《初中物理实验教学中培养学生科学素养的实践研究》立项申请书

一、研究的背景和意义（限500字以内）

研究背景

科学素养：国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分，即对于科学知识达到基本的了解程度；对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度；对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。目前各国在测度本国公众科学素养时普遍采用这个标准。只有在上述三个方面都达到要求者才算具备基本科学素养的公众。

科学素养是一个人综合素质的重要组成部分，在一个人的成长道路上直接影响其人生观的形成和价值取向。在科学技术正日益深刻影响我们生活的今天，一个人的科学素养的高低，已经开始影响到一个现代社会中的人的生活质量，同时也在不断影响和改变国民的价值观和对许多问题的看法，而且也会影响到国家未来科学技术的兴衰，影响到国家未来的生存与发展。因此，在2011版《物理课程标准》课程基本理念第一条就明确指出：“面向全体学生，提高学生科学素养”。但根据几所学校调查结果表明，我们初中学生科学素养的总体水平不容乐观。通过调查发现，虽然大多数学生对科学的兴趣极其浓厚，他们对世界、对具体事物、对自然现象等都充满了好奇，但是他们的科学活动实践实在太少。对于一些在现代媒体中出现频率很高的概念，如高铁、云数据、克隆等知识一知半解。其次是他们的科学精神和科学方法，亟待充实提高。这也反映出我们现在的课堂教学有时还只停留在知识的传授上，而没有从根本上去注重培养学生的科学精神和科学方法。

研究意义

社会的进步，科学的发展，需要人类自身素质的不断提高，只有具备较高的文化知识水平和科学素养的人，才能适应社会的发展需要，使社会得以和谐、健康的发展。教育使人类走向文明，使社会不断进步，全面提高每个学生的科学素养是中学阶段物理课程的基本培养目标。2011版《课程标准》中明确提出：“义务教育物理课程作为科学教育的组成部分，是以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程。此阶段的物理课程不仅应注重科学知识的传授和技能的训练，而且应注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神等方面的培养。”学生科学素养的提高有利于在物理实验教学中学生创造性思维的发挥 物理学中的一些概念、原理教学都需要学生由感性思维上升到理性思维，很多物理现象都是对事物现象内在的、本质的概括。物理实验中的很多步骤设计都需要学生有一定的创造性思维，这就需要教师要在教学中注重培养学生的科学素养。科学素养的形成是一个系统的长期工程，一个人早接受的教学活动将对后期科学素养的成型起关键性的作用。只有潜移默化地科学引导，才能在做实验时厚积薄发，能够有所突破和创新，使学生与教材产生思维上的共鸣，使学生更好地学好物理这门以实验为基础的课程，中学物理教学在学生科学素养的培养方面有着得天独厚的条件，如何在物理课堂教学中探寻和渗透科学素养的培育和熏陶，无疑是物理教育中一个突出而又值得深究的课题。

二、拟研究解决的问题（限200字以内）

1、调查初中物理实验教学中培养学生科学素养的现状，发现问题，分析原因，研究解决问题的策略。

2、研究在实验教学中如何培养学生实事求是的科学态度，科学的观察方法、研究方法。

3、如何借助实验教学培养提高学生的探究能力（注重设计实验的能力和数据分析归纳能力）。

4、实验教学中如何培养提高学生科学的思维能力。

5、在现有基础上更一步培养提高学生的动手能力、分析解决实际问题的能力。

三、研究目标（限300字以内）

1、通过研究促进学生形成实事求是较为严谨的科学态度，为学生形成正确的价值观服务。

2、使学生基本具备初中物理学习中常用观察方法、研究方法。

3、提高学生科学探究的能力，为学生长远发展服务。

4、培养提高学生科学的思维能力，学生动手操作能力，分析解决实际问题的能力。

5、通过研究，激发学生学习兴趣，为提高课堂教学质量服务。

四、国内外研究现状

国际上对科学素养的研究首先兴起于美国，从20世纪70年代就开始了，“科学素养”就成了美国科学教育改革的中心概念。在美国，像历次科学教育改革一样，科学教育运动的兴起源于学校科学教育所面临的问题，如学生科学成绩下降、伴随而来的各种社会问题日益突出、经济优势的相对丧失等。这些问题引起了社会和教育界的关注。面对改革要求，科学团体迅速做出反应。1996年，美国全国科学研究协会发表了有史以来由联邦政府支持制定的第一个全国性教育标准——《全国科学教育标准》。它的诞生象征着本次科学教育改革走向深入的一个里程碑。《面向全体美国人的科学》中明确指出：“世界的发展要求每个人都必须具备科学素养，而不仅是少数享有特权的人。科学教育将不得不使其成为现实。”美国的这场教育改革在世界上产生了深远影响，受到了很多国家的广泛关注。

我国是从20世纪90年代开始十分关注提高国民的科学素养的问题。以《基础教育课程改革纲要（试行）》的出台，拉开了我国教育改革的序幕，2001版《物理课程标准》的基本理念是：“以全面提高每个学生的科学素养为核心，面向全体学生，立足于学生的发展，体现科学本质，突出科学探究，反映当代科学成果。”另外，中国提出一个 “全民科学素质计划”，准备到2049年，我国全体公民中具备科学素质的比例提高到100%。“全民科学素质计划”的远景目标，旨在改变目前我国公众具备科学素质比例低下的窘况。当今是科学和技术的世界，人类的未来极大地取决于人们运用科技的程度，进而取决于人们所受教育的有效程度，人类要想在21世纪兴旺发达，就必须有目的的通过教育来创造一个普遍文明的社会，而且，这种文明不再局限于读、写、算，还应包括科学和技术，因此，科学教育的目的不是为了把少数人培养成科学家，而是要把所有的学生都培养成具有科学素养的人。

通过查找资料和网上搜索，有关“科学素养”的研究较多，并且也都得出了一些可借鉴的结论，但是不一定符合我们本地的学情。另外，科学素养在不同的时期有不同的内涵，但从本质上而言，一个真正具有科学素养的人，意味着能理解科学与社会的内在联系。当然，作为科学教育的一般目的，科学素养又是具体的，它由科学教育内容所限定。在我国的初中物理实验教学中应给予学生以什么样的科学素养，值得我们进一步探讨。不同的学校，学情不同，研究的方法和切入点就不同，找到适合自己的提高科学素养的方法就是最好的。

五、核心概念的界定（限500字以内）

科学素养最早是由美国学者赫德在1958年提出的，表示个人所具备的对科学的基本理解。关于科学素养，人们基于各自的理解，从不同角度对其内涵进行了各种各样的阐述。

美国国际科学素养促进中心主任米勒教授，为了便于大规模科学素养调查，提出了科学素养概念的三维模型，它包括三个维度：对科学原理和方法（即科学本质）的理解；对重要科学术语和概念（即科学知识）的理解；对科技的社会影响的意识和理解。现在，许多国家公民科学素养的调查都按照米勒模型进行问卷设计。

科学素养：国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分，即对于科学知识达到基本的了解程度；对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度；对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。目前各国在测度本国公众科学素养时普遍采用这个标准。只有在上述三个方面都达到要求者才算具备基本科学素养的公众。

为了更好地推进21世纪青少年科学技术普及工作，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五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普及活动指导纲要》《2001～2005年中国青少年科学技术普及活动内容与目标》。两份文件都将科学素养理解为：科学态度；科学知识、技能；科学方法、能力；科学行为、习惯。

六、研究方法（限500字以内）

1、调查法：采用向老师、学生问卷调查、访问调查等方式，搜集初中学生科学素养现状的相关资料，为课题的实践研究做充分的依据，通过全面、客观的分析引导改进研究工作。

2、个案研究法：跟踪某一具体课题组的课堂实验教学，通过个案来分析提高学生科学素养的一般规律，探索在实验教学中培养学生科学素养的基本策略。

3、行动研究法：有计划有步骤的对实验教学实践中，如何提高学生的科学素养产生的问题，由研究教师共同合作，边研究、边行动以解决实际问题。

4、文献法：分类阅读有关文献资料，对文献资料进行系统的归纳、分析、梳理，为课题研究的顺利进行提供有力的理论保障，找出国内外比较成功的提高学生科学素养的成果，比较、分析、借鉴成功经验。同时发现问题，寻找新的研究思路。

七、研究步骤

一、成立课题组分配任务

成立课题组”并根据总课题组的研究方案制定本子课题研究方案。课题组由刘志军（灵武市物理教研员）任组长，成员包括李明（灵武二中物理组教研组长）、杨自勇（灵武回中物理教研组长）、马建平、张惠红（灵武英才教师）、魏克让（灵武四中教务主任）、龙生（灵武四中物理教研组长）、买金礼（灵武二中教师）。其中刘志军负责制定方案、组织课题组人员学习新课程理念及相关理论知识，定期召集课题组成员会议，汇总材料，撰写小结及报告。李明、杨自勇、马建平、张惠红、魏克让，根据子课题分别在各自学校针对研究对象开展个体研究并收集资料、访问、调查、观察、分析、记录小结，记录大事记，定期向课题组汇报、交流研究进展情况。

具体子课题负责人

二、按计划组织研究

（一）、准备阶段（2014，7—2014，10）

1、启动课题研究工作，成立课题研究小组，制定相应研究制定。

2、根据教研室安排，按时开题。

3、根据课题评审组专家老师建议，讨论修改开题报告，修改、细化、确定研究子课题。

4、组织相关课题组老师进行与课题相关的理论培训，进一步明确相关概念，如：初中物理实验教学中常用的科学方法。

5、课题研究成员明确各自任务，做好前期的调查、访问等工作，从多角度收集信息，联系确定好参与研究的对象。

（二）、研究阶段（2014，10—2017，3）

1、根据子课题研究任务，参加课题研究的老师在所在学校选取研究对象，研究对象以八年级为主。

2、子课题研究老师，以提高学生科学素养为主要目标，以学期为时间段，以课堂实验教学为主阵地，以改善教师教学方式、学习方式为主要研究内容落实课题研究。

采取的具体方法：

① 将科研、教研有机结合，将子课题研究纳入校内教研活动中，将课题研究常规化，并适时根据课题计划开展全市性专题教研。

② 根据子课题需要，参加研究教师收集、整理、分析、借鉴相关经验做法，并落实到平时实验教学中。

③ 将“三课”活动，集体备课常态化，发挥教师的集体智慧。

④ 研究期间，课题组人员坚持写课后小记或个案分析，及时反思，及时总结经验做法，积极参加上级教研部门组织的各种论文评选等活动。

⑤ 课题组定期组织阶段性小结，了解研究的进展情况，解决活动中可能出现的问题。督促研究教师自我监控、自我检查、及时收集整理相关资料（如：相关教学设计、反思、案例等）。

⑥ 根据课题研究需要适时向专家老师请教学习，以获得支持。

⑦ 适时反馈，课下及时调查学生的反应，听取其他教师的不同看法，不断汲取积累经验。

⑧ 按时完成阶段性小结，撰写中期研究报告，并及时上传宁夏教研网，接受中期评估。

（三）、总结阶段（2017，3—2017，9）

1、召开结题研究会，汇总分析研究过程和结果，撰写研究报告。

2、整理教学案例、教学设计、教师论文资源等，整理调查问卷及相关评价资料。

3、利用全市物理教研活动适时进行成果推广，推广中广泛听取各方意见，再修改、再提炼、再总结，为深化课堂改革，提高课堂教学实效服务。

4、整理相关资料，申请结题，接受课题鉴定组终期评估鉴定。

八、研究成果预期形式及内容（限500字以内）

1、根据子课题研究的方向，呈现出相关研究论文参加上级教研部门评选或争取在相关刊物上发表。

2、撰写出课题研究报告。

3、收集整理优质教学设计、案例、反思、优质录像课例等。

九、课题研究的可行性分析

1、课题选题符合教学需要，能在一定程度上提高课堂教学质量，教师有研究的动力。

2、课题研究人员力量精干，人员构成合理，课题负责人为灵武市物理学科教研员，参加子课题研究人员有区级骨干两人，县级骨干二人，其余为校级骨干，并且三人为教研组长，所有人员都处在教学一线，能根据课题要求组织相关活动，为有效完成研究提供保证。

3、研究人员业务能力较强，所有成员都参加过银川市或区级优质课大赛（有些人多次参加），都有论文在国家级或区级、银川市级获奖（有些人多次获奖），都有过课题研究的经历。

十、主要参考文献

1、中国科学技术协会中国公众科学素养调查课题组，《2001年中国公众科学素养调查报告》 北京：科学普及出版社，2002-Ⅱ-Ⅳ

2、科学技术部、教育部、中宣部、中国科协、共青团中央编著，《2001～2005年中国青少年科学技术普及活动指导纲要》 北京：北京师范大学出版社，2001

3、中华人民共和国教育部制订，《物理课程标准（实验稿）》 北京：北京师范大学出版社2001