怎样培养学生的科学素养

施琳

【摘 要】科学素养是人处理复杂问题的综合能力，是评价学生的重要指标之一。培养学生首先要从培养教师入手，以兴趣为动力，在探究中培养，这样才能多维度地提高学生的科学素养。本文从实际入手，结合课堂教学，以理论结合实践的方式全面提高学生的科学素养。

【关键词】科学素养 兴趣 好奇心 科学方法 科学精神

目前，中国是世界公认的大国，经过几十年的飞速发展已经向强国转变。国民生产总值的提高，人们生活水平的提高，尤其是在这次疫情面前，中国的国力和全民素质给全世界做出了榜样，可是这并不等于所有的国民科学素养都是高水平的。随着网络的发展，涌现出一大批打着科学旗帜的科普宣传，其实很多都是伪科学，但依然有很多人上当受骗，所以提高国民科学素养的重任并不能放松。孩子不仅是祖国的未来，还是家庭的希望，让孩子成为科学宣传人，以点带面，是提高国民科学素养的最佳途径。基于以上原因，培养学生的科学素养就显得尤为重要和迫切。笔者将从以下几个方面谈谈对培养学生科学素养的认识和做法。

要提高国民的科学素养，从孩子抓起，从小培养是解决这一问题的最佳方案。要培养学生的科学素养首先要了解什么是科学素养。国际上普遍将科学素养（Scientific Literacy）概括为三个组成部分，即对科学知识达到基本的了解程度;对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度;对科学技术给社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。目前我国主要通过科学课来培养学生的科学素养。在新课标中对科学课的课程性质做出了明确的说明：小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。在文献综述的基础上归纳出科学素养四个核心要素，即科学兴趣、科学知识、科学方法和科学精神。它和国际上对科学素养的概括是不冲突的，也是基本一致的。下面笔者将从以下几个方面谈谈怎样培养学生的科学素养。

一、从培养教师入手

培养学生的科学素养，必须首先提高教师的科学素养，只有教师的科学素养提高了，才能对学生进行教育和培养，不然只能是空谈。

首先要转变传统的教育观念，改变我国传统的教育模式，摒弃传统的教学观念和教学方法，形成新的教育教学思想，以学生为主体，教师为主导，在探究过程中让学生经历科学历程，用科学的思想和方法进行科学教学，形成科学态度和科学精神，跟上时代的发展。教师要具备这样的能力，这样才能培养学生，才能影响学生，才能激发学生的求知欲。

在新课程标准全面实施下，教师除了要掌握自身的专业知识外，还要学习其他相关的知识内容，要从整体上把握科学知识体系。小学教师除了要具备基本的文化知识外，还要学习相关的科学史、科学方法论等知识，形成全面性的、综合性的、跨学科的科学认知结构。

教师的科学素养在知识结构上不再局限于“学科知识+教育知识”的传统模式，而是强调科学的、合理的、多元化的结构特征。教师应该对学科的基础性知识、技能有广泛而准确的理解，熟练掌握相关的技能技巧。教师还需要了解该学科发展的历史和趋势，了解该学科对社会、人类发展的价值及影响。此外，教师要具备教育学、心理学、教育统计学、科学方法论等方面的知识，在这些方面，要加强对人的认识，加强对管理策略、教育、课程与教学活动设计的认识，以及掌握现代教育技术手段的运用和教育研究等方面的知识和技能。

除了要做到上述的要求外，教师还应该热爱这门学科，教师对学科的热爱会在课堂教学中不断地影响学生，感染学生，也只有热爱这门学科才能做到在科学领域不断地学习并提高自己。科学是不断发展的，教师的科学素养也需要不断的提高，这样才能与时俱进，才能把最新的科技带入课堂，从而使教学与生活，与科技前沿紧密联系，这样教出的学生也更具有时代感，不会被时代所淘汰。

二、以兴趣为动力

1.兴趣的重要性

从教育心理学的角度来说，兴趣是一个人倾向于认识、研究获得某种知识的心理特征，是可以推动人们求知的一种内在力量。人生来就对未知的领域充满了好奇，好奇心是驱使人类探究的最初动力。所以大多数学生对未知的事情都会充满好奇，在好奇心的引导下让学生产生兴趣，有了兴趣才会长久地、专心致志地钻研它，在这个过程中必然会培养科学素养，达到提高科学素养的目的。学生在科学探究的过程中往往会发现新的问题，所以就产生了新的兴趣，这个兴趣可以引发学生继续探究，使科学素养的培养不仅仅局限于课堂上。

学习兴趣大体上可以分为直接学习兴趣与间接学习兴趣两种。前者是由所学材料或学习活动，即学习过程本身直接引起的。后者是由学习活动的结果引起的。间接学习兴趣具有明显的自觉性。当学生意识到学习的社会意义或与自己的关系时，就会产生学习兴趣。例如，科学探究过程中激发了学生的探究热情，学生对科学知识的好奇，对科学领域发展的希望等，这些都能引发学生对科学的学习兴趣。

2.怎样培养兴趣

笔者认为兴趣是学习探究的动力，而好奇心是兴趣的动力。兴趣是力求认识某种事物和探求真理，并与肯定的情绪态度相联系的积极的意识倾向。学习兴趣就是力求接触、认识、掌握学习对象和参与学习活动的心理倾向。好奇心是由于事物的外部现象所引起的一种探究兴趣，比如事物的新奇、独特，往往会引起人的注意，想去了解、探究其中的奧秘，这就是好奇心。好奇心是自然而然产生的一种兴趣，属于直接兴趣。有好奇心这种直接兴趣，可以直接激发学生的探究热情，在探究过程中和探究后再进一步培养学生的间接兴趣。也就是好奇心是学生开始探究的最初动力。在实际教学中，往往是学生对某件事情或者某个问题有了好奇心才会专心地去研究。当然好奇心和兴趣是有区别的。好奇心，是你对未知事物的一种向往;兴趣，是你了解一个事物以后从内心散发出的喜爱。所以在教学中，教师要抓住学生对未知事物的好奇心，通过探究活动让学生从内心喜爱上这门学科，从而为后面培养其他方面的科学素养打好基础。

要培养学生的好奇心可以让学生平时多问“为什么”，多与同学讨论问题，感受知识的魅力。其实，让学生多问“为什么”在教学过程中并不困难，学生对未知领域或未知事情本身就充满了强烈的好奇心，教师需要做的是让学生不断地保持这种好奇心。

在教学初期，学生往往对好多事情都充满了问题和好奇，但是真正能提出探究问题的并不多，这说明学生对事物的好奇只停留在最初的阶段，教师通过不同的方式对学生进行引导，首先让学生学会怎样把自己的好奇变成探究的问题，再通过教师的引导进行探究。由于是学生提出的探究问题，所以对于探究结果，学生会有深刻的印象，随着学生探究经历的增多，教师还可以在探究前让学生进行大胆的猜想。有了探究的结果，解开了学生的疑问，并不意味着探究的结束。在实际教学过程中，学生对一个问题的探究结束，往往会引发学生更多的问题，也就是一个探究结束后，更能引发学生其他相关的好奇心。随着学生探究经历的增多，学生对问题的提出也会更有针对性，而不像开始那么盲目，而且会把自己对科学的好奇转化成探究的课题。这也说明了直接兴趣与间接兴趣在学生学习科学中的作用，也就是在这种兴趣的引导下让学生不断地进行科学探究，也不断地培养学生的科学素养。

三、在探究中培养

新课标在给教师的教学建议中指出：“用教材教”而不是“教教材”。“用教材教”和“教教材”是两种不同的教材观。而现代的教学方法是让学生通过亲身经历探究过程，在探究的过程中学习方法，掌握知识，培养科学精神，从而提高学生的科学素养。

1.在探究中培养学生的科学方法

之前的教材是以知识作为逻辑主线的，外加验证性实验，这样“教教材”就成了只教概念、原理等知识的代名词。这样的设计束缚了学生的想象力，缺少了大胆猜想的空间，这样培养出来的学生往往缺乏想象力，只会验证，或者只能记住一点科学知识，对科学探究方法没有清楚的认识。在实际教学过程中，我们要培养学生的科学素养，绝对不是传授知识那么简单，必须有科学的思维方式，所以课堂上要让学生经历真正意义上的科学探究，让学生用科学的探究方法认识世界，这就需要发挥教师的主导作用和学生的主体作用。在教师的引领下让学生经历“提出问题—大胆猜想—设计实验—科学探究—实验记录—总结交流”这样的探究过程。在这样的过程中教师还可以进一步教给学生观察、实验、制作、栽培、饲养、思考等认识事物的方法。学生就会在教师的指导下自行去获得知识，去探索大自然的秘密，可以进一步学习一些具体的科学研究方法。

（1）学习科学方法。如在《怎样加快溶解》一课中，教师结合“搅拌”“用热水”“研成粉末”等能否加快溶解这些内容的教学，着重教给学生做对比实验的方法，让学生在谈论交流中不断完善对比实验的方法，并在这个过程中理解对比实验其他条件相同的重要性。那么，在《土壤的种类》一课中，学生就能在教师的引导下，运用这种对比方法去设计三类土壤性质比较的对比实验。

（2）学会观察现象。在《多变的水》一课中，让学生通过制作蜡花这个自由实验活动，从中体会物质的形态变化，并利用所学的知识美化生活。在学生自己动手的实验过程中，学生的观察很细致，当蜡烛已经被完全熔化后，由于没有立刻关掉酒精灯，蜡油开始沸腾，这一细微的现象被学生观察到，便问教师为什么蜡油里会有许多上升的小泡泡？其实那是蜡油的沸腾现象，由于学生第一次看见蜡油，所以观察得很仔细。这时教师就引导学生回想：在生活中，当水烧开时，会有什么现象？有的学生马上反应过来，说那是证明水开了。还有的学生提到了水的沸腾，由此引导学生理解了沸腾现象。这样学生通过动手实验，在实验操作中发现问题、分析问题、解决问题，不但获得了知识，提高了实验技能，还知道了怎样获得这些知识的科学方法，真正体现了学生的主体作用，而且还培养了他们分析问题、解决问题的能力及严肃认真、一丝不苟的科学态度，真正达到了培养学生科学素养的教学要求。

（3）尊重实验结果。在《有趣的沉浮现象》一课中，让学生自己动手实验，观察不同的物体在水中是上浮还是下沉，并通过自己的方式使沉在水下的物体浮起来。这样的实验不仅让学生认识了水的浮力，还培养了学生的动手实验能力，并在实验过程中锻炼了他们解决问题的能力。在这个过程中有一些实验现象和实验前的猜想是不同的，还有同一个物体的实验每次出现的结果也会不相同，这都引发了学生的好奇心和进一步探究的兴趣。例如尺子，有的学生的尺子是浮在水面上的，有的是沉入水底的，有的尺子在前面几次实验的时候是浮在水面上的，但是后来又沉在水底了。其实这里面暗藏着尺子的材质和水面张力的科学问题。教师首先要尊重实验结果，这样才能培养学生尊重科学事实的科学态度。科学素养中一个重要的体现就是尊重事实，通过探究学生自主获得科学知识，而不是教师直接告诉学生答案或者否定学生的实验结果，培养学生用事实说话的能力。

例如，在探究水下的物体是否受水的浮力时，先让学生进行大胆的猜测和设想，不再是生硬地让学生接受书上的知识，而是允许学生各抒己见，教师引导，但是结果怎样用实验来验证前面的猜测，用事实说话。谁的观点符合客观事实，谁的观点就是正确的，谁就是这堂课的老师，这看起来好像是学生在教老师，但实际上是老师在教给学生科学的学习方法，即用实验来验证假设和猜想。这种方法会让学生受益一生，所以在教学时一定要以学生为主体，教师为主导。

2.在探究中培养学生的科学精神

科学精神就是指由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中的思想或理念。包含的内容是追求真理、实事求是、团结协作、不断实践、执着探索、勇敢大胆、细心耐心等理念和精神。这些精神的具备都是科学素养的体现。但是这些精神不可能像知识那样通过传授让学生具备，只有在不断地实验探究中逐步培养，在一次次的实验中学生才会逐步具备这些精神。

例如，第一次学习酒精灯的使用，这对现在的学生来说绝对是一个挑战。酒精灯是许多科学实验探究中必不可少的一种实验材料，所以每个学生都应该具备使用这个仪器的能力，但是因为现在的学生很少使用火柴，也很少接触火，很多学生对火有一种恐惧感，所以在实际操作的过程中，不管是点燃酒精灯还是盖灭酒精灯对学生来说都是比较困难的，这就需要教师不断地引导和鼓励学生。当学生掌握了酒精灯的使用方法时，说明学生克服了自己的膽小，向勇敢迈出了一大步，在这个过程中学生还体会到了细心的重要性。看似一个小小的技能，可以让学生在学习的过程中逐步提高自己各方面的能力。

在《它们会生热吗》一课中，学生一直认为会生热，并设计实验进行验证，但是在实验过程中因为操作的失误使很多小组的实验失败了，所以实验结果和学生的假设是一样的，这个时候不需要教师直接干预，只需要教师的引导，在教师的引导下让学生发现操作的失误，通过不断的实验验证探究出真相。在这个过程中可以让学生体会到科学需要不断的验证，科学是不断发展的，科学结论是可以质疑的，科学实验是严谨的，要尊重事实和实验结果等科学精神。

以上是笔者对怎样培养小学生科学素养的个人看法。总体来看，学生科学素养的培养不是一朝一夕的，也不是单一方面的，它是长期的、多方面的。只有从教师培养入手，遵循学生的心理发展特点，使学生保持浓厚的科学兴趣;通过探究、实验、观察培养其探究精神，帮助学生掌握一些基本的科学研究方法。长期坚持这样的教育，学生的科学素养才能得到提高。