科学教育融合人文精神的思考与实践

1、科学教育融合人文精神的思考与实践新课标化学教材第三单元的编写特点冷燕平  课程教材研究所化学课程教材研究开发中心    长期以来，科学教育缺乏态度、方法、价值、情感、责任等人文内涵，导致学生对学科以外更为重要的社会、伦理、生态环境、文化教育等问题缺乏应有的知识和重视。知识面的狭窄、人文素养的缺乏，不仅难以应对人类面临的人口、资源、生态环境、教育、文物保护、道德风尚等现有的社会问题，而且可能因科技的负面作用引发新的社会问题（就像过去已经发生的资源、生态环境等问题一样）。反思以往，人们认识到现代社会需要的是兼有科学和人文双重素养的人才，现代科学教育改革的一个

2、重要趋势就是科学教育与人文精神相融合。    义务教育课程标准实验教科书·化学（人教版）第三单元“自然界的水”包括三方面的内容：一是水，包括微观组成和宏观价值；二是单质、化合物、分子、原子等化学基本概念；三是过滤、蒸馏等化学实验操作。三个方面恰好分属社会、科学、技术三个领域，是融合科学教育与人文精神培养的适宜题材，很自然地，人文精神的培养就成为这一单元的一个重要教学目标。因此在科学教育的基础上，加强科学态度、方法、价值、情感和责任感等人文精神的教育，使学科知识与人文内容相联系，使科学教育与人文精神的培养相融合，是编写这一单元时需重点研究和解决的

3、一个问题。教材编写过程中有关这方面的尝试主要可以从下面几方面作些归纳。    一、兼顾单元的独立性与教材的系统性，从知识框架的整体上体现人文特点    根据科学教育强调人文精神培养的改革趋势和这一单元所含知识本身的特点，这一单元的主要教育目的可以概括为两点：一是学习化学的一些基本概念（包括水的组成）和实验技能；二是认识水的作用、价值。它在全书中的作用也可以概括为两点：所学化学基本概念和实验技能是全书化学知识体系的一部分，具有承上启下的作用；水的作用、价值既是学生全面认识水的必要内容，又是学生了解自然和社会问题的窗口，对培养人

4、文精神具有重要作用。在此学科教育与人文精神培养并重的立意之下，教材以水为中心，通过课题1“水的组成”和课题4“爱护水资源”分别从化学的角度和社会资源的角度认识水的微观组成和宏观价值；通过课题3“水的净化”从生活用水的角度引出过滤、蒸馏等化学实验操作的学习；对单质、化合物、分子、原子等化学基本概念，将单质、化合物结合到“水的组成”中，分子、原子则自成课题2“分子和原子”。    从单元内容的整体知识框架上看，一方面，课题1、3、4围绕水从学科到人文，从生活到技术多视角、多方位地认识水、利用水，形成一个较完整、较独立的水的学习板块。在这一板块中，前有学科知识

5、为主的“水的组成”（包括单质、化合物概念），后有人文内容为主的“爱护水资源”，中间是两者兼而有之的“水的净化”，具有学科内容与人文内容均衡配合且从微观到宏观、从学科到生活再到社会，知识和视角逐渐扩大的特点。另一方面，教材通过从水的自然现象引入课题2，把“分子和原子”与水联系起来。分子、原子是基础化学中的核心知识，作为化学基本概念，分子、原子与单质、化合物等一道在全书中具有承上启下的作用，对这一单元来说又起着将水的学习板块串连到全书知识脉络中的作用，从而形成具有突出人文教育、相对独立，同时又不乏学科知识经脉、与整个教材体系紧密相连的特点的单元框架结构。   

6、0;二、针对不同课题内容的特点，精心选材、编排，丰富其人文内涵    教材不仅在知识框架上试图通过学科知识与人文教育两种不同侧重的内容问的均衡配置，从整体上体现科学教育与人文精神的融合，更在不同课题内容的具体编写上，力图根据不同课题的特点，通过对相关内容的精心选取和编排，融合、渗透人文精神，丰富其人文内涵。    （一）侧重学科知识内容的课题，选取、编入相关的化学发展史内容    科学的发展与社会的发展密切相关，科学发展史不仅记载着科学知识的一步步重大进展，同时反映着每一步进

7、展中人类为之所作的努力。历经的艰辛、付出的代价、获得的经验和教训，以及这种进展对科学、对社会产生的作用和影响等。因此科学史既与科学知识紧密相连，又有丰富的人文内涵，本身就是科学与人文的一种很好融合。在科学教育教材中结合学科知识，恰当地引入一些科学史内容，不仅可以增加教材的人文内涵，而且可以使抽象的科学知识生动起来，增加亲合力，有利于提升学生的求知欲望。    在教材第三单元的课题1和课题2中都引用了化学史。    课题1简要地以水的组成的发现史实引出此课题的主题水的组成的探讨。为了不冲淡主题内容，在正文中只用了寥寥

8、数语提出水的组成问题、介绍历史上有关这一问题的误解和正确认识的提出。在课题后面的资料中又安排了一篇稍详细的水的组成发现史，作为对正文中化学史内容的补充，其中的人文内涵就丰富多了。正文中提及的发现水的组成的实验，正类似于接下来本课题用于探讨水的组成的实验，因此这段化学史在教材中主要起以史点题的作用，以史引出课题，不仅可使问题的提出自然、亲切，还隐含着对学生的一种暗示：人们很早就思考、探讨过这一问题，或者大科学家当初也是这样研究这一问题的！这些都有利于学生对陌生的科学问题产生亲近感、认同感，激起求知愿望。资料中介绍的三位科学家研究这一问题的具体实验情况，既有研究成败的比较，又反映了科学研究的思路和

9、方法（简单，并不神秘），成败的原因很值得寻味。    课题2首先就水的蒸发、水中物质微小粒子的扩散这类生活中的现象提问。这些现象司空见惯，但有多少人问过为什么？而很早以前科学家就问过、思考过、探索过。教材这样就着提问插入一段化学史内容，也是寥寥数语，概述历史上科学家对这一问题的思考、设想及科技发展的实证，巧妙地利用科学发展过程表达出本课题的第一个知识点物质是由分子、原子等微小粒子构成的，不仅自然、真实，而且展示、介绍了先进的科技成果，可谓一举多得。    教材中选用科学史内容，往往受篇幅和文字所限，或所载信息有限，

10、或人文内涵隐含在字里行间，这些都有待于教学中教师的拓展、挖掘和发挥。    （二）侧重实验技能学习的课题，着意体现应用价值    课题3一改以往教材实验基本操作与应用分离的写法，从水的净化角度，按照除杂质的顺序，即先看得见的（不溶性）杂质，后看不见的（可溶性）杂质，以及净化程度逐步提高的顺序，也即静置沉淀、吸附沉淀、过滤、蒸发的顺序，将实验基本操作与生活中水的净化过程联系起来编排，同时把硬水、软水和硬水软化知识作为含可溶性杂质的水净化的例子，与蒸发操作结合在一起。这种编排将社会生活问题、化学知识和实验基本操作有机结

11、合，三者相互穿插、紧密联系、互为因果，浑然融为一体，使习以为常的社会生活问题因融有科学、技术知识而引人关注和思索；单调的实验基本操作和乏味的纯粹知识因融入了生活而具有生动气息，并体现出其应有的实际应用价值，有一种科学教育与人文教育相映生辉的效果。    （三）侧重人文教育的课题，注意体现时代特点    课题4从资源的角度认识水，在介绍水资源概况的基础上谈水资源保护。由于基本不涉及其中的科学技术问题，所以这一课题内容本身是属人文范畴的。人文范畴的内容要成为好的人文教育教材，仍需精心选材和编排，以适应社会的发展，反映先

12、进的思想和观念，体现时代的特点。    资源问题是一个全球化的问题。考虑到当今世界国际化趋势己遍及政治、科技、经济、文化、环境、教育等社会的各个领域，各国之间相互协作、相互依存关系日益密切，培养学生的国际意识业已成为各国教育改革中备受重视的一个方面。水资源概况采用从全人类这样的大视角，去认识“人类拥有的水资源”。通过世界和中国水资源情况的介绍和对比，使学生了解世界的水资源概况，并明了自己国家水资源情况在其中的位置，于培养他们的国际意识的同时，也培养了民族忧患意识和责任感。    水资源问题是一个矛盾的统一体。在储量

13、上水是丰富的，而可直接利用的淡水又是短缺的，教材从这两个矛盾入手来讨论水资源问题，蕴涵着相对、辩证的思想；另外，随着海水淡化等水处理工艺的发展，可利用水的短缺状况又是变化的、动态的，因此这里又隐含了发展、变化的观点。这不仅有利于学生对水资源状况形成全面、正确的认识，而且有利于培养学生辩证的思维能力，学习用发展的眼光看问题。    水资源问题又是与个人生活密切相关的问题。人和一切生物都离不开水，在认识到水资源有限之后，“爱护水资源”就应成为人们的自觉行动，教材就以此为题，从节约用水和防治水污染两个角度谈水资源的保护。不仅谈工农业生产上节约用水和水污染防治问

14、题，而且谈生活习惯与节水的关系、生活污水问题，从而把水资源问题与学生的日常生活、个人习惯联系起来，在强化节水意识、认识人的主观能动作用的同时，感觉到自己在其中的作用，促使他们自觉关心社会、关心生态环境。    三、借助现代教育改革思路，设计启发性、探究往课内外活动，渗透人文精神    现代科学教育所追求的培养学生的个性和创造性、培养学生探究的兴趣和批判性思考力等教育目标中含有丰富的人文内涵，因此借助现代教育改革思路，设计有利于这类教育目标培养的启发性、探究性课内外活动，也是科学教育融合人文精神的一个方面。教材第三单

15、元的4个课题中都安排了12个“讨论”“活动与探究”这样的课堂探究性活动，或“家庭小实验”“调查与研究”这样的课外实践活动。    “讨论”一般是针对某一实验现象或事实提出具有启发性或探究性的问题，学生可以应用已学知识通过思考和讨论得出结论。例如课题1中的讨论是在观察、分析了水的电解实验之后，针对实验现象和前一单元刚刚学过的化学变化概念提出问题：“在水的电解实验里，有新物质生成吗？水发生了什么变化？”在教学中它主要起使学生参与教学、主动思维的作用。    “活动与探究”是让学生在课堂上学做实验或通过实验探究问题。如课

16、题2中关于分子不断运动的活动与探究，是首先做一个氨水使酚酞溶液变红的实验，作为知识铺垫；然后试验分别盛有浓氨水和酚酞溶液的两个烧杯放在一个密闭的空间里，会不会发生变化，并探究其原因分子是不断运动的。主要目的是让学生体验科学实验和科学探究的过程和方法，科学态度培养当然也贯穿其中。    “家庭小实验”是结合教材内容设计的可利用学生身边易得物质进行的科学小实验。例如课题1中利用黄豆与绿豆、水与酒精等体积相混合探究“11是否一定等于2”的小实验，结合了教材中“物质的分子间有间隙”的知识点；课题2中利用饮料瓶、纱布、沙石等自制简易水净化器的小实验，则结合了教材中

17、的净水原理。“家庭小实验”贴近生活，鼓励动手实验、自主探究，具有启迪科学思维和探索、培养科学兴趣的作用。除此之外，许多小实验还会含有另外一些人文内涵，如上述两个小实验，课题1中就蕴涵着批判性思维的精神；课题2中则体现着科技的应用价值。    “调查与研究”是结合教材中所学的知识，深入社会进行的实践活动。如课题4中关于水污染问题、家庭用水情况的调查研究，结合教材水资源保护这一专题，一方面让学生利用不同信息手段（各种媒体）了解社会的水污染情况，另一方面细致了解家庭生活用水情况。采取节水措施，把节水意识变成实际行动。“调查与研究”是学生从课堂走向社会、将书本知识应用于实际的重要途径，不仅可密切科学与社会、生活的关系，培养信息的收集和整理、问题的分析和判断等科学实践能力，而且有利于实事求是的科学态度、科学方法、社会责任、自主意识和独立精神等良好个性品质的培养。    上述对科学教育融合人文精神的思考与实践，只是教材编写中所做的一些