（一）教学形式单一
目前我国的主体教育形式还是传统的教师传授形式，利用黑板和一些简单的教辅工具进行课堂教学，往往教师关注的是学生对科学知识本身的掌握，甚至是记忆。在科学课程的教育过程中，到实验室做实验是教学中的重要内容，虽然很多学校设有实验室，但是利用效率并不高。学校普遍拥有的多媒体等教学设施，教师使用过程中多数是播放PPT课件，而课件中也多数是教材知识点的概要，很少能利用多媒体去展示一些实验过程、科学史实等。
（二）应试倾向较重
目前全国各地的中学都在经受着传统的应试教育考验，这种人才选拔模式对我们进行科学素养的培养也产生了影响。学校和教师为了追求升学率，为了应付各种考试，在教学过程中就特别重视知识本身的传授和教育，虽然现在很多学校开展各种名目繁多的教学改革，进行了启发式、探究式等等多种多样的教学尝试，但在实践教学中往往只是走形式，在课程标准中所提到的过程与方法、情感态度与价值观维度的教育很难达到效果。
（三）未能充分发挥课外培养的作用
对于学生科学素养的整体培养，单靠课堂的教学和一些考试的辅助是远远不够的，这就需要我们利用课外的环境进行培养。但是很多学校并没有对此给与重视，一些学校的图书馆形同虚设，一些课外的科学培养活动开展的并不理想，走过场、走形式，没有让学生感受到科学与生活的紧密相联。
二、提升中学生科学素养的几点建议
（一）加强实验课程设计
实验课是科学课程教育的重要内容，提高学生的科学素养就一定要利用好这一阵地。一方面要加强对实验课程的重视，保质保量的开展好实验课程。另一方面实验课程的设计需要进行创新，以往的一些实验安排多是机械性的，学生并没有学到太多，只是一些墨守陈规的简单操作，所以应加强探索性实验的比例，既要有单一学科实验，又要重视综合性课题实验研究，通过一些具有挑战性的实验要求，让同学们自己选择研究对象和研究方案并得出结论。
（二）注重科学史教学
历史永远需要人类记住并进行反思，对科学素养的教育也不例外。在具体的科学教学过程中一定要注重对科学史的教育，让学生能够准确地了解相关科学事件发生的时间、过程，了解一些相关人物的历史角色，知晓他们在科学发现、创造过程中所经历的种种失败、迷茫、痛苦，以及他们为了信念而不断奋斗、坚持的执着精神。通过一些历史上的名人典故，不仅可以使教学过程更加生动、真实，也有利于加强学生对知识的理解和记忆，更重要的是学生通过对历史的了解，可以感受到科学家们的科学方法、科学精神，这是提升学生科学素养的重要方面。
（三）关注STS教育
(一)存在实验教学认识误区
目前，我国的化学教学的主要模式为分班讲课制，全县18所中学中初中化学课程设置为每周4-5节课(不含晚自习)，教师备课压力大，学生实验普遍用“讲实验、画实验、视频实验”代替课堂演示实验、学生分组实验，家庭化学实验的探究更是缺乏，难以发挥学生主体作用，教师误用课程权利，从而限制了学生的个性的发挥。导致化学实验操作的得分率不高。如:下列实验操作图示不正确的是此题难度系数为0.49，若有实验经验的同学就很容易得到答案D项。说明学生实验操作水平太薄弱。从这个题目的设置重点考查学生的实验素养:实验操作的规范性、安全性和绿色化学素养。要求学生建立证据推理意识，养成科学探究习惯，旨在形成科学精神意识等学科素养。分析见下表1。
(二)实验教学设施不完善
在初中化学实验教学中，还缺乏比较现代化的教学设备，而学校对实验仪器和试剂的预算和重视度不够。现存教学设备陈旧，部分化学药品过期。例如，浓盐酸有很强的挥发性，因密封差，氯化氢气体挥发，由原来的浓盐酸变成稀盐酸，在后来的实验中学生就观察不到瓶口产生白雾的现象，与理想结论有较大偏差，影响实验的真实性，导致学生对实验的真伪性产生怀疑，动手操作的积极性也会下降，学生对学习化学的兴趣没有得到提高，从而导致了学生们在学习时不能够掌握到真正有用的知识和技能。
(三)教师的职业懈怠
由于大部分的初中化学教学老师的整体教学水平不高:教师专业化程度不够:教非所学、学非所教的问题很严重，学历水平普遍不高，实验探究水平不高、对学生实验操作的指导不够、自我实验操作水平不高、实验解读水平不高、实验演示技巧和实验素养意识不高、实验创新意识匮乏等，使得初中化学教学的情况得不到有效的改善。特别是西部农村地区，农村教师由于各种原因的影响，教师职业倦怠感也很明显。化学老师的实验教学能力不能有进一步的提升和改善。另外，在对一些老师进行专业培训时，学校也没有予以重视和监督，教师对现代化的教学手段的应用重视不够，学生学习化学的兴趣没有明显提高。这就使教学的模式和方法等得不到转变和提升。
(四)班级规模过大
以重庆市彭水县为例，80%的义务教育学校中班级人数均在60人以上，这种大班额导致学生分组实验无法开展，尽管学生喜欢分组实验，但大班额对实验的操作要求和重复实验的机会就相对较少，也增加实验员老师的工作负荷。对初三化学实验教学有较大的阻碍作用，所以，需要教育主管部门解决大班额的问题。
(五)实验员教师分工和绩效不明
对于一线教学老师来说，有较为明确的教学分工，而对于实验员老师来说，处于相对尴尬的角色，相对于教育发达地区已有明确的定位和分工，职位要求和岗位绩效报酬都出了相应的管理办法。而对于中西部教育欠发达省份，针对实验员的配备和职位要求、岗位津贴等没有明确的说明，成为教育教学管理的真空地带。
二、西部初中化学学科素养教学教育实施思考
(一)因材施教，分小班讲课
在之前的论述中可以了解到，尽管班级讲课制能够发挥一定的教学作用，但是相对于正面的作用来说，其带来的负面效应影响更大。在现代化建设快速发展的今天，社会需要的是更多具有创造性的新型技术人才，然而大班级讲课制不利于发挥学生们的创造力。因此，为了适应社会的发展，培养更多具有创造力的人才，就需要实行小班的讲课制度。这种小班讲课制度就是在缩减班级规模的基础上，尽可能的降低学生人数，从而使得化学老师能够在教学的过程中关注到每个学生学习的状况和需求。小班额教学不仅能够消除班级讲课制带来负面影响，还能够将其正面影响不断优化和扩大，从而促进自身的发展和进步。这也是适应新课程标准改革的重要教学模式。
(二)完善教学设施，培训师资力量
针对的化学教学，必须加强对老师的专业教学技能的培养，并且还要引进先进的教学设施来辅助实验教学。首先，在选用教师的过程中要加大考核的力度。其次，要对老师进行专业的培训以及监督，从而提升化学老师的整体素质和技能。学校还要创新激励机制，保证学校能够留住优秀的教师人才。再次，要加大对教学设备的资金投入，购买比较先进的实验设施，增强学生们学习的积极性和主动性，从而促进化学实验的有效教学的推进。由于科技技术的飞速更新和变换，在化学教学的过程中就要将教学的模式以及设备进行不断的更新和变换。初中化学实验教学还要时刻学习西方国家的模式和策略，不断提升有效教学的质量，从而提高学生学习的成绩。
(三)激发学生的兴趣，创新教学模式
在化学教学实验上，化学老师还要注重调动学生们学习的创造性和自发性。在这个过程中，老师可以通过建立教学情境的方式来增强学生们的学习效果的影响，从而让学生们能够参与到教学的实际操作中，使得他们能够积极动脑思考，增强动手操作的能力，并完全地融入到实验学习的氛围中去。另外，还要进行异质同组进行分组实验、“小小实验家”“实验小发明”“实验小魔术”等有趣的实验活动，从而激发学生们的学习兴趣，让他们在小组学习的过程中能够学会团结与合作，交流与沟通，从而提升自身的综合素质。
三、总结
提升教师实验教学水平是一个系统工程，需要自上而下的教育设计与自下而上的教育实施。应将教育管理机制进行完善，更新教学设备，还要培养出一批具有高素质的实验教学人才，从而促进化学实验教学的实施和发展。在当前形式下，要以《中国学生发展核心素养》理论不断武装自己的头脑，用新理论替代传统的“三维目标”教学，开展大胆的教学实验尝试，构建与学科素养相匹配的教学模式和风格。
作者:王翔 夏振洋 单位:重庆市彭水县龙射中学 重庆市彭水县教师进修学校
参考文献:
[1]王磊,支瑶.化学学科能力及其表现研究[J]教育学报.2016(04):46-56.
论文摘要：科学素养是现代人综合素质的一个重要方面，科学素养的培养得从娃娃抓起。幼儿科学素养的培养离不开幼儿科学教育的实施，幼儿教师科学素养的高低直接决定了幼儿科学教育的质量。学前教育专业学生的科学素养是幼儿教师科学素养提高的前提和基础。针对目前学前教育专业学生科学素养偏低的现状，应该从重视科学教育，改变课程设置、运用多种途径等方面来提高学前教育专业学生的科学素养。
一、科学素养的内涵及相关概念
“准幼儿教师”是指学习学前教育专业学生的统称。根据所在学校级别的不同主要分为三大类:本科层次及以上的高等师范院校学前教育专业学生，专科层次的高等师范专科学校学前教育专业学生，还有就是一些中等职业技术学校的学前教育专业学生。在文章中将这些统称为学前教育专业学生或“准幼儿教师”。
学前教育是指对出生至六、七岁前儿童的教育，包括幼儿园教育、学前社会教育和学前家庭教育。学前教育主要培养全面和谐发展的、具备学前教育专业知识和实际工作能力的各类学前教育机构的教师、科研人员及相关教育行政部门的管理人员，广播、影视、书刊等各类大众传媒的策划与制作人员，相关企业(如儿童玩具、儿童服装和食品等)的设计与制作专业人员。
目前，国际上公认的科学素养主要指以下三方面的内容:一是对已经被人所接受的科学知识的理解，主要是一些概念性知识，诸如一些事实、法则以及有关自然世界的理论;二是对一些科学探究方法和程序的理解，主要是了解科学知识如何产生，如何发展，以及科学研究中的创造性思维能力的培养等;三是对科学作为一项社会文化事业的理解，了解科学与社会之间的内在联系，了解科学的应用问题，了解其中的问题、争论以及它们的解决方法。文章中将学前教育专业学生的科学素养主要概括为以下几个方面:具有正确的科学世界观及良好的科学精神和态度;具有较强的科学探究、创新、思考及实践能力;具备较扎实的、系统的科学知识体系。
二、学前教育专业学生科学素养的现状
2006年1月9日全国科学技术大会颁布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》，总书记在这次大会上指出要在全社会广为传播科学知识、科学方法、科学思想、科学精神，使广大人民群众更好地接受科学技术的武装，进一步形成讲科学、爱科学、学科学、用科学的社会风尚。科学素养的培养得从娃娃抓起，幼儿园是实施幼儿教育的主阵地，幼儿科学素养的培养离不开幼儿科学教育的实施，幼儿教师科学素养的高低直接决定了幼儿科学教育的质量。学前教育专业学生的科学素养是幼儿教师科学素养提高的前提和基础。当前学前教育专业学生的科学素养偏低，现状不容乐观，主要表现为以下几个方面:
(一)科学学习的兴趣和热情不高
“五四”时代陈独秀曾经述说当年平民百姓科学思想的不足:“农不知科学，故无择种去虫之术。工不知科学，故货弃于地，战斗生事之所需—仰给于异国。商不知科学，故惟识阁取近利，未来之胜算，无容心焉。”今天我们放眼看去，应当承认，上述科学知识层面的欠缺虽有所改善，但科学精神的匾乏仍是不容忽视的现象。
学前教育专业开设的课程范围比较广，既有普通心理学、人体解剖生理学、教育学、教育统计与测量、中国教育史、外国教育史、教育心理学、教育社会学、课程与教学论等专业基础课;又有学前心理学、学前教育学、学前卫生学、幼儿园课程、幼儿游戏、中外幼儿教育史、幼儿教育科学研究方法、幼儿玩具设计与制作、幼儿园管理、幼儿园评价等专业主干课;还有钢琴、声乐、舞蹈，乐理、视唱、练耳，幼儿园实用美术、幼儿园教育活动设计与指导等专业技能技巧课。大多数学生比较喜欢儿童舞蹈、钢琴演奏等技能技巧课，对于专业主干课程与专业基础课程的学习热情不高。另外，当前我国基础教育教学模式中存在的一些问题，如有限的科学知识的教学中，多注重对知识结论的学习;重视演绎、忽视归纳;重视结果、忽视过程;重视机械记忆、忽视思考存疑;很少实践探究式学习等。科学学习的本身是很有乐趣的事，但由于各项科学知识的逻辑性、抽象性等特点，再加上不恰当的教学方式致使不少学生对科学学习产生枯燥感和排斥感，削弱了学生本应有的科学兴趣和热情，导致学生科学精神的缺失。
(二)科学基础薄弱，科学素养水平较低
目前在学前教育专业招生中，除个别院校文理兼收外，绝大多数只招收文史类学生。这些学生在高中阶段接受的是文理分科教育，造成学生文理知识结构的不对称。此外，升学利益的驱动，文科学生对数学以外的自然科学基础知识也往往“无暇顾及”，虽然他们在初中阶段曾学习过物理、化学、生物、地理等自然科学课程，但这些课程均是各自范围内一些分立、具体的概念和规律，对自然界一般性、统一的概念、原理重视不够。对于天文学、宇宙学方面的常识，他们在中学阶段更是较少系统学习。至于一些对现代社会生活产生重大影响的科学技术知识，特别是前沿知识，中学阶段更是涉及不多。她们虽然已顺利考人大学，但是，文史类学生的自然科学知识基础普遍薄弱，科学探究、创新、思考及实践能力较弱，科学素养水平较低。
三、提升学前教育专业学生科学素养的对策思考
学前教育专业学生科学素养水平较低的现状不适应社会及学前儿童全面发展的需要，提升学前教育专业学生的科学素养势在必行。
(一)重视科学教育，激发学生科学学习的兴趣
科学学习的兴趣是科学素养的重要组成部分，对幼儿来说，科学的启蒙更多的是科学兴趣的培育。一个缺乏科学兴趣的老师怎能唤醒幼儿的科学兴趣呢?而学前教育专业的学生通常是文史类出身，高考时之所以选择文科，有的是因为理科基础薄弱，有的则是对理科知识不感兴趣，再经过专门的文科学习，造成了自然科学认知结构的不良，渐渐失去了科学学习的兴趣和信心。因此，唤起兴趣是学前教育专业学生有效学习科学教育的重要前提和保障。美国教育心理学家奥苏伯尔说过:“每当我们致力于影响学生的认知结构，以便最大限度提高意义学习和保持时，我们就深人到了教育过程的核心。”为此，要注意知识学习的基本性与基础性，有效激活学生认知结构的知识生长点，以保持学生学习的内驱力。在内容的选择上考虑学生的已有经验和生活实际的需要;在教学方法和形式上要多样化，尽可能运用多媒体和实践操作方法等，开展多种科学兴趣小组和科学知识竞赛，改变因中学阶段过高的学习压力导致的对科学的枯燥看法和态度，逐渐营造校园科技创新的氛围。
(二)建立系统的科学教育体系，提升学生的科学素养
课程建设是当前高职高专及高等师范院校推动素质教育的核心举措，也是提高学前教育专业学生科学素养的主要渠道。要提高学前教育专业学生的科学素养水平，就应该建构新的科学课程体系，实现文理渗透，面向学生增设科学史、科学社会学、科学哲学、STS等综合课程，使科学素质教育真正落实到实处。科学教育要与专业教育相结合，而且要贯穿于专业教育之中，掌握科学方法中的哲学方法、一般方法和具体方法，培养大批基础扎实、宽厚、经过两个或两个以上领域专业训练的复合型人才，以增强社会的适应性。学生应该重点掌握通用的一般方法，如自然科学中的常规方法(如观察与实验、分析与综合、比较与分类、归纳与演绎、理想化等)与非常规方法(如自觉与灵感、科学美学思想等)。通过科学方法教育，使学生比较全面系统地了解常用的科学方法及其在科学发展中所起的作用，掌握具体的科学方法，并进行必要的科学思维训练(包括严格的逻辑思维训练和非理性、非逻辑的创造性思维训练)，培养学生运用科学方法解决问题的能力及创造性解决问题的能力。
当前，国外许多先进大学奉行的都是“通才教育”模式，即大学科学教育课程应覆盖所有学生，尤其是文科学生，应接受一年或一年以上的基本科学教育，这种教育不是专业教育，而是一种通识教育，旨在提高科学素养，其开设方式主要通过开设科学教育必修课。
然而在学前教育专业的课程体系中，科学教育课程的比例很少，而且这些课程主要是分布在第一、二学年，课时量也不多，到了第三、四学年的课程体系中，有关科学教育的课程更是少之甚少。学前教育专业学生的学习集中在学前专业主干课程和技能技巧课，据了解，很多学生在钢琴、舞蹈、活动设计等技能技巧课程上花费了绝大部分时间，在课程体系中缺乏系统的科学教育课程。可以把科学教育内容渗透于人文社会课程中。若对学前教育专业学生开设过多的科学教育课程，可能负担过重。一方面，可以建构一种文理融合的课程，如科学史和科学哲学的内容可以放在人文社会科学(历史和哲学课程)中，把科学、科技与社会关系的内容可以安扫浓社会研究课程中学习。另一方面，从人文学科中挖掘科学素养的内涵。从而构建系统、有校的科学教育体系，促进学生科学素养的提高。
(三)在多途径中开展科学教育，丰富学生的科学知识
1、组织各种科学兴趣小组，开展科普讲座
学生需要定期和不定期地举办科普讲座，组织参观科普展览，科普论文评奖活动等，对提高其科学素养很有帮助。第一，鼓励学生阅读大量的科普书籍。如阅读现代科技方面的书籍，可弥补他们对现代科学知识及其发展状况的空白。很多科普读物，都是科学发明的开拓者或诺贝尔奖获得者自己的著作，既有趣，又很适合学前教育专业的学生阅读。第二，鼓励学生走进实验室，让他们探究自己感兴趣的问题。杜威认为，儿童生来具有四类兴趣或本能:“社会本能”“制作本能”“探究本能”与“艺术性本能”。探究是儿童与生俱来的一种本能，科学教育最适合发展儿童的探究本能，教师要为其提供广阔的空间和舞台，这就要求高师学前教育专业培养能熟练实施探究式科学教育的幼儿教师。学前教育专业学生应在学校期间就有意识地提高自己的探究式科学学习的能力。
结合学生的不同需要组建各类科学兴趣小组。如“天文兴趣小组”、“数理爱好者协会”、“自发组织理论讨论会”、“摄影爱好者协会”、“环保兴趣小组”、“机器人研究会”、“家用电器小发明小组”、“现代通讯研究会”等等。科学兴趣小组可以让产学研相结合的办学思想变成现实。发动兴趣小组学生的积极性，利用各种废旧或容易得到、价格比较便宜的材料或工具，自己建立实验室，自己管理，这比实验室开放更切合实际。为了更好地鼓励学生搞研究，在科学教育教学内容的选择上，要考虑学生头脑中的已有经验及与日常生活的密切联系;在教学方法上，可以实施发现式学习、小组合作学习，还可以运用先进的多媒体教学手段等方式，激发学生学习;在教学成绩的评定上应该灵活、科学而多样化。这是一种很好的产学研相结合的尝试。让学生真正感觉到学有所乐.学右所长.学有所用。
2、营造良好的、崇尚科学的教育环境
营造良好的、崇尚科学的教育环境，可以通过组织系列人文讲坛，建立积极活动的科技协会，创办科技小刊物，举办校园科技节、体育节、文化节等活动，丰富学生的学习生活，活跃校园科学文化氛围。在继续大力普及科学知识和实用技术的同时，紧跟时展步伐，采取灵活多样的方式，丰富科普宣传内容，切实加大科学思想、科学精神、科学观点和科学方法的传播力度，不断提高学生在科普工作中的参与程度。充分发挥科技场馆、博物馆、动植物园、科技活动场所和科普宣传画廊等基础设施的平台作用，坚持培训与宣传相结合，研究和探索符合学前教育专业学生实际的科普发展措施，从而切实提高学前教育专业学生的科学素养。
《化学课程标准》第一部分前言中提出：“给每一个学生提供平等的学习机会，使他们都能具备适应现代生活及未来社会所必需的化学知识、技能、方法和态度，具备适应未来生存和发展所必备的科学素养，同时又注意使不同水平的学生都能在原有基础上得到良好的发展”。从标准中已经可以看出在化学教学中培养学生的科学素养已经受到了重视。
二、如何在初三复习过程中培养学生的科学素养
1注重“双基”，为提高学生科学素养夯实基础
近几年来各地的新课改都在以提高学生的科学素养为主旨。在许多的中考试题都在围绕提高叙事的科学素养，注重了以“双基”为载体，通过态度、观点、方法、情感及现实生活中重大化学问题进行“包装”，重点考查能力，特别是对学生的实验能力、信息的采集和处理能力、知识的迁移能力、自学能力的考查。因此在复习过程中通过搞好“双基”来提高学生的科学素养是一种可行的途径。通过化学基础知识和基础能力的培养，可以有效的培养学生的科学素养。在化学复习中要让学生牢牢撑握“双基”，特别要注重前后知识的联系并重视化学实验，通过实验来探究和理解书中的理论。
2利用好试题，在知识的应用过程中养成科学态度和方法
中考复习在复习的过程中掺杂着许多的习题训练与评讲。因此教师利用好了习题，不仅仅可以提高学生的解题能力，更能培养他们严谨的态度和科学的方法。在这个习题的讲解过程中，一则学生通过主动的思考，提高了解决问题能力；二则巩固了对比探究的科学实验方法，三则在讨论和交流中发现了自己的问题和不足，并加以改进。由此可见习题的讲解并不是枯燥的对答案阐释，而是学生科学素养提升的一个很好的承载体。
（1）创建高中化学内容体系，培养学生的科学素质
学生科学素质的培养，从根本上说也就是要实现学生的全面发展，是培养新时代人才的教育理念。根据高中化学的课程内容，创建高中化学知识内容体系，将科学知识和技能等传授给学生，是培养学生科学素质的重要保证。当前形势下，不仅要在化学发展的方面探求化学领域发展的新观点，还要密切联系生活和生产，重视化学的实际应用，与STS理念有机结合起来，引导学生理解化学本质,帮助他们认识科学探索的特征以及科学事业的性质；运用当前我们丰富的现代科学成果，实现学生多层次地认识化学的重要价值和意义，以便于更加有效地进行学生科学素质的培养。
（2）通过自主学习、合作学习和探究式学习，来促进学生科学素质的培养
自主学习、合作学习、探究式学习，虽然三者的侧重点有所不同，但是他们也有共性——综合性、创造性和体验性。更适合于新课改倡导的开放式学习和开放式空间的倡导，都更加有利于学生从过去的被动学习转变为主动学习，从封闭式的研究到开发式的探讨，从接受式学习到探究和创造式学习。如此，学生的科学创新能力和精神就得到了更进一步的发展。
（3）在实验、实践和教学中贯穿科学素质的培养
新课改下，高中化学课堂教学是科学素质教育的主要“阵地”，由于其涉及科学知识实践的应用和创新非常少，所以对培养学生科学素质来说有一定的局限性。而化学实验能够对学生的知识、技能和方法等方面培养学生的科学素质。在化学实验教学中要做到充分发挥学生的主体性，让学生积极主动地参与实验过程；条件允许下的情况，给学生足够的时间和空间去亲自体验，让学生的手和脑都得到进一步的发展；给学生应用新技术的机会，通过新技术来帮助学生获取更多的新信息。再通过实验、课堂和实践教学的结合，来帮助拓展教材，实现知识的掌握和运用，促进学生的科学素质水平的提高和发展。
二、结语
物理课程教材在“观察与思考”“实验探究”“交流与讨论”等栏目中，安排了许多的演示实验、分组实验、探究实验。演示实验的作用是创设问题情境，展现物理现象，引导学生经历知识生成的过程，建立物理概念，理解物理概念的本质意义。探究实验的价值在于再现科学探索的过程，引领学生经过实验验证，发现物理规律，认识物理概念之间的内在联系，理解物理现象必然发生、发展、变化的条件和规律，为形成较完善的物理知识体系做好铺垫。
二、物理思想方法资源
初中物理课程中蕴含着丰富的思想方法，它们是连接物理现象、概念和物理规律之间的方法和纽带，学生只有掌握了物理思想方法，才能顺利地理解物理规律。例如，在用物理规律解决实际问题时，需要对问题进行简化，忽略次要因素，突出主要矛盾。用这种方法将实际问题进行简化，得到一系列的物理模型，称为建立模型法。教材中的典型模型有：液片模型、光线模型、磁感线模型、力的示意图或力的图示模型、电路图模型、杠杆模型、研究液体内部压强使用到的液柱模型等，都是解决实际问题的有效方法。
三、科学精神教育资源
科学精神是指在求知过程中表现出的求真务实、尚善爱美、敢于质疑、勇于创新的个性品质。教材中的科学精神教育资源蕴含在物理实验、物理学史料、科学家的故事中。
1.实验探究中的科学精神教育资源
实验探究既是学习物理课程的主要方法，实验探究是培养科学精神的主阵地。如，在实验开始时，设计了各种问题情境，使学生发现与已有经验和知识的矛盾冲突，使学生产生怀疑，进而提出自己的观点，培养学生的质疑与批判精神。提出假说后，引导学生动手动脑，设计实验，验证各种假设，培养学生的创新意识，受到科学实证精神的熏陶。在实验过程中，教育学生爱惜实验器材和实验装置，掌握正确的使用方法、规范的操作程序、准确的读数方法、科学的观察方法等，培养学生认真严谨的科学态度。在收集信息和记录数据时，要求学生如实观察、测量、记录，不能更改、编造现象，不能拼凑数据，一切活动行为都要实事求是，培养学生求真务实、一丝不苟的探索态度。
2.物理学史中的科学精神教育资源
在科学发展的历程中，出现过许多激烈的辩论，甚至残酷的斗争，也有许多感人至深的故事。例如，关于力和运动的关系，古希腊哲学家亚里士多德提出“力是维持运动的原因”的观点，在很长时期占据统治地位。后来亚里士多德的学生伽利略采用试验的方法，经过科学的分析、推理，得出“力是改变物体运动状态的原因”，驳斥了亚里士多德的错误观点，写下了“我爱我的老师，但我更爱真理”的至理名言。教育学生不要盲从权威，要善于思考、敢于质疑、敢于实践、勇于创新，才能获得真知灼见。
3.科学故事中的教育资源
一、中小学教师的教育科研素养
要明确中小学教师教育科研素养的内涵，就应该在弄清“科研”和“素养”两个基本概念的基础上，建构其相应概念的内涵界定。
1.科研
科学研究的简称。《教育大辞典》对科研的定义为：指运用科学方法探求事物的本质及其运动规律的活动。在《方法论辞典》中，对科研的阐述是：旨在发现事实的、理论的新科学知识的研究工作；是一项认识活动，具有不同于一般认识活动的特点，它具有高度的自觉性、继承性，创造性和探索性。在《现代企业管理辞典》中，对科研的解释是：利用科学研究手段与装备，对客观自然现象的奥秘进行探索，以获得对自然现象的科学认识，揭示它们之间的内在联系，为创造发明新的技术提供理论依据；科学研究是一种特殊的生产劳动，它具有探索性、创造性、继承性和连续性。《软科学大辞典》对科研的定义是：一种旨在增进和积累科学知识并对科学知识予以实际应用的、系统的创造性活动，是科学领域中有关探索和应用科学知识的行为。《教育科研手册》的定义为：教育科研是以教育科学理论为武器，以教育领域中发生的现象为对象，以探索教育规律为目的的创造性的认识活动。《中国学生管理大辞典》中，对教育科研的定义：运用科学的方法，有意识、有目的、有计划地对教育领域中的宏观和微观的现象和问题进行研究，旨在揭示教育规律，指导教育事业的发展和教育工作的开展。
本文中的科研是指教育领域的科研，是一种旨在增进和积累教育科学知识、规律，并对教育科学知识、规律在教育实践中进行实际应用的、系统的创造性活动，是中小学教师利用研究手段对教育领域中的研究对象进行实践探索和应用教育科学知识及规律的行为。教育科研是特殊的认识活动，它具有继承性、探索性、创造性等特点。
2.素养
国外率先使用“素养”这个术语是1883年马萨诸塞州教育委员会发行的教育杂志《新英格兰教育杂志》，当时“素养”这一术语是伴随着公立学校的整顿而问世的，意味着学校教育所处置的公共的知识和技能。随着时间的推移和相关研究的深入，人们对“素养”的认识越来越丰富，表现为三种不同的认识观：一是静态论。强调素养是一种结果。如，《现代汉语词典》将“素养”定义为“平日的修养”“指理论、知识、艺术、思想等方面的一定水平”；《领导学辞典》中对素养的解释是“素质和修养的总称”。二是动态论。注重素养的获得过程。如，《辞海》里解释为“经常修习培养”，指在政治思想、道德品质和知识技能等方面，经过长期的学习和实践所达到的水平。杨晶在《中学语文课堂教学中语文素养的培养策略》一文中提出：“素养是指人通过长期的学习和实践（修习培养）在某一方面所达到的高度，包括功用性和非功用性，是一种养成”。三是过程和结果融合的观点。如，威利斯（A.I.Wills）归纳了素养概念演进的三个历史阶段：（1）素养即技能；（2）素养即学校里传授的知识素养；（3）素养即社会文化的创造。张晓辉在《幼儿教师教育科研素养状况及其发展研究》中提到：“素养指的是平日的修养”。孙宗梅在《中学教师科学素养的调查研究》中结合《辞海》《汉书李寻传》以及英语对“素养”的解释总结性的提出：“素养是人逐步形成的文化特质或精神、观念或态度上的特点，他们在素养的结果的描述中偏重素养的获得过程”。
“素养”一词分开来理解的含义是：“素”即平时、平素，指时间上的经常性、延续性。“养”强调修养，具有教养、培养、自养等含义。结合上述各家的不同观点分析，本文认为“素养”应该具有过程和结果相融合的含义，即素养是个人通过学习或锻炼，所获得的从事或开展一定工作或活动所必须具备的基本条件，或是在一定的活动过程中所表现出的基本品质。
3.中小学教师的科研素养
对于中小学教师科研素养，国内专家、学者分别从不同的角度进行了研究，形成了不同的观点和认识。如，尤俊英与于忠海提出中小学教师的教育科研素养，是指在教育科研过程中应具备的科研意识和科研能力，如对问题的质疑、敏感、探索，勇于突破常规，超越自我，能进行科研分析、总结，撰写科研论文和报告等。赵清福在《新形势下中小学语文教师科研素质提高的策略》一文中提出：“教师的科研素养是指教师具有教育科研知识和认知结构，具有进行科研的特殊能力和科学品质”。杨丽在《中小学教师科研素养存在的主要问题及对策研究》一文中提出：“教师的科研素养是指教师在专业化发展过程中，从事教育科研所必备的素质、修养，具体指教师开展教育科学研究所必备的知识、能力、品质、精神”。李倡平提出教师的教育科研素养就是指教师的科研修养，它是一种高级的、复杂的、源于教育实践而又有超越和高于实践的内在的、综合素质。它涵盖了教育学、心理学理论知识与方法知识、科学研究的知识与技能。包括收集利用文献资料，开发处理信息的能力、研究动手操作的能力、创新思维能力、语言文字表达能力、开拓创新精神、理论勇气、严谨的治学作风等。罗敏月在其硕士论文《文科学术性硕士研究生科研素养》中，将科研素养定义为：“科研素养是研究者通过学习或实践，在科研过程中所表现的出的品质”等。
C上所述，我们认为中小学教师的教育科研素养是指中小学教师在教育教学实践过程中，对教育教学中的现象和问题进行实践或理论的研究，所必须具备的基本条件，以及在教育教学研究活动过程中所表现出的基本品质。
二、中小学教师的教育科研素养的基本要素及结构
中小学教师的教育科研素养有哪些基本要素？当前还没有定论，不同的观点之间存在着基本要素成份的差异。如，韩立福提出新课程中的教师科研素养主要由教育科研意识、合理的知识结构、教育科研能力、教育科研道德素养四方面构成。潘海燕与徐运国认为教师的科研素质一般包括科研意识、科研知识、科研能力、科研精神四个方面。尤俊英与于忠海等认为，中小学教师的科研素养包括从事教育科研的知识素养、教育科研过程中应具备的科研意识和科研能力、从事教育实践的科研精神几个方面。李倡平认为教育科研素养由思想素养、理论素养、能力素养三个方面构成。
综合各方观点和中小学科研工作实践，本文认为中小学教师的科研素养应包括科研精神、科研知识、科研能力三个维度，每个维度都具有三大基本要素，分别是：科研精神――具体包括在教育科研过程中的科研意识、科研情怀、科研道德；科研知识――具体包括确保科研顺利开展的教育理论知识、科研方法知识、学科专业知识；科研能力――包括影响科研顺利完成的提出问题的能力、组织实施能力、成果提炼能力。每个要素又各有不同的基本内容。由此构成了如下中小学教师教育科研素养框架。
一、培养和提高教师的教育科研素养的必要性
1、科研素养是教师实施素质教育所必需 当前摆在每位教师面前的一个重要任务就是全面推进素质教育，培养二十一世纪现代化建设需要的社会主义新人。目前的人才培养模式，教育内容，教学方式相对滞后，必须加强教育领域的各项改革。而进行教育改革，必须教育科研先行，这就需要教师具备一定的教育科研素养，因此教师的科研素养是实施素质教育所必须。
2、 教师的科研素养是提高教育教学质量的保证 教育质量的提高，关键是教师。教师素养的高低，决定素质教育的质量和水平。21世纪所需要的教师必须具备创新精神和实践能力。教师的科研素养既是一种实践能力，又是一种创新能力，也是教师素质中的一个重要方面。它决定着一位教师是否能从事教育改革的科学研究，是否能开创性地高效性地工作。从这个意义上说教师的教育科研素养，是提高教育教学质量的保证。
3、科研素养是二十一世纪专家型教师所应具有的素质 从教师自身的发展来说，二十一世纪的新型教师不再是一个教书匠，而是一个真正的教育专家，一个教学的研究者。他们必须能反思自己的教学行为，进行教学的研究和实验，才能在反思中发展，在研究中提高。在这过程中，教师的科研素养发挥着重要的作用，它是进行教学研究的基础，是21世纪教师所应具备的素质。
二、教师教育科研素养的特点
1、潜在性 教师的科研素养是以内隐的形态存在于人的潜在能量之中，当人们进行科研时，这种内在的潜能就转化为现实的能量和外显的行为。
2、积淀性 教师的教育科研素养有一个知识积淀、积累、不断内化，逐渐发展的过程。
3、敏感性 长期的学习和知识的积淀，使之对教育信息较为敏感，较为容易接受新的教育观念，对教育的问题的发现和教育现象的观察，对教育动态、趋势的分析，具有较敏锐的眼光，这是发现和提出问题的前提，是进行科学研究的基础。
4、实践性 实践性一方面是指教育科研素养必须通过科研实践外化，另一方面科研素养必须在教育科研的实践中形成发展和提高。 5、综合性 教育科研素养是多方面的综合分析，判断的理性思维、实际操作、科研组织和管理，文字叙述和表达等多方面素养和能力的综合表现。
三、教师教育科研素养的主要构成从以下三大方面进行剖析：
1、教育科研的理论素养
（1）教育科研的基本理论和知识
（2）教育科学研究方法论和方法学
（3）学科理论
（4）相关学科理论
2、教育科研能力素养
（1）发现问题的能力
（2）信息收集和处理的能力
（3）科研规划和组织的能力
（4）开拓创新的能力
（5）撰写科研论文的能力
3、教育科研的道德素养
（1）求实求真、脚踏实地
（2）严谨治学， 一丝不苟严谨
（3）尊重人格、作风民主
（4）批判继承、大胆创新
四、 培养和提高教师教育科研素养的根本途径
1、在教育理论的学习在中提高 教育科研素养的提高是一个潜移默化的逐步积累和渐进的过程，需要教师自觉努力的学习教育理论，并把理论的学习和日常的教学实际及科研活动相结合，才能不断的提高自己的理论水平和思想素养，有了扎实的理论素养，教育科研素养的形成和发展，才有稳固的基础。
2、在科研实践中锻炼 小学教师教育科研素养同任何人的能力一样，只有通过实践才能体现和发挥出来。经过实践的锻炼，才可能获得更多的经验和体验。才能学会和掌握小学科研的方法和技能，并通过科研报告和论文的写作提高科研素养。只有这样，才能逐渐的完善自己。
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