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初中科学课堂教学中科学史资源的应用研究

更新时间:2020-02-02 所属栏目:论文范文

作者:杭小丽 来源:考试周刊 2019年96期
  摘 要:科学史是从客观事实出发来研究科学的发生、发展。借用特定的科学方法对其研究,能够使其成为一种宝贵的教育教学资源。本文通过对目前初中科学课堂教学中科学史教育的现状分析,提出适合现阶段科学史资源应用的原则和实施途径,并对科学史的实践价值进行了评价。
  关键词:初中科学;课堂教学;科学史资源;应用;评价
  科学史学科创始人萨顿曾说过:科学的历史虽然只是人类历史的一小部分,但却是本质的部分,是唯一能够解释人类社会进步的那一部分。在科学课堂教学中,以科学史资源作为教学材料,将科学知识的形成规律清晰地呈现在学生面前,有利于学生理解科学的本质,建构起科学新知。
  一、 对初中科学课堂教学中科学史资源有效应用的现状分析
  科学史是从客观事实出发来研究科学的发生、发展,并不断完善的历史。借用特定的科学方法对其研究,能够使其成为一种宝贵的教育教学资源。近几年来,无论是高等教育还是基础教育都开始重视科学史的教育,但初中科学教育中科学史的教育存在以下问题。
  (一) 《初中科学课程标准》(以下简称课标)已经对科学史教育开始重视,明确了科學史在教学中的地位与作用。但是在浙教版《义务教育教科书·科学》(以下统称为教材)中体现不够明显,科学史教育内容没有形成一个完整的体系。
  (二) 相关教学参考书中对于一些科学家的生平事迹有所介绍,但如何将科学史有效地融入课堂教学中,该采用何种有效的模式,教材中尚未提及。
  (三) 初中科学教师自身的科学史素养有待提高
  科学是一门综合性的课程,要求学生全面理解基础知识,构建完整的知识体系。目前科学教师绝大部分为物理、化学或生物专业毕业,所学学科专业性强,但专业面窄。如化学专业毕业的教师,对教材中生物部分的一些科学史不是很清楚,对科学史教学的融会贯通存在阻碍,更谈不上拓展运用科学史了。
  (四) 初中科学教师对科学史教育的意识有待提高
  有的教师为了引起学生的学习兴趣,,对科学家的研究事例做过分渲染,让学生误以为科学发现都是偶然之得,却忽视了科学发现中真正有价值的思索过程。由于科学史在中考中占比较小,教师便淡化了课堂中的科学史教育,认为科学史教育可有可无,过多穿插科学史反而会挤占有限课堂教学时间,因而直接予以忽视。
  鉴于此,如何将科学史资源有效地应用到科学课堂教学中,是教师要研究的一个重要课题。
  二、 初中科学教学中科学史资源的应用原则
  浙教版七到九年级的科学六册教材中穿插了大量科学史的资料。科学史上的一些经典实验可以作为探究式教学中很好的素材,有利于建构学生的科学知识。例如,教材中被提及的科学家约有80个,尤其是对其中一些重要的科学发现均有一定的说明篇幅,有的是穿插于教材文本中,有的以阅读材料的形式呈现。此外,一些习题也涉及科学家的理论和科学探究过程。面对耳目一新的教材,作为一线教师在将科学史资源融入科学课堂教学时要遵循以下原则。
  (一) 目的性原则
  将科学史融入课堂教学中,教师首先必须明确教学目的。要考虑哪些知识点在教学时需要引入科学史,该在哪个环节引入,引入时应如何将其与教材内容有机结合,引入后会有怎样的效果等。还要考虑选取的内容是否符合初中学生的认知水平,是否具有较高的教育价值,能给学生一些启迪。
  [案例]:在学习《科学探究》时,教师首先介绍天花及其危害,目的是为体现科学探究价值打下伏笔。然后让学生阅读教材上天花与牛痘的故事,清楚故事的概况。提问学生:“为什么挤奶女工没有战胜天花,琴纳却能战胜天花呢?他的哪些行为对战胜天花起到了重要的作用?这些行为是否存在一定的内在联系?顺序能否颠倒呢?”
  将科学史作为探究素材,通过层层设问,不仅能让学生认识探究的基本步骤,更重要的是让学生体会到琴纳探究问题的思维过程与实践勇气,并且能运用科学的思维方式来解决处理生活中遇到的问题。
  (二) 教育性原则
  将科学史融入教学中有利于培养学生的科学核心素养。例如,细菌学家弗莱明如果不是观察仔细,严谨治学,也不会在1928年发现青霉素;英国生物学家达尔文如果没有大胆质疑的勇气和意识,也不会有自然选择学说的创立;奥地利遗传学家孟德尔如果没有在修道院里潜心研究,进行八年的豌豆杂交实验,也不会总结出孟德尔遗传规律。同时要明确告诉学生,科学研究精神值得学习,并不是所有科学家的行为都值得学习。
  [案例]:在学习基因时,向学生介绍不久前引起社会舆论的基因编辑婴儿事件。学生听后可能会有疑问:这对双胞胎的一个基因被科学家修改了,使她们天生就对艾滋病有抵抗力,应该是一件好事,为什么会遭到国内外科学家的坚决反对和舆论谴责呢?教师告诉学生:那是因为人类对基因的研究还处于初级的阶段,直接用人来做实验,有违社会伦理道德。要让学生清楚,科学活动受到科学道德和社会一般道德的双重约束。(引自《初中科学课程标准》第4页第7行,共22字)
  (三) 灵活性原则
  科学史融入教学的方式应该多样。对一些科学家的介绍,可以通过学生阅读,也可以是教师讲述其生平轶事。对于和科学家相关的一些科学概念、规律的得出过程,我们可以作为课堂探究活动,模拟开展教学,把学生置身于当初科学家所处的问题情境中,让学生经历科学知识的形成过程,进一步深入理解概念和规律。科学史中的一些经典实验可以是图文结合的形式呈现,吸引学生的注意力,让学生感受到思维形成的生动过程,更清楚地理解全部情况。一些近现代的科学史,可以在课堂上让学生通过观看视频了解,也可以让学生在课外寻找相关视频,进一步了解相关科学史,激发学生的兴趣。
  [案例]:《光合作用》中探究光合作用的原料时,让学生先阅读教科书中“植物生长的养料是哪里来的?”了解比利时科学家海尔蒙特当时是如何进行实验探究的,阅读后回答以下问题。


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