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1、长春师范学院 硕士学位论文 科学教育专业实验体系的构建 姓名：于继东 申请学位级别：硕士 专业：课程与教学论 指导教师：赵骥民 2010-06-03 I 摘摘 要要 在世纪之交,我国开启了第八次基础教育课程改革，并催生了以提高学生科学素养 为目标的中小学综合科学课程。 师范院校和其他承担基础教育师资培养和培训任务的高 等学校，以此为契机，纷纷设立了科学教育专业。科学教育专业核心是培养学生的科学 素养和创新能力,使学生不仅能胜任新课改的科学课程、综合实践活动课及研究性学习 等课程的教学，而且能推进新课程改革的深入。 本文将从我国起步不久的科学教育专业实验体系的构建出发，围绕科学素养目标， 探索当
2、下科学教育专业实验教学的改革。 本文的主要内容如有： （1）本文首先论述了科学实验的功能和性质，包括科学实验的物质功能、精神功能 和科学实验的意义。 （2）分析了科学教育专业的现状，包括专业产生与发展的背景、专业建设和实验的 现状。 （3）本文重点讨论了科学教育专业实验体系的建设，在论述了理论基础和确定了教 学目标的基础上，构建了科学教育专业实验体系的理想框架。 （4）讨论了实施科学教育专业理想实验体系框架的建议，包括需要继续加强研究， 以及需要政策的支持和资金的投入。 关键词：关键词：实验；科学实验；科学教育；科学教育专业；科学素养 II Abstract At the beginning
3、of the new century, the eighth curriculum reforming has started in elementary education field in our country and it produced science curriculum in Chinese primary and middle school that aims to enhance the students literacy. For this reason, normal universities and higher institutes for primary educ
4、ation and training to teachers all have set up the science education major. The center of the science education major is to train the ability of creative and scientific literacy of students. Not only fit the students for the reform of the science curriculum, integrated practice activity curriculum a
5、nd research study, but also advanced new innovation of curriculum. This article will discuss the reform of the experimental teaching of science education major from the beginning of the construction of the experimental system of science education major, to achieve training science literacy. The main
6、 contents of this thesis are as follows: (1)This article describes the functions and properties of scientific experiment, it includes the psychology and spirit function of scientific experiment and significance of scientific experiment. (2)Analyzed the status of the science education major, includin
7、g the background of setting up and development, construction and the status of the experiment. (3)This thesis focuses on the construction of the experimental system of the science education major. On the basis of stated the theory and the teaching aims, the article are creating the experimental syst
8、em of the science education majors frame. (4)To discuss the suggestions about executing this frame; it includes intensive research, the support of government and investment. Key words: Experiment; Science Experiment; Science Education; Science Education Major; Scientific Literacy 独 创 性 声 明 独 创 性 声 明
9、 本人郑重声明： 所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工 作所取得的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献 的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承 担。 学位论文作者签名： 日期： 学位论文使用授权书 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解长春师范学院有关保留、使用学位论文的规 定，即：长春师范学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的 复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春师范学院可以将 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩
10、印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日 期： 日 期： 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 电话： 通讯地址： 邮编： 长春师范学院硕士学位论文 1 引引 言言 （一）问题的提出 当今世界，科学技术迅猛发展，经济全球化浪潮席卷世界，国民综合素质对国家综 合国力至关重要。而科学素养作为综合素质的重要组成部分，直接影响着一个国家的国 际竞争实力。 我国民众的科学素养直接关系着中华民族在 21 世纪实现伟大复兴的宏业。 2001 年，中国科学技术协会进行了第四次中国公众科学素养调查，结果表明我国 国民科学素养水平不高，
11、甚至伪科学、迷信等现象还在相当大的范围内存在。例如，在 调查对科学知识的基本了解程度、对科学方法的基本了解程度、对科学技术对社会和个 人所产生的影响（科学与社会之间的关系）的基本了解程度等三方面基本科学素养的调 查结果显示：2001 年我国公众具备基本科学素养的比例为 1.4。其中，公众了解基本 科学知识的比例为 5.1，基本了解对比法和概率知识的比例为 31.9，了解科学与社 会之间关系的比例为 14.1。我国公众对日常、传统、肤浅的科学观点了解的比例相 对较高，对于与现代高科技、生物医学相关的基本科学观点了解的比例相对较低。具备 基本科学素养的公众与总体在性别、年龄、文化程度、职业、城乡、
12、地区等分布上具有 较大差异。不同性别公众的基本科学素养水平存在显著性差异。男性具备基本科学素养 比例（1.7）要明显高于女性（0.98） 。不同文化程度公众的基本科学素养水平存在 显著性差异。大学及大学以上、大专、高中或中专、初中、小学、小学以下文化程度的 公众具备基本科学素养的比例依次为 11.5、7.0、1.6、0.3、0.0和 0.1。 不同年龄段公众的基本科学素养水平也存在显著性差异， 具备基本科学素养的比例随着 年龄的增大而逐渐下降。 不同年龄段公众科学素养比例分别为： 1819 岁， 3.0； 20 29 岁，2.6；3039 岁，1.0；4049 岁，0.8；5059 岁，0.8
13、；6069 岁， 0.4。公众基本科学素养水平地区差异显著，其比例由东向西逐渐降低。东部地区为 2.3， 中部地区为 0.85， 西部地区为 0.65。 公众基本科学素养水平城乡差异突出。 城市公众比例为 3.1，农村公众为 0.4。不同职业公众的基本科学素养水平参差不 齐；学生具备基本科学素养的比例最高（11.42） ；专业技术人员次之（6.29） ；排 列第三的是商业工作人员（5.81） 、办事人员（4.70） 、国家机关、党群组织、企事 业单位负责人（4.55） ；排列第四的是服务性工作人员（1.03） ；离退休人员（0.87 ） 、个体劳动者（0.55） 、公交企业工人（0.52）和城
14、镇待业人员（0.10）具备 基本科学素养的比例较低，均不足 1.0；农林牧渔劳动者（0.04） 、家务劳动者和 丧失劳动能力者具备基本科学素养的比例最低。 我国公众基本科学素养水平与发达国家 相比有差距。 我们常说，百年大计，教育为本。教育是民族振兴、社会进步的基石， 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M.北京：科学普及出版 社，2002.1-2。 长春师范学院硕士学位论文 2 是提高国民素质、促进人的全面发展的根本途径。教育要担负起提高中国公众科学素养 的重任。于是在世纪之交，我国开启了第八次基础教育课程改革，并催生了以提高学生 科学素养为目标
15、的中小学综合科学课程。同样在 2001 年，国家颁布了基础教育课程 改革纲要（试行） ，根据纲要的要求，小学以开设综合的科学课程为主，初中综合 科学课程与分科的自然科学课程并列，供学校选择，积极倡导各地选择综合科学课程。 综合的科学课程的设置，对课程的实施者教师的能力和知识结构提出了新的要求。 在纲要中明确提出:“师范院校和其他承担基础教育师资培养和培训任务的高等学 校和培训机构应根据基础教育课程改革的目标与内容，调整培养目标、专业设置、课程 结构，改革教学方法。 ” 科学教育专业在此背景下产生了。 科学教育专业核心是培养学生的科学素养和创新 能力，使学生不仅能胜任新课改的科学课程、综合实践活
16、动课及研究性学习等课程的教 学，而且能推进新课程改革的深入。与此同时，在党中央和国务院的指引下，我国高等 教育就掀起了声势浩大的教育教学改革浪潮， 改革的主要任务就是加强对学生创新能力 的培养，而为了培养创新能力，首先就要培养实践能力。十几年来，国家不断加大对实 验性教学环节的投资力度，几乎所有大学的实验都成为国家投资的热点。 本文将从我国起步不久的科学教育专业实验体系的构建出发，围绕科学素养目标， 探索当下科学教育专业实验教学的改革。 （二）研究的意义 科学上的每一次重大发现，都推动了社会的变革和发展，而科学上的重大发现和研 究成果又无不是以实验为基础，德国著名历史学家斯宾格勒曾说过： “科学，作为从精 神上占有世界的一种形式，是建立在实验基础之上的。 ” 16 世纪以来，一大批科学家 和探险家为破除宗教迷信，解放人
