淺談初中科學中的科學史教學

一、科學史的發展與建立

科學史是自然科學與人文學科之間的橋梁，它能夠幫助學生獲得自然科學的整體形象、人性的形象，從而全面的理解科學、理解科學與人文的關系。“科學史”這個詞與“歷史”一樣有兩個層次的意思，第一層次指的是對過去實際發生的事情的述說，第二層次則是指對這種述說背后起支配作用的觀念進行反思和解釋，后者有時也稱“史學”或“編史學”、“科學史學”或“科學編史學”。

從18世紀開始，伴隨著啟蒙運動和近代科學的興起，人們將歷史看作是一種工具，認為它在反對古老的封建秩序的斗爭中非常重要，18世紀文化的特征是科學與進步，是把科學看作社會進步的源泉，這種對科學與進步的強烈信念也反映在當時的科學史著作中。在啟蒙時期科學史的標志是：在科學與社會問題方面一種樸素的樂觀主義。隨著科學的發展，人們感到，如果不懂科學的歷史，就不可能理解科學，因為只有了解一門科學的歷史，才能使一個對這門科學感興趣的人知道，在此之前人們已做了些什么工作，以及還留下什么要去做。

而18世紀中葉開始，出現了一批對一些專業學科的發展作了較系統研究的著作，當然，作者們仍是科學家，而不是（而且在當時也還沒有）職業科學史家。就科學史的總體發展來看，一個重大的轉折是綜合性科學史的出現。在19世紀，出現了第一部綜合科學史，即英國科學史家休厄耳的《歸納科學的歷史》（1837）。但對于科學史的發展、對于確立了科學史作為一門獨立學科的地位作出最大貢獻的，應該說是杰出的科學史家薩頓——科學史真正的奠基者。

1912年薩頓創辦了一份科學史雜志──ISIS，次年正式出版。該雜志持續出版直至今日，每年4期，外加一期索引，成為國際上最權威的科學史雜志。1915年，薩頓來到美國（ISIS也隨之帶到美國出版），此后他主要在哈佛大學講授科學史。1924年美國歷史協會為了支持薩頓在科學史方面的努力，成立了科學史學會，1926年ISIS成為該學會的機關刊物。從1936年起，薩頓又主持出版了ISIS的姊妹刊物──專門刊登長篇研究論文的不定期專刊Osiris。

二、科學中科學史的教學——以原子結構模型的建立過程為例

全日制義務教育科學（7～9年級）課程標準（稱科學課程標準）指出：科學課程要引導學生初步認識科學本質。那么，科學本質是什么？怎樣才能有效地幫助學生正確理解科學本質？科學史就是其中一個強而有力的工具。《科學新課標》指出：在義務教育階段的科學課程中引入科學史，能幫助學生理解相關科學知識、理解科學過程與方法以及培養學生科學態度、情感與價值觀。科學史不僅向學生生動地展示科學發展的動態過程，利于學生形成完整的知識體系，而且有利于學生理解科學的本質及其特征、科學的發展與人類的關系，還有助于學生了解科學探究的不同側面，科學的人性側面，以及科學在各種文化發展中的作用。因此，科學史在教育教學上有著不可替代的作用。

下面僅以浙江教育出版社的《科學》（八年級下冊）“原子結構的模型”教學為例，談談有關課堂教學中融入科學史的幾點個人見解。

1.教學內容方面

“原子結構的模型”是初中《科學》（八年級下冊）第章第三節第一課時的教學內容，其內容主要包括道爾頓的“實心球模型”、湯姆生的“西瓜模型”、盧瑟福的α粒子散射實驗及其“核式結構模型”、波爾的“分層模型”和現代的“電子云模型”。在本節課的教學中不僅要強調學生掌握有關的原子結構的事實性知識，而且要通過原子結構模型的建立和修改的歷程的再現，促進學生正確的理解科學的發展是一個不斷建立假設、驗證、修正或重新建立假說的過程，因而，科學的正確性不是覺得的，而是相對的，是暫時的。因此，在教學內容上，可對課本上的內容可以進行一定的擴充，也可適當補充科學家的生平簡介。從而更真實的展現原子結構模型的建立及發展歷程，也更真實的展現科學家的實事求是、不斷創新、大膽假設、關注細節等科學素養。

2.教學方法方面

（1）角色扮演法：即學生在課堂上扮演不同的科學家，描述、解釋各自的觀點，并討論與交流。在描述、解釋、討論的過程中建構知識，形成合理的科學本質觀。具體到本堂課，可將學生分成四個小組，分別是道爾頓小組、湯姆生小組、盧瑟福小組和波爾小組。首先閱讀相關的科學史資料，每個小組分別畫出各自的原子結構示意圖。然后從道爾頓小組開始，展示示意圖并向全班同學講解本小組的有關原子結構的觀點，其他小組可提出支持或反對的意見及證據。本方法的優點在于以學生為主體，充分調動了學生的興趣，加深了學生對科學及其發展過程的理解。但這種教學方法對學生的學習基礎、學習的積極性的要求比較高，故而可能不適用于基礎比較薄弱的班級。

（2）科學探究法：科學探究本身就是重要的科學內容，它也是學習科學的重要的方式之一。而本節正是科學家進行科學探究的一個實例，所以本堂課采用科學探究的方法可謂是一舉兩得。科學探究法就是學生在良好的科學環境下大致經歷科學的探究過程。具體的來說就是學生在已知的事實或資料的基礎上，提出問題、做出猜測、建立初步模型、提出質疑、修正或重新建立，大致地經歷原子結構的模型的建立發展歷程，并從探究過程中獲得成功的喜悅感。但是，由于學生與科學家們在知識的深度與廣度、對問題的洞察力、解決問題的能力、解決問題的經驗和能力等各方面存在著較大的差異，而課堂時間又是有限的。因此，這種教學方法對教師的課堂控制能力、專業知識與能力等各方面都有著較高的要求。

3.教學評價方面

本人這里所說教學評價主要是指課堂教學評價。在課堂教學的過程中，適時而又適當的評價不但有利于三維教學目標的實現，也有利于保持學生學習科學的興趣、增強學習的自信心，也有利于活躍課堂氣氛、促進師生之間的交流。本人認為在課堂教學的評價中要注意以下幾點：①學生是課堂的主體，重視學生行為的評價；②既注重結果評價，又重視學習過程的評價；③在注重知識、技能方面的評價的同時，也要關注能力形成、潛能的開發以及情感意識的評價。

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作者簡介：

王小芳（1985.02～），女， 2008年畢業于浙江師范大學生物專業，現供職衢州市柯城區石梁鎮中學、學位：碩士、研究方向：學科教學。