李建國

《全民科學素質行動計劃綱要》中指出：科學素質是公民素質的重要組成部分。公民具備基本科學素質一般指了解必要的科學技術知識，掌握基本的科學方法，樹立科學思想，崇尚科學精神，并具有一定的應用它們處理實際問題、參與公共事務的能力。在中學學科教育中，教師必須以學科教材為抓手，發(fā)掘教材的多元價值，讓學生在學習科學知識的同時，掌握科學方法，樹立科學思想，激發(fā)科學精神，培養(yǎng)學生的科學素質。

1.學習教材，了解科學知識

科學知識是對各種事實和現(xiàn)象本質的闡述，是構建學生科學素質的前提和基礎，離開了科學知識去奢談科學素質的培養(yǎng)是無源之水、無本之木。

教材是科學知識的載體，科學知識的表述闡明了一定的科學道理。傳授學生科學知識是教材的直接價值，也是教師最直接的教學任務。

教師首先要根據(jù)學科課程標準的要求，理清教材中科學知識的內容范圍，即學科知識的廣度，這樣才能有目標地組織教學。如根據(jù)《高中生物課程標準》：人教版高中生物分為《分子與細胞》、《遺傳與進化》、《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》三個模塊，其中知識性目標57項、技能性目標3項、情感性目標12項。在科學探究活動中，包括13項實驗、11項探究實驗、25項資料分析、5項資料搜集分析、48項思考與討論、4項模型建構、14項技能訓練、2項課外制作、3項調查、2項課外實踐等內容。學習教材，其次要明確內容標準，即學科知識的深度，有助于指導學生有層次、有重點地學習科學知識。如高中生物57項知識性目標內容標準中，了解水平層次即能再認回憶知識；識別、辨認事實或證據(jù)：舉出例子；描述對象的基本特征等16項。理解水平層次即能把握內在邏輯關系；與已有知識建立聯(lián)系；進行解釋、推斷、區(qū)分、擴展；提供證據(jù)；收集、整理信息等37項。應用水平層次即在新的情境中使用抽象的概念、原則；進行總結、推廣；建立不同情境下的合理聯(lián)系等4項。在技能性和情感性目標中也分有不同的要求，如感受、認同、內化等。學習教材，還要理解各知識間的相互關系，即學科知識間的跨度，使學科知識顯得不是零散的和支離破碎的，讓學科知識成為一個有機的統(tǒng)一整體，有助于學生全面、系統(tǒng)地掌握所學的科學知識，從整體上理解本學科的科學知識體系。

2.總結教材，歸納科學方法

科學方法是人們在認識和改造世界中遵循或運用的、符合科學一般原則的各種途徑和手段，包括在理論研究、應用研究、開發(fā)推廣等科學活動過程中采用的思路、程序、規(guī)則、技巧和模式等。

科學方法源于科學知識的積累和總結，同時科學方法又指導了新的科學知識的發(fā)現(xiàn)與研究。在學習教材科學知識的過程中，教師要善于對知識進行總結和提升，歸納出其中的科學方法，指導新的科學知識的學習與研究。

總結教材，可以對教材中同類或相近的知識進行總結，形成研究問題的科學方法。如在研究遺傳現(xiàn)象問題上，孟德爾能夠成功的原因之一是將數(shù)學方法運用于生物統(tǒng)計，應用統(tǒng)計學的方法對實驗結果進行分析，再在對大量數(shù)據(jù)的分析基礎上提出假說，設計新的實驗來驗證。同理，數(shù)學統(tǒng)計的方法還可以運用在生物基因頻率變化的研究、對生物種群數(shù)量變化的研究上等?？梢詫ν悜眯詥栴}進行總結，如教師對雜交育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種等方法進行總結，可以幫助學生根據(jù)不同的條件選擇合理的育種方案，理解科學方法的靈活運用?？梢詫茖W研究方法進行總結，讓學生理解科學方法的本質，并在實際生活中運用科學方法去研究解決更多的問題。

3.內化教材，樹立科學思想

科學思想是科學知識和科學方法的概括和提升，通過對各種特殊科學知識和研究方法的提煉、發(fā)現(xiàn)其內在的規(guī)律，并運用這些規(guī)律去解釋其它同類或更多事物。它對進一步的、更廣泛的科學研究和社會實踐具有導向作用。

教師在教學中將教材中的科學知識、科學方法讓學生從感性的認識內化為理性的思考，并在理性思考的基礎上形成一定的科學觀點，幫助學生樹立科學思想。

科學思想的建立源于對科學知識客觀公正的觀察，在學習教材中科學知識時，教師要教育學生不要以自我為中心，不要帶有個人的情緒與偏好，不要從自身的角度去想象和思考現(xiàn)象，養(yǎng)成客觀公正地對待科學知識的科學觀點，這樣才能尊重事實。如達爾文通過環(huán)球考察，觀察到生物分布，研究了大量標本，基于對全球生物分布特點這一客觀事實，提出了生物進化論思想?？茖W思想的建立是從簡單入手進行多元思考、從特殊到一般的理性思考過程，對教材中的知識要讓學生學會由此及彼、由表及里，從特殊的現(xiàn)象推斷出普遍的規(guī)律，由個別的解釋拓展為對更多的事實和現(xiàn)象合理的解釋。如孟德爾以豌豆為實驗材料，通過科學的方法，提出了基因的分離定律和自由組合定律，遺傳學家摩爾根以果蠅為實驗材料，揭開了基因的連鎖互換定律。這三大定律又指導了更多的遺傳學研究，發(fā)現(xiàn)了更多的生物現(xiàn)象?？茖W思想的建立又是一個發(fā)展的過程，思想來源于人為的演繹，當形成了一定的思想后，還必須將思想放置于實踐中去檢驗，通過證實和證偽的過程，檢驗思想的科學性。尊重教材中的知識，并不意味著迷信教材，要允許和鼓勵學生對教材中的知識理性懷疑，通過爭論與激勵，從而形成最接近于事實真相的科學理論和科學思想。如達爾文之后有人提出的生物驟變、中性進化理論等，這些都是對進化論思想的補充和發(fā)展。

4.挖掘教材，激發(fā)科學精神

科學精神是人們在長期的科學實踐活動中形成的共同信念、價值標準和行為規(guī)范的總稱，是人類在求真過程中所體現(xiàn)出的實踐理性。這種理性并不僅僅表現(xiàn)為人的理智，更多體現(xiàn)的是對真理的執(zhí)著追求，且這種追求以實踐為手段。

在教材中，有較多的科學發(fā)展史實材料，挖掘這些材料，從材料中了解科學知識發(fā)現(xiàn)的過程，了解科學家在科學建立和發(fā)展過程中所持有的情感態(tài)度與價值觀，激發(fā)學生的科學精神。

科學精神是一種求實的精神，在科學發(fā)現(xiàn)過程中，科學家要面對前人甚至是錯誤的結論，要勇于面對事實，勇于去糾正，甚至要勇于犧牲。作為近代兩大科學革命代表人物之一的維薩里，自幼喜愛醫(yī)學，在學習過程中發(fā)現(xiàn)了當時被奉為經典的蓋侖學說中存在著許多的錯誤，為了獲得人體解剖的真實材料，常常在嚴寒的冬夜，來到郊外無主墳地盜取殘骨；或在盛夏的夜晚，偷偷地來到絞刑架下，盜取罪犯的遺尸。為了尋求科學的事實，追求科學真理，把被抓、被殺的危險都置之度外，從而掌握了精湛熟練的解剖技術和珍貴可靠的第一手材料，寫出《人體結構》這一巨著。科學精神是一種探索的精神，對未知的世界要勇于去研究、去發(fā)現(xiàn)，去揭示事物的本質規(guī)律。當細胞學說創(chuàng)立100年間，人們對細胞的研究還基本停留在簡單觀察的描述水平，克勞德經過艱苦的探索過程，摸索出采用不同轉速對破碎細胞進行離心的方法，創(chuàng)造了一直沿用至今的對細胞定性定量分離細胞組分的經典方法?？茖W精神是一種理性的懷疑與批判的精神，面對科學現(xiàn)象和科學事實，要勇于改變甚至否定自我原來的觀點。當面對“上帝創(chuàng)造世界”這一觀點時，進化論之父拉馬克由最初的虔誠的支持者轉變?yōu)閷@一觀點的懷疑者、否定者，最后勇敢地提出了生物進化的觀點，否定了上帝創(chuàng)造世界的宗教觀點。

科學素質是科學知識、科學方法、科學思想和科學精神的有機統(tǒng)一整體，科學知識是基礎，科學方法是手段，科學思想是指導，科學精神是力量，教學中以教材為依托，發(fā)揮教材的多元價值，尤其是教材的潛在價值，克服重視知識、輕視方法、沒有思想、不談精神的功利性教育，才能真正達到培養(yǎng)學生的科學素質，實現(xiàn)素質教育的目標。