科技教育与学科教学整合研究

——求是中学科技教育新模式探索          

走进求是校园，首先映入眼帘的是一座“OM”塑像，它的底座正面镶嵌着一块金黄色的铜牌，上面闪烁着头脑奥林匹克的誓言：让我成为知识的探索者，让我在未知的道路上漫游，让我用我的创造力把我居住的世界变得更美好！探索、创新的“OM”誓言已成为每一个求是学子的座右铭。

求是中学是上海市黄浦区的一所普通初级中学。学校先后被命名为区科技教育工作先进集体、黄浦区科技教育特色学校、上海市科技教育特色学校、上海市头脑奥林匹克活动特色学校、全国科普创新示范校和上海市素质教育实验校。我们学校还是上海航宇科普中心、上海市造船工程学会共创科技教育特色的科技教育基地。近年来，学校科技教育蓬勃发展，各级各类竞赛频频获奖，奖项有：全国第十六届、第十七届头脑奥林匹克创新大赛第三名、第四名；第八届全国车模比赛第一、二名；港、澳、沪机器人比赛第二名；上海市第十八届英特尔科技创新大赛一等奖等。明年三月份学校将组队代表上海参加在德国举行的头脑奥林匹克比赛。通过各级各类活动培养了学生的科学创新精神、科学思维方法和实事求是的科学态度，提高了学生的科学素养。科技教育带来的是学生全方位能力的提高，初三毕业生在近年来的升学考试中成绩优秀，充满自信地步入理想的高一级学校继续学业。

在素质教育实验过程中，我校的科技教育已成为学校的主要办学特色。然而，随着教育改革的不断深入，尤其在市级课题《开展科技教育，促进初级中学发展实践研究》的引领下，学校领导意识到科技教育不能仅仅满足于开展科技活动这个层面上，科技教育应渗透到实施素质教育的主阵地——课堂教学中去。进行科技教育与学科教学的整合是我校科技教育改革的新模式。科技教育走进课堂，使科技教育有机地渗透于课堂教学之中，提升科技教育水准，提高课堂教学效果，提升学生的科学素养，是科技教育的深化和升华。

一、科技教育与学科教学整合的初始阶段——统一思想

在这几年，我们虽然在大型的科技比赛和升学考试中都取得了不错的成绩，但我们越来越认识到科技教育与学科教学整合的主阵地是课堂教学，课堂教学是学生获取科学知识的基本途径，它的主要任务是向学生传授人类历史发展过程中发现并积累起来的科学理论和文化知识。然而由于长期应试教育的影响，有的老师认为科技教育是教学的陪衬，是兴趣活动或理工学科的事，忽略了平时教学中潜移默化的教育。因此学校首先要求全体教师转变观念，提倡以“全面提升学生素质，重视学生创造能力的培养和个性特长的发展”的理念，以培养学生“求真”、“求是”、“探索”、“创新”的科学精神为己任，开展科技教育与学科教学的整合研究。

二、科技教育与学科教学整合的探索阶段——实践研究

科技教育与学科整合研究的主阵地在课堂，学科教学是学校教学的主阵地，是学生整体素质提高的主要途径。占领了这一阵地，科技教育就有了肥沃的土壤，可以开出鲜艳的花朵，结出丰硕的果实。在日常的课堂教学中，教师们已不再是把学生当作装知识的机器，而是想方设法让学生积极参与教学的过程，更注重让学生了解知识的发生和发展过程。

从教材内容看，在编排时注意渗透现代科技的基础知识，引入现代科学思想方法。任课教师在备课时认真钻研教材，寻找课文知识与科技教育的结合点,挖掘教材本身的科技教育内容。如：介绍科学发展史、科学家、科普知识等;进行科学精神、科学态度及科学思维方法的培养与训练,增加教材内容的科技信息含量，加强教学内容与社会生活的联系，使教学内容更具科学性。例如：语文老师在教授《死海不死》这篇课文时，上课时通过做淡水、盐水的浮沉实验让同学们再次认识了“死海不死”的原理。同学们课前上因特网、上图书馆收集整理相关的资料，然后在课堂上交流，信息来了个大会合，各种观点来了个大碰撞。很多同学的资料详实，甚至有的同学对文中死海前景的展望提出了质疑，并有志向去探索、研究。培养了学生的观察能力、想象能力、逻辑推理、归纳总结能力、动手操作能力及其他各种能力。促进学生形成科学的人生观、价值观和创造才能。

从教学方法看，在教学时坚持启发式，创设问题情景，激发学生

积极思维，引导他们自己发现和掌握有关规律，并增加学生的实践时间，提高实践活动质量，让学生在做中学，在活动中学，培养学生的创新能力。又如：数学教材中有一课时着重介绍利率的计算，尽管大部分同学都能掌握，但只会纸上谈兵。随着国民经济的飞速发展，数学在经济生活中的应用日益广泛。所以，我们的数学教师在介绍数学知识的同时，一个不可忽视的问题是为了应用。为此，在数学教学中，请同学们分组到各大银行或者上网了解目前人民币存款利率；帮助同学把压岁钱以最优惠的方式存入银行，使初中毕业后拿到的钱最多。通过社会生活实践，了解经济生活中有关利率方面的信息，然后结合数学课上利率的计算方法，使同学们对这一章节的教学内容有了更深刻地理解。学生们通过运用科学的学习方法，不仅掌握了有关数学知识，也提高了自己学习科学、运用科学的能力。

从教学手段看，重视观察和实验教学，努力提高学生的观察能力、实验能力和动手操作能力。例如：物理教研组长金申老师把学生实验由“模仿操练”变为“探索与创新”。在引导学生创新实验的过程中,有意识的对学生设置一些会”导致失败”的实验陷阱.从而让学生在失败和挫折中，对所学的知识有更深刻的理解,同时又使学生的意志和品质得到一次磨练和升华。例如在“滑轮”一节教学中，同学对“使用定滑轮不能省力，使用动滑轮能省一半力”的原理，会迅速设计这样的实验：一次用弹簧秤直接拉钩码，另一次通过滑轮再去拉钩码，然后比较弹簧秤的二次示数，便可正确无误地得到实验结论。可偏偏在学生得意洋洋的欢乐时刻，金老师语出惊人地说:“使用定滑轮能省力！”一石激起千层浪，学生大声回应道：“不可能！”此时的金老师，不慌不忙地在众目睽睽之下，实实在在地演示了“铁证如山”的实验：第二次弹簧秤的示数的确要比第一次小，也就是说使用定滑轮居然真的能省力！学生一下子掉进了老师预先设置的实验陷阱中。一番沉寂之后，马上引来了众多高见：“莫非弹簧秤没调零？”，“可能弹簧秤读数不准？”，“或许拉力方向有问题？”……此后，金老师不失时机地让学生认真、规范地重做一遍实验。结果可想而知：在师生们舒心的会笑中，终于跳出了“陷阱”，尝到了“苦尽甘来”的滋味……。这无疑为学生今后发明、创造及科学能力的提高打下了良好的基础。实实在在地培养了学生实事求是的科学态度、科学思维方式和实践创新的能力。

新的挑战激励着教师们自觉主动地更新观念、充实自我，尝试新的教学方式和方法，教师的个性潜能在探索中也得到了新的发展。我校教师通过实践探索，体会到科技教育与学科教学的整合研究不仅可以提高学生的科学素养，同时也是教师自我更新、自我优化、自我提升的过程，教师在实践研究中不断更新自己的教育观念，充实自己的知识结构，提升自己的业务素质。为此，学校多次召开此专题的课堂教学工作研讨会，教师们各抒己见，收集到有关文章及论文23篇，其中不乏有理有据的佳作。学校在年终考核时，在成果奖中增设科技教育实验奖，把教师科技教育与学科教学整合的情况作为年终考核的特色指标，通过教研组的交流、自评、互评，评出优秀者，并给予嘉奖。                            

三、科技教育与学科教学整合研究的发展阶段——创意设计

虽然我校在“科技教育与学科教学整合研究”的探索中已朝前迈出了第一步，但我们感到科技教育与学科教学整合研究仍处于实验和探究阶段，目前还处于分年级分学科的形式开展教学研究，尚属于初级阶段。我们把下阶段科技教育与学科教学整合的一些设想编写成《上海市求是中学科技教育新模式探索设计方案》，即科技教育与学科教学整合实验，参加了市现代学校发展创意设计方案的评比。其设计目的是通过对科技教育新模式的实验，为我校的科技教育向更高层次的发展探索一条切实可行的道路，使学校的科技教育得到可持续发展，寻找一条更有利于培育学生科学素养的道路，为学生的全面发展，终身发展，以及教师的自主专业化发展奠定良好的基础。

我们将继续积极地探索，准备作好以下三方面的工作

     1、借二期课改的东风，将科技教育元素渗透到每一节课中，逐渐地使每一节课成为培育科学精神，积累科学方法，探索科学知识的过程。加强教材建设，对参与整合研究的学科教材进行整理和挖掘，要将现行学科教材中隐含的科技教育元素充分地发扬出来，而每一位参与实验的教师要准确地理解和把握课程标准，吃透教材中每一章节的内容，要以科技教育的意识去指导自己备好每一节课，要充分发挥教研组和备课组的团队合作作用。

     2、创设条件，进一步完善科技教育与学科教学整合的师资队伍。
现代教育是以学生的发展为本，以学生的探究为主要的学习方式，以建构学生终身发展体系为目标，因此科技教育与学科教学整合实验的课堂教学改革，必须以现代教育理念为指导，教师在思想观念和行为实验上都要有一个质的变化。为了能使研究顺利地展开，可在研究的过程中，重点挑选部分中青年骨干教师开设研究课、公开课、示范课；开展以“科技教育深入课堂”为主题的比赛活动，通过说课、上课、评课以点带面，交流成果，总结经验，推动实验不断向前发展。

3、建立“科技教育与学科教学整合”研究评价体系，制订和完善《科技教育与学科教学整合实验学生科学素养评价表》、《求是中学教师个人年度科技教育与学科教学整合特色指标考核表》。

《科技教育与学科教学整合实验学生科学素养评价表》的评价项目为：科学态度与精神、科学知识与技能、科学方法与能力、科学行为与习惯四方面。

《求是中学教师个人年度科技教育与学科教学整合实验考核表》的具体内容有：（1）挖掘教材中科技教育内容（介绍科学发展史、科学家、科普知识等）；（2）在课堂教学中注重培养学生科学思维、科学学习方法、科学创新精神；(3)结合课文内容，将国际、国内最新的科技发展、科技成果介绍给学生，让学生了解到最前沿的科技情报；(4)注重改变自己的教学行为来促进学生学习方式的改变，让学生在自我探究中自主学习。

（附《科技教育与学科整合实验学生科学素养评价简表》、《求是中学教师科技教育与学科教学整合特色指标考核表》）

21世纪是科学技术迅猛发展的时代。科学普及、科技创新的重要性、紧迫性不言而喻。目前，上海各中小学科技教育蓬勃发展，为我们的学生搭建了探索未知领域的学习平台。我们将认真学习二期课改的精神，从加强基础、促进发展、激励创新、重视实践的要求出发进一步深入开展科技教育与学科教学整合研究，提高科技教育水准，提高课堂教学效果，提升学生科学素养，使我校的办学更具特色。