金順成　李貴安

[摘要]我國物理新課程將義務(wù)教育階段的培養(yǎng)目標(biāo)定位為“提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”，并從知識與技能、過程與方法以及情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方面提出了具體的要求，高中教育也把進(jìn)一步提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為總目標(biāo)。如何培養(yǎng)和評價(jià)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，新課程標(biāo)準(zhǔn)中并沒有明確的規(guī)定和相應(yīng)的措施。本文從踐行新課程標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，以物理學(xué)科為例，探尋培養(yǎng)和測評中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)水平的方法和措施。

[關(guān)鍵詞]中學(xué)物理教學(xué) 科學(xué)素養(yǎng) 培養(yǎng) 測評

目前，我國基礎(chǔ)教育課程推出了新的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，將科學(xué)課程的目標(biāo)定位于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，并在不同版本的科學(xué)教材和課堂教學(xué)中融入這一新的課程教學(xué)理念。然而，我國的科學(xué)教育界對于科學(xué)素養(yǎng)的操作性定義和評價(jià)測量標(biāo)準(zhǔn)尚沒有深入研究和統(tǒng)一表述，在評價(jià)方法上也基本沿用了傳統(tǒng)的學(xué)科知識測驗(yàn)方法。在新課程背景下，上述情況常常使處于教育一線的教師和廣大教育工作者無法有效開展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)工作。因而，在這方面進(jìn)行相關(guān)研究是當(dāng)務(wù)之急。

一、科學(xué)素養(yǎng)的界定與內(nèi)容

科學(xué)素養(yǎng)通常是指對在日常生活、個(gè)人決策以及社會(huì)事務(wù)中所需要的科學(xué)概念和過程的認(rèn)識和理解，并在此基礎(chǔ)上形成的穩(wěn)定的具有科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的心理品質(zhì)?？茖W(xué)素養(yǎng)是一個(gè)人綜合素質(zhì)的重要組成部分，在一個(gè)人成長的道路上直接影響其人生觀的形成和價(jià)值取向。具體來說，科學(xué)素養(yǎng)至少應(yīng)包括以下五個(gè)方面的內(nèi)容：即一定的科學(xué)知識和技能；進(jìn)行科學(xué)探究的能力；理解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系；科學(xué)的態(tài)度、情感與價(jià)值觀；科學(xué)精神等。其中，科學(xué)精神是整個(gè)科學(xué)素養(yǎng)的核心。關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的界定，國際學(xué)生學(xué)業(yè)成就評價(jià)（Program for International Student Assessment，簡稱PISA）認(rèn)為：科學(xué)素養(yǎng)是一種能力，是指能夠運(yùn)用科學(xué)知識去識別問題，經(jīng)論證得出結(jié)論，以助于理解人類對自然界的改造和所作的決策。其中，科學(xué)素養(yǎng)測評應(yīng)包括三個(gè)維度：即科學(xué)知識或概念、 科學(xué)過程，以及科學(xué)知識和過程應(yīng)用的情境。由此可看出，科學(xué)素養(yǎng)的提高是以科學(xué)知識、技能的掌握和積累為基礎(chǔ)，以使學(xué)生獲得科學(xué)思想、科學(xué)精神和科學(xué)方法的熏陶和培養(yǎng)為主導(dǎo)。

二、中學(xué)生物理科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，結(jié)合科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)涵蓋的范疇和物理學(xué)科的特點(diǎn)以及中學(xué)生的認(rèn)知特征來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，是國內(nèi)外教育界一貫的主體思路。筆者認(rèn)為，物理學(xué)有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，應(yīng)該重點(diǎn)突出物理學(xué)科的特點(diǎn)。按照課標(biāo)要求，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分層，不同的層次采用不同的教學(xué)方法，不同的教學(xué)方法重點(diǎn)指向不同的能力培養(yǎng)，即科學(xué)素養(yǎng)的不同層面。具體來說，可從以下幾個(gè)方面入手：

1．重視基礎(chǔ)概念、基本原理的掌握，提高學(xué)生科學(xué)認(rèn)知水平

科學(xué)素養(yǎng)最淺層的要求是對在日常生活、個(gè)人決策以及社會(huì)事務(wù)中所需要的科學(xué)概念和過程有一定的認(rèn)識和理解，所以對物理教材中涉及的基本概念、物理名詞（或物理量）以及一般物理規(guī)律，學(xué)生要有清晰而又準(zhǔn)確的認(rèn)識和理解。那么，如何掌握這些內(nèi)容是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)首先要研究的問題。要了解概念提出的物理背景，明確其提出的意義和學(xué)習(xí)的必要性，在此基礎(chǔ)上就比較容易理解其陳述的含義。然后了解其共性和個(gè)性以及和其他相關(guān)概念或物理量的內(nèi)在邏輯關(guān)系，比較分析和歸納他們的異同點(diǎn)。同時(shí)，聯(lián)系生活常識、運(yùn)用多媒體等手段將有些抽象的概念形象化、具體化地呈現(xiàn)。在這樣一個(gè)開放的空間中全面、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，才能做到認(rèn)識深刻、理解到位。這樣的學(xué)習(xí)方法既可以使學(xué)生掌握所學(xué)概念的含義，又能提高學(xué)生分析問題、歸納總結(jié)的能力。

上述思路看起來比較程式化，但是可以避免學(xué)生在學(xué)習(xí)基本概念和物理量的時(shí)候只知其一，不知其二以及了解過于片面和表面化的弊端。同時(shí)，可以訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力，將看起來零散的知識點(diǎn)用一條具有邏輯關(guān)系的主線有機(jī)地串聯(lián)起來，對于學(xué)生建構(gòu)完整的知識體系，并且活學(xué)活用有很好的效果，使學(xué)生在掌握知識的同時(shí)提高分析問題、總結(jié)和歸納問題的能力，從而進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2．重視科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

探究活動(dòng)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的探索能力，增強(qiáng)在探索過程中主動(dòng)獲取科學(xué)知識、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法和進(jìn)行理性思維的能力和意識，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神?；谖锢韺W(xué)科性質(zhì)，科學(xué)探究是物理教學(xué)的重要手段，應(yīng)貫穿在物理教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，尤其是重要的物理概念（物理量）、物理原理的學(xué)習(xí)。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生掌握探究活動(dòng)的步驟和方法，開展探究活動(dòng)，解決問題。學(xué)生要參與整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，親身體驗(yàn)每一個(gè)環(huán)節(jié)，最終達(dá)到掌握學(xué)習(xí)的流程，并從學(xué)習(xí)中收獲知識，提高自身的知識層次，完善自身的知識系統(tǒng)，并將學(xué)習(xí)的能力固化為穩(wěn)定的內(nèi)在品質(zhì)，只有這樣才會(huì)有后續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力和能力，才能不斷提高自身的科學(xué)素養(yǎng)。同時(shí)，使學(xué)生在探究過程中體驗(yàn)到成功的快樂，并尊重學(xué)生的這種情感體驗(yàn)。教師要耐心指導(dǎo)、熱情鼓勵(lì)。使學(xué)生崇尚科學(xué)，尊重科學(xué)，在此過程中形成科學(xué)的態(tài)度和科學(xué)精神。

3．重視科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系教育，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的價(jià)值觀

科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的發(fā)展相輔相成，科技的進(jìn)步促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)的發(fā)展為科技的進(jìn)步提供良好的社會(huì)、人文環(huán)境?？萍汲晒膽?yīng)用改善了人類的生活品質(zhì)和思維習(xí)慣，也產(chǎn)生了很多負(fù)面的效應(yīng)，如，各類污染、臭氧層的破壞、全球氣候變暖、赤潮、能源危機(jī)等。物理教材中提及的最新科技成果的應(yīng)用，在使學(xué)生領(lǐng)略科技之美、感受科學(xué)家為科學(xué)奉獻(xiàn)的精神之余，也展現(xiàn)了觸目驚心的負(fù)面效應(yīng)。重視這一部分知識的學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生廣泛搜集素材，提取有效信息，豐富知識，加深對科技與社會(huì)發(fā)展關(guān)系的認(rèn)識，關(guān)心自然，關(guān)注與社會(huì)發(fā)展密切的熱點(diǎn)問題，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感和愛國熱情，形成科學(xué)的價(jià)值觀。

4．注重人文關(guān)懷，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)

科學(xué)品質(zhì)是人文教育的核心，良好的科學(xué)品質(zhì)包括勤奮、自信、客觀、公正、團(tuán)結(jié)上進(jìn)等。人是主動(dòng)的、上進(jìn)的、好奇和充滿榮譽(yù)感的，只是有一些不健全的體制、不太良好的家庭和社會(huì)環(huán)境泯滅了人的這些天性，只要喚醒人的這些天性，教學(xué)就有了良好的開端。中學(xué)生正處在長知識長身體的關(guān)鍵時(shí)期，有很強(qiáng)的求知欲，很好的記憶力，很敏感，并且非常在乎別人對自己的看法，在潛意識中都有超越別人的愿望。所以，只要在教學(xué)中努力摒除外圍環(huán)境中的不良因素，營造健康、快樂的學(xué)習(xí)環(huán)境和積極向上的輿論導(dǎo)向，關(guān)心學(xué)生的身心健康，尊重學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)，尤其是關(guān)心后進(jìn)生的成長，就不難調(diào)動(dòng)大家的學(xué)習(xí)熱情。結(jié)合物理課中豐富的科學(xué)品質(zhì)教育內(nèi)容，將其滲透在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，使學(xué)生學(xué)會(huì)堅(jiān)持，發(fā)奮向上，并且能做到誠實(shí)、包容、客觀、公正。

因此，在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，要始終秉承新課標(biāo)的教學(xué)理念，實(shí)事求是，尊重學(xué)生個(gè)性特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律，挖掘?qū)W生潛能，努力滲透科學(xué)方法和科學(xué)精神，使學(xué)生無論是在基礎(chǔ)知識的掌握，科學(xué)方法的獲得，還是在科學(xué)精神的形成方面都有一個(gè)長足的進(jìn)步，不斷提高自身的科學(xué)素養(yǎng)，為以后獲得很好的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

三、中學(xué)生物理科學(xué)素養(yǎng)水平的測試

在踐行新課程標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是否提高，教學(xué)措施是否得力，必須要及時(shí)作出反饋。國際上多采用科學(xué)素養(yǎng)水平調(diào)查問卷的方式來衡量一個(gè)人的科學(xué)素養(yǎng)水平。對于中學(xué)生來說，同樣可以用這種辦法來評價(jià)其科學(xué)素養(yǎng)水平。那么，如何編著科學(xué)素養(yǎng)水平測試卷，才能真正反應(yīng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平，這是首先要解決的問題。

國際上普遍承認(rèn)的由美國著名科學(xué)素養(yǎng)專家米勒提出的科學(xué)素養(yǎng)有三個(gè)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即公眾只有同時(shí)在科學(xué)基本術(shù)語及概念、科學(xué)研究過程和方法、科學(xué)技術(shù)對社會(huì)的影響等三個(gè)方面達(dá)到了基本理解的程度，才可被認(rèn)為具備了基本的科學(xué)素養(yǎng)水平。根據(jù)米勒的理論，科學(xué)素養(yǎng)基本達(dá)標(biāo)，就意味著至少要達(dá)到以下三個(gè)方面的能力要求，即理解基礎(chǔ)概念、基本原理；掌握科學(xué)探究的方法、具有創(chuàng)新精神；具有良好的科學(xué)品質(zhì)和科學(xué)的價(jià)值觀。

筆者認(rèn)為，一份科學(xué)素養(yǎng)水平測試卷，是否真正反應(yīng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平，首先，其考察內(nèi)容要充分體現(xiàn)以上的三個(gè)要求；其次，要對學(xué)生進(jìn)行分層界定，測試內(nèi)容不能超出學(xué)生的認(rèn)知范圍和知識層次，也就是說科學(xué)素養(yǎng)水平高低的比較應(yīng)該在同年齡或同年級學(xué)生之間展開。同一份試卷，高中學(xué)生由于得分比初中生高，就認(rèn)為高中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)比初中學(xué)生高，這樣的比較和界定是不科學(xué)的，也是沒有意義的。所以，基于學(xué)生年齡特征和知識層次的科學(xué)素養(yǎng)測試卷才能反應(yīng)該年齡段學(xué)生掌握科學(xué)知識的程度，才能正確反應(yīng)出教育的有效性和教學(xué)改革的正確性。另外，對于題型也應(yīng)有相應(yīng)的限制，出于方便被測試者答題，測試題一般應(yīng)該以選擇和判斷的形式出現(xiàn)。為了避免由于該類題型的偶然性和投機(jī)性大，導(dǎo)致結(jié)果失去可信度，測試題的選擇和設(shè)計(jì)應(yīng)該符合以下特點(diǎn)：

（1）表述要非常清楚，且答案明確；

（2）要符合學(xué)生的知識層次，不可超出認(rèn)知能力范圍；

（3）避免似是而非，不出偏題、怪題、難題。

總之，要做到使學(xué)生看到題目時(shí)，如果對問題有一定了解就能百分之百給出正確答案。例如，如果一個(gè)學(xué)生對于基本術(shù)語及概念達(dá)到了基本理解的程度，那么測試題中該類題目的得分應(yīng)該是滿分，除去偶然因素，將基本達(dá)標(biāo)的分?jǐn)?shù)設(shè)定為90分。那么在米勒提出的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方面的試題得分均達(dá)到90分的學(xué)生，就意味著具備基本的科學(xué)素養(yǎng)水平。具體評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示：

表1中，考察內(nèi)容一欄的基本術(shù)語、概念，研究方法以及科學(xué)精神是測試題中考察學(xué)生不同層次的能力范疇，每一類題目的分值比例可按不同年級、不同地域作適當(dāng)調(diào)整。以表1為例，全卷滿分為100分，其中三類題目所占分值分別為30分、40分和30分，那么張三同學(xué)的得分為：30×90%+40×85%+30×80=85分，因?yàn)榈陀?0分，所以張三同學(xué)不具備基本的科學(xué)素養(yǎng)水平。同理，李四同學(xué)最終得分為93.5分，可以鑒定為具備基本的科學(xué)素養(yǎng)水平。

每一類知識的得分之所以用百分?jǐn)?shù)來表示，是因?yàn)椴粌H可以得出學(xué)生的分?jǐn)?shù)，而且也可以很直觀地看出該生的長處和劣勢，以便日后有針對性地加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的不足。

四、結(jié)論

科學(xué)素養(yǎng)是一個(gè)人綜合素養(yǎng)中很重要的部分，它包含多種能力要求，在教學(xué)中，教師要注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)?？茖W(xué)素養(yǎng)水平測試卷是測評中學(xué)生具備科學(xué)素養(yǎng)的手段之一，要知道測試結(jié)果并不能完全代表學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平。它主要考察學(xué)生掌握基本知識和原理、科學(xué)的學(xué)習(xí)方法等理論水平，為最大限度地體現(xiàn)測試卷的評價(jià)功能，應(yīng)盡量細(xì)化知識點(diǎn)，擴(kuò)大測試所涵蓋的范圍。另外，還可以采用諸如科技小發(fā)明，小創(chuàng)造比賽、實(shí)驗(yàn)操作考核等多種輔助手段來綜合評價(jià)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧志躍．青少年科技教育與活動(dòng)評價(jià)[M]．上海：上?？萍冀逃霭嫔纾?003．

[2]嚴(yán)芳，呂萍．試析PISA科學(xué)素養(yǎng)測評[J]．外國中小學(xué)教育，2009.

[3]張文來，陳家斌．建立科學(xué)素養(yǎng)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之我見[J]．科學(xué)課，2004.

[4]劉婷婷，孫海濱，王玉平．物理教學(xué)中科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)策略[J]．當(dāng)代教育論壇，2005（6）：128.