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科学教育方法范文1
1、教育科学研究方法是指研究教育现象及其规律所采用的方法。中国教育科学研究方法是以为指导﹐采取多种方法﹐以探求教育内部各要素之间和其他事物之间的关系﹐以及教育的质与量之间的变化和规律。
2、古代的中国和西方﹐都有总结教育经验的记载﹐所用方法有的是有关事实的记录﹐也有初步的经验概括﹐但都没有形成一套科学的研究方法。随着资本主义生产的发展﹐教育事业的兴起﹐社会科学研究的调查法﹑文献法﹑历史研究法﹐以及自然科学研究的归纳法﹑实验法﹑统计法等﹐都先后进入教育科学研究领域。
3、特别是马克思﹑恩格斯创立的辩证唯物主义和历史唯物主义﹐为教育科学研究奠定了科学的方法论基础﹐使教育科学研究方法的使用进入了一个新的阶段。
（来源：文章屋网 ）
科学教育方法范文2
关键词：科学方法；化学教学；能力；提高
科学方法是指人们在从事科学研究的活动中所采取的途径、手段和方式，对教学来说，则是现代教学活动中学生获取知识的主要手段和重要工具。在化学教学中实施科学方法教育，可充分发挥学生的主体作用，有利于他们掌握正确的化学思维和方法，提高其学习化学和探究新问题的能力。因此，九年义务教育新课程标准中明确的把科学方法教育列为初中化学教学的一项重要任务，化学教材中也编入了大量关于科学方法教育的素材。那么，初中化学究竟应对学生进行那些方面的科学方法教育？如何实施这些教育？现结合自己的思考与实践，谈一些粗浅的看法。
一、科学方法教育的内容
1.科学的认识方法
2.实验方法
3.观察方法
4.思维方法
二、实施科学方法教育的几条途径
1.用科学的认识方法指导教学
科学方法是人们学习和认识化学的最规范、最优化的程序。化学教师要在科学认识方法的指导下组织教学，要使知识的呈现方式尽量与相应的认识方式一致，使学生使用科学的方法与通过科学的途径接受知识，并通过体会教师组织教学的思路和方法，潜移默化地接受科学方法教育。
2.充分发挥实验教学的作用
实验是一种重要的感性认识方法，具有重要的科学方法教育功能。实验教学是实施实验方法、观察方法教育的主要途径，是启发学生思维、进行思维方法教育的重要手段之一，因此，我们要充分利用实验教学，搞好这三方面的教育。要通过演示实验及学生分组实验教学，使学生掌握实验操作与记录的方法，逐步领会解决初中各类问题所依据的原理、各种实验所需要的实验条件等，要通过实验习题教学和指导学生做家庭小实验等，培养学生的实验设计能力；要加强实验过程中的观察方法指导，培养学生广泛的观察兴趣、合理的观察习惯，使其逐步掌握各种观察方法和技巧；要培养学生边实验、边观察、边思维的良好习惯，注重实验、观察过程中的思维发展，做到实验、观察、思维三者的有机结合。
3.强化思维方法教育
思维方法是科学方法教育的重要内容，思维方法的教育应体现于教与学的各个方面。教学中，要充分体现重视思维方法的教育，对每一个知识点，都要设计出合理的思维程序去组织教学，让学生始终在有思维积极参与的情况下，主动的学习。要善于采用创设问题情境等手段启发学生的思维，调动学生思维的主动性。要让学生通过各种科学的思维方法去形成知识，在知识的形成过程中逐步掌握各种基本的思维方法。例如，在学习碳的化学性质时，可根据碳和氢相似的特点，引导学生得出“碳与氢气的化学性质相似”的结论，使学生通过联想氢气的化学性质来学习碳，这样不仅降低了教学的难度，而且能使学生逐步掌握类比思维的方法；对化合反应、氧化反应、质量守恒定律、酸碱盐的通性等许多知识，可引导学生从一些具体的事例入手去归纳总结，从而教给学生归纳思维的方法；经常引导学生对相近或相关知识进行比较，找出其相同点、不同点及联系，对同一类群知识按一定层次进行逐级分类，找出知识间的包容隶属关系，使知识条理化、系统化，学生就能逐步学会比较——分类思维法等。要加强知识应用与训练环节的思维训练，搞好思维方法的应用与实践，要通过科学的训练，培养学生良好的思维品质，不断提高学生运用科学思维方法学习化学和研究新问题的能力。
4.引导学生善于总结并运用规律，掌握研究问题的一般方法
化学中有许多重要的规律，可为人们研究各类问题提供一定的思考程序和思维模式，遵循这些规律去学习和研究化学，可简化人们的认识过程。因此教学中，一方面要积极引导学生善于发现与总结规律，初中化学教学中除让学生认识前面所述的两条重要规律外，还要特别注意在习题教学中引导学生总结各类典型习题的解题规律；另一方面，要指导学生学会利用规律去研究与解决问题，不断提高学生运用规律解决问题的能力，使学生在学习与研究问题时，有章可循、有章会循。
5.重视化学史教育，学习化学家研究化学的方法
化学发展史中包含着许多科学方法教育素材。通过化学史教育，可使学生了解各种科学方法在化学发展中所起的作用，并自觉地学习化学家研究化学的方法。例如，通过空气成分发现史的教学，可使学生了解拉瓦锡正是利用科学的定量实验方法，通过对大量事实的分析、综合与归纳等才提出了科学的燃烧学说，从而使学生认识到实验方法及思维方法在化学研究中的作用。又如，对原子、分子发现史的教学，通过向学生介绍人类首先从各种自然现象及客观事实出发提出这一认识过程，使学生从中领悟到人类对化学概念及理论的基本认识途径和方法等。
科学教育方法范文3
[论文关键词]教育科学 量化研究 文献研究 思辨研究 质化研究
教育学科理论和体系的建构，依然是今天教育研究者的一项重要使命。教育学学科界限的模糊性，决定了其研究方法的多样性和复杂性，研究方法的科学性则是教育科学理论建构的根本有效路径。
一、教育科学研究方法的多样性及其分类
如果将教育学科归为社会科学范畴的话，那么，社会科学研究中最基本的研究方法即量化研究、质化研究和文献研究方法，理应成为教育学科研究中的重要研究方法和手段。而思辨研究依然会是教育学科研究中一种不可或缺的研究方法，因为教育研究者面对的是一个有意义的、价值关涉的教育世界，教育学科所蕴含着的人文精神和人性特质，使它与人文科学有着天然的联系。
因此，教育科学研究方可归纳为四大基本类别：量化研究方法(实验法、定量调查法、数理分析和测验等)、质化研究(人类学方法、定性调查法、个案研究法)、文献研究方法(历史研究法、比较研究法)和思辨方法(注重纯粹的逻辑推理的一种哲学思辨)。虽然，量化研究与文献研究、定性调查法等一样，都具有一定的科学属性，具有可积累性、可修正性等特征；都强调对资料数据的科学收集和有效占有，通过严密可靠的数据资料为寻求事物间的规律性联系和科学性结论提供必要的事实和依据(当然，量化研究通过观察、调查和测量所得出的相关数据属于第一手资料，历史研究和比较研究中的数据则主要来自于文本，属于第二手资料)，但由于研究技术、手段、方法的差异性，决定了它们属于不同的研究方法类型。
二、量化研究的广泛使用是教育科学研究日趋成熟精细的标志
广义上的实证研究包含量化研究和质化研究。学者张红霞认为，实证研究可以是定量的，也可以是定性的。比如，个案研究如果能把每一步操作都详细地记录下来，就可以认为具有一定程度的可重复性。而我们这里所指的量化研究属于狭义上的实证性研究，即主要以实验、调查、测验和数理分析等自然科学研究方法进行的实证性研究。实证性研究作为社会科学的一种研究范式，倡导将自然科学实证的精神贯彻于社会现象研究之中，主张从经验人手，采用程序化、操作化和定量分析的手段，使社会现象的研究达到精细化和准确化的水平。
20世纪初，德国学者梅依曼和拉伊力倡把教育研究从哲学思辨传统中脱离出来，走科学化、实验化的路径，要求通过科学的验证来发现和陈述事实，提出只有通过实验与观察，在有意识地简化要素条件下研究教育现象中各种复杂的因果关系，教育学才能成为一门科学。
一个多世纪以来，社会科学的各种理论、方法与技术蓬勃发展，研究方法日趋精细，并陆续引入教育研究领域，促使教育研究呈现出不同的取向和形态。从西方教育科学的发展历程看，教育科学对实证研究方法的借鉴、吸收是其发展和成熟的重要标志。教育研究者通过对教育实践中各种数据的调查、分析，通过对文献研究、质化研究、思辨研究等多种研究方法的综合运用，对教育实践中的众多实然问题给予问答，并进行了理论上的有益探索。
以教育管理学的发展为例，自20世纪50年代以来，伴随着教育管理理论的兴起，教育管理科学论成为美国教育管理研究的一个主流性理论学派。“教育管理科学论将自身奠基在逻辑实证主义的基础上，强调教育管理研究立场的价值无涉，强调教育科学理论的描述、解释和预测功能，强调教育科学理论的可应用性、可操作性，强调量化研究，重视测量、数据统计，强调观察、实验的重要性，偏爱用图标和模型说明问题”。尽管教育管理科学论在20世纪70年代后遭到了教育管理主观论和价值论的挑战，然而，纵观今天美国和欧洲的教育研究，量化研究方法依然占据着研究方法的重要地位。
马尔科姆·泰勒在分析了欧洲2000年出版的最具代表性和影响性的17种英文高等教育专业期刊上发表的文章后得出结论：在高等教育研究中，占主导的只有三类研究方法，分别是：文献分析(37％)、多变量分析(26％)以及访谈(17％)，这三种研究方法占到文章数的80％之多，即文献研究方法、量化研究方法、质化研究分别占据了发表文章的37％、26％和17％。马尔科姆还认为，这种现象并不奇怪，因为在所有的社会科学研究中，像文献评论、问卷调查和访谈这些方法都非常普遍。
从我国教育研究的现状看，国内主要教育类期刊上发表的文章所采用的研究方法，大多是马尔科姆所指的诸如概念分析、批判和现象学等思辨类型的研究方法，而关于量化研究方面的文章内容比较单一，比如，调查问卷类文章主题主要集中在学生经验方面，诸如大学生就业、创业、学习等。有学者在分析《教育研究》所发表的文章后指出，它共登载的165篇研究论文中，主要以思辨、历史文献分析、比较研究等方法完成的论文为主，占86.7％，其中思辨类论文达115篇，又占有绝对优势(70％)。采用“定量方法”或自然科学方法完成的调查报告、实验报告和数理分析研究论文共计22篇，仅占13.3％。
三、量化研究的运用与效用范围
在教育领域中，量化研究要求研究者事先建立假设并确立各种关系变量，通过概率抽样的方式选择样本，使用经过检测的标准化工具和程序采集数据，同时将事物在某一时刻凝固起来，对数据进行分析、验证，建立不同变量之间的相关关系，必要时使用实验干预手段对控制组和实验组进行对比，进而检验某种关于事物客观规律的理论假设。在研究过程中极力排除研究者本人对研究的影响，尽量做到价值中立。由于量化研究所具有的客观性，以及具有明确、具体的操作程序、可验证性和可重复性等特征，它在宏观研究、因果分析、规律性和趋势性问题的分析、描述、预测及验证方面，具有不可替代的作用。
从马尔科姆对高等教育文章研究方法特点的总结看，采用量化研究的文章主要集中在系统政策、课程设计、高等教育评估和评价、学生经验等研究层面和主题方面，关于教学质量、院校管理等研究则较多采取了混合研究方法。由此可见，教育科学中的量化研究适用于下述研究。(1)适合于宏观研究。即比较适合于教育政策、教育规划和教育预测方面的研究，适合在宏观层面上对事物进行大规模的调查和趋势性的特征预测，通过教育现象的平均情况和抽样总体的代表性，以求发现问题或提出解决问题的新视角。(2)适合于对教育现象进行数量化的因果分析和相关分析，发现趋势性的因果规律和相关规律。例如，研究高等教育经费投入与GDP之间的数量关系、专业结构与经济结构的相关性分析等。(3)适合于课程改革、教育评估和评价、学生发展等方面的评价、描述和预测性研究。通过观察、实验、测量，将数据加以分析和归纳，发现和推断具有代表性的、可推广的特征和模型。(4)能够证实或证伪已形成的理论假设，并不断地修改或完善已有的理论假设。比如，学习心理领域的许多理论就是通过验证或证伪方法发展起来的。
信度和效度是关系到量化研究结论准确和普遍意义的关键性要素，而无论是观察、实验、测量、数据统计，还是用图标和模型说明问题，其设计和研究难度都比较大，对研究者有很高的技术要求。因此，研究者除了需要具有严谨规范的求实精神、较强的演绎归纳分析能力外，还需要对研究问题能够给予合理假设，需要具有一套完备的操作技术，包括抽样方法、资料收集方法(如问卷法、实验法)、数字统计方法(如描述性统计、推断性统计)等。研究者不仅要找到一个合适的样本或者选题值得进行大样本调查，同时在问卷设计、样本选择、信度和效度检验、分析工具、分析深度、合作沟通等诸多方面都应具备科学的态度和较高的专业水准。
四、基化研究的优缺点辨析
实际上，教育科学中的量化研究虽然强调事物的“量化”，即通过对观察、实验和调查，获取客观材料，从而归纳出事物的本质属性和发展规律的一种研究方法，但其根本意义依然在于寻求一种规律性认识对事物本质的认识。只是量化研究更追求和强调科学的程序、手段和步骤，依靠对事物可以量化的部分和相关关系进行调查、测量、计算和分析，以达到对事物“本质”的一定把握。一般来讲，在研究阶段上、对问题的认识程度上，定性是定量的基础，定量是定性的更高阶段。从这个意义上看，量化研究方法有以下优点。(1)量化研究方法符合教育研究的根本目的。“教育研究可以定义为对数据(用于分析和研究的各种数字、文字、图象或其他形式的资源)的系统收集和分析，其目的是对教育的方方面面进行有效的概括、预测、干预和说明。”(2)量化研究有利于数据资料的有效积累，有利于对研究问题的深度解决，有利于克服教育研究中的主观性和各种偏见。如果我们想对大学的教学改革评头论足，必须比较全面深入地了解研究型大学和普通大学的教学现状，否则难以令人信服，而这很难通过思辨或文献等方法来完成目的。大学教学的实际状况和学生对教学质量的真实想法，只有通过问卷调查等量化研究方法才能够真实地得以反映。以张红霞、曲铭峰的《研究型大学与普通高校本科教学的差异及启示——基于全国72所高校的问卷调查》为例，该文章通过对研究型大学与普通高校本科教学的差异性的问卷调查，通过大量调查数据的整理分析，客观真实地为我们揭示了不同类型高校的大学生对教学的满意度情况和影响满意度的相关因素。其得出的结论有些出乎我们的意料：研究型大学(北大、清华除外)的教学质量问题普遍严重；教学经费不足是质量问题的首要原因。由于研究者客观中立的研究立场和科学求实的科学态度，由于问卷内容的严谨规范和数据资料的真实可靠，尽管结论令人意外，但却很难否认该结论的真实性。(3)量化研究能够通过清晰易懂的图表、数字或简短的文字说明事实、实质和趋势。比如，马丁·特罗通过相关数字对高等教育精英阶段、大众化阶段(毛入学率15％以上)和普及化阶段(50％)作出了科学论段，形象说明了高等教育不同发展阶段的数字特征。
量化研究的局限性主要体现在以下几个方面。(1)量化研究除了对研究者的技术性有较高要求外，还需要研究者秉持一种客观中立的立场，尽量坚持价值与事实的适度分离。但是，当研究者因某些原因想用自己的研究支持某种观点时，就有可能产生偏见，这势必会影响结论的真实性。虽然研究者应坚持价值无涉这一原则，但真正将价值与事实分离却很难做到。(2)作为量化研究中的一种重要研究手段——问卷调查法，其抽样误差总会客观存在，在一定程度上使研究的总体效度受到影响。问卷调查和结果往往会受到经费和人为因素的干扰，而且，大多数问卷往往比较浅显，不能深入到引出应答者真实意见和情感，也就不能揭示事物的内在规律。以《大学生自主创业现状调查与对策研究》一文为例，研究的主题是关于大学生自主创业现状的调查，但调查的人群却只有在校大学生，调查内容主要反映在校大学生的创业意向、创业意向与家庭背景关系、大学生赞成创业或不赞成创业原因、大学生创业知识等问题方面，而有些结论与问题内容不构成必然关系。比如，结论对策中的“政府应优化大学生创业的社会环境”与问卷内容无法呼应。(3)基于访谈法的量化研究结果的效度在很大程度上要取决于访谈者的观察能力、反应能力和人际交往能力。(4)发现趋势性的因果规律和相关规律具有相当大的难度。研究者在对复杂教育现象进行数量化的因果分析和相关分析时，不同变量的选择会对结论产生极大的影响，而且，如政策等变量因素在实证研究和数据预测中很难得以体现。预测与实际的不符使人们在很大程度上对宏观预测的科学性提出质疑。比如，关于高等教育发展规模的预测方面，20世纪90年代相关实证性预测文章对我国2010年的高等教育在校生规模的最大胆的预测也没有超出1000万人，而2008年我国各类高等教育总规模已经超过2 700万人。在对教育现象的相关分析中，有些相关分析显得比较牵强，令人难以认同。有时从一项相关研究的结果中获得有关原因和结果的推论是困难的。当变量A和B相关时，研究者不能明确地推断出是A引起B，还是A和B是由第三个变量C引起的。
科学教育方法范文4
一、幼儿科学教育的方法
1、培养幼儿的好奇心，激发幼儿兴趣。
幼儿天生的好奇心是对幼儿进行科学教育的基础。好奇心又是兴趣的先导，从小培养幼儿对科学的兴趣，就要激发幼儿的好奇心，从而使幼儿主动学习科学，“迷”上科学。为此，教师为幼儿选择的科学教育内容必须是幼儿感兴趣的，是符合幼儿认知发展水平的。教师要善于在日常生活中观察幼儿，了解幼儿的兴趣点，并善于把幼儿自发的观察纳入到教师有组织的活动中去。培养幼儿对科学的兴趣，教师还要鼓励和接受幼儿的新奇想法和做法，并给予幼儿提供自由探索的时间和空间。同时，为幼儿提供丰富的材料，让幼儿可以自由操作、探索、想象和创造。而从小培养的兴趣会成为幼儿以后学习科学、探索科学奥秘的强大动力。可以说，幼儿园科学教育中培养起来的兴趣，对幼儿一生的发展都有着十分重要的影响。
2、创设宽松自由的心理环境，激励幼儿探究。
幼儿是环境的一分子，创设一个宽松自由的心理环境，幼儿才会主动投入进去，无拘无束、大胆地展开思维活动，进行表达。在活动中尊重和接纳每一位幼儿的观点和兴趣。使幼儿产生安全感。幼儿才会根据自已对事物的真实感受作出回答和解释。教师要尊重并努力寻求幼儿的真实认识及其来源，支持和鼓励幼儿的探索。
3、及时对幼儿进行鼓励和引导。
心理学认为，一种行为无论好坏，只要它产生后受到鼓励，那么这种行为就容易再现。因此，教师要注意观察幼儿的行为表现，捕捉孩子的闪光点，强化反馈机制。当幼儿做出合作行为，能较好地与同伴一同合作学习或游戏时，要及时地给予肯定、鼓励。如，小朋友在一起合作搭了一个很漂亮的“宫殿”，我及时地说“你们几个合作伙伴搭的‘宫殿’可真漂亮！”“你们配合得真好！”教师肯定的语言、微笑的面容，以及对孩子亲切地点头、翘起大拇指等，能使幼儿受到极大地鼓励，因而进一步强化合作的动机，愿意更多地、自觉地做出合作行为。而对不太会合作或缺乏合作意识的幼儿，要适时给予引导与指导，针对不同情况给予不同的建议，使幼儿的合作意识和能力逐步得到了提高。
4、加强“家园合作”。
家长的积极配合和支持，也能推动幼儿合作意识的快速发展。我们通过召开家长会和个别交谈，强化家长培养幼儿合作意识和能力的理念。告诉家长讲究技巧，在家里想办法赢得孩子的合作，千万不要以为孩子小不懂事，可以任意迁就或训斥他们。例如在剥毛豆、整理屋子等活动过程中，家长可以和孩子合作完成，这不仅增强了幼儿合作意识的培养，而且还培养了幼儿生活自理方面的能力。促使家长转变错误的教育方法，告诉他们不要惟恐孩子“吃亏”，对孩子说“谁打你一下你就打他两下”，这样非常不利于培养孩子的团结互助的精神。还有转变理念，如试着问孩子“你今天有没有帮助老师和同学们做事情？”“从明天开始每天想办法帮助老师和同学们做点事情，回来告诉妈妈，好吗？”等等，以此引导孩子养成互帮互助，团结合作的良好品质。事实也证明，通过强化“家园合作”，赢得家长的支持，有力地促进了幼儿合作意识和能力的培养。
二、幼儿科学教育中应注意的问题
1、要注重培养幼儿的科学情感和探究科学的能力。
教师对幼儿实施科学教育不能只看结果，而要注重幼儿探究科学的过程。允许幼儿有失败，有和别人不一样的行为或探索方法。即使是我们认为是破坏行为，老师也不能不分清红皂白的斥责孩子，要随时了解事情的经过和原因。科学教育既要丰富幼儿粗浅的科学知识，更要注重培养幼儿热爱科学的情感，激发幼儿对科学的兴趣，探求科学的能力（观察能力、比较能力、思维能力、动手能力、创新能力、合作能力等），培养幼儿不怕困难、不怕失败。敢于挑战的科学品质。
2、要重视幼儿的表达与交流。
给孩子创造宽松的交流平台，所谓的“一百个幼儿一百种语言”。幼儿语言表达能力的好差，决定着他们思维发展水平的高低。在幼儿园科学教育活动中，教师不仅要引导幼儿通过实践操作，感知科学的乐趣，还要引导幼儿把科学实践过程和获取的结果用图示或语言表达出来，使幼儿的思维由具体形象思维向抽象逻辑思维发展，把实践的经验化为语言存在于意识之中，促进幼儿智力的提升。
3、尊重幼儿的好奇心，激发幼儿对学习的兴趣。
科学家爱因斯坦曾经说过，“兴趣是最好的老师”，兴趣是动力，幼儿有了浓厚的兴趣就会主动去求知、去探索，并在学习时产生愉快的情感体验，教师要积极培养幼儿对周围事物的认知兴趣以及爱护自然保护环境的积极情感和态度。幼儿爱思考，有着无数个疑问，教师要给予幼儿适当的刺激，使幼儿思维活跃起来。如，月亮为什么有时圆圆有时弯弯？秋天树叶为什么会落下来？为什么种子会发芽？汽车的轮胎为什么是圆的？等等一系列幼儿身边所能接触到的现象，是幼儿通过向科学海洋的航船，兴趣是航程的向导。
4、随机教育是不可缺少的科学探索方法。
幼儿在日常生活中，经常出现一些偶发事件，教师要抓住机会，对幼儿进行科学的引导，从而寻求问题的答案，帮助幼儿发现其中蕴含的科学道理。比如，在一次户外活动时，幼儿发现许多蜻蜒都飞的很低，“为什么会有这么多蜻蜓？它们为什么飞的这么低呢？”这些幼儿非常感兴趣，于是我引导幼儿讨论这些问题，帮助幼儿理解蜻蜒低飞和天气的关系。
科学教育方法范文5
[关键词]中学理科教学；科学方法教育；教学策略
科学方法教育是全面提高学生素质、保证学生可持续发展的需要，也是当今时代的要求和适应未来激烈竞争的需要。尽管科学方法在理科教学中应占有重要位置已成共识，但科学方法教育的价值、目标、策略等还不是非常明晰，导致在教学实践中还存在着相当多的问题。现有科学方法教育研究大体来说存在以下不足：首先，对于科学方法之于学生发展的价值重在描述，缺乏实证；其次，对学生需要掌握的科学方法缺乏整体的关照，内在结构不清晰，偏于一些具体方法的探讨；再次，缺乏操作性的具体实施路径，实践价值难以彰显；最后，科学方法是知识的载体、是教学内容本身，但更是科学思想、思维和精神等的表现形态，这一点没有得到很好的研究。笔者基于文献研究和问卷调查，初步构建了科学方法教育的目标框架，并提出了相应的教学策略。
一、调查显示：学生实然的科学方法素养不容乐观
笔者于2010年3月对某市近300名高三理科学生进行了关于科学方法素养的问卷调查，结果显示学生科学方法素养的特征表现在以下几个方面。
第一，在认知层面，学生大都知道科学方法的重要性，亦认为物理、化学、生物教师重视科学方法教育，但总体来看，学生对深度的理由缺乏认知，对基本的科学方法缺乏了解。
74％的学生赞同科学方法对学习和以后工作、生活会有帮助。分别有73.3％、75.6％、66.3％的学生赞同他们的物理、化学、生物教师在教学中会提到科学方法的重要性并以案例来强化。78.7％的学生赞同理科学习不仅仅是科学知识的学习，更重要的是要掌握探究科学的工具，即科学方法。这说明学生了解科学方法的重要性，也认为理科教师重视科学方法教育。
但是，从后面的数据来看，这些都是人云亦云的浅见。只有36.4％的学生认为自己了解科学方法的概念、内容。多数学生尽管知道其重要性，但对科学方法本身并不怎么了解。学生对一些基本科学方法的判断，更是证实了这一看法。例如，竟然有62％的学生赞同想象、灵感属于逻辑的科学方法；51.2％的学生认为归纳、演绎属于形象的、非逻辑的科学方法；41.9％的学生认为可以根据发现的问题随意提出科学假说；24.8％的学生认为科学中的灵感、创造性思维不需要基础知识，而是遐想的结果。可见学生对科学方法缺乏最基本的认知。
第二，在行为层面，学生在思维活动以及探究行动中没有表现出良好的科学方法意识和能力。
48.1％的学生认为自己在理科学习时表现出好奇心和能发现问题；54.7％的学生认为自己在问题解决中能发挥想象力；36.8％的学生认为自己在学校会主动参与一些科学探究活动，学会一些探究的科学方法；38.8％的学生认为自己在校外会主动探究一些问题，如发现问题、查阅资料、家庭小实验等；51.6％的学生认为自己曾发现过一些小问题，并通过自己解决获得了一些积极的经验；50.8％的学生认为自己在探究活动中能较好地使用科学方法；44.2％的学生认为自己在考试及平时习题作业的问题解答中，能较好地使用科学方法；62.8％的学生认为自己曾有过合作的经历，获得了一些积极的经验；38％的学生认为自己的探究欲望能与教师共享并得到支持。
数据显示，约半数的学生在思维活动以及探究行动中没有表现出良好的科学方法意识和能力。科学方法只有通过学生的主体活动才能获得，脱离了主体活动，科学方法也就成为了没有生命的机械知识。学生通过参与研究和发现的过程，不仅大大促进了知识的掌握，也增强了运用科学概念、使用科学方法的信心。
第三，在思想(哲学、科学方法论)层面，由于认知、行为层面素养的不足，学生科学方法论素养缺乏源头活水，似成空中楼阁。
绝大部分学生认为观察、发现问题、灵感等都对科学发现有重要作用。83.7％的学生认为科学发现始于观察；79.5％的学生认为科学发现始于提出问题；66.7％的学生认为科学发现始于直觉、灵感、顿悟。
关于科学方法是追求真、善、美的工具这一理解，84_5％的学生认为科学是一种探求真理的精神，82.9％的学生认为科学本身无所谓善恶，而技术的使用有善恶之分；71.3％的学生认为科学是一种文化，科学文化中蕴含着大量的人文价值；71.3％的学生认为科学是一种美，如几何构造美、理论简洁美、统一美等。但是学生只是肤浅的感觉而已，因为仅有41.4％的学生认为自己能迅速从物理、化学、生物的相关学习中举出―种科学美的案例。
关于科学方法的限度、历史性，被调查学生中82.9％认为科学理论是人类认识的成果，但并非绝对的、永恒的真理，表明大部分学生持有相对真理观；79.1％的学生认为科学的发展历程是曲折的，是不断否定和超越的过程，但23.6％的学生认为被否定和超越的那些历史上的理论没有价值，表明部分学生不清楚科学的连续性；68.6％的学生认为科学史上，科学发展到不同的阶段，人们使用的科学方法也不同；64.7％的学生认为所有科学理论形成所使用的方法，均为研究者对不同科学方法灵活而具体的组合。约2／3的学生了解科学方法的历史阶段性，持有动态发展的科学方法观。
这些数据表明学生哲学层面的方法论素养外在表现较好，然而笔者还是认为这仅仅是外在的表现而已，他们对方法本身的理解远远没有达到这个水平。如上述“科学美”就是极有说服力的一个例证，学生在具体方法层面显得没有根基。我们真正需要进一步研究的问题是：学生如何通过具体科学方法的习得上升到科学方法论的高度?
二、目标构建：培养四种重要的基本能力
理科教育的终级目标应当是使学生掌握科学方法、思维及其应用，科学知识只是一种载体，是达到教育目标的工具和手段。中国科学院院长路甬祥指出：我国当前科学教育过分注重于知识的灌输，忽视科学精神、科学方法的培养；中国传统文化和考试升学制度束缚了青年人主动性、创新性的发挥和创新能力的培养；自然科学、社会科学、人文艺术存在人为分割和偏斜。因此我们要有所突破就必须进行变革性实践，将科学方法教育作为科学教学的灵魂。这首先就要求我们必须明确科学方法教育的目标是什么，从而创新教学方式，提升学生的科学方法素养。
本文基于文献的、现实的考量，初步构建了科学方法教育的目标――科学方法素养，试图为教师
提供一个蓝图，清晰地指向学生要达成的理想目标
科学方法素养是一种综合的能力，它对学生真实的可持续发展有着重要的功能。从发现问题的洞察力、思考问题的思维力、解决问题的行动力到反思问题的鉴赏力，一以贯之的是学生作为主体的人与科学世界的积极相互作用。它不仅是学习的过程、学习能力的体现，也是学习的根本目标，更是在哲学层面上人与自然对话需要的基本品质。
洞察力是与科学世界积极交互的主体意识的体现。我们知道，只有在主体有需要的意识这一前提下，探究的链条才可能得以开启。学生应是经历科学探究过程将科学方法、科学思想融进生命血液中的主体的人。格特曼(B.S.Guttnlan)认为科学家要像一位神秘的侦探，充分发挥自己的想象力和创造力，不断地进行质疑和反思；持有怀疑态度的想象是创造力的源泉；他们不应该迷信任何人，而应该大胆怀疑，敢于创新。
思维力在科学研究和科学学习中的重要性是不言而喻的，它包括形象的、逻辑的、抽象的以及综合性的思维能力。思维力对感性材料进行加工并转化为理性认识从而解决问题，它是科学学习能力的核心。形象的、逻辑的和抽象的思维能力是综合性创造思维力的基础。学生应扎实地掌握这些基本的方法。创造性思维是一种综合性的思维能力，指思维活动的创造意识和创新精神，不墨守成规，创造性地提出问题和创造性地解决问题，常常表现为直觉、灵感和顿悟等活动。教师在教学中不能忽视学生创造力的任何表现，没有低级的创造的习惯，就不能发展高级的创造。这正是陶行知先生名言“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人”的深刻内涵。
行动力就是学生通过科学方法来解决问题的实际执行能力。具体来说，行动力包括为解决某个问题收集相关信息的能力、基于信息鉴别的构建猜想能力、为了检验猜想的实验设计能力以及探究过程中的合作交往能力。以往教学中，教师一般注重学生的智力因素，而容易忽视学生的情意品质、态度、价值观等方面。因此探究行动中要注意培养学生持续探究和战胜困难等品质。有人提出用行商AQ(action quotient)概念反映行为领域的心理品质，行商反映行为习惯修养和技术素养，反映实现目标、完成计划任务的能力和把灵感、创意变成现实的创造力。在教育领域中，行商概念有利于正确地评价不同学生，发现并鼓励踏踏实实学习、联系实际、动手能力强的学生，激励其发展。科学本身就是一个动态的探索过程，在理科教学中培养学生的行动力尤为重要。有研究表明，学生通过亲身经历一系列精心编制的科学探究活动，最后他们对科学的理解不再那么机械，对科学事业也有了更为真实的看法。
鉴赏力是指学生通过具体方法的学习，升华到哲学高度对科学进行品评的能力，是学生科学态度、科学精神、健全人格的反映。首先，科学美是无数科学家孜孜追求的动力，彭加勒(J.H.Poincare)在《科学与方法》中这样写道，“如果自然不美，它就不值得去探求，生命也不值得存在……我指的是根源于自然各部分的和谐秩序、纯理智能够把握的内在美”。在理科学习中，教师应通过科学臻美方法来培养学生的科学审美意识，使他们不断积累审美经验，养成对科学的美学敏感，提高科学审美能力。更重要的是，通过科学美这种神圣的美，涵养学生的德性。其次，在理科学习中，教师应让学生深切体会科学方法的时代特点，了解人类通过科学方法认识世界的程度是渐进的、有限度的，知道科学不是纯粹线性的理性活动，而是在一定历史文化场域中人们探求未知世界的复杂的活动，从而明了科学与人文的整合是两者相互促进的正确路径。最后，教师应让学生形成辩证的自然观，深度感受人与自然的和谐统一。总之，科学教育应让学生通过具体科学方法的习得使其对科学家的认识上升到科学方法论的高度。
三、策略建议：科学方法要经由精致结构走向整体融通
从文献和调查来看，科学方法教育在理念、实施、成效等方面存在诸多不足。要变革这种现状，笔者认为，首先需要激发学生的主体性，让其成为科学方法的主人；其次，教师要对科学方法进行解构，分析其内在结构、存在形态等，必须将其细化和具体化，此所谓不积跬步，无以至千里；再次，基于对科学方法精致结构的掌握，教师还要以一种上位的整体融通的视野来对待科学方法，让学生了解科学方法的历史阶段性、运用的灵活性，形成整体的、动态的科学方法观。
(一)激发学生的主体性
主体性是人作为对象性活动的主体所具有的本质特性。它一方面是对客观世界的自觉能动的掌握，另一方面是对客观世界的自觉能动的创造。学生的主体性集中表现为自主性、主动性和创造性。培养学生的主体性，才能使他们成为教学认识的主体，促进其个性的养成和社会性的生成。主体性提出的立论点是针对长期以来将人作为工具的观点，主体性关注的是对人自身发展的追求，探讨的是如何使人成为一个现实的人、一个完整的人。
理科教学的内容载体是自然科学知识，它是人类主动探索自然奥秘的成果，.是人类文明的精华之一。科学理论的形成是人类不断与客体交互的结果，是一个主动的、不断创新与创造的过程。在理科教学中，教师应珍视学生的好奇心，激发其探究欲，培养学生的批判意识和怀疑精神。主体意识是创新的最重要的前提，学生的主体性愈强，就越能发现问题，其解决问题的倾向也越强烈。学生通过主体实践活动，不仅学会知识层面的科学方法，更重要的是将其视为探究工具、思维方式、理l生精神。
(二)解构科学方法，提供具体科学方法的训练场景
科学方法教育在理论上不清楚其内在的结构，以致在教学层面上可操作性不强。为此，教师首先要分析其内在结构，例如，具体的科学方法包括形象的科学方法(科学意象、空间想象、类比等)，逻辑的科学方法(比较、分类，归纳、演绎、溯因，分析、综合等)，抽象的科学方法(理想化方法、模型、数学方法等)以及创造性的科学方法(直觉、灵感、顿悟等)。同时，教师不仅要知道具体的方法，还要知道其存在的形态。例如，分析与综合是辩证统一的，这体现在氧化还原反应、原子结构、经典力学和电磁理论等的建立中。又如，理想化方法是重要的科学方法，它是为了研究事物的本质要素而从复杂的客观现实中抽象出来的，它本身并不存在，常见的有质点、理想气体、光滑平面、点电荷等。建立理想化的研究客体作为研究的基础和中间环节，使得对研究对象的处理大为简化，但这只是客观对象的近似反映，因此在实际问题中，教师要考察每种方法适用的背景。
(三)走向整体融通的科学方法，重现科学方法的复杂性原貌
科学方法的历史性、灵活性告诉我们，科学方法并非是一成不变的机械的静态结构。当今前沿的复杂性科学对传统的还原论和整体论都产生了重大影响，它将两者有机地结合起来，发挥其优势，克服其缺点，形成了互补的关系。这可能为我们思考人如何更好地成为方法的主体提供一种思考路径。
科学教育方法范文6
关键词：通识教育；生命科学；教学改革
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）12-0143-02
生命科学是大学教育的重要课程，即使非生命科学专业的学生也应懂得基本的生物学知识。在同识教育背景下[1]，大学里的生命科学教学面临新的情况：（1）目前有些中学的生物学课程被压缩，课时很少甚至有部分学校取消了这门课。这样学生的基础不一样，甚至相差很大；（2）生命科学发展很快。本文以微生物学为例，探讨生物学学科教学的方法。微生物学是生命科学领域的重要基础课，其重要地位怎么强调也不过分。但是由于课程内容多，涉及面广，也是学生反映比较难学的课程。微生物学领域取得长足的发展，这就要求授课的教师不能拘泥于以往的经验，必须有所突破。经过几年的教学改革，总结出微生物教学的四步法。
一、激发学生的学习兴趣
微生物学是生命科学的主干课程，内容上看上去比较零散，很多学生比较畏惧这门课，加之部分同学没有高中生物学的基础，因此如何通过课程的学习激发同学的学习热情，学习到分析问题的方法等是一个比较棘手的问题。
（一）上好第一次课
微生物学是大学生接触生命科学领域比较早的一门课程。第一次课是全书的绪论，也是学生进入课程的第一印象，对以后的学习将产生重大的影响。我们采取以下几个方法进行尝试：
首先，提出几个问题供学生思考。比如，天花病毒与康熙帝继承帝位有什么关系？目前大家知道最难治疗的疾病有哪些？你如何认识艾滋病？等等。一下子就将同学的兴趣及求知欲调动起来了。整个教学过程将不断解决这些提出的问题。其次，以微生物领域的奠基人巴斯德（Pastuer）和科赫（Koch）的科研故事为主线，讲述微生物的诞生及科学家所起的重要[2，3]。比如强调巴斯德的开创性工作：否定自生学说、疫苗的研制等。在否定自生学说的过程，巴斯德如何对待传统观念，建立细菌学说。巴斯德研制狂犬病疫苗的故事脍炙人口。狂犬病一旦发作，致死率几乎100%。巴斯德将含有病原的狂犬病的延髓提取液多次注射兔子体内后，再将这些减毒的液体（即后来的减毒疫苗）给狗注射，狗就能抵抗正常强度的狂犬病毒的侵染。1885年人们把一个被疯狗咬得很厉害的9岁男孩送到巴斯德那里请求抢救，巴斯德犹豫了一会后，就给这个孩子注射了毒性减到很低的上述提取液，然后再逐渐用毒性较强的提取液注射。巴斯德的想法是希望在狂犬病的潜伏期过去之前，使他产生抵抗力。结果巴斯德成功了，孩子得救了。这里同样可以提出问题供同学思考，巴斯德为什么犹豫以后，才给孩子注射？比如埃博拉病毒能不能像巴斯德一样做了这个实验后应用到患者身上？同学们会给出各种不同的答案，最后老师总结并点评。巴斯德主要担心的是他的所谓疫苗的安全性，但当时没有其他办法。第二个问题的答案是，现代疫苗的研究必须经过一系列的疗效和安全实验。首先在动物体内实验，然后在临床上实验，经过一、二、三期临床阶段实验才可能广泛应用于普通患者。当然在特殊情况下，如类似埃博拉病毒这种重大传染病发生时，经特批可能缩短一些时间。
讲到科赫，主要强调科赫定律的产生以及科赫实验室的团队力量。科赫定律（Koch’s postulate）在当前的流行病学的病原体确定方面有重要的应用，而团队合作精神是科研工作的基础。
另外，突出我国科学家在微生物领域的贡献。比如汤非凡发现沙眼衣原体[4]，获得国际上的盛誉，让同学们为自己的国家自豪。
最后，课程要紧密联系实际。比如2009年课程教学过程中，无锡太湖蓝藻的爆发；2010年教学过程中，全球禽流感爆发等。对这些现象同学们有感性的认识，进而引出相关的知识点，容易激发起同学究其所以然的学习动力，更容易投入。
（二）保持学习的新鲜感
在教学的过程中，注意保持学生学习的新鲜感。首先适当介绍当前本学科的最新进展，比如科学（Science）、自然（Nature）、PLOS ONE等学术杂志关于细胞结构、碳素循环、进化的进展等有关本课程介绍知识的进一步发展，让同学们觉得科学是发展的，不是一成不变的，还有很多的未知领域。这样有同学就会去查阅，增加新的知识。又如学到了病毒这一章，EV71（肠道病毒71）病毒引起手口足病（hand-foot-mouth disease），这是现实生活当中亟待解决的难题。通过这个鲜活的例子，同学们学习到正链RNA病毒的相关知识，就觉得很容易接受了。
二、科学安排教学内容
对课程统筹安排，同学能够自觉的安排自学。比如显微镜的相关知识，消毒灭菌的相关知识，相对比较简单，就可以一带而过。而对于比较难懂且与生活密切相关的就要重点介绍，比如病毒的相关知识，补充了HIV（艾滋病病毒）、HBV（乙肝病毒）、禽流感（如H5N1）及埃博拉病毒的相关知识，同时这些又与自身的健康息息相关，学生非常感兴趣。
三、多种途径强化学习
（一）课程内容与其他学科的联系
微生物学的内容与其他学科，比如生物化学、细胞生物学及免疫学等联系比较多，尤其与生物化学的联系非常紧密。我们注重相关知识的回顾，让同学逐步清楚学科是联系的，各有侧重。这样也可以推动对其他生命科学课程的学习。其次注意课程内容前后的联系，比如绪论中讲到科赫定律，在讲到病毒的时候，SARS病毒的确认就是很好的例子，这样再次讲解，同学们印象就深刻了，而且教学安排上也能够前后呼应。
（二）现代课堂教学手段的应用
现代教学板书已经退居其次，主要起到提纲及提醒的作用。现在课堂教学要用好多媒体（PPT）及视频教学。
好的PPT可以节省课堂很多板书的时间，增加信息量。尤其对于实行三学期教学的学校，显得尤为重要。而好的视频不仅形象，而且可以提高学生的注意力。在教学过程中，我们最成功的是选取了豪斯医生（Dr. House）的一集内容，该集是讲述豪斯医生如何分析婴儿感染哪一种病原微生物的，并对症下药。在视频开始前，要求学生带着问题去看：影片出现过哪些病毒及微生物的名称？抗生素为什么会滥用？病原传播的途径是什么？有的同学在临近毕业的时候说，老师，我现在还清楚的记得那节课。我了解了很多微生物的知识，很形象直观，简直是豪斯医生和医院的所有人在给我们上了一节课。教师的问题让我们抓住了问题的核心。
（三）与科研工作相联系
课程教授的过程中注意课本与实际科研的联系。比如我们目前从事的科研工作包括了特定环境中菌的分离纯化、生物质能源的利用、植物病毒的研究。当讲到这些方面，可以介绍科研的情况，取得的成果及研究的体会，让同学们认识到科研并不神秘莫测，反而因此想进入实验室进行科研的冲动[5]。我们积极协助并指导有能力的同学开展科研活动。比如每年开展的全国大学生创新活动，上海市大学生创新活动及校级大学生创新活动，我们都给同学在相关领域提出指导性意见。生命科学学院及我们自己的课题组也有相应的创新项目供同学申请。
（四）及时解决学生的提问
目前可以通过很多交流途径与学生沟通，及时解决同学在学习中的问题。比如我们开通了博客，设立了专门的课程信箱，利用课程网站介绍最新的知识，等等，使大多数同学对课程产生了浓厚的兴趣。
四、课前精心准备
前面是课程教学的几点探索。其实上课前还需要细心的准备。这里不仅要求教师要积累丰富教学材料，比如与内容相关的影响资料、认真的备课，对课程整体的安排做到非常清楚。另外，对于教学安排的其他方面也要引起足够的重视，比如每个学期选课的人数的多少，上课安排在什么时间。比如有一次微生物学课程教学安排中，就曾经将不到30个人的小班，安排在近200人的大教室。这样教学，不仅教学效果差，与学生的交流也不融洽。另外要知道选课学生上了哪些生命科学的课程，正在上的相关课程，等等。这些信息的获得和处理，将为课程教学的顺利进行和好的效果的取得打下很好的基础，有事半功倍之效。
课堂是学生获取知识、发展能力的重要渠道，努力搞好微生物学课堂教学对培养高素质的人才是至关重要的，尤其让同学能学到分析问题，解决问题的方法[6]。“工欲善其事，必先利其器”。要取得好的教学效果，除要求教师不断充实自己的业务知识外，不断完善教学方法也是今后不断努力的方向。
参考文献：
[1]李曼丽.通识教育――一种大学教育观[M].北京清华大学出版社，1999.
[2]Prescott，Harley，Klein.Microbiology[M].北京：高等教育出版社，2002.
[3]马中良，李平，牛莉莉，等.微生物学发展史在教学中的作用初探[J].微生物学通报，2009，（36）.
[4]沈萍.微生物学[M].北京：高等教育出版社，2000.
