（课程与教学论专业论文）中学化学探究教学中学生科学精神的培养策略研究.pdf

中文摘要 有效落实培养学生科学素养的关键，是积极主动地开展科学探究 活动。我国新一轮化学课程改革将科学探究作为突破口，强调要通过 科学探究，使学生初步形成科学探究的能力，同时培养学生的科学精 神。为此，有必要从新课程理念出发，对中学化学教学中通过科学探 究的方式培养学生的科学精神进行深入研究，促进中学化学教师对学 生科学精神的培养。 本文在研究过程中，采用了文献阅读和调查问卷的方法，从理论 和实践两方面入手，调查和分析了当前中学生科学精神现状，探讨了 如何在中学化学探究教学中指导学生开展科学探究，注重对学生科学 精神的培养。以哲学、教育学、心理学等科学理论为理论基础，结合 中学生化学学习的特点，深入探讨了如何在中学化学探究教学中培养 学生的科学精神。并设计案例说明在进行科学探究的同时培养学生科 学精神的策略及如何对学生的科学精神发展状况实施评价。 关键词:科学精神科学探究教学策略 ab s t r a c t i t i s n e c e s s a ry t o m a k e a r e s e a r c h o n h o w t o c u lt i v a t e t h e s t u d e n t s s c i e n t i f i c s p i r it i n c h e m i s t ry i n s t r u c t i o n . t h i s a r t i c l e i s w r i tt e n f r o m t h e r e q u i r e m e n t o f q u a l i t y e d u c a t i o n , e x p o u n d s t h e i m p o r t a n c e o f s c i e n c e i n q u i ry i n t h e d e v e l o p m e n t o f s t u d e n t s s c i e n c e l it e r a c y i n t h e h i g h s c h o o l s c h e m i s t ry i n s t r u c t i o n , e s p e c i a l ly i n t h e d e v e l o p m e n t o f s t u d e n t s s c i e n t i f i c s p i r i t . i t p o s e s t h e t a s k o f u s i n g t h i s w a y i n d e v e l o p i n g s t u d e n t s s c ie n c e s p i r i t , t h e a i m i s t o p r o m o t e t h e c h e m i s t ry t e a c h e r s t o f u r t h e r t h e r e s e a r c h i n t h e d e v e l o p me n t o f s t u d e n t s s ci ences p i r i t . i n t h i s p a p e r , a c c o r d in g t o t h e f u l l y t i m e c o m p u l s o ry e d u c a t i o n c u r r i c u l u m s t a n d a r d s o f c h e m i s t ry ( e x p e r i m e n t d r a ft ) w h i c h r e q u e s t s t h a t t h e s t u d e n t s s h o u l d p o s e t h e s c i e n t i f i c s p i r i t fr o m t h e s c i e n c e i n q u i r y in c h e m i s t ry s t u d y , t h e a u t h o r i n v e s t i g a t e d a n d a n a l y s i s t h e a c t u a l i t y o f s t u d e n t s s c i e n t i f i c s p i r it c u r r e n t l y , d i s c u s s e d h o w t o g u id e t h e s t u d e n t s t o c a r r y i n g o n t h e s c i e n c e i n q u i ry , a n d d i s c u s s e d t h e s t r a t e g y o f d e v e l o p i n g a n d a p p r a i s e t h e s t u d e n t s s c i e n t i f i c s p i r i t f r o m t h e h i g h s c h o o l s s c i e n c e i n q u i ry t e a c h i n g f r o m b o t h t h e o ry a n d p r a c t i c e a l s o . i t b a s e d o n p h i l o s o p h y , p s y c h o l o g y , a n d p e d a g o g y , d i s c u s s e d t h e d e v e l o p i n g o f s t u d e n t s s c i e n t i f i c s p i r i t i n s c i e n c e i n q u i ry , a n d d e s i g n a n e x a m p l e t o e x p l a i n t h e i m p l e m e n t o f a p p r a i s e . k e y w o r d s : s c i e n t i f i c s p i r i ts c i e n c e inq u i ryi n s t r u c t i o n s t r a t e g y 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。 据我所知， 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论 文中不包含其他人己 经发表或撰写过的 研究成果， 也不包含为获得东北师 范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同 志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学 位 论 文 作 者 签 名 : j v j : 7 日 期 : 型卿 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、 使用学位论文的规 定， 即: 东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的 复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。 本人授权东北师范大学可以将学 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、 缩印 或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 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 日期 : 和和 : 4 0 2 1r . 指导教师签名: 日期: 学位论文作者毕业后去向: 工作单位: 通讯地址: 电话 邮编 :1 3 w 6 口 : 竺江 jp 问题的提出 近代科学从诞生之日 起，至今己经历了一次又一次的飞跃，不断 加深着人类对自然界和人类社会科学规律的认识。今天，科学和技术 已 经渗透到了社会的每一个角落。科技成果不仅迅速提高了 人类的生 活质量，也以令人眩目的速度冲击着人类的思维。人们经常会遇到需 要运用科学知识做出决策的事情。对于现代人而言，科学素养正日益 显现出不可或缺的重要性。越来越多的国家开始重视本国的科学教育 状况，把培养具有科学素养的人作为科学教育的主要目 标，提高公民 的科学素养受到了广泛关注。 2 0 0 1 年中国公众科学素养调查报告结果显示: 总体上我国公众( 指 1 8 - 6 9岁成年人)具备基本科学素养的比例为 1 . 4 % ，还不及美国 1 0 年前的六分之一。报告显示，受教育程度对公众的科学素养水平有明 显影啊，大学以上学历的公众，具备基本科学素养的比例为 1 2 . 5 % , 小学学历公众具备基本科学素养的比 例仅为 0 . 2 3 % 。在不同职业公众 群体中，学生具备基本科学素养的比例最高，为1 1 . 4 2 % ，远远高于其 他人群，说明教育对提高公众的科学素养发挥了非常关键的作用。 科学教育是培养和发展学生科学素养的最重要的方式之一，作为 科学教育的重要组成部分，化学教育也肩负着培养学生科学素养的重 要任务。与物理教育、生物教育等其他学科的科学教育相比，化学教 育可以运用化学学科自 身的特点和优势，让学生在学习化学课程的过 程中，通过科学探究理解化学对社会发展的作用，从化学的视角去认 识科学、技术、社会和生活，在面临与化学有关的社会问题时，能做 出 更理智、 更科学的决策。u 通过化学课程的学习，让学生逐渐形成 和 “ 发展善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精 神” 。 2 0 0 1 年7 月， 我国 教育部正 式 颁布了 全日 制义务 教 育化学 课 程标准 ( 实验稿) 、2 0 0 3 年4 月又相继颁布了 普通高中化学课程标 川 教育部、全日 制义务教育化学课程标准 2 0 0 1 年、第 1 页。 12 1 教育部、全日 制义务教育化学课程标准 2 0 0 1 年、第7 页。 ( 实验稿) m l ( 实验稿) m 、北京二 北京师范大学出版社、 、北京! 北京师范大学出版社、 准 ( 实验) ， 新的化学课程标准代表了2 1 世纪我国中学阶段化学课程 改革的发展方向。 标准指出， 要从培养学生科学素养的基本要求出发， 提供给学生多样的科学探究和实践活动情景，帮助学生较深刻地理解 化学现象、化学理论和科学探究过程，培养学生勇于怀疑、 敢于批判 和善于创新的科学精神。科学精神是科学素养的重要组成部分，对学 生的发展有着深远的影响。因此，深入领会科学精神的内涵，分析、 研究促进学生科学精神发展的培养策略，成为有效落实课程标准的重 要问题。 在探索科学真理的过程中孕育起来的科学精神推动着科学不断向 前发展，中学阶段注重培养学生的科学精神，对于提高公民的科学素 养有着深远的意义。首先，科学精神是推动科学创新的精神动力。教 师在指导学生学习化学知识的同时，应积极鼓励他们关注自 身科学精 神的形成和发展。勇于怀疑、敢于批判等科学精神是学生学习科学知 识，追求真理，提高自 身科学素养的强大动力。科学是不断变化、向 前发展的，在不断扬弃的过程中，发现错误，不断更新和完善。正是 在理性的、怀疑的、 创新的科学精神的推动下， 科学才能不断地发展、 前进。其次，科学精神一旦形成，就会成为一个人、一个国家和民族 的灵魂，它能持久、稳定地激发学生勇于创新、勇于实践，不断提高 自 身的科学素养。科学素养是学生的综合素质的重要组成部分，科学 精神的发展和形成，不仅能有效促进学生科学素养的提高，还能对学 生未来综合素质的提升起到深层次的推动作用。因此，在中学阶段加 强学生科学精神的培养是非常重要的，对学生未来的发展有深远的影 响，应成为化学教学不可缺少的一部分。 回望人类走过的历程，不难发现科学上取得的每一次重大进步都 是人类挑战自 我、 勇于批判、 勇于创新的结果。 在漫长的求索过程中， 人们终于在科学实践中积淀出一种精神科学精神，它成为人们探 索未知世界的灵魂和动力，也帮助人们理性地处理日常生活中遇到的 问题，是非常可贵的。科学精神的形成具有长期累积性的特点，一旦 形成又具有稳定性或惯性，因此对人的思维方式、行为规范以及价值 观念发生着深刻而长远的影响。发展到今天，不仅科学家在从事科学 研究时需要有科学精神，任何人在处理生活和工作中 遇到的问题时都 需要有科学精神，才能少走弯路，理性地看问 题，以 作出客观合理的 决策。对中学生而言，科学精神的价值主要体现在两个方面，即:教 育功能和实践功能。 一、教育功能 科学精神之所以为世界各国所重视，关键在于它对人类的精神生 活影响巨大，有助于学生的科学素养的形成，提高学生的综合素质， 为社会发展培养和塑造人才。因此，培养学生的科学素养，促进学生 科学精神的形成，成为关系到学生未来发展的重要问题。 关于科学精神的教育功能，这里着重谈三个方面。 1 、有助于提高学生的精神境界 人要不断有所追求，才能获得发展、取得进步。爱因斯坦说，追 求比真理本身更可贵。学习科学知识，形成和发展自身的科学精神有 助于提高学生的精神境界。学生的探索精神、创新精神、勇于实践等 科学精神一旦形成，就会激发他们内在的学习热情，激励学生热爱科 学，热爱生活，渴望求知，提高学习的效率，并投入到有意义的且自 己感兴趣的学习活动中。随着知识的增长，学生开始不断追求更多、 更强、更广泛的精神需要，精神上的自由 和个性上的自 信成为他们奋 斗的目 标。 爱因斯坦积极倡导“ 用创造性的 工作所产生的 成果为提高人类的 精神境界而作出贡献。 ” “ j在他看来， 人们从事科学、 艺术等活动， “ 所 有这些志向都是为着使人类的生活趋于高尚，把它从单纯的生理上的 存在的 境界 提高， 并且 把个人导向自 由 。 ; 2 这就是爱因 斯坦所 揭示的 科学精神的价值，也是科学精神所倡导的目 标之一。科学精神主张从 人类的整体利益出发，为科学奋斗，追求真理和人的自由。中学生正 处于汲取知识，提高自 身综合素质的重要阶段， 科学精神的 形成和发 展能不断为学生的奋进提供精神力量，激励学生在未来的学习和生活 中追求对世界和人生的深刻认识和理解，有助于学生塑造自 我， 把握 望琴 困 斯 坦 、 爱 因 斯 坦 文 集 第 三 卷 峋、 北 京 : 商 务 印 书 馆 、 1 9 7 9 年 s t lm m t 坦、 爱因斯坦文集第三卷mi 、 北 京: 商务印 书馆、1 9 7 9 年 3 第 0 页。 第 1 4 9 页。 个人未来发展的方向。 2 、 有助于学生树立正确的世界观、人生观和价值观 当前社会上充斥着形形色色的唯心论和有神论，它们反对从实际 出发，无视客观存在，主观臆造，给社会带来巨大危害，对学生的成 长造成了非常不利的影响。因此，倡导自由、求真的科学精神，对帮 助学生树立正确的世界观、人生观和价值观是非常必要的。 正确的世界观、人生观、价值观是建立在实践基础之上的，对世 界的根本观点及总的看法。它坚持从世界的本来面目出发去认识和改 造世界，同唯心论和有神论是根本对立的。 培养和发展学生实事求是、 勇于探索、勇于实践的科学精神，对学生树立正确的世界观、人生观 和价值观具有决定性的影响。 科学精神的形成能帮助学生形成相对稳定的、正确的信念，满足 学生好奇的天性和求知本能，帮助学生获得心灵上的自由和宁静，有 利于正确的世界观、人生观和价值观的形成 3 、有助于学生科学思维方式的形成和发展 科学的思维方式，强调辩证唯物主义的思维方式，即实事求是， 调查研究，科学分析的思维方式。它提倡以客观事实为基础，通过严 密的逻辑推理和严格的科学实验验证，进行系统地分析、研究。科学 精神的形成和发展有助于学生科学思维方式的形成，它们相互影响、 相互促进。 学生的科学精神形成以 后，科学的思维方式也会随之发生变化， 而且通过日常的学习和生活表现、反映出来。教师在引导学生学习化 学知识，掌握科学方法的同时，也要充分重视学生科学精神的形成和 发展，促进学生科学思维方式的形成，从根本上提高学生的科学素养 和综合素质。 二、实践功能 科学精神的实践功能是指科学精神作为人的一种意识对学生的实 践活动所起的指导作用。具体体现在以下三个方面: 1 、科学精神的形成， 有助于学生学习和创造的内在驱动力形成 从发生学的角度看，科学精神的形成是科学活动的结果，也是科 学研究得以进行和进一步发展的前提。科学精神一旦形成，就不能不 对人的行为尤其是科学家的科学行为发生作用。 世界科技发展史证明， 一切科技成果的问世，都与科学精神的指导和支撑作用密切相关。科 学精神是科技进步、科技创新的内驱力。 对中学生而言，探索精神、创新精神、勇于实践等科学精神能积 极有效地指导他们进行学习和探究，改变被动、消极的学习状态，增 强学习的积极性和自 信心。p 丁 见，科学精神的形成对学生未来的发展 能够产生积极的促进作用，成为学生学习和探究的内在驱动力，有助 于学生今后的学习和实践。 2 、科学精神的形成，有助于学生应对压力和挑战 在成长过程中，学生常常受到来自 社会、家长、教师及周围环境 带来的各种压力和挑战。通常情况下，教师和家长往往比较关注学生 科学知识、学习能力的教育及培养，忽视了学生心理素质的锻炼，使 学生在面对压力和挑战时无从下手，甚至退缩、消极颓废。 探索精神、批判精神、勇于实践等科学精神的发展不仅能促进学 生知识的积累、经验的形成，还能有效地协助学生运用已有的知识、 经验去进行新的认识实践活动，提供实践的行为指南和精神引导，从 而激励他们在生活和学习中主动、积极、勇敢地面对来自 各方面的压 力和挑战，健康全面地发展。 3 、科学精神的形成，有助于学生提高认识能力 学生科学精神的形成， 有助于学生运用自己所掌握的知识理性地、 科学地认识学习和生活中的事物和问题，把握客观规律，减少盲目 崇 拜。 人在认识过程中，必须按照客观性原则要求，最大限度地排除主 观因素的干扰，不带任何先入之见地反映客观事物本身，才能获得客 观真理性认识。科学认识在本质上要求人的主观思想和客观事物相符 合，探索精神、批判精神、怀疑精神、创新精神等科学精神能帮助学 生在面对问题时运用理性的怀疑和批判精神进行分析，形成自 觉的探 索和创新意识，提高认识客观事物的能力。 科学探究，为学生认识能 力的提高提供了桥梁。 科学探究是科学家运用科学的方法通过探索的途径去发现人们尚 未认识的科学事物及其规律的过程。作为一种重要的学习方式，科学 探究成为学生获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自 然 界的科学方法所进行的活动。通过探究来学习科学，可以让学生把科 学知识的学习与科学方法的训练结合起来， 运用所学知识解决新问题; 可以使学生对科学、技术与社会的关系，科学的性质等问题有切身的 认识和体验;还可以培养学生勇于批判、勇于探索、勇于创新、勇于 实践等科学精神的形成。 化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识 和解决化学问题的重要实践活动。它包含提出问题、猜想与假设、制 定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交 流等要素。通过亲身经历和体验科学探究活动，激发了学生学习化学 的兴趣， 在运用科学思维、理解科学本质、 领悟科学研究方法的同时， 探索精神、创新精神、勇于实践等科学精神也逐步形成和发展起来。 因此，作为一种重要的学习方式，科学探究成为培养和发展学生科学 精神的重要途径之一。 我国对科学精神的研究和探讨可以追溯到几十年前， 发展到今天， 关于科学精神这个名词有了 很多理解和论述，科学哲学等领域的许多 专家、学者从不同的角度对其进行了分析、论述。但是，从化学教育 的角度，从培养学生科学精神的角度来探讨的还不多。本文试图通过 对科学精神内涵的分析、理解，结合探究教学的特点，就中学化学探 究教学中学生科学精神的培养策略展开初步的分析、研究。 第一章中学化学探究教学中学生科学精神 培养的理论基础 第一节科学精神的内涵 一、科学精神涵义的界定 1 、科学 从辞源学上 来看， “ 科学”一词，在西方是来源于拉丁语 “ s c i o ( 知，知识) ， s c i o ”逐步演化为 ， s c i e n t i a ( 知识) ， s c i e n t i a 又 演变为“ s c i e n c e ， 意思是“ 知识” 、 “ 学问 ” 。 可见， 人 们最早使用 “ 科学”一词时，是将它和知识联系在一起的。发展到今天，英语中 s c i e n c e 通常 被 理 解 为n a t u r e s c i e n c e的 简 称， 特指“ 自 然 科学” 。 对 “ 科学究竟是什么?”这个问题，到目 前为止，还没有一个公 认的定义。但是人们对于现、当代意义上的科学的理解已经达成了共 识，它包括三方面内涵:即科学是描述世界的知识体系，是建立在观 察与实验基础之上的社会活动，是与社会政治、经济、文化处于互动 关系中的社会建制。 关于 “ 科学”一词，过去和现在都存在着广义和狭义两种理解。 对科学的狭义理解往往是将科学仅仅限于自 然科学，而把社会科 学以及人文学科排除在外。 在持这种观点的人看来， “ 只有那些有经验 的词句或叠句组成的、摆脱了主观和价值因素的、能够借助于数学公 式表示和进行严格逻辑推理的，具有精确性概念和稳定的体系的有用 的知识，才是科学。也就是说，只有纯粹的、绝对的、没有任何心理 或人文成分干扰的精确知识，才能称之为科学” 。1 0 对科学的广义理解，包含两种情况: 一种是在1 9 世纪中叶马克思主义诞生后， 对社会的研究发展到了 真正科学的阶段， 即对社会和历史的研究有了颠扑不破的真理和原则， 人文社会的研究得以成为严格的社会和人文科学。 此时， 人们意识到， m江涛、 科 学的 价 值 合 理 性 m . f .海: 复q 大 学 出 版 社 、1 9 9 8 年、 第1 2 页 7 不能认为只有自 然科学是严格意义的科学了，社会科学也是当 之无愧 的 科学。i 于是， 有的学者认为， “ 科学这个概念， 其外延可以 包括社 会科学， 但其内涵是收敛与自 然科学的” 。y 1 另外一种对科学的广义理解是将技术包含在科学之中。英语词 t e c h n o l o g y ( 技术) ， 原义为木匠， 引申 为把物件加以 合理组合的经验、 技艺。近代科学发展到今天，科学和技术正在相互渗透，联系越来越 紧密。 现代技术已 经成为人类科学活动的外延，是科学的物化形态。 因此，从较广的意义上讲，技术也可以包含在科学之中。 马 克思 主 义认 为， 科 学 是 人 类社 会 特有的 历 史 现象， 是 人 类实 践 的一个领域，是以理性的手段对确定的对象进行客观、准确地认识活 动及其结果。 2 、科学精神的内涵 精神一词，做名词讲时，包含两方面的语义:一是相对 “ 外在的 形体”而言，具有本质、核心、灵魂、主旨的意义;二是相对 “ 行为” 而言，具有 “ 意志” ( 为达到某种目的而产生的心理状态)的意义。由 此产生了对科学精神的两种理解:一种理解是，科学精神就是指科学 的本质科学的自由、求真精神;另一种理解认为，科学精神是科 学探索过程中科学研究者为了追求真理所具有的心理状态理性精 神和实证精神。 人类在长期的科学探索中逐渐形成和发展起来的科学精神，一方 面被科学家内化，对科学研究系统的高效率运行发挥着重要的凝聚和 激励功能;另一方面，又影响着社会文化的各个方面，渗入到人的意 识深层。对科学精神的理解也有广义和狭义之分: 狭义的科学精神是指科学家在科学研究中所遵循的、得到科学共 同体承认的价值标准和行为规范的总称。 广义的科学精神则是指人类从长期的科学探索中概括、 衍生出的， 追求对世界和人生的深刻认识和理解的精神。从这个意义上讲，广义 的科学精神已不是科学家的专利，绝非为其所独有，而是一种普遍存 n 江涛、科学的价值合理性【 m、 2 ) 樊洪业、 上海:复旦大学出版社、1 9 9 8 年、第6 页。 科学精神的 历史 线索与语义分析、 转引自 王大t h 、 于光远主编、 炙 论科学精神 m 、北京:中央编译出版社、2 0 0 1 年、第1 0 7 页。 9 在的精神，任何人都可能具有一 定的科学精神。 3 、科学精神内涵的解析 由于科学是开放的并不断发展的，因此科学精神的内涵也随之不 断发生变化、不断地完善着。作为人类文明的崇高精神，科学精神表 达的是一种敢于坚持科学思想的勇气和不断探求真理的意识，具有丰 富的内涵和多方面特征。根据科学精神各要素的概括程度，可以将科 学精神的内涵分以下几个层次来理解 ( 见图 1 - 1 ) : 第一层次 抽象 第二层次 一吕 具体 第三层次 图1 - 1 科学精神的 三个层次 这是一个由低到高的层级体系， 上面的层次较为抽象， 对低层次科学 精神的发展起导向 和统帅作用;下面的层次较为具体。另外，随着科学 的向前发展，社会大环境的不断变化，科学精神较低层次的内容还将发 生变化，不断获得充实和完善。 第一层次的科学精神:自由、求真的精神 “ 近代科学是希腊科学传统的直接继承者，这种继承性体现在近 代科学的理性形式和自 由 精神上。 ”月 科学的本质在于认识客观世界， 探求真理。科学精神与 科学的本质紧密相连，它的核心是由理性精神 和实证精神所构成的 “ 求真”，即对真理不懈的追求。 第二层次的科学精神:理性精神、实证精神 围绕求真，科学精神最主要的内容有二:一是理性精神，二是实 证精神。 科学精神首先是一种理性精神。这种精神把人与周围的世界分离 开来，把自 然界视为人的认识和改造的对象，它使人坚信客观世界是 可以认识的。 理性精神是科学认识主体通过概念、判断、推理、分析、 综合、归纳、演绎等逻辑性的思维活动所体现出来的。理性精神要求 人们尊重客观规律，探索客观规律，并把对客观规律的科学认识作为 行动的指南，帮助人们不断地拓展知识的视野，不断地清除遮蔽真理 的障碍。科学认识的过程和对象十分复杂，单凭直观、感觉是不能完 全准确地把握事物的本质和发展规律的，人们必须运用理性思维来认 识世界、寻找规律。无论是科学家还是中学生，在进行科学探究时， 都离不开理性精神的指导。 实证精神即实践验证的求实精神。 它首先是一种客观的态度，在 思考和研究中尽力排除主观因素的影响，尽可能通过实践来检验，准 确地揭示事物的本来面目，保障认知的真理性，同时还承认阶段性真 理的可错性。事实上，无论是求实还是创新，都必须以实践为基础。 从一定意义上说，实践是科学精神的根本，科学精神深深植根于实践 之中。实证精神要求尊重客观规律并积极参与实践，以实践为科学认 识的来源、动力、标准和最终目的。离开了实践，既不能发现真理， 也不能发展真理，科学精神也就无从谈起。科学的目的是获得关于自 然界的真理性认识、科学活动的精神产品科学理论是否具有真理 性，是否正确反映了客观世界的本来面目 ，需要生产实践和科学实验 来检验。经过科学实验，正确的科学理论得到了证实和确立，错误的 n吴国 盛、 让科学精神成为我们的自 觉意志、 转引自 王大琦、 于光远主编、 论科学精神 、 北京:中央编译出版社、2 0 0 1 年、第 1 9 6 页。 则被证伪和摒弃。正是这种实践验证的求实精神才使理论的真理性得 以保证。 它不仅对学生学习科学十分重要，而且能帮助学生学会做人、做 事。实证精神是构成人的良好品质、工作态度不可缺少的因素。学生 一旦形成了实证精神，学习态度就会端正、严谨，这无疑对培养学生 的人格有着重大的意义。在中学化学教学中，教师要注意做出表率， 秉承科学精神，严谨务实，以身作则，从而潜移默化地对学生科学精 神的形成产生积极的影响。 第三层次的科学精神: 探索精神、 批判精神、 怀疑精神、创新精 神、勇于实践的精神、互助协作精神、实事求是的科学精神 ( 1 ) 探索精神是由作为科学研究对象的客观世界的无限性和复杂 性所决定的。 研究对象永无止境， 科学永无止境， 科学探索永无止境。 探索精神是科学的最基本精神之一。 科学研究不仅是一种智慧的锻炼， 也是一种精神的探险，需要不怕失败、不怕困难、顽强执著、锲而不 舍、坚韧的探索精神。古往今来，任何一项科学发现和发明，都不是 凭空出 现的，都经历过实践、认识、再实践、再认识这样一个完整过 程;都不是一帆风顺的，都经历过不断探索真理、不断追求真理、不 断坚持真理这样一个艰难过程。科学家们正是凭着锲而不舍、不畏艰 难险阻的探索精神，以非凡的勇气和毅力，孜孜不倦地探索着科学的 奥秘。中学化学探究教学中，通过亲自 参与科学探究，学生的探索精 神会逐渐得到发展、 形成， 并反过来促进学生进行深入、 细致地探究， 成为激发学生探究兴趣的重要方面。 ( 2 ) 批判精神是科学不断向前发展的关键， 没有批判就没有发展。 首先， 批判精神反对将一切理论和假说神圣化。任何科学理论和科学 假说都需要受到反复检验，而检验的过程就是批判的过程。其次，批 判精神是理论创新的动力。科学理论通过批判，使自己的逻辑体系更 严密，实验证据更精确，进而不断打破成见，推陈出新。再次，批判 精神是科学真理的客观性的保证。怀疑精神是批判精神的前导，批判 精神是怀疑精神的延伸。没有合理的怀疑，就没有科学的批判;而没 u 有科学的批判，就没有科学的发展。新思想是在对旧思想的扬弃中产 生的，科学的批判精神是辩证的扬弃，不是形而上学的绝对否定。现 代社会对人才的要求越来越高，并逐渐重视人的创新能力。学生正处 于增长知识、发展综合素质的阶段，批判精神的形成无疑成为他们创 新能力提高的重要促进因素之一。另外，理性的批判精神还有助于学 生对己经学会的知识进行深入、细致的思考，有助于学生深入理解新 知识，形成自 身的知识网 络。因此， 在中学化学教学中，为了 满足学 生全面发展，适应未来社会的要求，教师要注重引导学生批判精神的 形成，为学生今后的学习、工作打一 f 良 好的基础。 ( 3 ) 怀疑精神要求人们凡事都要问一个 “ 为什么”， 并追问 “ 究 竟有什么根据”，而决不轻易相信一切结论，不迷信权威。合理怀疑 是科学理性的天性，著名的科学方法论学者波普尔说:正是怀疑、问 题激发我们去学习，去发展知识，去实践，去观察。可以说，科学的 历史就是通过怀疑，提出问题并解答问题的历史。在科学理性面前， 不存在终极真理，不存在认识上的独断和绝对 “ 权威”。缺乏怀疑精 神，容易导致盲目 轻信。正如古人云: “ 大疑则大悟，小疑则小悟， 不疑则不悟。”这种怀疑是对掩盖事物真相的假象的怀疑，是对似是 而非的论调的怀疑。怀疑的过程就是发现问题的过程。怀疑精神有助 于学生批判精神的形成和发展， 也有助于学生积极主动地获取新知识， 满足求知的需要。 化学探究教学中， 学生通过对己 知事实的合理怀疑， 提出要探究的问题，进行深入的科学探究活动。可见，怀疑精神的形 成还有助于学生发现问题、提出问题能力的提高。 ( 4 ) 创新精神是科学探索活动的生命和灵魂， 充分体现了人类特 有的主观能动性，它要求人们从实际出发，尊重客观规律，不要墨守 成规。科学的突破和创新往往要受到旧思想的强烈反对，所以创新也 包含着勇敢无畏精神。 传统的教育体制注重“ 博闻强记” ， 注重脑的 操 作和训练，与科学、社会的发展现状脱离，致使学生毕业后缺乏现代 生活所必需的能力，内在兴趣受到严重的压抑， 学生解决问题模式化、 缺乏独立性、创造性。因此，在中学化学教学中教师应积极为学生创 造条件，进行思维方法的指导，鼓励学生在科学探究的过程中发挥自 主性、勇于创新，培养学生的科学思维、现代意识和创新精神，激发 学生的创新能力。 c 5 ) 互助共进的协作精神是科学得以继承和发展的重要条件。 科 学是人类共同的事业，是人类作为整体探索自 然及其奥秘的历史性进 程， 它需要人们协同努力， 在历史的长河中前赴后继。 特别是在今天， 科学活动己高度职业化、建制化，在客观上要求科技工作者在学术研 究中既要展开批评争论，又要平等友好地与人相处，从而最大限度地 发挥每个人的聪明才智，并把千百人的协作努力收敛于一个共同的目 标。在中学化学探究教学中，学生通过小组学习等形式，与同学一起 进行探究，一起讨论、研究方案、团结起来共同解决问题。这个过程 非常有利于学生互助协作精神的形成， 教师应有意识地通过探究活动， 组织学生参与集体活动，互相帮助、互相促进，逐渐培养学生的协作 精神和互助能力，为学生未来融入社会，参与共同学习、工作打下坚 实的基础，这是非常重要的。 ( 6 ) 勇于实践的精神。 任何一个科学结论的产生都必须采取科学 的方法，都必须通过实践的检验。从事任何一项科学研究首先要有假 想或假设，然后通过实践 ( 如设计实验等)进行验证，进而得到确立 或摈弃。学生在进行科学探究的过程中，不仅需要对己知事实进行理 性的怀疑、批判进而提出问题和假说 ( 设) ， 还需要亲自 参与实践，运 用实验等手段进行检验，从而获得对探究问题的深入理解和认识。在 这一过程中，学生需要具备勇于实践的科学精神，在怀疑、批判的基 础上开展科学探究，积极主动地学习，联系生活实际深入理解探究问 题。 ( 7 ) 实事求是的科学精神。 “ 实事” ， 就是客观存在的实际， “求” 就是去探索、去寻求、去发现、 “ 是”则是事物发展变化的内在规律。 实事求是，就是一切从实际出发，从复杂多变的客观世界中，排除谬 误、 摈弃迷信、 去伪存真， 获得真理性认识和科学结论的过程。 “ 实事” 是客观存在的，是不以人的意志为转移的。在科学认识活动中，科学 家必须尊重客观事实，从事实的本来面目 去探索规律，不能带有任何 个人的感情色彩。正如爱因斯坦所说: “ 相信一个离开知觉主题而独立 的外在世界，是一切自 然科学的基础。 ” l i t 通过上面的分析可以看出，追求认识的真理性，坚持认识的客观 性和辩证性， 是科学精神的首要特征;以创新为灵魂，以实践为基础， 是科学精神的内在要求。科学精神内涵的各个过程要素相互之间不是 孤立的，它们作为一个整体对人的精神生活发生影响，它的内容随着 科学的发展将不断地丰富，不断推动科学的发展和变革。 科学精神的形成和发展对中学生的全面发展、 健康成才起着导向、 激励和保证作用，学生科学精神的培养应当渗透到化学教学的各个环 节中。 化学科学的发展不仅增进了人类对自 然的认识，还促进了社会的 进步，在保证和提高人类生活质量、保护自 然环境等方面都起着重要 作用。但另一方面，化学品的大量生产和广泛使用也已严重影响和威 胁着人们的健康，伤害着人类赖以生存的地球。因此，在中学化学探 究教学中，教师在注重科学精神培养的同时还应加强对学生人文精神 的培养，帮助学生树立正确的化学观，一方面要使学生认识到化学科 学所取得的伟大成就，同时还要帮助学生了解化学科学发展给人类带 来的负面效应，鼓励学生学会运用所学的化学知识解决生活中遇到的 相关问题，逐渐形成良 好的科学精神。 二、化学教学与科学精神的培养 1 、化学教学中的科学精神 化学教学中要培养学生的探索精神、批判精神、怀疑精神、创新 精神、勇于实践的精神、互助协作精神、实事求是的科学精神，与第 一层次、第二层次的科学精神相比，更为具体、细致，更容易为中学 生所接受和发展。 化学教学中要培养的科学精神与一般意义上的科学精神在本质上 是一致的，但要求的深度和广度有所不同，由于科学精神的形成具有 积累性、长期性等特点，不可能做到让学生在短短的几年内就形成较 高层次的科学精神，化学教学中应尽量提供较有利的条件让学生在科 学探究的过程中逐渐形成探索精神、批判精神、 怀疑精神、 创新精神、 爱因 斯坦、 爱因 斯坦文集 第一卷 m 、 北京: 商务印书馆、1 9 7 9 年、 第6 7 页。 勇于实践的精神、互助协作精神的科学精神。 科学探究为学生科学精 神的形成创造了有利的途径，学生在探究的过程中能亲自 实践，体验 科学研究的过程，学会运用科学方法，在探究的同时伴随着科学精神 形成和发展。 另外，二者的主体不同，化学教学中要培养的是学生科学精神的 形成，一般意义上的科学精神通常是针对科学家而言的。 2 、化学教学与其他学科的教学在培养学生科学精神上的关系 化学教学与其他学科教学在培养学生科学精神上的关系可以概括 为: ( 1 )培养的根本目 标是一致的; c 2 )在培养的途径、方法及策略上存在差异。 与物理教学、生物教学等其他学科的教学相比较，化学课程的教 学在培养学生的科学精神上具有自 身的特点。化学教学中需要教师结 合化学学科特点设计和创造有利条件促进学生科学精神的形成和发 展， 这是化学教学与其他学科在培养学生科学精神上最大的不同之处。 但是，值得注意的是，各科教学虽然在培养的方式和具体环节、 内容上存在差异，但最终的培养目 标却是一致的。而且，在学生科学 精神的培养问题上，需要各学科共同配合，各自 发挥本学科的优势， 全面、均衡地培养和促进学生科学精神的形成与发展。 第二节 中学化学探究教学中科学精神培养的理论基础 科学精神的培养需要多个方面的理论作为基础支撑，具体到中学 化学教学中主要包括科学哲学、心理学、教育学等几个主要的科学理 论基础。这些科学理论相互融合、交叉，共同 在化学教学实践中指导 着对学生科学精神的培养。 一、科学精神是科学哲学的重要研究内容 科学精神贯穿于整个科学发展历史过程中，是最普遍的科学活动 意识。科学作为人类文明的基本因素，不是一种单纯以经验和逻辑的 方式探索自 然知识的活动。 科学是同整个人类文明系统中的其他因素， 尤其是哲学、宗教、艺术、法律、习俗等人文因素交织在一起，在相 互影响、相互作用的过程中得以发展的。因此，科学精神总是受到一 定历史时期、一定国家和民族人们普遍的信仰意识、价值观念、思维 方式、心理特点、社会习俗或风尚以及社会制度等构成的文化传统的 影响和制约，获得多种内 涵。日 富有创造性的探索精神、 理性的批判 和怀疑精神、勇于实践的精神和互助协助的科学精神，促进科学甚至 在看不到应用可能的情况下继续向前推进。对科学家而言，促使他从 事科学研究的动力是多方面的，但科学精神的影响是巨大的、持久而 深远的。科学精神一旦形成，不仅能帮助科学家处理科学研究中遇到 的问题，增强研究的信心和动力。 学生在中学阶段进行化学课程的学习后，可能仅有少部分人会从 事化学方面的专业研究，大部分学生可能不再学习化学，但是通过化 学 等 课 程的 学 习 所 形 成 的 科 学 精 神、 科 学 思 维 及 掌 握的 科 学 方 法 等 将 促进他们今后的学习与发展，科学精神的激励作用不容忽视。同时， 科学精神形成以 后， 对学生的信仰意识、价值观念和思维方式都将产 生积极的影响。 二、 科学精神是促进学生内在学习动机形成的重要因素 心理学家莫里 ( h . a . m a r r y , 1 9 3 8 )最早提出了“ 学习动机”的概 念。他认为，学习动机是直接推动学生进行学习的内部动力。学生的 学习动机可以划分为外来动机和内在动机两个范畴。外来动机 ( e x t r i n s i c m o t i v a t i o n ) 是指由 学习结果或学习活动以 外的因素作 为学习的目 标而引发的推动学生学习的动力，学习活动只是达到目标 的手段。内在动机 ( i n t r i n s i c m o t i v a t i o n )是指由学习活动本身作 为学习的目标而引发的推动学生学习的动力，学习者在学习活动过程 中获得满足。 外来动机和内 在动机在学习活动中的动力作用是不同的。 外来动机离不开学习活动中的动力作用是不同的。外来动机离不开学 习活动以外的各种诱因，如表扬、奖励、批评、惩罚、考试、评分、 升学等等。这些外部诱因对学习活动的推动作用可能是巨大的，同时 也可能是容易变化和短暂的，其动力作用会随外来目 标 ( 诱因)的满 n 1 沈 铭 贤 ， 王 森 洋 、 科 学 哲 学 导 论 m i 、匕 海 : 上 海 教 育 出 版 社 、 1 9 9 1 年 、 第3 2 1 页 。 1 6 足 ( 缺乏)而降低。内 在动机对学习的推动作用是稳定而持久的，因 为由学习需要、求知欲、学习兴趣而引发的学习，学习者以获取知识 和学习活动本身作为目 标，在学习过程中获得的满足不但不会使求知 欲、学习兴趣降低，相反，求知欲和学习兴趣会更加强烈， 成为一种 自 我强化的内 部推动力量。 ， ， 科学精神是促进和影响科学工作者从 事科学研究的一种重要的内在的驱动力量，并以隐藏的方式影响着人 们科学之外的活动。对中学生而言，科学精神的形成和发展，会成为 构成学生内在的学习动机的一部分， 影响并促进学生积极有效地学习。 科学精神能激励学生积极主动地学习，具有激励作用。当学生在学习 活动中 遇到困难时，可能会对学习失去兴趣、产生消极情绪，这不仅 不利于引导学生树立坚定的学习目 标，甚至还可能导致改弦易辙。这 时就需要科学精神来支持学生克服困难，锲而不舍地坚持到底。培养 学生的科学精神能促使学生积极主动地学习科学，提高学习效果，整 体提高学生的科学素质。 三 科 驹撤孵 刻 口 嘴 剔 提 孝生约彩振豹重 学生是教育发展的核心所在， “ 以学生发展为本” 的理念源于马克 思关于人的发展学说。以学生发展为本，已经成为当今现代教育的主 导理念。科学精神和人文精神的培养对于学生的发展发挥着重大的作 用。人文是在 “ 人”的 基础上生长出来的 精神价值系统，2 而科学则 是在 “ 物”的基础上生长出来的精神价值系统。科学对于人的全面发 展， 特别是对于人的生存、发展、自由和解放的意义与价值是双重的。 科学在物质生活的层面上关注人的全面发展， 特别是人的生存、 发展、 自由和解放。科学精神中的求真、求实精神，使人在面对客观世界时 能够积极地认识和改造，从而获得科学知识。以学生发展为本的教育 理念要求科学精神与人文精神的培养结合起来。 科学求真， 人文求善、 美。 科学为人文奠基， 人文为科学导向。s 1 人文精神是科学精神的灵 魂，它能为科学精神的发展