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中学生物教师科学素养现状调查与思考
一、问题的提出
科学素养(scientificliteracy)是一个很难确切说明的概念,具有非常深刻而丰富的内涵。1996年《美国国家科学教育标准》指出“:科学素养是指对做个人决定、参加公民和文化事务、进行经济生产所需的科学概念和科学过程的理解,以及各种相应的具体能力”。现在国际上公认的是Miller界定的科学素养,它有三个方面的含义,包括对科学术语和概念的基本理解(即科学知识),对科学探究方法和程序的基本理解(即科学方法),对科技对社会的影响的基本了解和意识(即科学态度)。目前我国国内多数人认可的解释是:科学素养是指了解并能够进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。
科学素养最基本的含义是指学生能够合理地将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。在科学技术日益深刻影响我们生活的今天,一个人科学素养的高低,对于现代人在社会中的生存
和发展是至关重要的。新一轮课程改革中,培养学生的科学素养是生物课程的主要目标与任务。生物课程改革强调提高全体学生的生物科学素养,获得生物学的基础知识和基本技能,养成科学思维的习惯,理解人与自然和-谐发展的意义,提高环境保护意识,初步形成生物学基本观点和科学态度。在目前众多的中学生物学教育教学研究和论著中,很大一部分是关于教师如何组织课堂教学、如何培养学生的创新能力、如何设计素质教育课堂等。实际上要解决这些问题,最首要的并不是要运用这些方法和模式,而是要彻底转变教师的观念和提高教师素质。教师素质是多难度、全方位的,其中科学素养就是教师素质的一个重要组成部分。中学生物教师应该具有一定水平和真正意义的科学素养,才能完成新一轮课程改革所赋予的“提高学生科学素养”的光荣使命。
作为新课程的实施者,科学知识的传播者,科学兴趣的启蒙者,科学方法的引导者,科学精神的弘扬者,中学生物教师的科学素养水平将直接影响科学教育的质量,影响学生科学素养的培养。因此,在衡量中学生物教师的整体素质的诸多要
收稿日期:20170221
作者简介:李 玲(1968),女,山东淄川人,硕士,淄博师范高等专科学校数理科学系副教授,主要从事生物教育研究。①本文为作者硕士学位论文的一部分。
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素中,科学素养是基石与核心。
就笔者目力所及,目前还缺乏对中学生物教师科学素养现状的专门研究和具体分析。本文旨在通过分析中学生物教师科学素养的现状,发现问题和不足,为提高中学生物教师的科学素养寻求有效对策和途径,为中学生物教师的进修和培训模式、为高等师范院校生物教育的改革提供一些建议和参考。从而,探索建立一个全面提高中学生物教师科学素养的培养体系,以尽快适应素质教育对生物教师在科学素养方面所提出的更高要求。
二、理论研究,梳理了国内外关于科学素养的概念、内涵的典型观点,从教育角度和生物学专业角度总结归纳出教师、特别是中学生物教师所必须具备的科学素养的结构。按照随机抽样的原则,采用自编的中学生物教师科学素养调查问卷,利用淄博市初、高中生物教师集中培训间隙进行调查,共发放问卷180份,收回问卷172份,有效问卷168份。
问卷分为三大部分:第一部分是受调查者的个人基本信息;第二部分由49个题目构成,调查了解教师们在科学知识、科学方法、科学态度、科学精神等方面的基本状况;第三部分由两个开放式题目组成,了解教师们的教育科研情况和继续教育状况及要求。正式调查前,我们先在本校附中进行试调查,以检验问卷的可信度。
通过对抽样调查结果的统计与分析,更加准确地了解了中学生物教师科学素养的现状,发现了存在的问题和不足,并提出了一些具有一定参考价值的建议和思考。
三、调查结果与分析(一)在科学知识方面
和中学其他学科教师。(见表1)
表1 科学知识回答正确率问题(举例)
所有的辐射都是人为造成的人类呼吸的氧气来源于植物被辐射过的牛奶经过煮沸后可以食用
热气流上升,冷气流下降发射火箭等探索活动影响气候
盐的成分是碳化钙钻石是非金属材料光速比声速快
植物在夜间的呼吸是吸进二氧化碳释放出氧气
正确率(%)
82.178.770.273.478.793.688.391.544.798.982.998.988.3
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但也应该看到,有些问题有近半数的教师回答不出,55.32%教师认为,火箭发射升空会影响气候。而且作为一名中学生物教师,竟然有一部分人对生物基础知识掌握不好,出错率最少的是2.13%,最多的达到29.79%,这不能不引起我们
足够的警惕和重视!(见表2)
表2 对生物学部分相关知识的回答正确率
问题(举例)
基因是DNA上有遗传效应的片段早期人类与恐龙生活在同一个时代
我们呼吸的氧气来自植物父亲的基因决定孩子的性别抗生素能杀死细菌和病毒人类是从早期生命进化而来的植物在夜间吸入二氧化碳,释放氧气
DNA是指控制生物遗传的主要物质
正确率%
92.693.678.770.278.781.988.397.9
掌握科学知识是提高科学素养水平的前提。调查结果显示,中学生物教师基本掌握了中学生物方面的科学知识,但对于其他方面的科学知识的掌握较差。在事实性知识的掌握上,中学生物教师要大大超过普通人群,有超过一半的题目的正确率超过80%,与公众科学素养调查数据相比明显偏高,也明显高于北京等地调查的小学教师72
(二)在科学方法方面
对于科学方法的理解方面,中学生物教师们的回答令人有喜有忧。如“高血压药物的疗效研究”一题,教师们答题的正确率高达91.49%!大大高于公众水平(42.6%),也明显高于其他的关于教师科学素养的调查报告中的数据。(见表3)
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表3 科学方法理解程度的选择率题目(举例)要确认一种治疗高血压的药物的疗效,您认为科学家最有可能使用哪种方法?
备选答案征求患者的看法用医学知识来断言此药有效将病人分成两组,一组服药,一组不服药,然后观察两组服药后的结果不知道
1.91.5
境及可持续发展等问题的关注程度远比公众积极。如“‘碱液使萝卜变蓝’说法”的反应一题“,相
信这一说法”的为7.45%“,很想试试”的为31.91%“,有机会做个试验”的占32.98%“,一定做个试验”的占27.66%。结果表明,不具有科学兴(只有7.45%),,我们的24.47%,超过一半%)选择“数学界大多数人的肯定”,“一个学生给出的证明”。当然,教师们并不崇尚权威,选择“数学权威”的只有8.5%,这也算是令人可喜的一面。
选择率(%)
0.66.8
,!,自变量、因,所以对教师们进行了这方面的调查,结果只有36.17%的人能够正确回答。其他几个相关题目的正确率均未超过40%,最低的只有11.7%!这些数据表明,我们的中学生物教师对科学方法的理解不均衡,很多方面仍非常薄弱和缺乏。
(三)在科学态度、科学精神方面
我们的中学生物教师对科学于社会的作用采取了非常乐观的态度,对科学技术、信息技术、环
题目(举例)您是否对教材中某些知识点持怀疑态度?
通过“对教材中知识点是否质疑”及“对质疑
知识点如何解决”两道题对教师的科学精神进行调查。结果表明,我们的中学生物教师具备一定的质疑精神、探索精神,而且能够积极主动地利用先进的现代化手段,比如上网,当然这可能与淄博市教育系统较早地实现了网络“校校通、班班通”有关。(见表4)
表4 教师的质疑精神、科学精神状况
备选答案从不
偶尔经常与同行商量自己查阅资料不需研究,按教材写信或上网与专家咨询、讨论
选择率(%)
0.091.58.542.638.33.215.9
如果您对教材中某些知识点产生过
质疑,您是如何解决的?
(四)在教科研及继续教育方面
有一半以上的教师认为其所在学校的教科研活动开展的不理想,接近10%的教师反映自己所在的学校几乎没有教科研活动。有近60%的教师从未写过或发表过论文,且多为年轻教师。绝大多数教师认为不能开展教学研究的原因是“工作任务繁重,没有时间和条件”,少数教师认为“自身水平有限”或“没有这方面意识”。
有近90%的教师表示“愿意参加继续教育”,且绝大多数是为了提高自身的科学素养和人文素养,以更好地促进教育教学工作;一部分教师是为了学历达标和评定职称的需要。教师们希望通过继续教育获得知识更新,不但要学习生物学新知识,而且对新课改、教育学、心理学、计算机等方面
的知识也表现出迫切的学习愿望。约有一半的教师希望通过“脱产学习”的方式参加继续教育,有接近1/3的教师希望参加“研究生课程进修班”。
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四、思考和建议
从以上调查结果看,目前生物教师科学素养现状已难以适应课程改革的发展趋势,必须尽快地从教育的外部环境和内部机制对生物教师进行整体性、系统性、高层次、多途径的培训和提高。
(一)加快推进考试制度的改革
在全面推行生物新教材的今天,考试制度改革相对滞后,使得社会、家长对教师的评价尺度仍依赖于中考、高考升学率的高低,导致教师无法舍
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弃“应试”教育,树立新的教育观,应用现代教育手段和教育形式。大部分教师在理想和现实中徘徊,教师既要设法提高自身的科学素养以适应课改,又要找出一种简便的方法来应付各种考试,以获得一个好的卷面成绩。所以,现行的考试招生制度已成为推进素质教育改革、提高生物教师科学素养的瓶颈。打破这套“一卷定高低”的旧考试制度,建立一套适合目前课改的新考试评价体系,是中学生物教师最大的呼声,也是教师提高科学素养、课堂教学改革走出困境的动力所在(二)续教育的功能进作用,。
1、知识更新是中学生物教师继续教育培训的一个重要内容。生物学是当今发展最快的一门科学,绝大部分生物科学的知识是在本世纪50年代以后获得和形成的,占现代生物学知识的90%以上。因此,知识更新是中学生物教师继续教育培训的一个重要内容。但是,继续教育又绝对不是简单的知识更新,还包含着极其丰富的内容。考虑继续教育培训时,要同时考虑培训对象的实际,针对不同培训对象和他们的不同需求来安排培训内容。对于刚从教不久的年轻教师,缺少教学经历和经验,所以针对他们的培训应侧重以下内容:教材分析与研究、生物教学方法、生物实验技能、生物教具的制作等,以帮助他们迅速进入角色,提高教学质量。对于取得中级职称的中青年教师,已经积累了较为丰富的知识和经验,具备驾驭课堂的能力。所以,针对他们的培训应侧重新知识的扩充,如生物科学发展新动向、新知识、科研论文写作、应用生物学知识以及大学没有学过的知识的查缺补漏等。对于取得高级职称的中老年教师,经过长期教学实践的磨炼,教学技艺纯熟,课堂教学驾轻就熟。因而,针对他们的培训应侧重生物发展的尖端知识,例如生物工程和基因工程、人类遗传、近代生物实验技术、计算机辅助生物教学、生物科学论文写作等。
华东师范大学的陆建身教授对生物学教师的专业提高提出了自己的见解,他认为“生物学教师专业发展应当走实践研究者的道路,专业提高的内容大致包括专业基础课程、实验和实践课程以及根据个人特长爱好和教学需要的选修专题课程三大类,当然,还应当掌握生命科学和与生命科学74
相关的前沿科学进展动态。”
2、中学生物教师的继续教育培训要重视以学
校为主体,同时校内培训与校外进修要相结合。要提倡以“参与式”为主运用多种培训模式,针对中学生物教学中面临的一些问题提炼培训主题,设计解决问题的步骤和方案,动,要求大学教,中学生物教师能到大学,中学与高师不仅在理论层次上,更重要的是在实践层次上紧密结合起来,这样才能既提供理论的指导,同时又能解决实际问题。要致力于职前教育与职后教育的一体化,即“培养———使用———在职教育”一体化,这样才能满足中学生物教师作为专业人员需要终身学习、不断提高的需求。
3、可以通过培养高层次专业人才的方式提高中学生物教师的科学素养。培养的方式主要有三种:招收全日制的教育教学硕士研究生、在职教师的教育硕士学位研究生教育、在职教师的硕士研究生理论课程班。
4、对中学生物教师的继续教育培训应当坚持有层次、分级别进行。省级教育学院拥有先进的教学设施、实验设备、丰富的图书资料等,条件相对较好,又拥有一支高素质的教授、副教授组成的教师队伍,科研和教学实力雄厚,应当义不容辞地承担起对中学高级、中学一级生物教师的继续教育培训责任。培训的对象还应该包括全省各地生物教学骨干、各地生物教研员,以及下一级教育学院和教师进修学校的生物教师。他们回到工作岗位后,还肩负着二次培训的任务。下一级教育学院和各类教师进修学校,具有熟悉当地中学生物教师情况和中学生物教学情况的优势,应因地制宜地切实按照中学生物教师的需要,承担起对中学二级生物教师和中学生物新教师的继续教育培训。
教育行政部门在组织中学生物教师进行继续教育培训时,应该尽可能地站在教师的角度思考问题,能够以教师发展为本,能够回归人文关怀,通过各种途径、创造各种条件,最终达到促进生物学教师的专业发展与提高的目的。
(三)鼓励教师进行岗位自我培训生命科学是当今发展最快的学科之一,新知识新技术层出不穷,不学习就不能适应形势的发
展。作为一名中学生物教师,只具备本学科的专业知识是不够的,必须不断更新自己的知识,对本学科领域科学发展的程度有所了解,接受新思想、新知识、新方法;同时由于各学科间的互相渗透日益加深,还要求教师对临近学科有所了解,既能“一专”,又有“多能”。所以,每个中学生物教师都需要具备再学习的能力,按照科学的学习方法,进行经常的、自觉的、是岗位上的自我培训。要做到能懂相关资料,并能钻进去。
1、从教育工作方面说,教育学、心理学、,论,,、寓教于乐。同时,、体育、娱乐和社会活动的一般常识,有较高的业余文化生活修养,有组织学生开展各项有益活动的能力。
2、从教学工作方面说,每一位中学生物教师既要具有一般教学能力,即判断问题准确、分析问题透彻、解决问题科学、组织教学生动活泼、语言表达流畅、板书规范,具有熟练地运用现代化教学手段特别是运用计算机的能力;又要具有生物学科的特殊教学能力,如熟练的实验操作技能、实验设计能力及课题研究的能力等等。这些能力的形成主要还是靠在教学活动中进行岗位培训。学校要制定出教师认同的目标,在教学过程中严格要求,并开展大练基本功活动,定期考核、及时评价,甚至还可以通过竞赛等形式训练基本功,以提高自身能力。
3、为了适应不断提高教学水平的要求,中学生物教师必须训练和提高自己的教育科研能力。既要具有敏锐的洞察力,要善于发现问题,判断准确,及时认定解决问题的方向及方法;也要具有创新能力,大胆提出各种构想,用科学的教学理论指导教学改革;还要具有实践能力,把教学改革的方案付诸实施,善于分析、指导、改进教改实验过程的进行,善于总结、评估。要做个“有心人”,不但要发现问题、解决问题,还把问题上升到理论高度,及时归纳、总结、整理,形成有一定理论水平和应用价值的文章,同行之间相互交流,以利于共同提高。
具体方法有很多,如:听专题报告或讲座、参加相应的培训和学习、个人自学、参加考察、读报刊杂志、到图书馆或书店看书、看电视节目(如CCTV的“走进科学”“科技与发明”“人与自然”等)、网上查询、听课或做实验、调查工厂、农村、社
区中科技与生产相结合的实例等等。
(四)深化高师院校生物教育改革
生物教育是科学教育的重要组成部分,高师生物教育是基础生物教育的“工作母机”。生物专业师范生的科学素养如何,不仅关系到其自身的发展,高。,、知识面宽、能、知识结构合理的。
1、专业必修课课程设置求精不求多,增加科学素质教育类的选修课和自修课的比重〔增设科学技术概论、科技史、信息科学技术与当代社会、生命科学概论、互联网及其应用、科普读物、科技发展新动态、国内外最新的科研成果、生物实验的操作与设计思想、科技的发明与创造等课程〕,由学生自由选修,以拓宽师范生的知识面,体现师范生知识的广博性,适应目前生物新教材对教师知识结构的“专与博”相统一的要求。
2、加强师范生科研能力培养,建立教科研活动的激励机制。许多师范生认为自己毕业后从事教师职业,搞不搞科研无所谓,对当前基础教育改革的趋势缺乏了解。调查中发现相当部分的生物教师不会撰写论文、著作,或者写不出较高质量的文章,没有能力进行课题研究,这与他们在大学里缺乏这方面能力的训练和科研意识薄弱有直接关系。建议各高校尽快建立师范生科研活动的激励机制,聘请学校里有经验的专家、学者举办专题讲座,指导师范生进行合理选题、积累资料、撰写教学论文等,并且定期举办“优秀论文”评选。对优秀课题进行立项,对优秀的教科研成果不仅要奖励,而且要与评优和奖学金挂钩,以充分调动师范生的科研积极性。
3、培养学生的实验意识和实验能力。科学实验是实践的基本形式之一,这就要求高师生物专业的学生要有强烈的实验意识和实验能力。通过实验要使学生对生物科学产生浓厚的兴趣和爱好,激发他们的求知欲,培养他们良好的实验技能。同时,要使学生的思维能力、洞察能力进一步发展,科学方法得到熏陶和训练,实验经验也得到积累。高师生物实验教学要淘汰一些陈旧、落后、重复的验证性实验,增加一些代表生物学科前沿领域、应用性较强的综合性、设计性实验。从而,锻炼学生的实践能力,培养其严谨认真的科学作风和创新思维的整体科学素养。
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