淺談初中科學(xué)中的科學(xué)史教學(xué)

一、科學(xué)史的發(fā)展與建立

科學(xué)史是自然科學(xué)與人文學(xué)科之間的橋梁，它能夠幫助學(xué)生獲得自然科學(xué)的整體形象、人性的形象，從而全面的理解科學(xué)、理解科學(xué)與人文的關(guān)系?！翱茖W(xué)史”這個(gè)詞與“歷史”一樣有兩個(gè)層次的意思，第一層次指的是對(duì)過去實(shí)際發(fā)生的事情的述說，第二層次則是指對(duì)這種述說背后起支配作用的觀念進(jìn)行反思和解釋，后者有時(shí)也稱“史學(xué)”或“編史學(xué)”、“科學(xué)史學(xué)”或“科學(xué)編史學(xué)”。

從18世紀(jì)開始，伴隨著啟蒙運(yùn)動(dòng)和近代科學(xué)的興起，人們將歷史看作是一種工具，認(rèn)為它在反對(duì)古老的封建秩序的斗爭(zhēng)中非常重要，18世紀(jì)文化的特征是科學(xué)與進(jìn)步，是把科學(xué)看作社會(huì)進(jìn)步的源泉，這種對(duì)科學(xué)與進(jìn)步的強(qiáng)烈信念也反映在當(dāng)時(shí)的科學(xué)史著作中。在啟蒙時(shí)期科學(xué)史的標(biāo)志是：在科學(xué)與社會(huì)問題方面一種樸素的樂觀主義。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們感到，如果不懂科學(xué)的歷史，就不可能理解科學(xué)，因?yàn)橹挥辛私庖婚T科學(xué)的歷史，才能使一個(gè)對(duì)這門科學(xué)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(jì)中葉開始，出現(xiàn)了一批對(duì)一些專業(yè)學(xué)科的發(fā)展作了較系統(tǒng)研究的著作，當(dāng)然，作者們?nèi)允强茖W(xué)家，而不是（而且在當(dāng)時(shí)也還沒有）職業(yè)科學(xué)史家。就科學(xué)史的總體發(fā)展來看，一個(gè)重大的轉(zhuǎn)折是綜合性科學(xué)史的出現(xiàn)。在19世紀(jì)，出現(xiàn)了第一部綜合科學(xué)史，即英國(guó)科學(xué)史家休厄耳的《歸納科學(xué)的歷史》（1837）。但對(duì)于科學(xué)史的發(fā)展、對(duì)于確立了科學(xué)史作為一門獨(dú)立學(xué)科的地位作出最大貢獻(xiàn)的，應(yīng)該說是杰出的科學(xué)史家薩頓——科學(xué)史真正的奠基者。

1912年薩頓創(chuàng)辦了一份科學(xué)史雜志──ISIS，次年正式出版。該雜志持續(xù)出版直至今日，每年4期，外加一期索引，成為國(guó)際上最權(quán)威的科學(xué)史雜志。1915年，薩頓來到美國(guó)（ISIS也隨之帶到美國(guó)出版），此后他主要在哈佛大學(xué)講授科學(xué)史。1924年美國(guó)歷史協(xié)會(huì)為了支持薩頓在科學(xué)史方面的努力，成立了科學(xué)史學(xué)會(huì)，1926年ISIS成為該學(xué)會(huì)的機(jī)關(guān)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(zhǎng)篇研究論文的不定期?？疧siris。

二、科學(xué)中科學(xué)史的教學(xué)——以原子結(jié)構(gòu)模型的建立過程為例

全日制義務(wù)教育科學(xué)（7～9年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)（稱科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)）指出：科學(xué)課程要引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)。那么，科學(xué)本質(zhì)是什么？怎樣才能有效地幫助學(xué)生正確理解科學(xué)本質(zhì)？科學(xué)史就是其中一個(gè)強(qiáng)而有力的工具。《科學(xué)新課標(biāo)》指出：在義務(wù)教育階段的科學(xué)課程中引入科學(xué)史，能幫助學(xué)生理解相關(guān)科學(xué)知識(shí)、理解科學(xué)過程與方法以及培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀?？茖W(xué)史不僅向?qū)W生生動(dòng)地展示科學(xué)發(fā)展的動(dòng)態(tài)過程，利于學(xué)生形成完整的知識(shí)體系，而且有利于學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)及其特征、科學(xué)的發(fā)展與人類的關(guān)系，還有助于學(xué)生了解科學(xué)探究的不同側(cè)面，科學(xué)的人性側(cè)面，以及科學(xué)在各種文化發(fā)展中的作用。因此，科學(xué)史在教育教學(xué)上有著不可替代的作用。

下面僅以浙江教育出版社的《科學(xué)》（八年級(jí)下冊(cè)）“原子結(jié)構(gòu)的模型”教學(xué)為例，談?wù)動(dòng)嘘P(guān)課堂教學(xué)中融入科學(xué)史的幾點(diǎn)個(gè)人見解。

1.教學(xué)內(nèi)容方面

“原子結(jié)構(gòu)的模型”是初中《科學(xué)》（八年級(jí)下冊(cè)）第章第三節(jié)第一課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容，其內(nèi)容主要包括道爾頓的“實(shí)心球模型”、湯姆生的“西瓜模型”、盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)及其“核式結(jié)構(gòu)模型”、波爾的“分層模型”和現(xiàn)代的“電子云模型”。在本節(jié)課的教學(xué)中不僅要強(qiáng)調(diào)學(xué)生掌握有關(guān)的原子結(jié)構(gòu)的事實(shí)性知識(shí)，而且要通過原子結(jié)構(gòu)模型的建立和修改的歷程的再現(xiàn)，促進(jìn)學(xué)生正確的理解科學(xué)的發(fā)展是一個(gè)不斷建立假設(shè)、驗(yàn)證、修正或重新建立假說的過程，因而，科學(xué)的正確性不是覺得的，而是相對(duì)的，是暫時(shí)的。因此，在教學(xué)內(nèi)容上，可對(duì)課本上的內(nèi)容可以進(jìn)行一定的擴(kuò)充，也可適當(dāng)補(bǔ)充科學(xué)家的生平簡(jiǎn)介。從而更真實(shí)的展現(xiàn)原子結(jié)構(gòu)模型的建立及發(fā)展歷程，也更真實(shí)的展現(xiàn)科學(xué)家的實(shí)事求是、不斷創(chuàng)新、大膽假設(shè)、關(guān)注細(xì)節(jié)等科學(xué)素養(yǎng)。

2.教學(xué)方法方面

（1）角色扮演法：即學(xué)生在課堂上扮演不同的科學(xué)家，描述、解釋各自的觀點(diǎn)，并討論與交流。在描述、解釋、討論的過程中建構(gòu)知識(shí)，形成合理的科學(xué)本質(zhì)觀。具體到本堂課，可將學(xué)生分成四個(gè)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(guān)的科學(xué)史資料，每個(gè)小組分別畫出各自的原子結(jié)構(gòu)示意圖。然后從道爾頓小組開始，展示示意圖并向全班同學(xué)講解本小組的有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)，其他小組可提出支持或反對(duì)的意見及證據(jù)。本方法的優(yōu)點(diǎn)在于以學(xué)生為主體，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣，加深了學(xué)生對(duì)科學(xué)及其發(fā)展過程的理解。但這種教學(xué)方法對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)的積極性的要求比較高，故而可能不適用于基礎(chǔ)比較薄弱的班級(jí)。

（2）科學(xué)探究法：科學(xué)探究本身就是重要的科學(xué)內(nèi)容，它也是學(xué)習(xí)科學(xué)的重要的方式之一。而本節(jié)正是科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的一個(gè)實(shí)例，所以本堂課采用科學(xué)探究的方法可謂是一舉兩得。科學(xué)探究法就是學(xué)生在良好的科學(xué)環(huán)境下大致經(jīng)歷科學(xué)的探究過程。具體的來說就是學(xué)生在已知的事實(shí)或資料的基礎(chǔ)上，提出問題、做出猜測(cè)、建立初步模型、提出質(zhì)疑、修正或重新建立，大致地經(jīng)歷原子結(jié)構(gòu)的模型的建立發(fā)展歷程，并從探究過程中獲得成功的喜悅感。但是，由于學(xué)生與科學(xué)家們?cè)谥R(shí)的深度與廣度、對(duì)問題的洞察力、解決問題的能力、解決問題的經(jīng)驗(yàn)和能力等各方面存在著較大的差異，而課堂時(shí)間又是有限的。因此，這種教學(xué)方法對(duì)教師的課堂控制能力、專業(yè)知識(shí)與能力等各方面都有著較高的要求。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)方面

本人這里所說教學(xué)評(píng)價(jià)主要是指課堂教學(xué)評(píng)價(jià)。在課堂教學(xué)的過程中，適時(shí)而又適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)不但有利于三維教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也有利于保持學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣、增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心，也有利于活躍課堂氣氛、促進(jìn)師生之間的交流。本人認(rèn)為在課堂教學(xué)的評(píng)價(jià)中要注意以下幾點(diǎn)：①學(xué)生是課堂的主體，重視學(xué)生行為的評(píng)價(jià)；②既注重結(jié)果評(píng)價(jià)，又重視學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)；③在注重知識(shí)、技能方面的評(píng)價(jià)的同時(shí)，也要關(guān)注能力形成、潛能的開發(fā)以及情感意識(shí)的評(píng)價(jià)。

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作者簡(jiǎn)介：

王小芳（1985.02～），女， 2008年畢業(yè)于浙江師范大學(xué)生物專業(yè)，現(xiàn)供職衢州市柯城區(qū)石梁鎮(zhèn)中學(xué)、學(xué)位：碩士、研究方向：學(xué)科教學(xué)。