在自然科学概教学中培养文科大学生科学素养

[摘 要]在自然科学概论课程教学中,通过模块化知识教学,采取多种形式的教学活动：如观看相关视频、师生研讨及学生各种实践活动等,加深文科大学生对科学的理解、有了科学生活的意识,增强了社会责任感,提高了学生的科学素养.

[关 键 词]自然科学概论文科大学生模块化教学科学素养

美国在2061计划的一份《面向全体美国人的科学》报告中指出,一个具有科学素养的公民,应该是“了解科学、技术和数学是具有推动力量和局限性的独立的事业,理解科学重要的概念和原理,熟悉自然界并承认其多样性和统一性,并能够运用科学知识和科学思维方式处理个人和社会的问题.”[1]

一个国家能否持续发展其根本在于民众的科学素养水平的高低,在于是否具有高素质的人才.回顾科学的历史,每一次重大的科学发现对人的世界观和社会的发展都起着非常深刻的影响,从而引起了人与自然、人与社会、人与人之间的关系的思考和认识.在21世纪,无论社会还是个人想要成功地发展,全民及个人的科学素养至关重要.文科大学生是一群特殊的社会群体,提高文科大学生科学素养对全面落实科教兴国战略和人才强国战略,提高综合国力的竞争有着直接的关系.我校开设的自然科学概论课程是面向文科学生的科学通识教育课程,通过对本门课程的教学内容、教学活动等的探究,加强文科学生的科学素养.

一、教学内容的模块化

自然科学概论是我院为文科类各专业学生开设的必修课公共基础课程,为了系统性加强学生对科学技术的认知,从历史发展的角度出发,我们采用了模块教学,包括“古代科技文明”；“宇宙的探索”；“近现代科技的发展”；“生命科学及生物工程”；“新材料及新能源”五个模块的教学内容.下面对五个模块内容作简要介绍.

模块一：古代科技文明

以时间为轴线介绍古代东西方的科学技术及其思想,着重对中国、希腊、阿拉伯等国的科学技术史、科学家及其科学思想进行介绍.

模块二：宇宙的探索

仍以时间为主线介绍人类从古至今在探索宇宙结构中形成的各种宇宙观以及在人类宇宙观的认知上宗教在其中的影响.介绍现代宇宙观的理论依据（广义相对论等）,介绍黑洞、暗物质及时空旅行.

模块三：近现代科技的发展

介绍近现代科学理论（以经典物理、近代物理为主）的发展及完善,随着科学的发展和社会的需求所产生的第一、第二次及第三次产业革命以及社会制度对科技发展的影响.

模块四：生命科学及生物工程

简单介绍在生命探究的历程中,人类在生命认知过程中的重大发现及现代科技手段对生命科学及生物工程中的影响,在环境污染、人口健康等方面进行专题讨论,由此引发学生对科技发展与道德的思考.

模块五：新材料及新能源

作为文科学生,关注我国国情和需求,关注国家科技重点研究领域,关注重大关键技术和全面提升科技支撑能力是作为社会人的责任.依据中华人民共和国国务院于2006年2月9日颁布的2006-2020《国家中长期科学与技术发展规划纲要》,在纲要中提出了能源、水和矿产资源、环境、农业、制造业、交通运输业、信息产业及现代怎么写作业、人口与健康、城镇化与城市发展、公共安全、国防11个重点研究领域[2],由于课程学时的限制,我们以新材料（尤其纳米科技）、新能源（以聚变能、太阳能）作为新材料及新能源的讨论专题.

二、提高学生科学素养的几点教学策略

1.充分利用网络资源

为了更好的开拓学生的视野、知识,加深其对科技的认知,除了上课讨论的专题外,还向学生介绍一些与科技相关的网站,如

⑴中国古代科技文明网站：http：//.ancientech./

网站内容丰富,共有20余万字,1500余幅图片和100多段视频动画.通过丰富的内容和多样的展现形式,让更多的人了解中国古代科技,走近中国古代科技,铭记人类科技进步的每一步足迹,共同传承人类文明的遗产.

⑵网易公开课

学生可以在线免费观看来自哈佛大学、牛津大学、耶鲁大学等世界知名学府的教授讲授的课程,内容涵盖科技、人文、社会、艺术、金融等领域,其中有多集配有中文字幕.如在讲授探索宇宙的专题时,介绍学生观看麻省理工学院的公开课《搜索黑洞》全6集；仙后座计划：《从宇宙大爆炸到人类》3集；耶鲁大学公开课《天体物理学之探索和争议》24集.这些视频大大开拓了热爱天文知识的学生的视野.

⑶利用学校网络资源建立本课程的网络课程

借助学校网络资源建立了网络课程,学生可以利用课下时间更好地了解课程内容、教学形式、具体要求,共享相关资源,加强师生间、生生间的相互学习和互动.

2.小组协作进行专题讨论

“学会学习,学会创造,学会合作,学会生存”已成为二十一世纪教育的主题,合作是未来工作、社会适应乃至国力竞争的基础.在课程学习的过程中,教师先由学生自愿结合成5-6人的小组若干,每个小组就环境污染、食品安全、地球资源等专题进行小组讨论.每个小组制作好PPT,派一位代表发言.通过这种方式实现了资源共享,收到了很好的教学效果.有的小组在讨论食品安全问题时,还专门以写者的身份到北京市新发地批发市场进行实地调查,在食品安全方面发现了一些问题,通过对其他写者的采访了解人民的心声,后期通过协作制作出视频,以此引起人们的警觉和对社会的良知,在整个任务完成的过程中增强学生的社会责任感,同学之间多了相互关心,在获取知识和多种技能上加强了交流学习.

3.开展科技知识竞赛

为培养和提高同学们的科普知识,通过竞赛提高学习兴趣,增长知识,培养科技创新的精神,并在比赛中培养学生的团队协作能力.

4.参观中国印刷博物馆

中国是印刷术的发明国,中国发明的印刷术对世界的文明起到了巨大的促进作用.中国印刷博物馆设有“源头古代馆”、“近现代馆”、“印刷设备馆”和“综合馆”,是目前世界规模最大的印刷专业博物馆.此馆建在北京印刷学院院内,作为印刷学院的学子,在了解印刷术的过去、现在等方面有着得天独厚的便利条件.教师将安排学生参观中国印刷博物馆,了解中华民族悠久而辉煌的印刷文化和古代人民的聪明才智.

三、结论

开设综合性的科学教育课程可以弥补文科学生科学素养的缺失,自然科学概论课程是我校为文科各类专业开设的一门必修课程,通过在教学过程的不断探索,将过去以时间为主线调整为模块化的教学内容,借助网络资源及参观中国印刷博物馆,开拓了学生的视野,在了解科学知识的同时,对科学思想、科学精神有所感悟,通过小组协作专题讨论、开展科技知识竞赛活动加强了学生团结协作勇于探索的良好品质.

[参考文献]

[1]面向全体美国人的科学（2061计划丛书）,美国科学促进协会著,中国科学技术协会译,2001,科普出版社

[2]国家中长期科学和技术发展规划纲要（全文）,2006年02月09日,中国新闻网

（作者单位：北京印刷学院）