浅谈初中科学中的科学史教学

一、科学史的发展与建立

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。“科学史”这个词与“历史”一样有两个层次的意思，第一层次指的是对过去实际发生的事情的述说，第二层次则是指对这种述说背后起支配作用的观念进行反思和解释，后者有时也称“史学”或“编史学”、“科学史学”或“科学编史学”。

从18世纪开始，伴随着启蒙运动和近代科学的兴起，人们将历史看作是一种工具，认为它在反对古老的封建秩序的斗争中非常重要，18世纪文化的特征是科学与进步，是把科学看作社会进步的源泉，这种对科学与进步的强烈信念也反映在当时的科学史著作中。在启蒙时期科学史的标志是：在科学与社会问题方面一种朴素的乐观主义。随着科学的发展，人们感到，如果不懂科学的历史，就不可能理解科学，因为只有了解一门科学的历史，才能使一个对这门科学感兴趣的人知道，在此之前人们已做了些什么工作，以及还留下什么要去做。

而18世纪中叶开始，出现了一批对一些专业学科的发展作了较系统研究的著作，当然，作者们仍是科学家，而不是（而且在当时也还没有）职业科学史家。就科学史的总体发展来看，一个重大的转折是综合性科学史的出现。在19世纪，出现了第一部综合科学史，即英国科学史家休厄耳的《归纳科学的历史》（1837）。但对于科学史的发展、对于确立了科学史作为一门独立学科的地位作出最大贡献的，应该说是杰出的科学史家萨顿——科学史真正的奠基者。

1912年萨顿创办了一份科学史杂志──ISIS，次年正式出版。该杂志持续出版直至今日，每年4期，外加一期索引，成为国际上最权威的科学史杂志。1915年，萨顿来到美国（ISIS也随之带到美国出版），此后他主要在哈佛大学讲授科学史。1924年美国历史协会为了支持萨顿在科学史方面的努力，成立了科学史学会，1926年ISIS成为该学会的机关刊物。从1936年起，萨顿又主持出版了ISIS的姊妹刊物──专门刊登长篇研究论文的不定期专刊Osiris。

二、科学中科学史的教学——以原子结构模型的建立过程为例

全日制义务教育科学（7～9年级）课程标准（称科学课程标准）指出：科学课程要引导学生初步认识科学本质。那么，科学本质是什么？怎样才能有效地帮助学生正确理解科学本质？科学史就是其中一个强而有力的工具。《科学新课标》指出：在义务教育阶段的科学课程中引入科学史，能帮助学生理解相关科学知识、理解科学过程与方法以及培养学生科学态度、情感与价值观。科学史不仅向学生生动地展示科学发展的动态过程，利于学生形成完整的知识体系，而且有利于学生理解科学的本质及其特征、科学的发展与人类的关系，还有助于学生了解科学探究的不同侧面，科学的人性侧面，以及科学在各种文化发展中的作用。因此，科学史在教育教学上有着不可替代的作用。

下面仅以浙江教育出版社的《科学》（八年级下册）“原子结构的模型”教学为例，谈谈有关课堂教学中融入科学史的几点个人见解。

1.教学内容方面

“原子结构的模型”是初中《科学》（八年级下册）第章第三节第一课时的教学内容，其内容主要包括道尔顿的“实心球模型”、汤姆生的“西瓜模型”、卢瑟福的α粒子散射实验及其“核式结构模型”、波尔的“分层模型”和现代的“电子云模型”。在本节课的教学中不仅要强调学生掌握有关的原子结构的事实性知识，而且要通过原子结构模型的建立和修改的历程的再现，促进学生正确的理解科学的发展是一个不断建立假设、验证、修正或重新建立假说的过程，因而，科学的正确性不是觉得的，而是相对的，是暂时的。因此，在教學内容上，可对课本上的内容可以进行一定的扩充，也可适当补充科学家的生平简介。从而更真实的展现原子结构模型的建立及发展历程，也更真实的展现科学家的实事求是、不断创新、大胆假设、关注细节等科学素养。

2.教学方法方面

（1）角色扮演法：即学生在课堂上扮演不同的科学家，描述、解释各自的观点，并讨论与交流。在描述、解释、讨论的过程中建构知识，形成合理的科学本质观。具体到本堂课，可将学生分成四个小组，分别是道尔顿小组、汤姆生小组、卢瑟福小组和波尔小组。首先阅读相关的科学史资料，每个小组分别画出各自的原子结构示意图。然后从道尔顿小组开始，展示示意图并向全班同学讲解本小组的有关原子结构的观点，其他小组可提出支持或反对的意见及证据。本方法的优点在于以学生为主体，充分调动了学生的兴趣，加深了学生对科学及其发展过程的理解。但这种教学方法对学生的学习基础、学习的积极性的要求比较高，故而可能不适用于基础比较薄弱的班级。

（2）科学探究法：科学探究本身就是重要的科学内容，它也是学习科学的重要的方式之一。而本节正是科学家进行科学探究的一个实例，所以本堂课采用科学探究的方法可谓是一举两得。科学探究法就是学生在良好的科学环境下大致经历科学的探究过程。具体的来说就是学生在已知的事实或资料的基础上，提出问题、做出猜测、建立初步模型、提出质疑、修正或重新建立，大致地经历原子结构的模型的建立发展历程，并从探究过程中获得成功的喜悦感。但是，由于学生与科学家们在知识的深度与广度、对问题的洞察力、解决问题的能力、解决问题的经验和能力等各方面存在着较大的差异，而课堂时间又是有限的。因此，这种教学方法对教师的课堂控制能力、专业知识与能力等各方面都有着较高的要求。

3.教学评价方面

本人这里所说教学评价主要是指课堂教学评价。在课堂教学的过程中，适时而又适当的评价不但有利于三维教学目标的实现，也有利于保持学生学习科学的兴趣、增强学习的自信心，也有利于活跃课堂气氛、促进师生之间的交流。本人认为在课堂教学的评价中要注意以下几点：①学生是课堂的主体，重视学生行为的评价；②既注重结果评价，又重视学习过程的评价；③在注重知识、技能方面的评价的同时，也要关注能力形成、潜能的开发以及情感意识的评价。

参考文献：

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作者简介：

王小芳（1985.02～），女， 2008年毕业于浙江师范大学生物专业，现供职衢州市柯城区石梁镇中学、学位：硕士、研究方向：学科教学。