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科学史融入初中科学教学的探索 【摘 要】新课程的实施,为重新审视学科科学史的教育价值提供了契机。科学史在教育教学中具有特有的教育功能,能促进学生对科学知识的理解;使科学教学更具有人文精神;使学生对科学方法有更丰富、更完整的认识,并使学生对科学方法论有一定的理解。科学史融入科学课程教学策略是多样的,适合初中科学教学的主要有多元化教学模式和HPS教学模式。 【关健词】科学史 科学学科 意义 教学策略 【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2010)07-0140-02 科学(79年级)课程标准中有一项是关于“科学、技术与社会的关系”的,其内容均渗透到科学基础知识中,这一目标的落实给教师和学生都提出了更高的要求。科学史立足于过去与未来、自然与社会、科学与技术的交叉点上,是沟通科学文化与人文文化的理想工具。科学史在科学教学中有怎样的价值和教育功能呢?在科学教学中运用怎样的教学策略以充分发挥科学史应有的价值和教育功能?本文将结合科学(79年级)课程标准和本人的教学体会探讨这两方面的内容。 一 科学史在科学课中的作用和意义 科学史的学科创始人乔治萨顿曾说:“科学史是自然科学与人文学科之间的桥梁,它能够帮助学生获得自然科学的整体形象、人性的形象,从而全面的理解科学、理解科学与人文的关系。”通过科学史可以了解科学发现、技术发明和科学本身的认识,还可以促进学生对科学知识的理解;使科学教学更具有人文精神因素;使学生对科学方法有更丰富、更完整的认识,并使学生对科学方法论有一定的理解;可以激发学生的学习动机,激发学生探究科学的兴趣,使学生具有创新的意识;使学生得到情感、意志、价值观上的教育。 1.促进学生全面把握科学知识 自然科学知识是随着人类认识的深入而不断发展变化的,在某一特定时期,由于世界观、科学思想、科学方法和科学发展水平等方面的局限,科学知识具有正确性和绝对意义,但将其放在人类历史的长河中去进行考察,它则是发展的。教师在基础知识的内容里适当穿插一些有教育意义的科学史知识,运用历史的方法从发展的观点去追踪一个科学概念或理论的演化过程,便于学生全面领会和掌握科学基础知识。 2.培养学生的质疑和创新精神 创新活动始于创新思维,创新思维则起源于问题和怀疑。中学生好奇心强,但往往表现为只是对新奇事物感兴趣,对事物仅停留在了解水平上,而忽视进行深层次的研究,缺乏探索性。以科学史的经典实验作为探究的问题情境,这样通过鼓励学生用各种方法进行实验设计,激发了学生的好奇心、好胜心和质疑心,使学生由被动接受变为主动索取知识,有利于培养学生的实验能力和创造性思维能力。 3.培养学生的情感态度价值观 情感态度价值观是初中科学课程所关注的三维目标之一,是比知识与技能、过程与方法更有价值的要求。课堂中融入科学史教学有助于培养学生的情感态度价值观。科学家在追求真理的过程中所表现出的强烈的求知欲和好奇心,尊重事实、严谨求实的科学作风,坚持不懈、锲而不舍的科学态度,不畏强权、坚持真理的精神以及合作的精神等。教师应该努力挖掘,充分利用,在潜移默化中给学生以启迪和熏陶。 4.培养学生的科学方法 科学方法乃是科学家用于解决问题、探索新知,以增进人类知识的方法,是人类认识自然、发现真理的桥梁和手段。“了解一位科学家的研究方法甚至比发现本身更具价值”。特别在当今信息时代,现代文盲的涵义已不再是目不识丁,而是指没有掌握科学方法、不能解决实际问题的人。因此培养学生的科学方法,是现代社会对教育的必然要求。教师在教学中联系曲折发展的科学史实,介绍化学家的研究方法以及他们成功和失败的经验教训,并对学生进行有意识的训练,形成科学的研究方法。 二 科学史融入科学课程的教学策略 以新教材科学(79年级)为例,教材中引入有关科学史方面的材料有很多。科学史蕴含着丰富的教学资源,在实际的科学课中有着不可低估的作用。那么,在科学教学中如何运用教材中科学史的材料,以充分发挥科学史应有的价值和教育功能呢? 1.多元化教学模式 所谓多元化教学模式,是指在教学过程中师生、生生互动,有机结合的一种教学模式。随着教学改革的深入,素质教育的广泛推行,各学校、各科教学都在克服一元化的教学活动,以多元化教学活动代之。科学史融入理化教材之中,所强调的是针对某一个科学理论或科学概念,利用讨论、辩论、教师示范实验或学生动手做实验的方式。而当时科学家们所产生过的争论、质疑、错误也一一呈现在学生眼前,可以避免学生犯以前科学家所犯的错误。 2.HPS教学模式 在以往科学课程中,教师以讲故事的方式进行科学史教学,实践证明,这种将科学史与科学教学内容分离的教学过程是低效的。HPS教学模式(孟克和奥斯本)的教学过程包括以下6个环节:(1)演示现象,这一自然现象必须是以往科学家在历史上进行理论研究的一个现象;(2)引出概念,老师启发学生提出各种不同的观点;(3)学习历史;(4)设计实验,设计实验验证自己的观点;(5)显示科学观念和实验检验,介绍教科书上对这一现象的解释,学生对自己的观点和解释进行实验检验;(6)总结和评价。例如,在讲授“空气”一课时教师先拿出一个空的玻璃杯做演示实验,问学生“杯子里有什么东西?”然后将一小截蜡烛点燃,把空杯子倒扣在蜡烛上,燃着的蜡烛熄灭,提出问题:蜡烛为什么会熄灭?熄灭后杯子里面还有什么?从而引出问题,促使学生产生探究的强烈欲望。待学生讨论后可以得出几种观点,再讲述二百多年前拉瓦锡的实验以及拉瓦锡通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论。然后引导学生自己设计实验,证明自己的观点和科学家的观点。HPS教学是以问题情境为基础让学生进行探究,发挥了学生的学习主动性,培养了学生解决问题的能力和创新能力;充分发挥了学生的主体性,促使他们主动学习和建构知识。 科学史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,事实说明,课内外给学生讲一点科学史知识对于学生的成长、发展是有好处的,我们每一位科学教师都应该不断地去“探访”这块宝地,引导学生去认识它,从中汲取力量,使它真正成为科学教与学的重要内容之一。 参考文献 1朱时清.科学(79年级)(义务教育课程标准