以科学史为载体

1、以科学史为载体 , 渗透科学本质教育摘 要：科学本质是当代科学教育中的重要内容，已成为国内外 科学教育改革的关注焦点。而作为研究科学发生、发展历史的科学 史，以其独特的研究视角成为科学教育的一种非常宝贵的教育资 源。关键词：科学本质；科学史；课堂教学科学本质是当代科学教育中的重要内容。近年来，各国的科学教 育都非常关注科学本质教育的问题。然而科学本质的教育范畴在中 小学科学课程中是一个颇有争议的问题。究其原因，种种争议缘于 人们对科学本质有着不同的看法。那么，科学的本质是什么？在初 中科学课堂教学当中，我们又如何开展科学本质教育？一、对科学本质的认识 尽管最近几年对科学本质的讨论非常多，但至今

2、并没有达成普遍 的一致。事实上，对于科学本质的认识和科学本身一样，也是试探 性的、动态性的。美国科学促进会（aaas）将科学本质分为三个方面：科学世界 观。自然界是可以被认识的，科学知识是可以改变的，科学知识并 非很容易就可以推翻，科学并非能解决所有问题。科学探究。科 学需要证据、科学是逻辑和想象的结合体、科学具有解释和预测的 功能、科学家努力验证理论并尽量避免误差、科学并不具有永久的 权威性。科学事业。科学是一项复杂的社会性活动、科学被组织 成系统的学科知识并在公共机构中进行传播、科学必须考虑伦理的 原则、科学家以专家和公民双重身份参与公众事务。我国的科学课程标准（79年级）中在阐述科学本质

3、时明确指出， 科学课程建立在以下对科学本质认识的基础上，要引导学生逐步认 识科学的本质。其中所包含的科学本质内容包括：自然界是有规 律的，这种规律是可以被认识的。科学是以多样统一的自然界为 研究对象的探究活动。科学知识是一项全社会的事业，每一个人都 应当关注科学技术的发展。科学是一个开放的系统。科学知识具 有相对稳定性并不断地发展和进步，它不是绝对真理，只能在一定 的条件与范围内适用，也不能解决所有的问题。科学活动应当促 进社会的进步，并将受到科学道德和社会一般道德的双重约束。笔者认为，在初中阶段，应当让学生认识和理解一些在目前的科 学教育当中比较认同的对科学本质的认识：1. 科学是一种探究科

4、学是一种人人都可以做的探究活动； 科学探究需要质疑、 观察、 提出问题、假设、实验、推理、评价及交流等活动；通过探究发现 已有科学知识的局限和谬误，拓展新知识。2. 科学是一套价值观体系 科学研究的社会性目的是通过将科学转化为技术促进社会发展，从而造福人类；对科学的不当应用可能会对人类产生不良的甚至灾 难性的后果； 科学研究需要怀疑、 求真、求实、创新等态度和精神。3. 科学是知识体系 科学知识是人们对自然界的意义建构，是人们在一定范围和条件 下对自然事物的合乎逻辑的阐释；科学知识需要观察或实验证据的 论证；科学知识不是绝对真理，它可能有偏见或谬误，它会随着时 代的发展而不断发展。二、以科学史

5、为载体，渗透科学本质教育科学本质的内涵非常丰富，它涉及历史、社会、哲学、心理学等 众多学科和领域。然而在初中科学课堂教学中，如何开展科学本质 教育？笔者认为在实际的课堂教学当中，渗透科学本质教育时不能 面面俱到，教学目标不宜过多、过大。教师要根据学生的认知能力 和接触科学的程度，对能体现科学本质的课堂教学内容进行适当的 筛选，注意引导学生循序渐进地领悟科学本质。而科学史作为研究 科学发生、发展的历史，以其独特的研究视角成为科学教育的一种 非常宝贵的教育资源。它在科学教育中的价值和功能，得到了国内 外众多科学教育工作者的普遍认同。因此，笔者觉得以科学史为载 体，通过在课堂上穿插相关的科学史，不仅

6、可有效地激发学生的学 习兴趣，还可有效地渗透科学本质教育。下面，笔者结合自己的课 堂教学实践， 浅谈两个以科学史为载体， 渗透科学本质教育的实例。实例一：基于植物生长素发现的科学史，渗透科学本质教育 在学习“生长素与植物的向光性”时，先呈现生长素发现的科学 史：“早在 1880 年，英国科学家达尔文就注意到了植物的向光性现 象。经过实验，达尔文推想：胚芽的尖端可能会产生某种物质，这 种物质对胚芽生长会产生影响。 1928 年，荷兰科学家温特经过科学 实验，最终表明，胚芽的尖端确实产生了某种物质，能够控制胚芽 的生长。1934 年，荷兰科学家郭葛等人从一些植物中分离出了这种 物质，并取名为生长素

7、”。接着，老师适时地加以引导，渗透 科学本质教育：科学是一种探究。科学是一种人人都可以做的探究 活动。如果跨越时空的限制，那么生长素的发现历程就是一个科学 探究的过程，它经历了： “提出问题”7“建立猜测和假设”7“进 行实验”7“获取事实与证据”7“检验与评价”等科学探究的基 本过程。科学探究需要质疑、观察、提出问题、假设、实验、推理、 评价及交流等活动；此外，科学还是知识体系。科学知识是人们对 自然界的意义建构，是人们在一定范围和条件下对自然事物的合乎 逻辑的阐释；科学知识需要观察或实验证据的论证；科学知识会随 着时代的发展而不断发展。通过探究可以逐渐完善和拓展新知识。实例二：基于原子结构

8、模型发展历程的科学史，渗透科学本质教育 在学习“原子结构的模型”时，先呈现原子结构模型发展历程的 科学史：“1803年，英国科学家道尔顿提出了近代原子学说，认为 原子是微小的不可分割的实心球体。 1897年，英国科学家汤姆生提 出了自己的原子模型：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球 体内，电子像面包里的葡萄干那样镶嵌在其中。 1911年，英国科学 家卢瑟福提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的 原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里， 带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星绕太阳运动那样。1913 年，丹麦科学家波尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型，认为 电子

9、只能在原子内的一些特定的稳定的轨道上运动”。然后， 老师再加以引导，渗透科学本质教育：科学是一套价值观体系。科 学研究需要怀疑、 求真、求实、创新等态度和精神。 从道尔顿的 “实 心球模型”、汤姆森的“西瓜模型” 、卢瑟福的“核式结构模型” 、 波尔的“分层模型”，所建立的原子的结构模型得到了不断地完善 和修正。这期间经历了无数的艰辛，几代人的努力。正是因为有了 这些探索者，才使人类对原子结构的认识一步步地走向深入，也越 来越接近事物的本质。此外，科学还是一套知识体系。科学知识是 人们对自然界的意义建构，是人们在一定范围和条件下对自然事物 的合乎逻辑的阐释；它需要观察或实验证据的论证；科学知识不是 绝对真理，它可能有偏见或谬误， 它会随着时代的发展而不断发展。目前，由于不同的老师对科学本质有着不同的看法和理解，因而 在实际的课堂教学实践过程中，对于如何渗透和体现科学本质教 育，肯定会有见仁见智的措施和方法。 要更好地渗透科学本质教育， 还得在今后的课堂教学当中不断