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回望三年来的科研历程,是我们对建构主义的学习与教学方法探究的过程;是我们以学生为本积极促进其科学素养的提高的过程;更是我校把计算机教学和应用作为我校教育教学创特色上水平、实施素质教育突破口,并以此溶入我校的教育改革和科研工作的过程。
一、课题立项的背景
在世界高速发展的今天,科技已融入我们生活的方方面面,在给我们带来极大便利的同时,也促进了经济和社会的发展。邓小平同志曾经提出:科技是第一生产力。由此可见,科学技术是一个国家和民族崛起的动力,而具备一定科学素养的人则是动力的源泉。在这样的背景下,世界各国都注重培养本国公民的科学素养。在传统的课堂教学中,学生科学素养的培养主要是依赖于科学课程,然而在科学课程的教学过程中,重科学知识的传授,轻科学情感与价值观、科学与社会的关系等方面的培养,这严重阻碍了学生科学素养的整体而全面的发展。在这种背景下,通过实际调查和文献分析发现,在中小学的其他课程的教学中,尤其是信息技术课,对有关科学素养方面的内容的涉及则更为有限。
基于此,探讨信息技术课能否提高学生的科学素养?信息技术课对提高学生科学素养的哪些方面有效?这对于改革传统的信息技术教学,深化信息技术课程改革都是具有十分重要意义的。本课题的研究也是在此基础上展开的。
二、课题研究的目标与具体作法
1、研究目标与内容
本论文的研究目标:在对科学素养理论的研究的基础上,通过测量调查了解中学生科学素养的原有水平,然后选取实验班进行教学控制,分析验证相对于传统一般的信息技术教学,是否有助于提升学生的科学素养,进而验证,通过教学控制的信息技术课对学生科学素养的哪些方面有所提高,从而为信息技术的教学改革提供直接经验或作参考依据。
课题研究的主要内容:
1) 探索中学阶段学生科学素养的一些评价方法,为科学素养的测量提供依据。
2) 利用信息技术教学课堂,对课程内容进行整体教学设计,探讨分析培养学生科学素养的途径与方法。
3) 结合各级中小学生电脑制作活动,积极开展信息技术课外活动,探索一些对普通中学课外活动有推广价值或指导意义的教学方法。
4) 收集、对比经过实验实施的实验班级与非实验班级的科学素养测量数据,采用目前较先进的SPSS17.0统计软件进行数据分析,为课题实验效果作科学性评价。
2、具体作法
实验对象:初中学生,年龄集中在11-13岁。
1) 研究方法:在实验过程中,我们将实验对象分为实验组和控制组,通过对两组对象进行不同的教学实验和严格的前测与后测。检测的方法采用随机抽样调查法、观察法、测验法、对比法、个案研究法,并对干扰因素(如偏科思想、硬件配置、学生个性差异等)进行了严格控制,定期进行横向对比、汇总和作出阶段性小结,并探究对学生的科学素养作合理评价的方向与方法。
2) 核心概念界定:1983年,国际科学素养发展中心主任米勒(Miller)总结了已有的理论和实证研究,在《科学素养:概念和经验的回顾》一文中界定了科学素养的内含,提出了科学素养概念的三维模型:①关于科学概念的理解;②关于科学过程和科学方法的认识;③关于科学、技术和社会的相互关系的认识。
我国教育部2006年10月在《国家科学课程标准(7-9年级)》中指出,科学素养包括科学探究(过程、方法和能力),科学知识与技能,科学态度、情感与价值观以及对科学、技术与社会关系的认识等。
综上我们可以看出,由于国内外各个组织或个人的文化、社会背景的差异,对科学素养的界定也不完全相同,但是它们之间也有很多共通之处。在本课题研究过程中,我们将科学素养的定义界定为三个维度:科学知识,科学情感与价值观,科学与社会的关系。
科学情感态度与价值观是指:通过对科学知识的正确把握,形成科学的信念和态度,主要包括好奇心求知欲,求真求实的客观精神,平等合作的精神,创新与批判等。
科学与社会的关系则是指:公众对科学技术发展的态度,社会责任感以及对迷信、伪科学的识别。
基于以上核心概念的界定,我们确定了用于测量科学素养的包含科学知识、科学情感态度与价值观、科学与社会的关系等三个维度的检测试题,用于课题的前测与后测标准,从而提高本课题研究对象的科学素养的测量的科学性。
三、课题成果,及其特色与价值
1、我们对科学素养的测量方法:在三年的课题实验过程中,为解决科学素养的测量问题,探究科学素养的评价方式,我们阅读了大量的文献资料,并对每年的初一新生都作相关测评,再不断调整测试题目的精准度,以提高测量的科学性。在科学素养的测量方面,目前在国际上得到广泛认可和使用的是美国米勒(Miller)教授提出的测量标准,我国也采用该标准分别于1992年、1994年、1996年、2001年和2003年对公众的科学素养进行了五次大规模的调查。但是,由于该标准的三维模型是针对成人来设计的,而我们的研究对象是中学生,因此,直接照搬具有一定的局限性。因此,我们针对中学生的年龄特征和知识结构,作了多次讨论和修改。
2、校本教材开发:为了促进实验班的学生的科学素养的提高,我们将科学素养的培养目标作为教学环节纳入到信息课的教学设计中,每节课有意创设一定的科学话题作为教学情境,并针对相关话题作信息收集和讨论,或利用多媒体信息强化学生对相关科学知识的认识与理解。从实验分析和实验过程来看,我们的课题预设与我们的实验结果还是存在一定的差距的,比如在促进学生的科学情感与价值观的形成这方面,预期与结果存在着一定的差距。可见,我们的课题策略对学生的科学情感与价值观的形成未产生明显的作用。尽管如此,我们通过课题实验和探究,我们认为学生的科学情感与价值观的养成可能与学生的家庭环境、成长背景,以及其年龄、身体发育过程等诸多客观因素有关,甚至可能与更多的因素有关,有待我们进一步的研究。也就是说我们发现,青少年科学素养的培养是一个比较复杂而值得全社会共同关注的课题,也是多学科相互配合共同努力长期合作的教育过程,有待我们每一位教育工作者长期不懈地关注与研究。
3、我们的思考:通过三年的基于信息技术课堂对学生科学素养的提高的实验与研究,我们对中学生如何提高其科学素养作了一次较为深入的剖析与研究,使我们对科学素养的形成有了较深刻的认识,并对信息技术课如何教和学生如何学,如何培养和提高学生的科学素养等问题有了新的认识与作法。尽管我们为课题做了许多工作和努力,实验效果仍不是非常明显,但是这个课题研究不失其意义,对我们将来的教学有十分重要的意义和收获。
一、课题立项的背景
在世界高速发展的今天,科技已融入我们生活的方方面面,在给我们带来极大便利的同时,也促进了经济和社会的发展。邓小平同志曾经提出:科技是第一生产力。由此可见,科学技术是一个国家和民族崛起的动力,而具备一定科学素养的人则是动力的源泉。在这样的背景下,世界各国都注重培养本国公民的科学素养。在传统的课堂教学中,学生科学素养的培养主要是依赖于科学课程,然而在科学课程的教学过程中,重科学知识的传授,轻科学情感与价值观、科学与社会的关系等方面的培养,这严重阻碍了学生科学素养的整体而全面的发展。在这种背景下,通过实际调查和文献分析发现,在中小学的其他课程的教学中,尤其是信息技术课,对有关科学素养方面的内容的涉及则更为有限。
基于此,探讨信息技术课能否提高学生的科学素养?信息技术课对提高学生科学素养的哪些方面有效?这对于改革传统的信息技术教学,深化信息技术课程改革都是具有十分重要意义的。本课题的研究也是在此基础上展开的。
二、课题研究的目标与具体作法
1、研究目标与内容
本论文的研究目标:在对科学素养理论的研究的基础上,通过测量调查了解中学生科学素养的原有水平,然后选取实验班进行教学控制,分析验证相对于传统一般的信息技术教学,是否有助于提升学生的科学素养,进而验证,通过教学控制的信息技术课对学生科学素养的哪些方面有所提高,从而为信息技术的教学改革提供直接经验或作参考依据。
课题研究的主要内容:
1) 探索中学阶段学生科学素养的一些评价方法,为科学素养的测量提供依据。
2) 利用信息技术教学课堂,对课程内容进行整体教学设计,探讨分析培养学生科学素养的途径与方法。
3) 结合各级中小学生电脑制作活动,积极开展信息技术课外活动,探索一些对普通中学课外活动有推广价值或指导意义的教学方法。
4) 收集、对比经过实验实施的实验班级与非实验班级的科学素养测量数据,采用目前较先进的SPSS17.0统计软件进行数据分析,为课题实验效果作科学性评价。
2、具体作法
实验对象:初中学生,年龄集中在11-13岁。
1) 研究方法:在实验过程中,我们将实验对象分为实验组和控制组,通过对两组对象进行不同的教学实验和严格的前测与后测。检测的方法采用随机抽样调查法、观察法、测验法、对比法、个案研究法,并对干扰因素(如偏科思想、硬件配置、学生个性差异等)进行了严格控制,定期进行横向对比、汇总和作出阶段性小结,并探究对学生的科学素养作合理评价的方向与方法。
2) 核心概念界定:1983年,国际科学素养发展中心主任米勒(Miller)总结了已有的理论和实证研究,在《科学素养:概念和经验的回顾》一文中界定了科学素养的内含,提出了科学素养概念的三维模型:①关于科学概念的理解;②关于科学过程和科学方法的认识;③关于科学、技术和社会的相互关系的认识。
我国教育部2006年10月在《国家科学课程标准(7-9年级)》中指出,科学素养包括科学探究(过程、方法和能力),科学知识与技能,科学态度、情感与价值观以及对科学、技术与社会关系的认识等。
综上我们可以看出,由于国内外各个组织或个人的文化、社会背景的差异,对科学素养的界定也不完全相同,但是它们之间也有很多共通之处。在本课题研究过程中,我们将科学素养的定义界定为三个维度:科学知识,科学情感与价值观,科学与社会的关系。
科学情感态度与价值观是指:通过对科学知识的正确把握,形成科学的信念和态度,主要包括好奇心求知欲,求真求实的客观精神,平等合作的精神,创新与批判等。
科学与社会的关系则是指:公众对科学技术发展的态度,社会责任感以及对迷信、伪科学的识别。
基于以上核心概念的界定,我们确定了用于测量科学素养的包含科学知识、科学情感态度与价值观、科学与社会的关系等三个维度的检测试题,用于课题的前测与后测标准,从而提高本课题研究对象的科学素养的测量的科学性。
三、课题成果,及其特色与价值
1、我们对科学素养的测量方法:在三年的课题实验过程中,为解决科学素养的测量问题,探究科学素养的评价方式,我们阅读了大量的文献资料,并对每年的初一新生都作相关测评,再不断调整测试题目的精准度,以提高测量的科学性。在科学素养的测量方面,目前在国际上得到广泛认可和使用的是美国米勒(Miller)教授提出的测量标准,我国也采用该标准分别于1992年、1994年、1996年、2001年和2003年对公众的科学素养进行了五次大规模的调查。但是,由于该标准的三维模型是针对成人来设计的,而我们的研究对象是中学生,因此,直接照搬具有一定的局限性。因此,我们针对中学生的年龄特征和知识结构,作了多次讨论和修改。
2、校本教材开发:为了促进实验班的学生的科学素养的提高,我们将科学素养的培养目标作为教学环节纳入到信息课的教学设计中,每节课有意创设一定的科学话题作为教学情境,并针对相关话题作信息收集和讨论,或利用多媒体信息强化学生对相关科学知识的认识与理解。从实验分析和实验过程来看,我们的课题预设与我们的实验结果还是存在一定的差距的,比如在促进学生的科学情感与价值观的形成这方面,预期与结果存在着一定的差距。可见,我们的课题策略对学生的科学情感与价值观的形成未产生明显的作用。尽管如此,我们通过课题实验和探究,我们认为学生的科学情感与价值观的养成可能与学生的家庭环境、成长背景,以及其年龄、身体发育过程等诸多客观因素有关,甚至可能与更多的因素有关,有待我们进一步的研究。也就是说我们发现,青少年科学素养的培养是一个比较复杂而值得全社会共同关注的课题,也是多学科相互配合共同努力长期合作的教育过程,有待我们每一位教育工作者长期不懈地关注与研究。
3、我们的思考:通过三年的基于信息技术课堂对学生科学素养的提高的实验与研究,我们对中学生如何提高其科学素养作了一次较为深入的剖析与研究,使我们对科学素养的形成有了较深刻的认识,并对信息技术课如何教和学生如何学,如何培养和提高学生的科学素养等问题有了新的认识与作法。尽管我们为课题做了许多工作和努力,实验效果仍不是非常明显,但是这个课题研究不失其意义,对我们将来的教学有十分重要的意义和收获。