宝山区干部教师继续教育培训课程

1. 宝山区干部教师继续教育培训课程 中小幼教师科学素质培训 （中小学教师组） 中央教科所全国科学教育师训计划专家组成员 上海市特级教师 宝山区少科站培训部主任 刘国璋

2. 全国中小学科学教育背景 全国有科学教育实验区十余个、科学教育实验基地学校七百余所。我区是全国第一个科学实验区，有基地学校十四所。在中央教科所课题领导小组安排下，我对云南昆明、湖北武汉、江苏昆山、辽宁鞍山、广东广州、北京等市作了多场专题报告和讲学，在各地产生了巨大反响。并对香港、新加坡学校进行了交流科学教育的经验和举措。

3. 在香港教育学院进行科学教育交流

5. 香港教育学院杨津博士在向全国首届科学考察团介绍香港教育学院杨津博士在向全国首届科学考察团介绍

7. 赴新加坡立华中学交流科学教育

8. 香港教育学院所培养的学生类似于我们大陆内地的师范生。这些毕业的学生将来的角色就是成为任教中学的物理、化学、生物及综合科学课程和小学常识课程的教师， 教学的目标为：发展中小学学生的科学知识、思维和态度；提高中小学学生对环境的认识及对环境的重视。课程的内容为：包括科学教育的理论；最新的课程发展和教学趋势；教学的取向和方法（这三部分，为了解决提高这些准教师的专业知识和专科知识）；著重探究学习（Inquiry approach）；设计有效而富创意的教具；单元和课堂教学设计；（这三部分，为了解决提高这些准教师的教学方法），以及教学实习（独立的一部分课程）。 就上述的做法，我们认为这是可借鉴的。这些学生从学院毕业后，进入中小学担任科学教育课程的教学，会很快地进入“教学状态”，而无需象我们的师范生进入学校后，仍需要进行这些方面的系统培训，才正式能进入“教学状态”。由此得出结论：我们的师范教育，必须要加强科学素质的培养，应增加开设科学教育教学的相关课程，来适应科学的突飞猛进、新课程改革目标、全民素质的提高的形势需求。

9. 立化综合课程框架示意图 它的核心为：“学而思”；（鼓励 学生学会关注、培养良好的惯性思 维、注重知识架构） 学校的人文科学、数学、华文、 科学、美学和语言艺术等教学是通过 学术课程，课程辅助活动，学生人格 发展与德育来加以完成的。 它的外围是延伸学习，提供给学 生充分的实践空间。 他们的课程设计是以哈佛大学教育系的 “为理解的教学”作为蓝本，并赋于自己的特色。即：为框架, 注重求问、探索和以学习进程为重心。 用启发性论题 、理解目标 、理解活动 、持续性评价 构成“为理解的教学”模式。 体验“真实的科学”需要探究。而科学探究学习活动正是为青少年提供了这一了解并实践上述“过程”的机会。当青少年在尝试像科学家那样进行探究的过程中，他们勇于探索的科学精神，严谨求实的科学方法，以及创造性地解决问题的能力，无疑都会得到升华和提高。 上述种种充满了STS的精神，充满了学于致用的内涵，更充满了贡献于社会的责任感。值得一提的是，该学校的海外学校交流计划，和学校创设的给学生和教师的激励机制，都是我们应该学习和借鉴的。

10. River Valley High School 立化中学 27 Apr 2007

11. School History 校 史 • Founded in 1956 (创建于1956年) • 1st Chinese government school (第一所政府开办的华文中学) • Special Assistance Plan (SAP) School (1979) (特选中学) • Autonomous School 1994 (自治中学) • Integrated Programme 2006 (立化综合课程)

12. School Vision 学校愿景 A COMMUNITY OF ACHIEVERS Rooted in Tradition, Equipped for the Future 根扎传统 开创未来 培育国家栋梁的园地

13. School Mission 学校的使命 To nurture bilingual, independent learners with integrity and a sense of tradition so as to produce useful citizens and leaders, ready to face the challenges of a changing world and to contribute significantly to society. 培育精通双语，并能够独立思考的学生, 培育为人正直，根扎传统的学生, 培育好公民和好领导, 能够面向多变时代的挑战, 对社会做出卓越的贡献

14. School Motto 校训 We shall uphold virtues and contribute to society. Through personal growth, we shall guide others in the quest for knowledge and wisdom. 立 德 立 功 化 愚 化 顽

15. 全 面 发 展 精 通 双 语 holistic development effective bilingual 培 养 精 英 贡 献 社 会 nurturing talents contribution to society 健 全 品 格 环 球 视 野 strong moral character global perspective School Values 办 学 宗 旨

16. “How Scientists Work”像科学家那样进行探究 • To hone science process skills and teach research skills through open-ended, inquiry-based activities. • 培养科学临床实验技术并通过以问答为基础的活动教导学生掌握探究技术

17. CID Science & Technology CID（科学和科技） • Forensic Science • Scents • Electronics

18. Junior Scientists Programme少年科研项目

19. Talent Management Programmes • Junior Scientists Programme 少年科研项目 • RV Innovators Programme 创新者项目

20. Mathematics Programme数 学 精 英 项 目

21. 台湾小学、中学、大学外景

23. 台湾的考察，我们感觉到：各地中小学，面积都不大，建筑也不现代化，而教室内供应学生实验探究的仪器设备、工具材料非常齐备，琳琅满目，体现了教育口号不多，实际教育教学工作扎实，学生兴趣盎然。

24. 第一章：教师的科学素质 ●本章分为三节。第一节 什么是科学素质？第二节 教师需要科学素质；第三节 如何提高教师的科学素质。 ●本章的主要教学任务是揭示科学素质的含义，如什么是教师的科学素质？提高教师科学素质的意义和如何提高教师的科学素质等问题的理解和把握。

25. 第一节 什么是科学素质？ 本节讲授内容，将帮助教师全面理解科学素质的含义，为进一步理解教师应具备的科学素质打下基础，同时也为全书确立一个核心概念。

26. 一、人人都需要科学素质 说起科学素质，势必会涉及到科学、技术、生产力等一些概念名词。 生产力 具有推动历史进步的能动作用 。 众所周知，物质生产活动是人类最基本的实践活动，生产力和生产关系的矛盾是推动人类社会发展的最终力量，这是马克思主义社会历史观的基石。人类从原始社会、奴隶社会、封建社会、资本主义社会到社会主义社会的进步，社会形态由低级到高级的更替，从根本上说都是社会生产力不断发展的必然结果，都是不同历史时期代表当时先进生产力的阶级推动历史进步的能动作用的结果。

27. 科学技术 推动社会生产力发展的“最具革命性的有力杠杆”。 是什么在推动人类社会不断用先进的社会生产力取代落后的生产力呢？主要是科学技术的发展进步。人类社会从最早的石器时代、青铜器时代、铁器时代，到蒸汽机时代、电气时代、原子时代，一直到信息时代，科学技术一直都是推动社会生产力发展的“最具革命性的有力杠杆”。 马克思、恩格斯在《共产党宣言》中曾对资本主义工业革命这一阶段的社会生产力发展作出了这样高度的评价：资产阶级在它的不到一百年的阶级统治中所创造的生产力，比过去所有时代所创造的全部生产力还要多。 科学技术本身就是生产力

28. 为什么说科学技术是生产力？ ●从“昨天”的人类社会历史看 科学的诞生和发展可以说是人类有史以来最为辉煌的文化成就和智力成就，与此同时，相伴而生的技术革命为人类带来了改造自然世界的巨大能量，以及前所未有的繁荣和财富。 ●从“今天”的人们现实生活看 今天，科技的发展已经深刻地改变并塑造了人类的生活环境，成为人类生活的根本组成部分。

29. （一）从生活离不开科学技术谈人人都需要科学素质（一）从生活离不开科学技术谈人人都需要科学素质 现在我们的生活可以说一刻也离不开科学技术。 民以食为天，吃饭离不开煤气灶、微波炉、饮水机、冰箱； 衣服脏了放入洗衣机； 晚上照明离不开电灯； 了解新闻信息和娱乐缺少不了电视机、电脑、照相机、MP3； 通讯离不开电话、移动手机、宽带网、传真机、可视电话； 出行少不了汽车、船、火车、飞机、轨道交通等等。 作为一个现代人，如果不具备应有的科学素养，不会使用这些科技成果的话，其生活质量就会受到很大的影响。

30. （二）从社会国家的发展讲人人都需要科学素质（二）从社会国家的发展讲人人都需要科学素质 （从现实性、紧迫性、必要性三方面谈） 现实性 科技的高度发展也已经成为发达国家的标志，成为国家经济发展、社会繁荣的推动力，成为人类社会的第一生产力。因此可以说，我们仍然生活在科技的时代，科学技术的发展仍然是人类社会发展的巨大原动力。这就是今天人类社会的客观现实。

31. 紧迫性 中国经过前人的努力，加上改革开放以来的飞速发展，我们在科技方面已经取得了长足的进步，并且在某些领域创造出了举世瞩目的成就，为我国经济的持续高速发展做出了巨大的贡献。但是从总体上看，与发达国家相比，我们国家公众的整体科学技术知识水平还比较低，科学素养不高，例如：

32. 在基础研究领域，我国仅有15％的学科接近国际先进水平；在基础研究领域，我国仅有15％的学科接近国际先进水平； 在应用技术领域，我国的发明专利总数只相当于美国或日本的1／30；

33. 在全国发明专利中，外国企业和个人的发明专利在信息技术领域占到90％，在生物领域占到87％。在全国发明专利中，外国企业和个人的发明专利在信息技术领域占到90％，在生物领域占到87％。 核心技术的缺乏，导致我国在国际竞争中面临日益森严苛刻的技术壁垒和专利壁垒。 信息产业领域的“空芯化”就是一例，凸显这一问题的严峻性。 这是制约我们经济发展的一个不可忽略的因素，也是社会主义事业发展道路上的巨大障碍。

36. 必要性 1、当今世界，科学发现、技术发明与商品化产业化之间的关系越来越紧密，科技成果转化为现实生产力的周期越来越短，科技进步和创新越来越成为经济社会发展的重要决定性因素。 我们必须敏锐地把握当今科学技术发展的大势，充分估计未来科学技术发展对人类社会的巨大意义，增强紧迫感和忧患意识，瞄准世界科技的先进水平，紧密结合我国发展的实际要求，奋起直追，锐意进取，努力开创我国科技事业蓬勃发展的新局面。

37. 2、从历史上看，我们国家虽然取得过辉煌的技术成就，但是并没有产生出系统性的科学理论和体系，没有产生过近代欧洲所诞生的那种科学。2、从历史上看，我们国家虽然取得过辉煌的技术成就，但是并没有产生出系统性的科学理论和体系，没有产生过近代欧洲所诞生的那种科学。 可以说，我们国家并没有深厚的科学传统，尤其是科学理性的传统，而且，因为近代的落伍，几百年来，我们的整体技术、特别是现代高科技技术已经远远落后于发达国家，技术传统也显得非常薄弱。 另外，科学技术总是最先被少数的科技工作者所拥有、掌握，而科技的发展要靠全社会的力量，科技对社会的作用也必须借助于社会的力量。这就要求科学技术必须变少数人掌握为多数人掌握。 因此，对于我们国家的社会主义建设来说，向广大公众普及科学技术知识、传播科学理性等无疑具有相当的必要性，也是我们社会当前的客观现实之一。正是因为这个普适性的需求，我们才有必要让所有人，包括学生和老师都具备科学素养。这是为什么在普教阶段需要特别注重科学教育的核心前提之一。

38. 二、正确认识科学素质 科学素质是一个重要的概念，已成为日常生活中公民素质的重要方面，是一个深入人心的教育口号（Laugsksch,2000）。小到公民个人的生活，大到一个国家和社会的全面发展，都和科学素质紧密联系在一起。 但是科学素质却不是一个简单而明确的概念，无论是国际还是国内学者对此问题均有不同的认识和理解。

39. （一）较有影响的米勒对科学素质的多维度定义（一）较有影响的米勒对科学素质的多维度定义 科学素质的概念纷繁复杂，在对科学素质的研究中，较有影响的是国际公众科学素质研究中心主任、美国芝加哥学院副院长乔恩.米勒教授（Jon D. Miller）对科学素质的多维度定义和一套实际可操作的测量方法（Miller,1983）。他在“当代情景”下了定义科学素质概念的三个维度，即对“科学素养”的认识为三个方面了解：

40. 第一，是了解科学技术的基本术语和基本 科学观点； 作为一个公民，并不需要他了解很多的科学知识，事实上也是不可能的。 但是，要知道基本术语和基本观点，如果不知道DNA是与生物学有关，电脑软件绝不是电脑中很软的零件，那么，这个公众就丧失了通过大众媒介获得科学技术信息的能力。他的科学素养的提高也就无从谈起。

41. 第二，是了解科学的研究方法和科学 研究的过程 ； 科学有失误，但是伪科学却永远也“不会失误”。恰恰是因为科学有失误，才说明科学是一种人类对客观事物的探究过程，而探究是必定会有失误的。科学就是在不断失误的过程中接近其结果的。怪不得牛顿说他是站在巨人的肩膀上取得的成功。科学的探究过程本身是科学本质决定的。这个本质就是怀疑、假设、实验、论证、检验结果，原则则必须是公开性、允许论证、其结果必须是可重复的。

42. 第三，是了解科学对社会的影响和作用。 科学自从约400年前推翻了神学的精神统治地位后，科学带给人们的不仅是物质的丰富和生活工作的舒适，更重要的它使得人类获得了精神上的解放。具备科学知识不一定具备科学素养，具备科学素养一定要具备获取基本科学信息，能感悟科学的价值观，并能够运用这种价值观审视社会和我们周围事物的意识。 米勒教授的“公众理解科学（PUS）”模式已逐步被国际社会所认同，并且日益成为各国测定和比较公众科学素质的基本参照标准。

43. （二）国内外有关科学素质的一些具有代表性的理论学说（二）国内外有关科学素质的一些具有代表性的理论学说 锥体三角顶端为行为。也就是一个人科学素养被他人可见的外显结果 1、锥体三角型学说 （见右图） 行为 平面三角一为科学思想和态度； 二为科学知识； 三为科学技能； 构成一个相互支撑的基础，形成三足鼎立要素。 态 度 技能 知识

44. （同心圆学说，把科学素养的基本结构，用三个同心圆来表示。可以说是一个包括科学观、科学知能、科学行为的综合结构。）（同心圆学说，把科学素养的基本结构，用三个同心圆来表示。可以说是一个包括科学观、科学知能、科学行为的综合结构。） 2、同心圆学说 外围部分是科学行为与习惯。 科学行为 科学观； 科学行为与习惯 最核心部分是科学精神、态度和价值观； 科学知识与技能 科学知能， 科学精神 态度价值观 中间部分包括科学知识、技能、方法、能力； 科学方法和能力

45. 同心圆学说科学素养的基本结构之间的关系： 如果，把科学精神、态度与价值观称为科学观，把科学知识与技能、科学方法与能力称为科学知能，把科学行为与习惯简称为科学行为的话。那么，科学素养可以说是一个包括科学观、科学知能、科学行为的综合结构。这个结构以科学观为核心，以科学知能为基础，以科学行为的养成为标志，形成整体功能。 同心圆学说最终认为，科学观对人的认识与实践活动有决定性的导向作用，它是科学素养的核心与灵魂。科学素养的发展又以科学观为动力，以科学知能的掌握与积累为基础。而良好的科学行为与习惯的形成，才是真正意义上的人的科学素养提高。

46. 3、梅花型五要素学说 科学品质 在这五大要素中，科学知识起着基础性的作用，是培养和形成其他要素的载体；科学能力是核心，包括各种科学思维能力和科学实践能力等内容；科学方法是科学素养的重要组成要素，是科学的认识方法；科学意识和科学品质是科学素养的重要表现形式，其中 科学能力 科学意识 有机整体 科学知识 科学方法 意识包含科学的世界观、在社会生产及生活中有理解和应用科学的意识等内容，科学品质主要指科学态度、精神以及对科学的兴趣、情感、动机等内容。

47. 2000年中国科学技术部连同教育部、中宣部、中国科协和共青团中央5个部门组织了有关专家，根据中国青少年科普活动实际状况，制定了《2001——2005年中国青少年科学技术活动指导纲要》和《2001——2005年中国青少年科学技术活动内容与目标》（国科发政字[2000]516号）。2000年中国科学技术部连同教育部、中宣部、中国科协和共青团中央5个部门组织了有关专家，根据中国青少年科普活动实际状况，制定了《2001——2005年中国青少年科学技术活动指导纲要》和《2001——2005年中国青少年科学技术活动内容与目标》（国科发政字[2000]516号）。 这两份文件都将科学素质的内涵定为：科学态度；科学知识、技能；科学方法、能力；科学行为、习惯。这四个部分中，以科学态度作为核心；科学知识、技能，科学方法、能力是基础；科学行为、习惯为外露的标志。形成一个综合性的整体目标。 我们认为，代表国家政府下发的文件，应该说是有一定导向性的。而且，在制定该两个文件前，组织邀请方方面面（有教育、宣传、科协、科委、共青团条线或阶层）的专家共同来完成的，带有一定权威性。至少在目前阶段，可以减少对科学素养界定的争论。

48. 回顾国内外对科学素质内涵的理解，不难看出，不同文化背景下对科学素质的理解是不完全相同的。以历史的、文化的观点认识科学素质是一种合理的方法。科学素质的内涵不是永恒不变的，而是可以变化的，随着社会的发展，人们对科学素质的理解渐次扩充、完善。回顾国内外对科学素质内涵的理解，不难看出，不同文化背景下对科学素质的理解是不完全相同的。以历史的、文化的观点认识科学素质是一种合理的方法。科学素质的内涵不是永恒不变的，而是可以变化的，随着社会的发展，人们对科学素质的理解渐次扩充、完善。 目前，我们对科学素质的概念及其内涵做出如下界定：科学素质是指人们在社会生产、生活中通过学习和实践逐步形成的具有综合科学知识、科学精神和科学实践能力的以及利于社会进步的潜能和影响力。

49. 三、基础教育阶段科学教育的目标 基础教育阶段的科学教育，采取了分阶段的方法： ◎逐步培养青少年 具有从事科学技术活动的基本技能； ◎使青少年逐步养成 科学的思维习惯，掌握科学方法，提高他们运用科学方法分析问题解决问题的能力； ◎培养青少年 具有严谨、求实的科学态度和科学行为习惯； ◎逐步培养青少年 对科学的兴趣和爱好，帮助青少年逐步树立和科学的观念和精神，初步理解科学的观念和精神，初步理解科学技术与社会的关系，为他们今后创造性地从事或参与科学技术活动和社会实践打下基础。

50. 在上海市教育委员会颁布的《上海市中小学自然科学学习领域课程指导纲要》中对科学素质就有明确的要求。在上海市教育委员会颁布的《上海市中小学自然科学学习领域课程指导纲要》中对科学素质就有明确的要求。 （一） 总目标 通过自然科学学习领域课程的学习，学生应该： 1、增强对科学的好奇心，对科学的内在兴趣，养成主动学习的习惯。 2、养成敢于批评质疑的科学精神和求真求实的科学态度。 3、掌握基本的科学概念、原理和技能。 4、初步具备科学探究和解决问题的能力。 5、善于表达沟通，具有合作的意识与能力。 6、了解科学、技术与社会的相互关系，初步具备对社会和、个人生活中有关科学技术问题进行决策的能力。 7、爱护环境，珍惜资源，尊重生命，热爱祖国，形成弘扬中华民族精神、包容多元文化的国际意识。