较全面。2061 计划中指出：各种科学领域中知识的探索和技术的应用都随着时间的发展和新设备的出现而不断变化，但各种科学探索的过程是相似的，科学研究都需要有证据、可以进行操作的假设、逻辑及理论上的分析、得出并解释理论结果、努力识别和避免偏见。3 / 53因此，美国更注重行为教育而非单纯的理论学习。例如，对喝生水会引起疾病问题的学习，教师并不直接告诉学生生水里有细菌、不卫生，而是让学生对生水进行卫生检查、测定，并提供多种有关的数据和材料，然后由学生分析自己的研究结果和材料，回答为什么不能喝生水。学生通过亲自参与这些简单的科学研究过程，学习和应用科学方法，并懂得了如何发现问题和解决问题，这正是美国的科学教育重视培养学生适应未来生活的能力和素质的体现。此外，通过了解生命科学的发展历程和进展、了解科学家的工作、回顾科学知识产生的过程，学生也可从中学到科学研究的思维过程，并学习科学家坚韧不拔、实事求是的科学态度，认识科学、技术、社会三者的联系及科学的本质。活动过程中，学生可以有不同的设计和结果，要求学生各自报告结果、开展讨论、各抒己见、大胆怀疑，体现了科学态度的培养，并有利于培养和提高学生的创造力。12 下一页二、英国生物课程教材中的科学方法与科学态度教育与美国相同，英国也是在科学教育中重视科学方法训练和科学态度培养的国家。在 60 年代世界教育改革浪潮中，4 / 5英国推出的纳菲尔德生物学就具有此明显的特点。如它的教师指导书中指出：要训练学生进行科学研究计划的方法、提出问题、设计实验；使学生懂得生物学不仅建立在观察实验的基础上，而且建立在怀疑、提出假说、验证假说及互相交流的基础上。4在教材的编写上也体现了这种要求。如生物学引论5即是其中一套教材，其中充满了科学研究的气氛。1.将“探究发现”教学理论引入教材教材在编写方式上注重指导学生进行科学研究。每章教材的开始总是以谈话式的语言把学生带入一定的问题情境，激起学生进行探究的欲望。然后，指出观察、实验的方法和步骤，并提出相应的问题。这样的结构反复出现，使学生在探究活动中，自己获取有关的知识。例如，第四章“生命是如何开始的” ，连续让学生进行如下活动：观察煮熟的鸡卵、观察生鸡卵、观察开始孵化了的鸡卵，在暖房参加鸡卵孵化的管理工作。随着这些活动的逐步进行，学生的知识逐渐增加，最后达到对鸡卵的结构、受精卵的产生、鸡的个体发育等知识的学习。在一些不易安排学生活动的地方，教材采取对可能进行的活动、可能发生的现象等进行描述的方式，提供学习的背景知识，然后提出问题。5 / 5所以整套教材没有纯粹的学术知识的介绍，而是提供了引导学生自己获取知识的材料。2.重视科学方法的教育