以科學(xué)史為載體

1、以科學(xué)史為載體 , 滲透科學(xué)本質(zhì)教育摘 要：科學(xué)本質(zhì)是當(dāng)代科學(xué)教育中的重要內(nèi)容，已成為國內(nèi)外 科學(xué)教育改革的關(guān)注焦點(diǎn)。而作為研究科學(xué)發(fā)生、發(fā)展歷史的科學(xué) 史，以其獨(dú)特的研究視角成為科學(xué)教育的一種非常寶貴的教育資 源。關(guān)鍵詞：科學(xué)本質(zhì)；科學(xué)史；課堂教學(xué)科學(xué)本質(zhì)是當(dāng)代科學(xué)教育中的重要內(nèi)容。近年來，各國的科學(xué)教 育都非常關(guān)注科學(xué)本質(zhì)教育的問題。然而科學(xué)本質(zhì)的教育范疇在中 小學(xué)科學(xué)課程中是一個(gè)頗有爭議的問題。究其原因，種種爭議緣于 人們對(duì)科學(xué)本質(zhì)有著不同的看法。那么，科學(xué)的本質(zhì)是什么？在初 中科學(xué)課堂教學(xué)當(dāng)中，我們又如何開展科學(xué)本質(zhì)教育？一、對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí) 盡管最近幾年對(duì)科學(xué)本質(zhì)的討論非常多，但至今

2、并沒有達(dá)成普遍 的一致。事實(shí)上，對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和科學(xué)本身一樣，也是試探 性的、動(dòng)態(tài)性的。美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)（aaas）將科學(xué)本質(zhì)分為三個(gè)方面：科學(xué)世界 觀。自然界是可以被認(rèn)識(shí)的，科學(xué)知識(shí)是可以改變的，科學(xué)知識(shí)并 非很容易就可以推翻，科學(xué)并非能解決所有問題?？茖W(xué)探究?？?學(xué)需要證據(jù)、科學(xué)是邏輯和想象的結(jié)合體、科學(xué)具有解釋和預(yù)測的 功能、科學(xué)家努力驗(yàn)證理論并盡量避免誤差、科學(xué)并不具有永久的 權(quán)威性?？茖W(xué)事業(yè)?？茖W(xué)是一項(xiàng)復(fù)雜的社會(huì)性活動(dòng)、科學(xué)被組織 成系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)并在公共機(jī)構(gòu)中進(jìn)行傳播、科學(xué)必須考慮倫理的 原則、科學(xué)家以專家和公民雙重身份參與公眾事務(wù)。我國的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（79年級(jí)）中在闡述科學(xué)本質(zhì)

3、時(shí)明確指出， 科學(xué)課程建立在以下對(duì)科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，要引導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn) 識(shí)科學(xué)的本質(zhì)。其中所包含的科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容包括：自然界是有規(guī) 律的，這種規(guī)律是可以被認(rèn)識(shí)的。科學(xué)是以多樣統(tǒng)一的自然界為 研究對(duì)象的探究活動(dòng)。科學(xué)知識(shí)是一項(xiàng)全社會(huì)的事業(yè)，每一個(gè)人都 應(yīng)當(dāng)關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展?？茖W(xué)是一個(gè)開放的系統(tǒng)?？茖W(xué)知識(shí)具 有相對(duì)穩(wěn)定性并不斷地發(fā)展和進(jìn)步，它不是絕對(duì)真理，只能在一定 的條件與范圍內(nèi)適用，也不能解決所有的問題?？茖W(xué)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)促 進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步，并將受到科學(xué)道德和社會(huì)一般道德的雙重約束。筆者認(rèn)為，在初中階段，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解一些在目前的科 學(xué)教育當(dāng)中比較認(rèn)同的對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)：1. 科學(xué)是一種探究科

4、學(xué)是一種人人都可以做的探究活動(dòng)； 科學(xué)探究需要質(zhì)疑、 觀察、 提出問題、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、推理、評(píng)價(jià)及交流等活動(dòng)；通過探究發(fā)現(xiàn) 已有科學(xué)知識(shí)的局限和謬誤，拓展新知識(shí)。2. 科學(xué)是一套價(jià)值觀體系 科學(xué)研究的社會(huì)性目的是通過將科學(xué)轉(zhuǎn)化為技術(shù)促進(jìn)社會(huì)發(fā)展，從而造福人類；對(duì)科學(xué)的不當(dāng)應(yīng)用可能會(huì)對(duì)人類產(chǎn)生不良的甚至災(zāi) 難性的后果； 科學(xué)研究需要懷疑、 求真、求實(shí)、創(chuàng)新等態(tài)度和精神。3. 科學(xué)是知識(shí)體系 科學(xué)知識(shí)是人們對(duì)自然界的意義建構(gòu)，是人們?cè)谝欢ǚ秶蜅l件 下對(duì)自然事物的合乎邏輯的闡釋；科學(xué)知識(shí)需要觀察或?qū)嶒?yàn)證據(jù)的 論證；科學(xué)知識(shí)不是絕對(duì)真理，它可能有偏見或謬誤，它會(huì)隨著時(shí) 代的發(fā)展而不斷發(fā)展。二、以科學(xué)史

5、為載體，滲透科學(xué)本質(zhì)教育科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵非常豐富，它涉及歷史、社會(huì)、哲學(xué)、心理學(xué)等 眾多學(xué)科和領(lǐng)域。然而在初中科學(xué)課堂教學(xué)中，如何開展科學(xué)本質(zhì) 教育？筆者認(rèn)為在實(shí)際的課堂教學(xué)當(dāng)中，滲透科學(xué)本質(zhì)教育時(shí)不能 面面俱到，教學(xué)目標(biāo)不宜過多、過大。教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力 和接觸科學(xué)的程度，對(duì)能體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)?篩選，注意引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地領(lǐng)悟科學(xué)本質(zhì)。而科學(xué)史作為研究 科學(xué)發(fā)生、發(fā)展的歷史，以其獨(dú)特的研究視角成為科學(xué)教育的一種 非常寶貴的教育資源。它在科學(xué)教育中的價(jià)值和功能，得到了國內(nèi) 外眾多科學(xué)教育工作者的普遍認(rèn)同。因此，筆者覺得以科學(xué)史為載 體，通過在課堂上穿插相關(guān)的科學(xué)史，不僅

6、可有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué) 習(xí)興趣，還可有效地滲透科學(xué)本質(zhì)教育。下面，筆者結(jié)合自己的課 堂教學(xué)實(shí)踐， 淺談兩個(gè)以科學(xué)史為載體， 滲透科學(xué)本質(zhì)教育的實(shí)例。實(shí)例一：基于植物生長素發(fā)現(xiàn)的科學(xué)史，滲透科學(xué)本質(zhì)教育 在學(xué)習(xí)“生長素與植物的向光性”時(shí)，先呈現(xiàn)生長素發(fā)現(xiàn)的科學(xué) 史：“早在 1880 年，英國科學(xué)家達(dá)爾文就注意到了植物的向光性現(xiàn) 象。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，達(dá)爾文推想：胚芽的尖端可能會(huì)產(chǎn)生某種物質(zhì)，這 種物質(zhì)對(duì)胚芽生長會(huì)產(chǎn)生影響。 1928 年，荷蘭科學(xué)家溫特經(jīng)過科學(xué) 實(shí)驗(yàn)，最終表明，胚芽的尖端確實(shí)產(chǎn)生了某種物質(zhì)，能夠控制胚芽 的生長。1934 年，荷蘭科學(xué)家郭葛等人從一些植物中分離出了這種 物質(zhì)，并取名為生長素

7、”。接著，老師適時(shí)地加以引導(dǎo)，滲透 科學(xué)本質(zhì)教育：科學(xué)是一種探究?？茖W(xué)是一種人人都可以做的探究 活動(dòng)。如果跨越時(shí)空的限制，那么生長素的發(fā)現(xiàn)歷程就是一個(gè)科學(xué) 探究的過程，它經(jīng)歷了： “提出問題”7“建立猜測和假設(shè)”7“進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)”7“獲取事實(shí)與證據(jù)”7“檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)”等科學(xué)探究的基 本過程?？茖W(xué)探究需要質(zhì)疑、觀察、提出問題、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、推理、 評(píng)價(jià)及交流等活動(dòng)；此外，科學(xué)還是知識(shí)體系?？茖W(xué)知識(shí)是人們對(duì) 自然界的意義建構(gòu)，是人們?cè)谝欢ǚ秶蜅l件下對(duì)自然事物的合乎 邏輯的闡釋；科學(xué)知識(shí)需要觀察或?qū)嶒?yàn)證據(jù)的論證；科學(xué)知識(shí)會(huì)隨 著時(shí)代的發(fā)展而不斷發(fā)展。通過探究可以逐漸完善和拓展新知識(shí)。實(shí)例二：基于原子結(jié)構(gòu)

8、模型發(fā)展歷程的科學(xué)史，滲透科學(xué)本質(zhì)教育 在學(xué)習(xí)“原子結(jié)構(gòu)的模型”時(shí)，先呈現(xiàn)原子結(jié)構(gòu)模型發(fā)展歷程的 科學(xué)史：“1803年，英國科學(xué)家道爾頓提出了近代原子學(xué)說，認(rèn)為 原子是微小的不可分割的實(shí)心球體。 1897年，英國科學(xué)家湯姆生提 出了自己的原子模型：原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球 體內(nèi)，電子像面包里的葡萄干那樣鑲嵌在其中。 1911年，英國科學(xué) 家盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個(gè)很小的 原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在原子核里， 帶負(fù)電的電子在核外空間繞核運(yùn)動(dòng)，就像行星繞太陽運(yùn)動(dòng)那樣。1913 年，丹麥科學(xué)家波爾改進(jìn)了盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)為 電子

9、只能在原子內(nèi)的一些特定的穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng)”。然后， 老師再加以引導(dǎo)，滲透科學(xué)本質(zhì)教育：科學(xué)是一套價(jià)值觀體系?？?學(xué)研究需要懷疑、 求真、求實(shí)、創(chuàng)新等態(tài)度和精神。 從道爾頓的 “實(shí) 心球模型”、湯姆森的“西瓜模型” 、盧瑟福的“核式結(jié)構(gòu)模型” 、 波爾的“分層模型”，所建立的原子的結(jié)構(gòu)模型得到了不斷地完善 和修正。這期間經(jīng)歷了無數(shù)的艱辛，幾代人的努力。正是因?yàn)橛辛?這些探索者，才使人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)一步步地走向深入，也越 來越接近事物的本質(zhì)。此外，科學(xué)還是一套知識(shí)體系?？茖W(xué)知識(shí)是 人們對(duì)自然界的意義建構(gòu)，是人們?cè)谝欢ǚ秶蜅l件下對(duì)自然事物 的合乎邏輯的闡釋；它需要觀察或?qū)嶒?yàn)證據(jù)的論證；科學(xué)知識(shí)不是 絕對(duì)真理，它可能有偏見或謬誤， 它會(huì)隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷發(fā)展。目前，由于不同的老師對(duì)科學(xué)本質(zhì)有著不同的看法和理解，因而 在實(shí)際的課堂教學(xué)實(shí)踐過程中，對(duì)于如何滲透和體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)教 育，肯定會(huì)有見仁見智的措施和方法。 要更好地滲透科學(xué)本質(zhì)教育， 還得在今后的課堂教學(xué)當(dāng)中不斷