初中科學教學中科學史資源的有效運用分析

蔡玲芳

【摘 要】科學是一項不斷完善和修正、不斷發展，積累知識的過程，隨著科學的不斷發展，科學史在人們的生活中不斷的起著至關重要的作用，科學史是自然科學與人文科學的橋梁，初中的科學是學生們接受新的知識更好的階段，它能夠幫助學生獲得自然地整體形象，通過科學史資源有利于解決課堂問題，從而全面的解讀科學史在科研教學中的作用。本文通過闡述科學史在在課堂中的教學形式，對科學史資源進行研究和分析，以發揮它的重要作用。

【關鍵詞】科學史；課堂教學；分析；作用

一、科學史在初中科學教學中所起的重要性

科學史是社會科學研究發展的歷史資源，它以獨特的資源視角為科學提供了寶貴的教育資源。它的教育價值開始受到了普遍的重視，在教學中，對于科學史的應用已經成為不可阻擋的發展趨勢。然而許多的教學老師僅僅把科學教學理解為淺顯的科學教學理念普及，對科學史的教育價值理解還存在很大的偏差，而且在具體的實施過程中，也存在著許多誤區。如對科學史的教育僅簡單地理解為對科學史事實的記誦教育，而沒有將科學史所蘊涵的理性精神、求真意識、批判精神以及創新意識滲透其中；沒有通過科學史的再現讓學生逐漸領悟科學的本質、科學內含的人性、科學的方法與科學的精神等。而這些方法與精神和科學知識一樣是構成學生科學素養不可或缺的重要組成部分。因此，我們在教學過程中引入科學史，應打破歷史事實的硬殼，充分展現科學史內在的價值。

二、利用科學史，樹立學生正確的科學發展觀念

在科學教程中，學生從中獲得的知識往往從學生角度來看都是正確而又可行的，如果能夠利用科學史的內容，引導學生樹立正確的理論觀念，.使學生對科學方法有更豐富、更完整的認識，并能使學生對科學方法論有一定的理解則會使教學看起來更加的豐富，讓學生更好的接受教學課程，不僅無損于學生知識內容的學習，而且可以讓學生樹立發展的科學觀。只用通過教科書了解到學生，以科學的理論看待歷史。從科學史的發展上來看，我們往往看到的是真理與謬誤的過程，而科學的理論則像是深埋在黑洞中的理論，需要你通過不斷的摸索去探究發現，它的真理才會不斷地浮出水面。我們看到的是，科學像其他人類文化一樣，實際上植根于特定的文化土壤，是由特定的文化素養和文化傳統的人推動的，并依賴特定的歷史條件而產生的。如最早能夠利用科學史進行教學融入的是《我們居住的地球》，在這個教學中，不是介紹地球是一個不規則的圓形，這對于初中的學生來說并不陌生，是一種常識。而是通過對這一部分的教學讓學生體會到科學是不斷發展的，以及體現人們在科學探究中的歷程以及所體現的科學思維以及科學方法。

三、科學史融入科學課程的原則

長期以來，在我國的科學教材中，雖然也包含有科學史方面的內容，但是仔細分析以后就會發現存在很多問題。在教材編寫中，當涉及科學史方面的內容時，篇幅過短，有時甚至一句話帶過，或者把科學史放在閱讀材料里面，讓學生課下自己閱讀，起不到應有的作用。這些也是導致科學史內容在教師和學生中得不到關注的重要原因。當前，隨著新課程改革的推進，人們越加認識到科學史教育的重要意義，并在教材編寫方面得到體現，逐步把科學史的內容合理地融入到科學教科書中。只有把科學史融入到科學課程和教學過程中，而不是一個附加的額外任務，才能真正發揮科學史的教育功能。否則，科學史教育就不會有生命力，也就起不到其應有的作用。如何把科學史融入科學課程？筆者通過分析科學課程標準和現行的綜合或分科科學教科書，發現多數科學教科書基于對課程標準中課程理念的分析和把握，在教材編寫中采用了以下三條科學史融入教材的原則。

（一）少而精原則

教材的選編應通過有限的篇幅和精選項的科學史事例，通過學生的參與，折射出科學的全景。以初中生物教材為例，在介紹生物的遺傳和變異科學史實時，教材采用資料分析的方法，呈現這一發現的科學背景和大致歷程，然后再引導學生從科學哲學、科學方法、科學精神、科學態度及實驗技術等角度思考問題。重要的不是使所有學生都能得出標準答案，而是使學生能夠從一個科學史實出發，通過不同角度的分析，從科學前輩那里汲取營養，用以提高自己的科學素養與人文素養。

（二）循序漸進原則

科學史內容的選編，應采用循序漸進原則，從初中到高中，應有不同的要求，做到逐步深入、循序漸進。一般來說，初中科學教材可能更偏重于讓學生了解史實，諸如科學家的故事，旨在激發學習興趣；而高中科學教材，則應引導學生對科學史理性判斷和決策。如在初中科學教材中，講述愛德華·琴納發現女工與患的奶牛接觸不會感染天花，最終實現了人接種并開辟了免疫學的故事，這能夠激起學生對于科學學習的興趣，也能夠宣揚科學發展過程中的思維和方法。

（三）價值優先原則

科學史內容的選取應遵循價值優先原則，選取那些具有較高教育價值，能給學生多方面啟迪的內容，避免為寫歷史而寫歷史。人教版《義務教育課程標準實驗教科書·生物學》八年級下冊中有一個案例可供借鑒，巴斯德通過鵝頸燒瓶的實驗，證明了細菌不是自然生產的，而是由原來已存在的細菌產生的。教材以鵝頸燒瓶的史實展示了生物科學技術發展的前沿動態，具有強烈的時代感，而采用經典的巴斯德生生論的史料，則能使學生從科學方法、科學精神以及科學態度等多方面獲得啟迪。

四、科學史融入科學課程的基本內容、目標與方式

（一）用故事形式引入科學史，以激發學生對科學的興趣

通過科學故事的形式介紹科學史上一些重大發現、發明過程，以激發學生對科學的興趣，這是科學史融入科學課程的最常用的形式。例如，引出植物分類方法；用巴甫洛夫做的關于狗的食物性反射的經典實驗，引出條件反射；用胡克利用自制的顯微鏡觀察木栓切片時，發現了細胞的故事，引出細胞內容的教學。

（二）用探究課題形式引入科學史，以展示科學探究的過程與方法

把科學家的經典實驗設計成學生課堂上能夠完成的探究型的課題，讓學生沿著科學家的探索思路，領悟科學家的思維過程，讓這些知識成為學生再發現和再創造的過程，讓學生了解科學家怎樣發現問題、分析問題和解決問題，領會科學研究的一般方法，培養學生的探究能力。

（三）用專欄或科學史專題形式引入科學史，以促進學生對所學新知識的理解

科學史引入科學課程的另一種形式是，在新課教學中和新課教學后，以科學史作為素材編寫例題與習題，或用科學史提供重要的科學事實、概念、原理、方法以及技術發明的歷史背景、現實來源和應用。這些內容有助于啟發學生的思維，加深學生對所學科學知識的理解。例如，在學習了“光沿直線傳播”的知識之后，又順便向學生介紹了《夢溪筆談》中有關小孔成像的資料記載。學生聽了之后，一方面了解我國古代在光學方面的成就，激發他們的民族自豪感；另一方面也可以更好地理解“光沿直線傳播”這一性質。另外，插入科學史專欄，可作為拓展性閱讀材料。科學史使學生了解科學發現背后的社會文化背景和人性故事，從而建立完整的科學形象，使學生進一步體會到科學的豐富的人文內涵。

五、科學史融入科學課程的教學策略

科學史融入科學課程的多元化教學，所強調的是針對某一個科學理論或科學概念，利用討論、辯論、教師演示實驗或學生動手做實驗等多種方式，模擬當年該科學理論形成的過程，并說明當時的文化背景。通過呈現科學史中科學家們所產生過的爭論、質疑、錯誤概念，除了可以避免學生犯這種錯誤之外，也可以幫助學生轉變其錯誤概念。因為融入的科學史材料完整地呈現了以前的爭論及質疑，這有利于充分說服學生放棄錯誤概念，進而自主建構科學概念。以大氣壓力概念的教學為例，要求學生記住大氣壓力等于1.013x105pa并不難，問題是單純記憶并不能使學生理解大氣壓力的存在。為了促進學生理解大氣壓力的概念，可以采用融入科學史的多元化教學模式。首先，上課時教師可以提出問題：“空氣有沒有重量？”并引導學生開展討論或辯論。有的學生可能認為空氣是沒有重量的，因為石頭拿在手上放開會往下掉，而氣球拿在手上放開則會往上飛，其實這個錯誤概念歷史上著名科學家亞里士多德也曾經堅持過。結論的時候，教師再一次強調空氣是具有重量的，因為當學生有了這個觀念以后，才能逐漸體會到大氣壓力的存在

六、結束語

將科學史融入科學課程與教學，已成為當代科學教育改革與發展的一大特點。科學史是科學產生、形成和發展及其演變的規律的反映，是人類認識自然和改造自然的歷史，是人類思想寶庫中一筆十分寶貴而豐富的精神財富，也是科學教育的重要資源。重視科學史教育，把科學的思想觀念、典型事例、演變發展過程融入科學課程與教學之中，已成為當代科學教育改革與發展的一大特點。綜觀當代世界范圍內的科學教育改革實踐，人們越來越重視科學史在科學教學中的作用，科學史正在從科學教育的邊緣進入科學教育的中心。因此，科學史融入科學課程的研究，已成為科學教育理論和實踐研究的重要課題。本文主要探討科學史融入科學課程的基本原則、方式和教學策略等問題。

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