论我国小学科学课程中的科学

论我国小学科学课程中的科学

科学和技术的历史是科学发展的历史。从其自身的研究视角来看，它是科学教育中非常宝贵的资源。著名科学史学家萨顿把科学史定义为:“客观真理发现的历史,人的心智逐步征服自然的历史;它描述漫长而无止境的为思想自由,为思想免于暴力、专横、错误和迷信而斗争的历史。”而科学的本质贯穿在科学的历史中,科学教材如何通过科学史来体现科学本质这一理念,是我国科学课程改革中无法回避的一大难题。同时,科学史料以及其呈现方式的选择决定了科学教育给学生何种科学、科学家和科学实践活动的形象。甚至,国外有学者提出较为极端的观点:“仅仅使用历史的方法也能使学生清楚地理解科学的本质。”因此,近年来,国际科学教育界逐步达成大力提倡把科学史纳入科学课程中的共识,这说明国际科学教育界已经认识到:历史的科学在科学教育过程中对促进学生全面、正确理解科学本质所起的重要作用。一、科学的本质是构建科学教学内容的前提科学是一种解释自然现象的尝试。科学是社会和文化传统的一部分。科学和技术相互作用,科学观念受到社会历史背景的影响。科学的本质就在于科学探究,所谓科学探究,是指科学家们用以研究自然界获得科学证据、提出各种理论的过程、方法,以及科学家的科学探究精神。科学史与科学的本质紧密相连,开展科学史教育有助于学生理解科学的探究本质。目前,人们对科学史教育价值的认识,开始转向促进学生对科学本质的理解。科学学科要不断发展,就需对其中的内容进行开拓、创新,原有的内容因具有人类主观建构性的特征,而可能是不严密、不完善甚至是错误的、需要加以修正、完善或推翻。因此,科学本质的教学应成为科学教学内容中不可缺少的组成部分。这一点在我国新制订的《科学(7—9年级)科学课程标准》中己有体现,它指出“把对科学本质的认识作为建立科学课程的基础”。正是由于科学的本质贯穿在科学的发展历史中,所以在科学课程中要进行科学本质的教学,必然难以完全避免以科学史的内容作为教学的载体。具体说,科学史教育至少能促使学生从以下四方面理解科学的本质:理解所有的科学观念都不是最终真理,在原则上都要进行改进。但一些基本概念已经经过大量的实验证实,在未来不可能有大变化;科学家通过观察、实验、理论模型和数学模型来构建和检验对自然界的解释,当遇到与已有的解释不一致的新实验证据时,就要改变关于自然界的概念;在研究过程中,如果缺乏大量实验性和观察性证据,科学家们对同一现象作出不同的解释是正常的,不同的科学家可能会公布不同的实验结果,或者从不同样的数据中得出不同的结论,但科学家会认识到分歧并努力消除分歧;对已公布的科学研究成果加以评价,包括审查过程、检验证据、找出错误推理,同样的观察结果提出不同的解释。二、中小学对开展中国科学课程标准教育价值的认识误区如何在科学课程中融入科学史是科学教育发展中的一个传统的而又不断变化的课题。科学课程融入科学史体现在以下层面:教育理念上的倡导,课程标准中的规定,教材中融入课堂教学中的体现。科学教材中的融入是一个中间环节,它既是教育理念、课堂标准的具体体现,又是对教师在课堂教学上融入科学史的提示和指导。因此,我国在初中科学教育改革中的教育理念和课程标准都注重倡导科学史教育。我国教育部颁行《科学(7一9年级)课程标准》中,说明教材编写应该包括科学史的有关方面,以加深学生对相关科学知识的理解、对科学过程与方法的理解、科学丰富人文内涵的体会以及学生科学态度、情感与价值观的培育。《标准》明确突出了科学史在科学课程中的地位和作用。然而,由于许多教师对科学史的教育价值的认识存在着诸多的偏差和不足,而且在具体的实施过程中,也存在着许多误区。所以,《标准》除了进一步突出科学史在科学课程中的地位和作用外,还对科学史进入科学课程的方式作了相应的变化。《标准》强调:“在义务教育阶段的科学课程中引入科学史,主要是作为学生学习科学的一种途径和手段,科学史不应作为新的知识点来考核,其教学效果应当通过学生对相关科学知识的理解、对科学过程与方法的理解以及学生科学态度、情感与价值观的培养来实现。”这是从课程政策的角度,体现了我国对科学史教育的重视,说明我国教育界已经认识到:科学史是体现、传授科学本质观念的重要途径之一。然而,如何通过编写科学教材中的科学史来体现科学本质,不仅仅是我国特有的问题,也是世界许多国家共同面临的问题。三、对我国科学教材人类需求的重新认识科学本质这一理念的提出,不仅影响到教学方式或学习方式,而且也直接影响到教师和学生活动的依据——教材。教材不论从编排的指导思想,还是从内容的组织、呈现方式等方面都会发生一定程度的改变。《科学(7-9年级)课程标准》中提出了科学史进入科学课程的五种方式:作为引入新知识的背景资料、作为例题与习题、作为相关资料插入、作为拓展性阅读材料和作为科技活动素材。我国初中现行的浙教版、华师版、上教版三套科学教材基本上是从这五个方面的对科学史进行了编写。但是,由于过去长期统编制的教材政策,教材的研究尚未引起学术界的足够重视。从整体来说,我国对科学教材中科学史的融合问题还缺乏实证和精细的研究。同时由于我国初中科学的新课程改革尚处于初步阶段,对科学教材的分析和研究则更加有限。刘娟在其硕士论文《我国初中科学教材中的科学史:关于科学本质的分析》中,通过对浙教版、华师版和上教版三个不同版本的全套教材的研究分析后认为,各册教材中的科学史在科学本质的科学知识、科学过程和科学文化三个层面均有所涉及,且涉及最多科学知识层面的均是第1册,最多科学过程层面的,浙教版、华师版、上教版分别是第3册、第2册和第2册,最多科学文化层面的是第5册、第4册和第6册。总体而言,浙教版、华师版和上教版的科学史内容在三个主要类目层面上,知识层面涉及最少,而较多反映的是科学过程和科学文化层面。她认为从这个意义上可以推测,我国课程改革后编写的这三套科学教材更加重视科学史在培养学生科学技能和科学态度方面的教育价值。从以上结论可以推测,我国现行的科学教材同传同教材相比,在课程改革的推动下,新的科学教材开始有目的地、系统地安排科学史内容,科学本质的三个层面对我国科学教材中的科学史进行分析后,发现教材中的科学史在一定程度上反映了科学本质的有关层而(科学知识、科学过程和科学文化及三者的子层面),虽然在强调程度上有所差异,然而,当教材一次涉及到较多科学史内容时,一般将这些内容安排在“阅读”、“阅读材料”、“小资料”等非正文部分,由此可以看出,科学史并没有成为科学教学内容的主题。尽管,在基础教育改革中,我国在教育理念和课程标准方面都倡导科学史教育,却对如何在科学教材编写中贯彻这一思想缺乏深入细致的研究。目前大多数教育理论和实践中,科学史虽然引起了一定关注,但依然只是科学教育总的一个不太重要的分支,是“教育中的科学史”而非“科学史的教育”。科学史在科学教育中虽然占有一席之地,但并没有引起教材编写者和一线科学教师的足够重视。即使是现有教材中编写的科学史部分,多是预定了某些教育目的,如爱国主义教育、唯物主义教育等等。未能充分发挥科学史对科学本质理解的促进作用。由此可见,科学史教育作为培养学生正确的科学本质观的一个有效途径,在初中科学教材中的反映还有待提高。这点和科学课程标准中没有建立起有效的教与学的评价机制有关。我国在《科学(7一9年级)课程标准》中,虽然明确规定了科