在體驗中滲透科學本質(zhì)教育

摘 要：幫助學生發(fā)展較全面而準確的科學本質(zhì)觀是科學教育的根本目標之一。具體在充分體驗中構(gòu)建科學知識體系，在充分體驗中實施科學探究活動，在充分體驗中領(lǐng)悟科學的開放系統(tǒng)

關(guān)鍵詞：科學課程；本質(zhì)教育；體驗

新修訂的初中科學課程標準明確指出初中科學課程是體現(xiàn)科學本質(zhì)的課程。“科學課程是建立在對科學本質(zhì)認識的基礎(chǔ)上，它應引導學生初步認識科學的本質(zhì)”。所以，幫助學生發(fā)展較全面而準確的科學本質(zhì)觀是科學教育的根本目標之一。在科學教學過程中必須滲透科學本質(zhì)教育。

一、在充分體驗中構(gòu)建科學知識體系

科學知識的形成是一個不斷修正、不斷深入，以逐步逼近客觀存在的過程。個體的創(chuàng)新知識只有充分接受集體的評議、判斷、篩選后，才可能有選擇地被接納為共識而成為集體知識。

在“力的存在”教學片斷中，為了讓學生在充分體驗的基礎(chǔ)上構(gòu)建知識體系，設(shè)計了如下教學程序：

1.創(chuàng)設(shè)情境，引導提出問題

（1）生活化的情境：舉重比賽、拔河比賽、騎自行車等生活中有力存在的現(xiàn)象。

（2）引導提出問題：

問題1：什么是力？

問題2：力是怎樣產(chǎn)生的？

問題3：力的作用是否一定要通過物體之間的相互接觸而產(chǎn)生？

問題4：力的大小能比較嗎？

問題5：力的作用效果有什么？

問題6：力的作用是相互的嗎？

問題7：施力物體是受力物體嗎？

2.有效體驗，構(gòu)建知識體系

（1）有效體驗活動：進行推門、拉椅子、提書包、壓書等體驗活動。

繼續(xù)討論：在推土機推土、牽引車拉故障車、起重機提貨物、壓路機壓路等過程中，提出問題1：什么物體施加了力？什么物體受到力？

（2）歸納小結(jié)：力是物體對物體的作用，當物體間發(fā)生相互作用時就產(chǎn)生了力。

問題2：沒有物體，能產(chǎn)生力嗎？

（3）交流：力不能脫離物體單獨存在；每個力都對應兩個物體：一個物體施加力，叫做施力物體；另一個物體受到力，叫做受力物體。

問題3：互相不接觸的兩個物體間能產(chǎn)生力的作用嗎？

（4）實驗體驗：磁鐵吸引鐵釘

問題4：相互接觸的兩個物體間一定有力的作用嗎？

（5）體驗活動：互相接觸而不發(fā)生力的作用。

（6）歸納小結(jié)：相互接觸的兩個物體間不一定有力的作用。相互不接觸的兩個物體間也可能有力的作用。

（7）構(gòu)建知識體系：

二、在充分體驗中實施科學探究活動

科學是以多樣統(tǒng)一的自然界為研究對象的探究活動，是建立在證據(jù)和理性思維的基礎(chǔ)上的，其基本動力是人類的好奇心和求知欲以及經(jīng)濟與技術(shù)發(fā)展的需求。科學探究是創(chuàng)造性思維活動、實驗活動和邏輯推理交互作用的過程，往往需要經(jīng)過多次循環(huán)，不斷有新的發(fā)現(xiàn)和問題，在解決這些問題的過程中推動科學的發(fā)展。

在實驗探究過程中，受諸多因素的影響，偶爾會出現(xiàn)實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)、實驗結(jié)論與實驗預期不相符。此時如果教師能加以引導，利用教師或?qū)W生的實驗誤差來讓學生探究，激發(fā)學生思考實驗數(shù)據(jù)不符的原因并提出相關(guān)的問題。也可以通過成功的實驗組和沒有成功的實驗組進行討論，碰撞出思維的火花，讓成功的實驗組的同學體會到實驗操作可能會出現(xiàn)的問題，讓沒有成功的實驗組理解實驗誤差的本質(zhì)，從而在問題的探究過程中滲透科學本質(zhì)觀的教育。

【實驗探究案例】：物質(zhì)升高的溫度與哪些因素有關(guān)？

【教材實驗】：教材是提供如左下圖的實驗方案

【學生試做】：實驗難以成功

【分析敗因】：就如何保證讓兩個不同的燒杯獲得相同的熱量時，教材強調(diào)提供兩個相同的酒精燈、火焰相同、鐵圈的高度相等、石棉網(wǎng)相同等，但事實上要做到這一點是很難的，顯然教材所設(shè)計的實驗要求有點過于牽強。

【提出方案】：此時就可以讓學生分組討論，對教材中的實驗進行探究，形成解決問題的方案。有些討論組通過討論設(shè)計了如右下圖所示的實驗方案，由此可見學生的思維能力是無窮的，我們敢于質(zhì)疑教材，敢于提出問題。

三、在充分體驗中領(lǐng)悟科學的開放系統(tǒng)

科學是一個開放的系統(tǒng)。科學知識具有相對的穩(wěn)定性并不斷發(fā)展和進步，它不是絕對真理，只能在一定的條件與范圍內(nèi)適用，也不能解決所有的問題。可驗證性是科學知識的重要特征，科學強調(diào)和尊重經(jīng)驗事實對科學理論的檢驗。

在用大氣壓解釋生活現(xiàn)象——用吸管喝飲料時，幾乎全部的學生會認為飲料之所以進入口內(nèi)，是嘴巴吸力的作用，而并未意識到這是大氣壓強作用的結(jié)果。為此，教學設(shè)計為在課前準備了兩個清潔的錐形瓶，一個裝滿飲料，另一個裝上大半杯飲料，都塞上穿有硬質(zhì)玻璃管的橡皮塞，上課時指定一位公認的力氣較大的男生來吸裝滿飲料的一瓶，另一瓶請一個女生進行實驗，結(jié)果多次實驗發(fā)現(xiàn)，女生很輕松用吸管喝到進料，男生費了很大的勁也沒喝到。這時我打開男生的橡皮塞，再用吸管去吸，飲料很容易被吸出。通過這兩種情形的對比，學生可以確認，飲料進入口中，關(guān)鍵不是吸力，進而提問：“飲料進入口中是什么在起作用呢？”“尾部未切割的田螺，我們?yōu)槭裁礋o法吸出螺肉？”把難以理解的問題簡單明了化。

四、在充分體驗中滲透科學思想教育

科學思想是人們揭示客觀世界奧秘，獲得新知識、探索真理的工具。科學方法是科學思想的具體表現(xiàn)。科學方法是獲得經(jīng)驗材料或科學事實的一般方法，如觀察法、實驗法、調(diào)查法、測量法等，也是對經(jīng)驗、事實進行思維加工的一般方法，包括分析、綜合、歸納、演繹、類比、假設(shè)等邏輯推理方法。在教學中，教師必須重視對學生進行科學方法教育，學生只有熟練掌握和靈活運用各種科學方法，才會有新的發(fā)現(xiàn)，有新的成就。因此我們在傳授知識的同時，更重要的是傳授獲得知識的方法，以便學生在今后生活中能主動地獲取新知識，培養(yǎng)學生的能力。古人云：授人以魚供一飯之需，教人以漁，則終身受益無窮。因此，在科學教學中要設(shè)計合理的方法，讓學生在科學方法的學習中培養(yǎng)問題意識。在任何一個教學過程中，都應該也必須滲透類比、歸納、演繹等科學思想與方法。

總之，作為教育者，我們需要思索如何有效地促進學生形成良好的科學本質(zhì)觀。由于教師無法教給學生連自己也不懂的東西，所以這里有一個重要的前提，就是教師應該對科學本質(zhì)的各個方面有盡量充分而準確的理解。但是僅僅這樣是不夠的，教師還應該能夠應用一些課堂教學方法，把對科學本質(zhì)的認識和理解轉(zhuǎn)化為合適的課堂實踐行為，從而引導學生認識科學的本質(zhì)。只有在教學中高度重視科學本質(zhì)觀教育，才能培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

（作者單位 浙江省武義實驗中學）