时间：2023-07-23 08:21:29
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇科学知识教育，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
[论文摘要]科学知识社会学是一个对科学知识进行社会学分析与解释的学术流派，它认为科学知识是由一定的社会情境决定的信念，是科学家商谈的结果，往往表现为一种政治产品或财富产品，并且提出应当关注行动中的科学，而不是已经形成的科学。一些信奉科学知识社会学的教育改革者主张，科学教育应当让学生清楚科学知识的社会建构本性，从而消除对科学的迷信。科学知识社会学及其科学教育主张本身具有一定的争议性。
上个世纪70年代末，英国社会学家布鲁尔、巴恩斯等人在英国的爱丁堡大学成立一个“科学元勘小组”( Science Studies Unit )，这一小组突破禁区，从“社会一文化”这一维度对科学知识的产生、发展、传播与评价等展开研究，试图阐明科学知识本质上是社会建构的。这也标志着科学知识社会学(Sociology of Scientific Knowledge.，简称SSK)兴起，并在其后几十年间迅速壮大。有学者这样评说:“爱丁堡的SSK早已跨越大洋在美洲扎根，牢牢把握了学术阵地，如今的SSK反而变成了正统，近乎成为新的学术霸权，其思想扩散并渗透到一大批从事科学之哲学、历史与社会研究的学者大脑之中，特别是其方法与后现代科学批判等运动相结合，在当今学术界影响巨大，争论不断，，.。由于爱丁堡学派持有一种激进而强硬的建构论主张，故又被称为“强纲领”科学知识社会学。科学知识的本质与科学教育有着直接的关系，事实上，科学知识社会学正试图对当代科学课程的教学施加影响。以下，对科学知识社会学主要内容作一个简要介绍，并探讨其影响下的西方科学教育观。
一、科学知识社会学的主要观点
美国社会学家默顿在上个世纪30年代开创了科学社会学，默顿学派也因此代表了科学社会学的经典学派。经典科学社会学主要研究科学建制、科学规范以及科学共同体等问题，拒绝研究科学知识或科学的具体内容，科学知识因而成为黑箱。科学知识社会学就是要打开黑箱，揭示科学知识产生的真实过程。爱丁堡大学的布鲁尔是科学知识社会学最重要的理论家，他于1974年出版的《知识与社会意象》一书，成为科学知识社会学的奠基之作，他自己也因此而成为科学知识社会学的元老级人物。另外还有许多重要的旗手，如巴恩斯、柯林斯、皮克林、塞蒂纳等。近年来，法国社会学家拉图尔在这一领域发表了大量的著述，其学术地位如日中天，有人认为他在科学知识社会学的地位已相当于库恩在科学哲学中的地位。以下对科学知识社会学的主要观点作一简要介绍。
第一，科学知识是由具体社会情境决定的信念。科学知识社会学从相对主义认识论立场出发，认为自然界在科学知识的生产中只起很小的作用，或者根本没有起作用。科学知识不是对实在的描述，也不存在客观胜与确定性基础，而是基于社会意象而形成的，是受具体的社会情境决定的信念，是人们编织的故事。即使有最纯粹的事实描述，也避免不了信念对知觉的干扰，理论与文化因素仍然渗人其中。信念都是相对的，不可能超脱社会与文化的影响，而社会环境又随时间与地点而不断变化，不同的时间、不同的社会群体、不同的种族对事物会有不同的信念，因而，没有任何一种关于自然的信念是唯一的真理。社会价值无法与科学研究相分离，科学知识与社会文化难分难解地纠缠在一起。正因为自然信念具有多样性，要实现普遍的科学方法是不可能的，只是一种理想而已。正如布鲁尔所说，“作为一种关于我们实际上认为我们的知识是什么的描述，经验主义的理论是令人难以置信的。它虽然提供了某些砖瓦，但是它对我们用这些砖瓦来建造的、不断变化的大厦的设计方案却无话可说。
第二，科学知识的生产是在一定的社会关系网中进行的，科学知识是科学家相互商谈的结果。在传统的科学社会学，亦即默顿学派那里，同行承认是科学界的最高奖赏。而在拉图尔等科学知识社会学家看来，科学家其实更关注的是信誉的积累，并通过信誉来获取更多的研究资源，以维持其科研工作的正常运转。‘他们把科学描述成一个市场，科学家将信誉‘投资’于那些他们相信会进一步获得可靠证据的问题之上，这种投资反过来又会帮助他们得到更多的对他们工作的支持，还可以逐步提高他们在科学事业上的造诣川’，。这样一来，科学就处于一定的信誉循环之中，并融入一张巨大的社会关系网。科学知识社会学的一位重要的旗手塞蒂纳在《制造知识:建构主义与科学的与境性》一书中也阐明这样一种观点:利益的融合与利益的分裂支配着资源关系，通过资源关系维持了可变的“超科学”领域，形成了某种以权力游戏为中心的社会关系网。实验室中的知识生产就是在这种社会关系网中进行的。所以科学知识的背后掩饰着权力与利益、商谈与决定，而这种掩饰常常会使用文学的、修辞的手法。
第三，科学知识是一种权力叙事，往往表现为一种政治产品或财富产品。科学知识社会学认为:“科学通过把发现和权力联系起来的办法取得合法性，这种联系决定(不仅仅是影响)了什么才算是可靠的知识。科学知识社会学家也常常研究科学史上的科学争论案例，而这种研究往往得出科学家的争论实际上代表着不同的政治利益与立场。夏平与斯哈夫撰写的《利维坦与空气泵》一书，对发生在英国皇家学会的科学家波义耳与哲学家霍布斯之间的一场争论进行了社会学分析。他们得出的结论是:“近代科学从一开始就是一个组织严密、高度封闭、对自身特权高度警惕和对缺乏资格的门外汉持敌意的团体。更进一步说，自我任命的科学贵族在组织上是和当时西方社会的统治精英联系在一起的，其方法与观点反映了当时的政治需要。反过来，科学的权威、地位与认识论上的垄断是由它所服务的国家权力与社会组织来保证。如此看来，科学只不过是一种伪装的政治学而已。同时，科学知识在某种程度上也是财富的产品—种靠金钱运转的游戏，而财富与权力又是息息相关的。波义耳拥有空气泵这种当时昂贵的科学仪器，这无疑加固了他的认识权威地位。关于这一点，利奥塔在《后现代状况:关于知识的报告》一书中写道:“那些为了举证而优化人体性能的仪器需要额外的消耗。因此，如果没有金钱就没有证据，就没有对陈述的检验，就没有真理。科学语言游戏将变成富人的游戏。最富的人最有可能有理。财富、效能和真理之间出现了一个方程式。这样，科学就与政治、经济的权力联系在一起，为某种意识形态所利用。
第四，科学是一连串的行动，是制造结论的过程。科学知识社会学声称，不要听信任何言说，而是要观察科学家实际是怎么工作的。巴黎学派的拉图尔在《科学在行动:怎样在社会中跟随科学家与工程师》一书中对科学家与技术专家的实际行为进行了社会学分析，揭示了科学家如何通过论文引证、引用与图形来结成联盟，对付各种攻击;如何融入并掌握一张巨大的关系网，使用游说的技巧，以谋求获取资助等。拉图尔把已经被接受为事实的科学知识、科学仪器等称为黑箱，他提出了一条这样的研究规则:“我们将在事实和机器的形成过程和制造过程中进人它们;我们将使自己不再背负任何知识之构成的前观念(preconceptions);我们将密切注视黑箱的闭合过程，并小心翼翼地把对这一闭合的两种对立解释区分开来，一种是在黑箱闭合以后做出的，一种是在试图使它闭合的过程中做出的”。也就是说，研究行动中的科学，即要在事实被变成黑箱前抵达它们。研究行动中的科学，也意味着打开黑箱，探视它究竟是如何构成的。黑箱里面装着的可能并非只有理性与秩序，各种机巧、计谋和混乱也可能充塞其中。
二、基于科学知识社会学的科学教育主张
科学知识社会学不仅是一场壮观的学术运动，也是一种时尚的看待科学的方式，它有着非常广泛的影响。基于科学知识社会学的科学教育观的兴起，表明这种影响已经渗透到教育领域。由于科学知识社会学本身是一套充满争议性的话语，甚至可以说是一个智力上混乱的领域，故它对科学教育的渗透与介人不可避免地会引起人们的警觉与不安。
信奉科学知识社会学的科学教育评论家认为，当代科学教育应当遵循这样一种改革思路，“给学生表达具有较少英雄和理想色彩的科学研究图景。一旦了解科学就像我们文化信念中的其它部分一样，只不过是一种社会建构，一旦让他们认识到科学实验的结果是社会谈判的产物，社会建构主义者相信，学生将会逐渐地减少对科学发现的崇拜，更好地成为一个在复杂技术社会中生存的居民”。美国国家数学教师联合会曾经归纳了一些渗透在各种科学教育改革话语中的流行观念，这些观念很显然深受社会建构论思想的影响。
布鲁尔在《知识与社会意象》一书就断言，“关于数学的社会学是完全可能存在的”，并用了很大的篇幅来探讨这一议题。数学一直以来都被认为是一门纯科学课程，但是科学知识社会学正在试图挑战传统的数学教育观。数学教育往往与种族，性别、权力等纠缠在一起，数学的真理被声称依赖于文化。还有诸如“种族数学”、“同性恋数学”、“统计学课堂上的女性研究”等，都在试图越出传统的数学界线，打破既有的数学教学模式。
有趣的是，一些女性主义者在论述科学教育时，坚持认为当今的科学课程中隐藏着性别的密码，并郑重地提出这样的建议:“在物理学的课本中，光和声的理论应当排在力学之前讲授，原因是女性学生发现波现象比起该死和陈旧的坚固体来说，更符合她们的本性”而对于流体力学则发表这样看法:“我们看见了有关比例、距离公式和线性加速度的数学问题中的线性时间与女性身体显著的生理循环时间之间的对立”，正因如此，女性学生很难理解流体力学的基本概念。女性主义者对科学课程的分析与考察，很显然是从社会性别的维度出发的，在某种程度上已经抛弃了客观主义的认知维度。沿着这种思路发展，甚至得出了这样可笑的结论—牛顿的赓性定律代表了牛顿对远方母亲的眷恋与思念。无疑，女性主义科学教育家所持的是一种激进的科学知识社会学立场。
毋庸置疑，科学知识社会学提供了一个理解科学的独特视角，极大地丰富了人们对科学研究细节的认识与了解，在一定程度上消除了人们对科学的迷信。但科学知识社会学同时也消解了科学的客观性基础，认为知识就是基于社会意象而形成的。于是，理性主义与客观主义关于科学的话语变成一种谎言，逻辑与证据不再是决定科学有效性和科学家进行理论选择的决定性因素;科学家作为认识论的权威只不过是一种假象，科学家就是在实验室制造知识，并通过各种修辞手段将其说成是真理的人，而其中充满复杂的权力与利益关系，所以科学必须是“卑微的”。这种对科学的相对主义解释自然会招来许多批判。爱丁堡学派的“强纲领主张”被人斥责为荒谬、灾难，科学哲学家劳丹甚至称其为“伪科学”，美国科学社会学家科尔则用“巫毒社会学”来形容它。
一、因材施教，强化学习动机
刚踏上讲台时，我在课堂上滔滔不绝，而学生根本没有兴趣，我把学生看作是一个知识的接收器，采取很传统的讲授、灌输的方法导致学生学得很辛苦，课堂很低效。于是我就反思，我可不可应用教育科学知识来强化我的课堂。以前我没有把学生看作是学习的主体，而是自己大包大揽，将知识生硬地传递给学生，从而导致学生学习动机不强。
1.设置合理的学习目标
美国教育学家布卢姆认为：“有效的教学始于知道希望达到的目标是什么。”为此，针对学生的学习程度的差异，采用量力性原则，教师在熟悉学生“最近发展区”的基础上，制订短期内实现的、难度中等的目标，这样可以激发学生的学习动机。比如，在每次评价过后，根据评价等级，让每个学生制订下次超越的目标，贴在书桌上，并附上名言警句。这样做不仅有利于引发学生自省反思，端正学习态度，还有利于激发内在的持久的学习动力。
2.有效利用反馈和评价
采用开放式、民主的评价，包括诊断性评价、形成性评价、终结性评价相结合的方式，还包括师评、生评、小组互评相结合的方式，对学生进行全面的评价，并能根据反馈，及时整改，从而促进学生的全面健康发展。
3.合理运用奖励与惩罚
对于经常调皮的胆汁质的学生，施加惩罚过后，表现稍有好转，教师就应撤销部分惩罚，从而达到负强化的效果。对于抑郁质的学生，教师应有一双发现美的眼睛，发现他们身上的闪光点，及时鼓励、奖励，从而达到正强化的效果。
另外，还要善于利用有关学习动机激发与培养的理论，根据学习任务难度，恰当控制学生的动机，这是耶克斯―多德森定律的具体体现。
二、强化课堂效果，巧妙运用学习策略
学习策略分为认知策略、元认知策略和资源管理策略。认知策略分为复述策略、精加工策略和组织策略。
复述策略就是利用短时记忆，不断重复，多次记忆。说得通俗一点，就是能理解，就理解，不能理解的，编一个顺口溜，歌谣什么的也要给记住。归根结底，就是不要傻记，遇到知识要多思考，想想它们和你以前所学过的知识――已有认知结构，见过的场景――情景记忆，生活的经验――举例等，到底有什么关系。例如，在学习数轴时，为了方便学生记忆数轴的性质，运用“缩减关键字”记忆法，总结为“左小右大”，这样既减轻了学生的学习负担，增强了知识的应用性，也取消了后进生学习数学习得性的无力感，这样教学就能够让学生真真切切地感受到数学就在他们的身边。
三、注重学习的迁移，做到举一反三
根据迁移的共同要素说，只要两个知识之间有相同或相似的要素，就会发生关系，就能发生迁移，这种联系可以是简单的，可能是复杂的，可以是正向的，也可以是负向的，我们要做的就是找到两个知识之间的相同点和不同点，帮助学生概括知识之间的关系，发生前后的迁移。比如，我们在举例子的时候，例子往往就是一种迁移，一种从普遍到特殊的迁移。例如，学习一元二次方程时，先让学生温习回顾一元一次方程，然后教师因势利导，很轻松地根据一个“折纸的游戏”的特例，把一元二次方程的解法，由特例推广到一般，从而彰显了新课标中从“特殊到一般”的数学思想。
还有迁移的概括化理论，越抽象的知识越有利于发生迁移，也就是上一段所说的一般迁移的过程，因为越抽象，就越具有代表性，例如，习得平行四边形的概念和性质后，更容易接受菱形的概念和性质。
俗话说：“育人先育心。”要提高学生数学学习的能力，提高数学课堂效率，就要根据学生发展的规律和特点，结合新课标，联系教育科学知识，对他们进行因材施教，并且灵活地把心理学知识贯穿于数学教学环节之中，这样才能收到良好的教学效果。
总之，课堂教学的有效性是我们教师的共同追求。有效的数学课堂是一种理念，是一种价值追求。有效课堂应该是“以学生为本”的课堂，是“人文关怀”的课堂，是“高效低耗”的课堂，体现新课程改革精神，有明确的教学目标，活跃的课堂气氛，学生自主探究合作学习，合理评价的课堂。在现代教育中，越来越多需要我们应用心理学的知识对不同学生的行为进行指导，从而实现双赢的教学。同时，也需要我们用爱去对待每一个学生，真正让素质教育落到实处。
关键词： 科学方法教育 物理科学知识 物理科学方法
大学物理科学知识背后隐藏着许多物理科学方法，从培养人才来看，学习科学知识和掌握科学方法有利于培养高素质的创造型人才，要求大学实施科学方法教育。只有实现科学方法教育与科学知识教学的有机结合，才能保证科学方法教育的有效开展。
一、物理科学知识与物理科学方法教育
物理科学知识是物理科学方法的载体，学生的创新意识、创新精神、创新能力离不开科学方法的培养。教育学指出，要将知识结构转变为认知结构，科学方法的培养具有不可估量的力量。如果说知识的学习给学生提供的是“鱼”的话，那么方法的学习就是给学生提供“渔”的过程。通过应用科学方法，学生不但“学会”了，而且“会学”了。物理科学知识中的概念、规律的建立常常运用观察和实验、比较和分类、分析和综合、数学和推理、理想化等物理科学方法。这些物理科学方法对学习物理、学好物理有着事半功倍的效果，同时使学习物理更生动有趣，更重要的是培养学生分析和解决问题的能力。
为此，传统教育方式必须改变，需要实施物理科学方法教育。物理科学方法教育是一个综合课题，主要包括弘扬科学思想、掌握科学方法、树立科学态度，其中科学方法是主体。物理科学方法教育是一个永恒的、极具生命力的课题，只要物理教育存在，物理科学方法教育必然存在[1]。
二、制约大学物理科学方法教育的因素
在大学物理教学过程中，物理科学方法教育的实施受许多因素的制约：
1.缺乏明确的教学目标。物理科学方法常常隐藏在物理科学知识背后，很难像知识那样形成框架与体系，而物理科学方法教育往往隐含在理论知识灌输里，使得科学方法教育成了知识传授过程的副产品。
2.教学内容多、课时少。大学物理教学长期以来都是围绕理论知识进行的，加上受教学内容分量与课时矛盾的影响，大学物理教学基本就是单纯讲授概念、定律、原理。
3.学生重理论、轻方法。在大学许多学生学习的目的就是通过考试，看不到培养和掌握科学方法的重要性，平时学习很被动，往往只注重理论知识的学习，轻视方法学习。
三、大学物理科学知识与科学方法教育有机结合的举措
1.制定明确的教学目标，显化教学内容。定位物理科学方法在大学物理教学中的地位和价值，制定明确的教学目标。方法的传授离不开以知识为载体，若没有一个系统的教学安排，方法教育恐怕难以落到实处；没有一个明确的方法教育的教学计划作指导，方法教育将具有较强的随意性[2]。在教学过程中，有意识地把科学方法向学生进行公开式宣讲，既培养学生的兴趣，又有利于学生积极主动地参与探究和体验。
2.通过物理科学知识教学渗透物理科学方法教育。物理概念一般通过观察和实验引入，通过比较和分类、分析和综合、归纳和演绎等建立和发展；物理规律一般通过观察和实验、归纳和演绎、类比、想象、假说等方法建立和发展；物理实验的设计、操作离不开分析、观察、实验、归纳、演绎和数学方法；在应用概念、规律解决物理问题的过程中，一般要运用分析和综合方法、想象、理想化方法等。通过物理知识教学渗透科学方法是大学物理教学中实施科学方法培养的首要途径。
3.通过物理实验教学培养物理科学方法。实验教学是物理学科重要的教学方式，实验开始时提出问题就运用到了假说方法，然后根据假说收集资料和数据并进行演绎推理，得到相应的结论。每个实验都要运用多种方法，实验是培养学生科学方法的最有效、最直接的途径。
4.通过复习物理科学知识体验物理科学方法。习题是复习物理科学知识的首要方法，通过习题可以对学生进行思维方法训练，提高学生思维能力和分析解决问题的能力。教师应该认真了解习题类型，通过分析归类，然后精选典型题，对学生进行逻辑思维训练。教师在分析解题思路的过程中，应充分展示运用的科学思维方法。通过习题教学让学生充分体验物理科学方法的魅力。
此外，高等院校物理教育专业还应该开设“物理科学方法教育”选修课；教师培训应该开设“物理科学方法教育”研讨课；教材编写应该更系统地体现科学方法，体现教材不可替代的引领导向作用。
总之，物理科学方法教育需要潜移默化的熏陶，也需要有目的地训练。科学方法教育应该渗透在科学知识教育中，绝不能只讲授科学知识而忽略科学方法，也不能空谈科学方法而忽略科学知识的重要性，两者应该有机结合。
参考文献：
五、课题研究的实施策略：
（一）把环境教育的知识寓于学科教学之中。
课堂是对学生进行环境教育的主阵地，教师们立足课堂，利用学科教材中的有关内容，有的放矢地对学生进行环境科学知识的渗透教育，以不断增强学生的环境意识。在科学学科中包含着极其广泛和重要的环境教育思想和内容，通过科学课教学能激发学生热爱大自然的情感，树立保护环境从小做起，从身边做起的信念。结合有关教学内容进行环境教育，其中环境考察课是进行环境教育的典型形式。另外可以进行动、植物的养殖，环境科学实验，环保宣传，乡土地理考察等活动。
另外，对小学生进行环境教育，要强调实践性、参与性和跨学科性。小学思想品德课可能进行环境教育的主要有两个方面，即环境保护和节俭教育。根据小学生心理发展的特点及德育相关的规律，因此开展活动时，要做到晓之以理，动之以情，导之以行。在美术与劳动技术教学中，应结合环境保护教育，使学生既掌握美术方面和环保方面的知识，并能培养学生参与意识。在手工制作课中，利用废物制作一些有趣的小作品，当同学们用废物制成各种各样的作品其兴奋的心情可想而知，这对提高学生的环保意识是十分重要的。
（二）把环境与课外活动相结合。
以学校教育为中心，把家庭教育和社会教育相结合，形成纵横交错，更加开放，更加宽泛的教育体系。这将有利于素质教育，有利于课外活动的开展。
1、与重大环境教育日（周、节）相结合
借助于植树节、世界气象日、世界环境日、世界地球日、世界土地日等与环境教育有关的节日，对学生进行环境教育，使之成为学校环境教育的传统。如在“世界环境日”开展“从小做个环保人”等活动，使学生树立较强的环境保护观念，切实提高学生保护环境的能力。
2、加强社会实践，丰富环境教育内涵。
让学生在保护环境的社会实践活动中，激发和培养创新精神和实践能力。四年级以上各中队要成立废品回收小队，将家中即将扔掉的可回收的绣品垃圾集中起来，定时卖给废品回收处。学生要在教师家长的带领下，观察和考察社区人们的行为习惯，使学生明白造成各种环境污染的主要原因，并分析研究对策。
3、与生动有趣的兴趣小组活动相结合。课内外的渗透教育，增强学生的环境忧患意识，促使同学们产生积极要求参与环保活动的强烈欲望。重点开展以绣品垃圾为主题的环保小制作（布艺）的兴趣小组活动，提倡动手做。
六、研究步骤：
准备阶段（2005.5—2005.6）
规划课题,提高认识,查阅资料,制定完善方案.
实施阶段（2005.6—2007.3）
总结阶段（2007.4—2007.5）
结题、撰写论文。
七、研究成果形式
研究报告、相关论文、有关活动案例、简明校本环境教材、调查报告、学生环保科技小论文等。
八、课题组人员及分工：
课题领导组：王庆念徐杰陆娟娟刘培张严
课题负责人：张严（负责课题的设计和编拟、主持并调控实验的全过程、对课题组成员进行合理的分工和管理、进行实验总结和理论研究。）
主要成员：张惠世界秘书网版权所有珍郁蓓蕾龚勇秦玲娣徐国洪及各教师（组织实验和论证、完成各阶段的实验并对数据进行统计和分析、撰写阶段性成果报告、协助课题负责人进行课题总结。）
九、保障措施：
1.课题组成员认真学习相关理论，用理论武装自己，并联系实际，提高教科研的能力。
2.环保实践内容联系本地实际，充分发挥教育的功能。
3.注重与领导的沟通，实落相应政策，寻求大力支持.
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一、利用生物科学史资源，引导学生形成正确的思想
生物科学史向我们揭示了科学家思考和解决生物学问题的思想历程。科学家思想的形成在当时的社会，不仅受到文化背景的制约，还受到当时科学技术水平的制约，对于科学家来说，生物学知识的产生，都需要首先从思想上有所突破。如果思想不科学，就会导致人们对事物产生错误的认识。反过来，通过对事物的科学探究，获得对事物的正确认识，又会改变人们的思想，使人们对事物的认识产生质的飞跃。例如，物种是演变的思想的确立，就是对物种是不变的思想的突破；人类对生命个体发育的探究历程，体现了思想方法上的突破。因此，生物科学史向我们展示了科学家所处的时代背景，记录着科学家们的思想以及思想转变的历程，对学生形成正确的思想具有积极的教育意义。
二、利用生物科学史资源，帮助学生建构知识结构
学生学习了生物科学史，既能从整体上了解各个分支学科是在解决什么问题的过程中发展起来的，又能了解各个分支学科之间的联系，从而建立知识点之间的联系，建构完整的知识结构。例如，遗传学的建立和发展，经历了细胞遗传学、群体遗传学、微生物遗传学和分子遗传学等阶段。在其发展过程中，如果孟德尔没有运用数学知识对数据进行统计分析，就不能揭示遗传规律；如果没有细胞学的发展，萨顿和鲍维里就不能推测到遗传因子与染色体之间的联系。在科学家解决遗传的规律是什么、遗传物质是什么、遗传物质具有什么结构、遗传物质如何复制和如何控制多肽链的生成等一系列问题的过程中，遗传学逐渐发展起来。如果教师能引导学生循着这样的线索展开学习去了解这一系列问题的解决过程，那么，这一部分的知识结构学生就可顺利地建构起来，还可能联想到新的问题。
三、利用生物科学史资源，培养学生的批判性思维
学生通过生物科学史的学习，可以了解到生物科学是在自我更正的过程中积累和进步的；还可以了解到生物科学知识是科学家在不断对前人的结论进行质疑、求证的基础上，再进行自我更正的过程中积累起来的。例如，达尔文建立了以自然选择为核心的进化论，人们在承认生物进化论的同时，却不愿意接受达尔文对进化原因进行臆想的方法，不满意达尔文对进化机制的解释。德弗里斯将实验方法引入进化论的研究中，提出了“突变学说”，以此来解释达尔文的自然选择。在20世纪的头10年，这一学说得到生物学界的广泛接受。然而，1910年，果蝇遗传学的。发展表明，果蝇群体中不断发生着突变，却没有产生物种的变化1912年～1915年细胞学的精确研究，沉重地打击了德弗里斯的学说，揭示了他所认为的大规模突变产生的性状实际上是已有性状的复杂重组。细胞遗传学，尤其是群体遗传学的建立，才阐明了自然选择的机制。学生在了解了进化论的发展后，可以得到科学知识是在不断质疑、求证与更正的过程中积累的这一结论，这对培养学生的批判性思维大有帮助。
四、利用生物科学史资源，培养学生的探究能力
生物科学史就是科学家探究生物学知识的科学过程史。生物科学每一个知识点的产生过程，就是一个科学探究的过程，如发现问题、提出问题、作出假设、逻辑推理、检验假设、分析结论、交流评价等，是对学生进行科学方法训练的良好素材。学习生物科学史有助于学生了解每个知识点的来龙去脉，而且可以从其中的一些典型事件中学习到科学家的科学探究方法。例如《标准》中列举的生长素的发现史，教师可利用现代化教学手段，引导学生深刻领会科学家的思维方式，探索生长素基本理论的形成过程。这样不仅可促进学生深刻领会生长素理论的论点，还能使学生在亲身体验科学探索的过程中接受科学方法的训练，形成一定的探究能力。
五、利用生物科学史资源，培养学生的合作能力
在课程改革的过程中，合作学习是一种重要的学习方式。学生通过高中生物科学史的学习，能够明白在探究知识的过程中，科学家之间往往是通过合作取得成功的。例如：DNA双螺旋结构模型的建立过程，汇集了许多不同学科背景科学家的智慧，特别是沃森和克里克两人的合作，为解决问题提供了不同的思路。他们在解决问题的过程中相互启发，相互补充，相互促进，同时共享了研究成果。学生还可以在生物科学史的学习中，明白必须重视每一学科的学习，而不能有偏科现象。只有这样，才能为终身学习奠定良好的基础。
六、利用生物科学史资源，培养学生的科学素养
生物科学史呈现了科学家的科学态度、科学精神和科学世界观。生物科学史中记载着科学家的生平事迹，从中挖掘科学家的科学态度、科学精神和科学世界观，把它们渗透到生物教学中，对培养学生的生物学素养乃至科学素养和人文素养都具有积极的教育意义。例如，人教版高中生物课标教材中，必修模块1《分子与细胞》中选取了“细胞学说的建立过程”“探索生物大分子的奥秘――与邹鲁院士一席谈”“细胞世界探微三例”“对生物结构的探索历程”“关于酶本质的探索”“光合作用的探究历程”等方面的历史。学生置身于科学史的氛围中进行领悟和体会，可获取丰富而有趣的知识营养，体验严密的逻辑思维过程和解决问题的思想方法，并在厚重的历史感中体会前人的智慧，从而提升自身的生物科学素养。
【关键词】科学素质 教师 幼儿
科学素质是现代社会的公民和跨世纪人才必备的素质之一，科学素质教育应从幼儿开始，而教师是实施科学素质教育的关键。然而 20世纪 80年代以来，幼儿教师素质的提高虽然得到重视，也采取了一定措施如加强培训、提高学历等，但实际状况却不能令人满意。
一、教师的职业倦怠制约实施科学素质教育
教师职业倦怠的形成有来自个人、组织和社会方面的原因：社会竞争日益激烈，家长对幼儿园的期望过高；工作繁重，班级孩子多，幼儿教育不断创新；新时期幼儿任性；孩子的安全问题；临时性任务多，幼儿园疲于应付各种检查；最重要的是政府对幼儿园的投入不够，幼儿教师的地位不被重视。
如何能帮助幼儿教师走出职业倦怠从而更好地在教育教学中实践科学素质教育呢？首先，要加强教师的职前培训，在让她们获得专业技能的同时，加强职业道德教育，要有吃苦精神、奉献精神，要有坚定的信念和爱岗敬业的精神；其次，管理者要以尊重教师为职业导向，关心她们的生活，让教师感受到应该将教育工作当成是一种享受，因此，作为幼儿园的管理者要认真分析教师的物质、精神的需求，使教师心理宽松。然而，各人产生倦怠的原因并不相同，要解决倦怠问题必须各自反省，搞清产生倦怠的原因。方法很简单，只有弄清是什么让自己觉得烦躁，这烦恼事就是造成倦怠的主要原因，想方设法排除它，幼儿教师们就会再生新意，又会充满激情，从而使实施科学素质教育有了基本的保证。
二、仅限于知识的教育影响教师实施科学素质教育
总体来说，当前教师的科学素质和实施科学教育的能力在某些方面也有了提高，但仍有许多方面比较欠缺。已有研究表明：我们的教师在“使幼儿掌握必要和基本的科学知识与技能”方面，基本上是胜任的；但在“使幼儿体验科学探究活动的过程与方法，培养良好的科学态度、情感与价值观，发展初步的科学探究能力，增强创新意识和实践能力”这些方面，教师的科学素质则比较欠缺，教师实施这方面科学教育的能力也比较弱。
幼儿园科学素质教育的核心价值在于使幼儿乐学和会学。教育目标的构成应以幼儿探究解决问题的思维过程和发展进程为线索。幼儿园的科学素质教育要成为引发、支持和促进幼儿主动学习的过程。为此，教师必须在一日生活中创设鼓励幼儿探究的心理氛围，提供能够引发幼儿研究的材料，物化教育目标和内容，运用、支持和引导幼儿主动探究、发现的策略，以促进幼儿学习科学的主动建构。
那么如何才能实施好科学素质教育呢？首先，教师应具有广泛的自然科学知识，并具备不断吸取最新的科技信息能力，以及掌握操作技能的主动性和积极性。其次，教师应具有开展科技活动的基本能力，即具有观察能力、思维能力、操作能力、创造能力。在科技活动中做到会操作，能考察，善制造。第三，教师应具有科技活动的设计能力，能遵循教育规律，制订出符合幼儿年龄特点的科技活动。第四，教师应具有科技活动的辅导能力，在活动中充分发挥幼儿的主体作用。
三、提高教师教育意识可以更好的实施科学素质教育
针对教师队伍的现状，《科学素质纲要》提出“加强教师队伍建设，培养一支专兼结合、结构合理、素质优良、胜任各类科学教育与培训的教师队伍”的任务，并规定了科学教育、科技培训的目标，这实际上也就间接地规定了教师实施科学教育能力提高的目标。为了实现这种转变，推动科学素质教育的进一步深入，必须提高教师的素质，特别是增强科学教育意识、树立职业理想信念，这是素质的核心。当前，提高教师素质特别是激发职业理想信念需从以下两方面入手：
一是增强教师的职业意识。教师应基于对教育事业的认识，较好的把握自身的角色职责。有人说，“教育是良心的事业”，这表明它不同于其他社会行业或事业的特殊性，作为以教育为职业同时又是教育实践主体的教师对此应有充分的认识。首先，教育对象为未成年儿童，特别是幼儿，他们尚不具有行为能力，不可能去选择自己所受的教育，因而教育者能否本着为儿童健康成长安排、设计教育并实施，显然至关重要；其次，教育的成败往往影响久远，育人工作如果发生差错，给儿童带来的不良影响往往是不可逆转和弥补的；再次，教育是人与人相互影响、感化的历程，在较大程度上需要依赖外界环境特别是成人影响而得到发展的对幼儿来说，教育者的言行无时无地不成为他们模仿认同的榜样，教师自身人格完善成为重要的教育手段。“教育是良心的事业”，特别强调教师个人对自己应负社会责任的意识，突出教育实践主题自身人格对于此项事业成败的价值。
关键词：物理学科；教师教育；课程设置
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2013）10（S）-0004-4
我国教育部于2012年印发了《中学教师专业标准（试行）》，标准对教师培养提出了新的要求，同时，我国第八次基础教育课程改革对传统意义上的教师培养也提出了十分严峻的挑战。因此，我们以培养未来物理教师为目标的物理学师范专业，在课程设置以及授课内容方面都应做出相应的调整，以适应教育改革的需要。
作为一名合格的中学物理教师，哪些知识与能力是必需的和最有价值的，怎样的课程体系可以使物理师范生有效地获得这些知识与能力？为解决这一问题，首先，我们抽样选取了国内十五所高师院校物理学师范专业的培养计划，对其进行了深入的文本分析。在此基础上，抽样调查了65名物理学师范专业的大三本科生和68名一线物理教师，调研结果如下文所述。
1 物理教育类课程设置的基本情况
在学分要求方面，对十五所高师院校培养计划的分析表明，大部分学校对毕业总学分的要求都在160学分左右，平均值为164学分。在教师教育方面，多数学校的学分要求为25学分到30学分之间，平均值为28学分。教师教育方面的学分占总学分的比例在24.7%到12.7%之间，平均值为17.2%，如图1所示。
在课程设置方面，十五所高师院校开设的教育类课程名称、课程门数均不相同。从开设的门数来看，选修课和必修课加在一起，最多的有27门之多，最少的也有8门，平均是17门。其中，有4门课程是所有学校都开设的，分别是教育学（或名为教育基本原理）、心理学（或名为教育心理学）、中学物理教学论（或名为中学物理教材教法）以及教育实习。
2 物理师范生期望设置的课程调查
分析十五所高师院校物理学师范专业的培养计划，从中析出教师教育类课程，这些不同高校开设的教师教育类课程加在一起共有220门之多。对这220门课程进行同类项合并，并进一步合并那些名称不同但本质类似的课程，最后从这220门课程中提炼出70门不同教学内容的教师教育类课程。我们把这70门课程归类为四个方面，分别是：“教育学、心理学”、“中学物理教学”、“教学技能训练”、“教育改革与研究”。以这四个方面的70门课程为基础编制问卷，对物理学师范专业的65名大三本科生进行调查，得到了如下所述的结果。
2.1 “教育学、心理学”方面师范生最喜欢的课程
在被分析的十五所高校中，“教育学、心理学”方面开设的课程门类繁多，我们从中精简出24门不同教学内容的课程，请师范生从中自由选择5门自己最喜欢的课程，选择结果表明，他们最喜欢的前五门课程分别是“心理学”、“青少年心理健康教育与辅导”、“教育美学”、“教育学”和“班级管理”。
教育学、心理学是目前各校都开设的必修课，师范生也认为学习这两门课对自己将来的教师生涯不可或缺。另外，在师范生的自由选择中，“青少年心理健康教育与辅导”和“班级管理”这两门课程脱颖而出，说明师范生对能够直接指导未来教师工作的课程比较关注。
2.2 “中学物理教学”方面师范生最喜欢的课程
在“中学物理教学”方面，我们精简出21门课程，在这21门课程中，师范生自由选择的结果表明，他们最喜欢的前五门课程分别是“物理思维方法选讲”、“中学物理课堂教学设计”、“中学物理实验”、“中学物理课堂教学策略”和“中学物理教材教法”。这五门课程都是与中学物理教学实践直接相关的课程。
2.3 “教学技能训练”方面师范生最喜欢的课程
在“教学技能训练”方面，我们精简出14门课程，在这14门课程中，师范生自由选择的结果表明。他们最喜欢的前五门课程分别是“多媒体课件设计与制作”、“中学物理教师技能训练”、“课堂教学设计与艺术”、“教师语言技能”、“教师书法”和“计算机辅助教学”。可见，师范生对现代多媒体在教学中的应用技能关注度较高。
2.4 “教育改革与研究”方面师范生最喜欢的课程
在教育改革与研究方面，我们精简出了11门课程，在这11门课程中，师范生自由选择的结果表明，他们最喜欢的前五门课程分别是：“中学物理教材研究”、“中学物理课程资源开发”、“高考命题与评价研究”、“教育测量与评价”和“中学物理课程标准解读”。其中，“中学物理教材研究”排在第一位，说明师范生希望在走上讲台前，自己能够对中学物理教材有比较全面和深入地了解。
3 物理教师与师范生的观点对比
对于已经走上工作岗位的物理教师来说，经历了教学实践的磨练，那么，他们对于教师教育课程的看法，与物理师范生相比。又有什么不同呢？为此，我们抽样调查了68位具有3年以上教龄的中学物理教师，调查结果如下文所述。
3.1 物理教师与师范生对“四类课程”的看法
前文提到，我们把精简的70门课程划分成了四个类别，分别是“教育学、心理学”、“中学物理教学”、“教学技能训练”和“教育改革与研究”。在问卷调查中，我们请物理教师和师范生给出选择，对于以上四类课程，他们更愿意在哪类课程学习中投入更多的时间，调查结果如图2所示。
在课程类别的选择上，师范生的选择较为集中，多数师范生（61.8%）明确表示自己愿意花更多的时间进行教学技能的训练，而对理论性较强的其他课程兴趣不大。相对来说，教师的选择较为分散，四个方面的选择都没有超过半数，最多的一方面是教育改革与研究，为49.8%。可见，对于师范生来说，迫切需要接受教师技能方面的训练，以使自己能够尽快站稳讲台，成为一名合格的物理教师。而对于已经站稳讲台的老师来说，他们所需要的是接受一些教育研究方面的培训，以实现自己作为一名教师的专业发展。
3.2 物理教师与师范生对“70门课程”的看法
新课程的实施对一线教师的教学观念与教学水平提出了新的挑战，面对教学实践的需要，如果有机会进修，一线教师会希望补修哪些方面的课程呢？对于前文提到的70门课程，我们请一线物理教师从中自由选择10门自己最希望补修的课程，统计结果排名在前十位的课程分别是：“高考命题与评价研究”、“现代教育技术理论与应用”、“教育心理学”、“中学物理课程资源开发”、“教育测量与评价”、“物理教育研究方法”、“基础教育课程改革”、“物理思维方法选讲”、“教育政策与法规”和“中学物理课堂教学设计”。
可以看出，在对课程的选择上，物理教师与师范生既有相同的地方，也有不同的地方。相同的地方如教师与师范生都很重视“现代教育技术的理论与应用”、“教育心理学”、“中学物理课程资源开发”等课程的学习。不同的地方如师范生对“中学物理教师技能训练”、“中学物理教材分析”等课程较为重视，而相比之下，教师则更为关注“物理教育研究方法”、“基础教育课程改革”等这样的课程。
3.3 物理教师与师范生对“专业知识”的看法
在《中学教师专业标准（试行）》中，“专业知识”这个维度包括四个领域的内容，分别是“教育知识”、“学科知识”、“学科教学知识”和“通识性知识”。为了了解在物理教师和师范生看来，这四个领域的知识有着怎样的重要性等级（5表示非常重要，4表示重要，3表示一般，2表示不重要，1表示完全不重要），我们分别让物理教师和物理师范生给出自己的判断，结果如图3所示。
可见，物理教师和师范生认为这四个领域的知识都很重要，其中学科知识和学科教学知识的重要性等级明显偏高。稍有不同的是，在物理教师看来，学科教学知识最为重要，而在师范生看来学科知识最为重要。
3.4 物理教师和师范生对“专业能力”的看法
在《中学教师专业标准（试行）》中，“专业能力”这个维度包括六个领域的能力，分别是“教学设计”、“教学实施”、“班级管理与教育活动”、“教育教学评价”、“沟通与合作”和“反思与发展”。我们用同样的调查方法，分别让物理教师和师范生对这六个领域能力的重要性等级做出判断，结果如图4所示（图中A、B、C、D、E、F分别表示上述六个领域的能力）。
可见，这六个领域的能力在物理教师和师范生看来都很重要。其中，在物理教师看来，重要性等级排名在前三位的是“反思与发展”、“教学实施”和“教学设计”，在物理师范生看来，重要性等级排名在前三位的是“教学设计”、“教学实施”和“沟通与合作”。显然，教学设计与实施的能力是物理教师和师范生公认的最为重要的能力。
4 对物理学科教师教育课程设置的启示
其一，对于物理师范生来说，若想站稳讲台顺利成为一名合格的物理教师，其基本功必须过硬，如板书板画的技能、语言表达的技能、物理实验的技能等都是作为一名物理教师必不可缺的基本技能。我们的调查表明，师范生对这一点也有充分的认识，因此，在物理学科教师教育课程的设置中，物理教学基本技能训练的相关课程应继续予以重视。
其二，在物理学科教师教育课程的设置中。应增加物理“学科教学知识”方面的课程。自上世纪八十年代美国学者舒尔曼提出“学科教学知识”的概念以来，国内外教育者对“学科教学知识”在教学实践中的重要意义已经达成共识。在美国国家科学教师培养标准中，对科学教师必须拥有的“学科教学知识”提出了明确而具体的要求。我国教育部2012年印发的中学教师专业标准中。也明确把“学科教学知识”列入了教师专业知识的领域之中。但是，从我们的调查结果来看，物理师范生对这部分知识的重要性认识还不够，因此，在以后的教学与课程设置中，应在“学科教学知识”方面有所加强。
探究式科学教育是在教师和学生共同组成的学习环境中，让儿童亲历科学探究的学习过程。它大致包括：根据实际情景、观察到的现象和可以获得的信息，从儿童已有的知识、对问题的了解和已具有的科学概念（想法）出发，提出问题；对问题的解答进行推测；为证实推测而设计实验或进行观察；收集和整理数据；得出结论和进行交流；提出新的问题……在有些探究课题中，还鼓励学生将学到的科学知识和日常生活相联系。
美国国家研究理事会在美国国家科学教育标准中给出了定义：探究是一种多层面的活动，他包括：进行观察；提出问题；通过阅览书籍和其他信息资源来了解什么是已经知道的知识；制定调查研究计划；根据实验方面的证据，评价已经知道的知识；用多种手段来搜集、分析和解释数据；提出解答、阐述和预测；交流结果。探究需要对假设进行证明，需要运用批判和逻辑思维，并考虑其他可供选择的解释。
在科学教育中，经常争论的问题是：探究式科学教育究竟是一种用来帮助学生更好地掌握知识的学习科学的方法，还是本身就作为一种课程的目标。〈科学课程标准〉认为，探究既是科学学习的目的，又是科学学习的方式。对年幼的学生来说，可能学习探究的过程比掌握具体的知识更应引起我们的重视。
我们认为，小学的科学教育中只是承担科学启蒙的任务，不追求知识的完整性和系统性的观点是不正确的。如果不是在儿童的认知发展规律和儿童已有的科学基础上精心选择和组织儿童探究的内容，而只是在课堂上采用零碎的、杂乱的案例，那么这样的探究式科学教育将会是效率很低的教育，也不可能达到培养儿童探究能力的目的。因此，在探究式科学教育中，需要把让儿童建立新的科学概念（想法）、改善和纠正已有的科学概念以及探究能力、科学态度的培养结合起来考虑。
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