初中科学教学中科学史资源的有效运用分析

蔡玲芳

【摘 要】科学是一项不断完善和修正、不断发展，积累知识的过程，随着科学的不断发展，科学史在人们的生活中不断的起着至关重要的作用，科学史是自然科学与人文科学的桥梁，初中的科学是学生们接受新的知识更好的阶段，它能够帮助学生获得自然地整体形象，通过科学史资源有利于解决课堂问题，从而全面的解读科学史在科研教学中的作用。本文通过阐述科学史在在课堂中的教学形式，对科学史资源进行研究和分析，以发挥它的重要作用。

【关键词】科学史；课堂教学；分析；作用

一、科学史在初中科学教学中所起的重要性

科学史是社会科学研究发展的历史资源，它以独特的资源视角为科学提供了宝贵的教育资源。它的教育价值开始受到了普遍的重视，在教学中，对于科学史的应用已经成为不可阻挡的发展趋势。然而许多的教学老师仅仅把科学教学理解为浅显的科学教学理念普及，对科学史的教育价值理解还存在很大的偏差，而且在具體的实施过程中，也存在着许多误区。如对科学史的教育仅简单地理解为对科学史事实的记诵教育，而没有将科学史所蕴涵的理性精神、求真意识、批判精神以及创新意识渗透其中；没有通过科学史的再现让学生逐渐领悟科学的本质、科学内含的人性、科学的方法与科学的精神等。而这些方法与精神和科学知识一样是构成学生科学素养不可或缺的重要组成部分。因此，我们在教学过程中引入科学史，应打破历史事实的硬壳，充分展现科学史内在的价值。

二、利用科学史，树立学生正确的科学发展观念

在科学教程中，学生从中获得的知识往往从学生角度来看都是正确而又可行的，如果能够利用科学史的内容，引导学生树立正确的理论观念，.使学生对科学方法有更丰富、更完整的认识，并能使学生对科学方法论有一定的理解则会使教学看起来更加的丰富，让学生更好的接受教学课程，不仅无损于学生知识内容的学习，而且可以让学生树立发展的科学观。只用通过教科书了解到学生，以科学的理论看待历史。从科学史的发展上来看，我们往往看到的是真理与谬误的过程，而科学的理论则像是深埋在黑洞中的理论，需要你通过不断的摸索去探究发现，它的真理才会不断地浮出水面。我们看到的是，科学像其他人类文化一样，实际上植根于特定的文化土壤，是由特定的文化素养和文化传统的人推动的，并依赖特定的历史条件而产生的。如最早能够利用科学史进行教学融入的是《我们居住的地球》，在这个教学中，不是介绍地球是一个不规则的圆形，这对于初中的学生来说并不陌生，是一种常识。而是通过对这一部分的教学让学生体会到科学是不断发展的，以及体现人们在科学探究中的历程以及所体现的科学思维以及科学方法。

三、科学史融入科学课程的原则

长期以来，在我国的科学教材中，虽然也包含有科学史方面的内容，但是仔细分析以后就会发现存在很多问题。在教材编写中，当涉及科学史方面的内容时，篇幅过短，有时甚至一句话带过，或者把科学史放在阅读材料里面，让学生课下自己阅读，起不到应有的作用。这些也是导致科学史内容在教师和学生中得不到关注的重要原因。当前，随着新课程改革的推进，人们越加认识到科学史教育的重要意义，并在教材编写方面得到体现，逐步把科学史的内容合理地融入到科学教科书中。只有把科学史融入到科学课程和教学过程中，而不是一个附加的额外任务，才能真正发挥科学史的教育功能。否则，科学史教育就不会有生命力，也就起不到其应有的作用。如何把科学史融入科学课程？笔者通过分析科学课程标准和现行的综合或分科科学教科书，发现多数科学教科书基于对课程标准中课程理念的分析和把握，在教材编写中采用了以下三条科学史融入教材的原则。

（一）少而精原则

教材的选编应通过有限的篇幅和精选项的科学史事例，通过学生的参与，折射出科学的全景。以初中生物教材为例，在介绍生物的遗传和变异科学史实时，教材采用资料分析的方法，呈现这一发现的科学背景和大致历程，然后再引导学生从科学哲学、科学方法、科学精神、科学态度及实验技术等角度思考问题。重要的不是使所有学生都能得出标准答案，而是使学生能够从一个科学史实出发，通过不同角度的分析，从科学前辈那里汲取营养，用以提高自己的科学素养与人文素养。

（二）循序渐进原则

科学史内容的选编，应采用循序渐进原则，从初中到高中，应有不同的要求，做到逐步深入、循序渐进。一般来说，初中科学教材可能更偏重于让学生了解史实，诸如科学家的故事，旨在激发学习兴趣；而高中科学教材，则应引导学生对科学史理性判断和决策。如在初中科学教材中，讲述爱德华·琴纳发现女工与患的奶牛接触不会感染天花，最终实现了人接种并开辟了免疫学的故事，这能够激起学生对于科学学习的兴趣，也能够宣扬科学发展过程中的思维和方法。

（三）价值优先原则

科学史内容的选取应遵循价值优先原则，选取那些具有较高教育价值，能给学生多方面启迪的内容，避免为写历史而写历史。人教版《义务教育课程标准实验教科书·生物学》八年级下册中有一个案例可供借鉴，巴斯德通过鹅颈烧瓶的实验，证明了细菌不是自然生产的，而是由原来已存在的细菌产生的。教材以鹅颈烧瓶的史实展示了生物科学技术发展的前沿动态，具有强烈的时代感，而采用经典的巴斯德生生论的史料，则能使学生从科学方法、科学精神以及科学态度等多方面获得启迪。

四、科学史融入科学课程的基本内容、目标与方式

（一）用故事形式引入科学史，以激发学生对科学的兴趣

通过科学故事的形式介绍科学史上一些重大发现、发明过程，以激发学生对科学的兴趣，这是科学史融入科学课程的最常用的形式。例如，引出植物分类方法；用巴甫洛夫做的关于狗的食物性反射的经典实验，引出条件反射；用胡克利用自制的显微镜观察木栓切片时，发现了细胞的故事，引出细胞内容的教学。

（二）用探究课题形式引入科学史，以展示科学探究的过程与方法

把科学家的经典实验设计成学生课堂上能够完成的探究型的课题，让学生沿着科学家的探索思路，领悟科学家的思维过程，让这些知识成为学生再发现和再创造的过程，让学生了解科学家怎样发现问题、分析问题和解决问题，领会科学研究的一般方法，培养学生的探究能力。

（三）用专栏或科学史专题形式引入科学史，以促进学生对所学新知识的理解

科学史引入科学课程的另一种形式是，在新课教学中和新课教学后，以科学史作为素材编写例题与习题，或用科学史提供重要的科学事实、概念、原理、方法以及技术发明的历史背景、现实来源和应用。这些内容有助于启发学生的思维，加深学生对所学科学知识的理解。例如，在学习了“光沿直线传播”的知识之后，又顺便向学生介绍了《梦溪笔谈》中有关小孔成像的资料记载。学生听了之后，一方面了解我国古代在光学方面的成就，激发他们的民族自豪感；另一方面也可以更好地理解“光沿直线传播”这一性质。另外，插入科学史专栏，可作为拓展性阅读材料。科学史使学生了解科学发现背后的社会文化背景和人性故事，从而建立完整的科学形象，使学生进一步体会到科学的丰富的人文内涵。

五、科学史融入科学课程的教学策略

科学史融入科学课程的多元化教学，所强调的是针对某一个科学理论或科学概念，利用讨论、辩论、教师演示实验或学生动手做实验等多种方式，模拟当年该科学理论形成的过程，并说明当时的文化背景。通过呈现科学史中科学家们所产生过的争论、质疑、错误概念，除了可以避免学生犯这种错误之外，也可以帮助学生转变其错误概念。因为融入的科学史材料完整地呈现了以前的争论及质疑，这有利于充分说服学生放弃错误概念，进而自主建构科学概念。以大气压力概念的教学为例，要求学生记住大气压力等于1.013x105pa并不难，问题是单纯记忆并不能使学生理解大气压力的存在。为了促进学生理解大气压力的概念，可以采用融入科学史的多元化教学模式。首先，上课时教师可以提出问题：“空气有没有重量？”并引导学生开展讨论或辩论。有的学生可能認为空气是没有重量的，因为石头拿在手上放开会往下掉，而气球拿在手上放开则会往上飞，其实这个错误概念历史上著名科学家亚里士多德也曾经坚持过。结论的时候，教师再一次强调空气是具有重量的，因为当学生有了这个观念以后，才能逐渐体会到大气压力的存在

六、结束语

将科学史融入科学课程与教学，已成为当代科学教育改革与发展的一大特点。科学史是科学产生、形成和发展及其演变的规律的反映，是人类认识自然和改造自然的历史，是人类思想宝库中一笔十分宝贵而丰富的精神财富，也是科学教育的重要资源。重视科学史教育，把科学的思想观念、典型事例、演变发展过程融入科学课程与教学之中，已成为当代科学教育改革与发展的一大特点。综观当代世界范围内的科学教育改革实践，人们越来越重视科学史在科学教学中的作用，科学史正在从科学教育的边缘进入科学教育的中心。因此，科学史融入科学课程的研究，已成为科学教育理论和实践研究的重要课题。本文主要探讨科学史融入科学课程的基本原则、方式和教学策略等问题。

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