疑中求变，思中求进

郑立勇

【摘 要】科學思维的是科学素养的核心部分，不管是社会，还是我们平时的生活都要求我们的教育要重视思维的培养，提高学生的思维水平。科学家是最会用他们敢于质疑的精神和缜密的思维思考问题的人。科学教材中就有一个个这样鲜活的实例和榜样，教师要在自己的教学中不断的引导，不断的设计方案，让学生能体验到科学家的思维方法，从而提高自己的思维水平。

【关键词】科学史;思维;培养

“一个民族要想站在科学的最高峰，就一刻也不能没有理论思维。”恩格斯给予思维很高的评价。科学家们就是靠他们的思维创造了一个个自然界的奇迹，那么作为科学老师如何把我们科学家的一个个有关思维的传奇故事演绎给我们的学生，并从中锻炼他们的思维能力，学习他们敢于质疑和挑战权威的精神，这就要看我们的老师如何把握好科学中科学史的教学了。

一、通过科学史的教学，培养学生分析与综合的思维方法

案例1：《魏格纳的大陆漂移假说》的教学。

同学们，给你一张世界地图，你能发现什么吗？德国著名的地球物理学家魏格纳，在他30岁那年，有一天，他意外地从一张世界地图上面发现了一个重要规律。

魏格纳从地图上发现大西洋两岸轮廓很相似，觉得很奇怪，是不是他们原先就是合在一起的，后来才分离了，就像被撕裂的报纸？假如原先是连在一起的，后来才分离了，那么大陆是会移动的吗？魏格纳为了证明自己的假设进行了艰苦的实地考察和研究，并写了《海陆的起源》一书，提出了大陆漂移的观点。他认为大陆的分布不是固定不变的，海洋是开合的，大陆是漂移的。同学们，听到这些，你是不是觉得很神奇，接下来，我们就来当一回魏格纳，看看他是怎么提出大陆漂移说的。

问题探究：魏格纳是怎么提出大陆漂移说的？

提出问题：发现大西洋两岸的大陆轮廓很相似，觉得很奇怪，是偶然的巧合，还是非洲大陆曾经与南美大陆是一个整体，后来因为其他原因破裂漂移分开的？

建立假设：假如原先是连在一起的，后来才分离了，那么大陆可能是会移动的！

寻找证据：如果你同意魏格纳的“假设”，请为他寻找足够的证据。

证据1：大西洋两岸的海岸线相互对应，特别是巴西东端的直角突出部分，与非洲西岸呈直角凹进的几内亚湾非常吻合;

证据2：大西洋两岸的美洲和非洲、欧洲在地层、岩石、构造上非常对应，古生物群具有亲缘关系，表明当时这些大陆曾经相连接。

得出结论：魏格纳为了证明自己的假设进行了艰苦的实地考察和研究，并写了《海陆的起源》一书，提出了大陆漂移的观点。

魏格纳认为：全球的陆地在2亿年前还是彼此相连的一个整体，后来，由于受到力的作用，才不断分离并漂移到现在海陆分布的位置。

在魏格纳的探究过程中，让学生参与探究，为了寻找验证自己的假设，应该去寻找一些什么样的证据，而这些证据又说明什么。通过这一分析，最后得出结论，使学生的分析综合思维能力得到了培养。

二、通过科学史的教学，培养学生推理的思维方法

科学推理是根据一个判断或者一些判断得出另一个新的判断的思维形式。

案例2：《牛顿第一定律》的教学

要想研究运动和力的关系，最好的方法是当力失去时，物体又是怎么运动的呢？

实事上，我们无法用实验显示物体不受力作用时的运动，因为自然界中并不存在完全不受力作用的环境，怎么办呢？

但我们可以探究在水平面上不同阻力对物体运动的影响，当阻力不断减小时，小到零时物体又会做什么运动呢？

通过教师不断的提问引导，学生在思索过程中体验到了科学家的推理思维。推理思维不能强制的告知，需要学生们去体验，去感受内化为自己的一种思维能力。

三、通过科学史的教学，培养学生臻美的的思维方法

所谓臻美就是在研究科学问题的过程中，按照美的规律对尚不完美的东西（科学概念、科学规律、科学假说、科学模型、科学理论等）进行加工、修改以至重构的思维方法。

案例3：《原子结构模型》的教学片段

知识回顾：物质是由分子或原子构成的。同学们，你们有没有想过原子里面的结构又会是怎样的呢？如果你是那时候的科学家你会怎样去研究呢？

介绍：1803年道尔顿提出了原子的实心球模型，认为原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。

师：原子真的是实心的吗？如果不是，你有新的证据吗？

生：原子中有电子，应该不是实心的。

师：那你认为原子的内部会是怎样的？

生1：像鸡蛋，电子就像中间的蛋黄。

生2：像火龙果，电子就是火龙果中黑色的籽。

生3：像均匀镶嵌着葡萄干的面包，葡萄干带负电，面包带负电，整体才不显电性。

介绍：1904年汤姆生提出了枣糕或西瓜模型，原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。

师：汤姆生的枣糕或西瓜模型是不是最完美了呢？汤姆生的学生卢瑟福可不这么认为，他否定了他老师的原子模型，提出了行星绕太阳模型（核式结构模型），你知道他的证据是什么吗？

生：α粒子散射实验。

师：如果真如汤姆生所说的话，α粒子穿过金箔的现象会是怎样的？

生：α粒子的运动轨迹会差不多。

活动：用小弹珠去随意射击遮上黑色布的圆盘（圆盘中间放有一颗大弹珠），根据小弹珠的运动轨迹来判断圆盘中的弹珠的分布情况。

学生体验之后再来分析α粒子散射实验，提出行星绕太阳模型（核式结构模型）：原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。

师：卢瑟福从α粒子散射实验到核式结构模型提出，你有什么疑问吗？

生：α粒子散射实验并不能看出核外电子的运动情况。

师：非常好，这也就是为什么后来又有玻尔分层原子模型。

随着科技的发展，后来又提出了电子云模型，这些都是在卢瑟福核式模型的基础上不断完善、不断修正。

【思考与讨论】从以上原子结构模型的建立及演变过程，我们可以发现什么？

【分析】我们可以发现建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程，以使模型更接近事物的本质。

科学的目的在于求真，在于对自然界客观现象背后的规律做出真理性的描述。科学家认为通过科学特有的探究过程，人们可以获得有关自然界真的知识，如果一个理论后来终于被经验进一步证明是错误而被抛弃，那是因为科学家在科学研究活动中的失误或不正确地运用科学方法而导致的错误。只要人们不断地正确使用科学方法，就一定会不断建立关于自然界的真知识。

参考文献：

[1]陈志伟.中学科学教学论「M」科学出版社，2012

（作者单位：浙江省温州翔宇中学）