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融科学史于七年级科学课堂

发布时间:2014-02-17 18:06:17  

融科学史于七年级科学课堂

荷叶塘初中 金 定

摘要:在科学教学中,教师常常不重视甚至忽视教材中蕴含的科学史内容,不利于学生对科学本质的理解。科学史是体现、传授科学本质观念的重要途径之一。文章指出在七年级科学教学中融入科学史的必要性和重要性。并通过“搭建知识背景、重温探究过程、精读科学故事”等方式,以达成“内化科学知识、领略科学方法、感悟科学情感”的目标。 关键词:科学史,科学史教学,七年级科学

《科学(7~9年级)课程标准》指出了科学史在科学课程中的地位和作用:提供重要的科学事实、概念、原理、方法以及技术发明的历史背景和应用;通过科学史有关内容的介绍,使学生感受到科学是一个开放的、不断发展的系统,科学是一个永远不会完结的过程;通过对科学史上一些重大发现、发明过程的介绍以及一些简单而典型的著名案例的学习,培养学生的探索精神和科学态度,促进和改善学生对相应的科学思想方法的理解,培育科学精神[1]。

对于刚接触科学学习的七年级学生而言,对科学充满好奇甚至怀有一种神秘感、距离感。在科学教学中融入科学史的学习,可以为学生带来亲近感,让学生懂得,科学就是我们身边,用科学的方法和态度去看待和认识周围的世界,更好地生活。

一、搭建知识背景,内化科学知识

在德国心理学家维特海默(Wertheimer)等人创立的格式塔心理学中,提出“图形和背景”的概念。他们认为,一个人的知觉场始终被分成图形与背景两部分。“图形”是一个格式塔,是突出的实体,是我们知觉到的事物;“背景”则是尚未分化的、衬托图形的东西。人们在观看某一客体时,总是在未分化的背景中看到图形的[2]。如果说科学知识是“图形”,那么科学史就是作为衬托图形的“背景”。在科学教学中,给学生搭建合适的“背景”,能让学生更好地形成一个格式塔,即“图形”;对学生深化科学概念,内化科学知识,具有良好的辅助作用。如在七年级(上)“长度的测量”一课教学中,总有学生对 “测量”概念中的“标准量”无法深入理解,从而也影响到后续“体积”“温度”“质量”等概念的掌握。因此,教师可适时引入国际单位制中米制单位的由来和发展历史,作为学习本节知识的“背景”。

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“多少年来世界各国通行种类繁多的长度单位,甚至一个国家或地区在不同时期采用不同的长度单位,杂乱无章,极不统一,对商品的流通造成许多麻烦。所以,随着科学技术的进步,长度单位逐渐趋于统一。法国人开创米制后,由于这一体制比较科学,使用方便,欧洲大陆各国相继采用。1875年5月20日由法国政府出面,召开了20个国家政府代表会议,正式签署了米制公约,公认米制为国际通用的计量单位。同时决定成立国际计量委员会和国际计量局。我国于1977年加入。”通过在教学中呈现历史背景,并结合生活实际,能使学生更深入地理解概念,并把科学知识与科学史合为一体。

如果科学教学只是把现成的知识结论灌输给学生,会使学习显得苍白,有悖于新课程的理念,而融入科学史的学习,可以让知识与背景有机结合。学生能更好地理解与掌握科学概念的内涵和外延,如同给知识设置了一面背景墙,使学生对知识的建构更完整、更立体。

二、重温探究过程,领略科学方法

科学的核心是探究,科学发现的历史也就是科学探究的历史,探究过程充满科学的思想和方法。通过在课堂上重温科学史中的探究历程,学生不仅学习到科学知识和结论,更学会获得、运用和发展知识的研究方法,即科学家是如何发现问题,如何提出假设,收集证据并进行分析、推理和判断,又是如何得出结论的。如在七年级(下)“地球表面的七巧板——板块”一课中加入“大陆漂移说的建立”探究历程:1910年的一天,德国地质学家魏格纳翻阅世界地图,发现大西洋两岸轮廓线有惊人的相似性。次年在文献中又看到有人提出巴西和非洲曾有陆地连接的观点,于是他产生了大陆漂移的猜想,并开始从古生物学、地质学、古气象学方面搜集和查找证据。1912年,魏格纳在法兰克福地质学会上做了“大陆与海洋的起源”的演讲,大胆提出大陆漂移说的假说。1915年出版《海陆的起源》一书。1930年,魏格纳率探险队第4次登上格陵兰岛进行考察,寻找更多的证据。到了20世纪50年代,随着遥感及电子计算机技术的发展,科学家找到了大量证据,证明各大陆确实发生过大幅度的漂移。1984年,美国宇航局使用激光和射电望远镜,第一次精确测出各大陆缓慢漂移的数据,为大陆漂移说提供了过硬的证据,也印证了魏格纳的假说。

从探究思维的本质上,学生与科学家是一致的。学生在科学学习中的探究与 2

科学家研究自然的科学探究有相似性,都要经历问题、假说或猜想、收集证据、解释、评价、交流与推广等环节,只不过“科学家是为了求知而探究,而学生探究是为了求知” [3]。通过学习、重温科学家的探究过程,让学生了解科学史中经典的探究事例,有助于学生领略科学方法,从而养成探究习惯,提高探究思维。懂得自然界是可以被认识的,科学是认识自然最有效的途径,科学强调和尊重经验事实对理论的检验,并促使人用科学方法去探索自然。

三、精读科学故事,感悟科学情感

被尊称为“科学史之父”的乔治·萨顿(George Sarton)指出,科学史不应只是对发现的描述,“它的目标就是解释科学精神的发展,解释人类对真理的反映的历史、真理被逐步发现的历史以及人们的思想从黑暗和偏见中逐渐获得释放的历史,而应在科学史中发现那些永恒的内容。”[4]科学史是反映人类进步的历史。在科学这条有渊源而又无止境的长河里,任何一次伟大的发明和创造都凝聚着科学家们大量心血,来源于他们锲而不舍、百折不回的顽强精神和奋不顾身、视死如归的品质。通过精读科学小故事,让学生懂得:那些企图依靠“看见苹果落地就会发现万有引力”的人最终是不会有所作为的[5]。

如在七年级(上)“探索宇宙”一课教学时,可以让学生精读以下科学故事:在中世纪的欧洲,宗教统治着人们的思想,“地球中心论”盛行,而哥白尼经过几十年的观测研究,终于形成了“日心说”体系。带来了天文学上的一次革命,也是自然科学史上具有划时代意义的重大发现,使自然科学开始向宗教神学发起强大的挑战,开启了科学日益兴盛的新时代。而意大利的布鲁诺却成为了这一学说的勇敢捍卫者,从而引起罗马教廷的极大恐惧。1592年,宗教裁判所逮捕了布鲁诺。坚贞不屈的布鲁诺于1600年被以“异端”、“邪论”罪名活活烧死。在罗马鲜花广场,他用鲜血和生命捍卫了科学和真理。这种科学精神将永远激励后人为科学而奋斗。历史最后雄壮地证明,科学一定能够战胜愚昧,邪恶的力量掩盖不住科学的光芒[6]。

科学史中内蕴丰富的精神资源,培养学生客观求实、理性求真等科学精神,有利于学生科学情感的升华,应贯穿于科学教育的过程中。学习科学史,不仅是学习科学知识和方法,更重要的是感悟科学家“为坚持真理而付出一切甚至是生命”的情感。精读科学史小故事,是对科学情感的一次体验,也是一次生命的教 3

育。

总之,在七年级科学教学中融入科学史的教育,可以让学生在学习科学知识时更立体,领略科学科学方法时更真实,感悟科学情感时更生动。同时有利于激发七年级学生学习科学的兴趣,最终提高学生的科学素养。

参考文献:

[1] 中华人民共和国教育部制定,科学(7~9年级)课程标准(实验稿).北京:北京师范大学出版社,2001年7月第1版.

[2] 施良方.学习论[M].北京:人民教育出版社,2001.

[3] 陈建.科学史上的探究对科学教育的启示[J].物理教师(高中版),2002,23(9).

[4] 袁维新.国外科学史融入科学课程的研究综述[J].比较教育研究,2005(10):63.

[5] 刘常玲.论科学史在教学中的作用[J].湖北师范学院学报(自然科学版),1988,8(2):60-62.

[6] 张喜荣.强化科技史教学培养学生的科学素养[J].石油教育,2002(5).

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