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科学史在初中科学教学中的渗透

发表时间：2021/4/26 来源：《比较教育研究》2021年4月作者：舒周君

[导读] 科学知识并不是一蹴而就堆积而成的，它是一种知识的积累，是科学历史的集中表现。在完善、修正、发展、证伪的过程中，科学知识逐渐增多，科学世界充满魅力。为了在初中科学教学中真正带领学生走入科学世界，初中科学教师就必须正确认识科学历史，将科学史渗透到初中科学课堂，以史为镜，以史促教，进而丰富初中科学课堂，提升科学课堂教学有效性。

舒周君浙江省瑞安市塘下镇罗凤中学 325204
【摘要】科学知识并不是一蹴而就堆积而成的，它是一种知识的积累，是科学历史的集中表现。在完善、修正、发展、证伪的过程中，科学知识逐渐增多，科学世界充满魅力。为了在初中科学教学中真正带领学生走入科学世界，初中科学教师就必须正确认识科学历史，将科学史渗透到初中科学课堂，以史为镜，以史促教，进而丰富初中科学课堂，提升科学课堂教学有效性。
【关键词】初中科学；科学史；价值；渗透
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1003-7667（2021）04-011-01

        科学史是科学发生发展的历史，科学史的学习对学生科学素养的养成起着重要作用。在科学教学中渗透科学史，已成为国际科学教育教学改革与发展的重要趋势。科学教学中有效运用科学史素材可以彰显科学本质，促进学生理解科学知识，领悟科学方法，养成科学精神。
        一、初中科学教学中科学史的渗透价值
        （一）有利于加深学生对科学知识的理解，化解教学中的难点
        科学史体现了人类对科学的认知过程，也体现了个体对科学的认知过程。科学家是如何提出问题、思考问题、寻找答案的？他们在寻求这些问题答案的过程中又运用了什么方法？跟随着科学家的探究步伐，亲历科学发展过程，有利于学生对科学本质的认识。
        （二）有利于培养学生的批判性思维
        在学生以往的学习中，主要以书本为中心，学生会有一种错误的认识：书本上的知识都是对的。而通过科学史的学习，学生会发现即使是科学家提出的理论也会有错误，错误的理论是在被后人反复纠正、扩展、简化，通过不断地完善才成为我们今天得到的知识。让学生认识到科学知识并不是绝对的真理，要敢于依据客观事实提出自己的见解，敢于质疑。
        （三）有利于培养学生科学的世界观和人生观
        通过科学家经历多次失败最终获得成功的案例，使学生体会到探索自然的艰辛和乐趣。引导他们在学习中遇到困难要正确对待，培养他们百折不挠的科学探索精神。
        二、初中科学教学中科学史的渗透策略
        （一）引用科学故事渗透科学史，以激发学生对学习科学的兴趣
        通过科学故事的形式介绍科学史上一些重大发现、发明过程，以激发学生对科学的兴趣，这是科学史融入科学教学的最常用形式；而科学故事的形式可以形式多样，丰富多彩。例如，上课开始时的故事引入：胡克利用自制的显微镜观察木栓切片时，发现了细胞的故事，引出细胞内容的教学；氧气的发现与拉瓦锡的燃烧理论的故事，引出氧气的主要性质和用途的教学；沃森、克里克与DNA双螺旋结构的发现的故事，引出遗传物质的作用，认识DNA、基因和染色体的关系，举例说明基因工程等的教学；巴斯德与微生物学的建立的故事，引出细菌、真菌的主要特点的教学。

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在科学课程教学中还有很多能激发学生学习科学兴趣的科学史材料，如达尔文与进化论的故事，引出达尔文进化论的主要观点的教学；埃伊克曼、芬克与维生素B1的发现的故事，引出七大营养素的作用，建立平衡膳食的观念教学等。学生课后找出相应的科学史故事，并讲故事，同时发表自己在找和讲的过程中对科学家或科学史故事的一些心得体会，并将找出来或讲出来的故事和心得体会整理成黑板报。同时播放一些相应的科学故事的音像资料给学生观看，通过以上一系列故事形式的活动大大激发了学生对科学的兴趣。
        （二）开展HPS教学模式
        HPS是科学史、科学哲学和科学社会学的缩写。HPS融入科学教学是指把科学史、科学哲学和科学社会学的有关内容融入科学教学，以提高科学教育的质量，并将科学本质观凸显在教学中，使学生更好地把握科学本质，知道科学究竟是什么，科学知识是怎样产生的，科学在社会发展和进步中的作用是什么，科学和科学方法的局限性等等，从而培养学生的科学素养。HPS教学模式（孟克和奥斯本）的教学过程包括以下6个环节：（1）演示现象，这一自然现象必须是以往科学家在历史上进行理论研究的一个现象；（2）引出概念，老师启发学生提出各种不同的观点；（3）学习历史；（4）设计实验，设计实验验证自己的观点；（5）显示科学观念和实验检验，介绍教科书上对这一现象的解释，学生对自己的观点和解释进行实验检验；（6）总结和评价。例如，在讲授“空气”一课时教师先拿出一个空的玻璃杯做演示实验，问学生“杯子里有什么东西？”然后将一小截蜡烛点燃，把空杯子倒扣在蜡烛上，燃着的蜡烛熄灭，提出问题：蜡烛为什么会熄灭？熄灭后杯子里面还有什么？从而引出问题，促使学生产生探究的强烈欲望。待学生讨论后可以得出几种观点，再讲述二百多年前拉瓦锡的实验以及拉瓦锡通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论。然后引导学生自己设计实验，证明自己的观点和科学家的观点。HPS教学是以问题情境为基础让学生进行探究，发挥了学生的学习主动性，培养了学生解决问题的能力和创新能力；充分发挥了学生的主体性，促使他们主动学习和建构知识。
        （三）举行形式多样的课外活动渗透科学史
        学校和教师可以组织各种各样的活动对学生进行科学史教育，例如在班级内部或者各年级之间举办有关科学史知识的手抄报比赛，并且进行展览、评比；还可以在班级或学校黑板报上开设科学史知识和科学家事迹的栏目，发动学生收集资料，每周更换；也可以在班级内部或者级部内部举行数学史知识竞赛等等。科学家及科研人员的专题报告、科学史研究机构、科技馆、博物馆、实验室等亦是学生了解科学史的有效途径。科学教师还应根据所教学科内容特点，搜集资料撰写适合学生年龄特征的科学史读本；另外应搜集各种音像资料以及重视互连网资源的利用，提供科学史网址，并做好学校科学史网站资源的配套建设。这样丰富多彩的活动，不仅能够增强学生的学习积极性，提高了学生的学习兴趣，还能有效的锻炼学生的动手能力，为学生的未来的发展奠定坚实的基础。
        结语：
        总之，“读史使人明智”，科学史的教育意义，不仅在于向大众普及科学知识，更要让他们对科学知识有一个明智的看法：科学是人类的创造，人不应成为自己成就的奴隶。
参考文献：
[1]俞峰.超前学习如何为初中科学助力[J].新课程,2021(02):54-56.
[2]孔力奋.初中科学课程教育教学创新发展分析[J].试题与研究,2020(35):17-18.
[3]马海燕.初中科学实验教学与生活实际的结合——以物理实验为例[J].考试周刊,2021(04):117-118.