《電與磁》科學(xué)本質(zhì)分析

張?chǎng)卫?/p>

摘要：理解科學(xué)的本質(zhì)是小學(xué)科學(xué)核心素養(yǎng)的要素之一，加深對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解是提高科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。基于科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵對(duì)小學(xué)科學(xué)中《電與磁》這一主題進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)分析。

關(guān)鍵詞：本質(zhì);科學(xué)本質(zhì);電與磁

“本質(zhì)”是指事物本身所固有的、決定事物性質(zhì)、面貌和發(fā)展的根本屬性。與此相應(yīng)， “科學(xué)本質(zhì)”是指“科學(xué)”本身所固有的、決定科學(xué)性質(zhì)、面貌和發(fā)展的根本屬性。從這一層面上說， 科學(xué)本質(zhì)探討的是科學(xué)本體論的問題， 它要求人們回答“科學(xué)究竟是什么”的問題， 以及對(duì)這一問題答案的進(jìn)一步追問， 這也是所有科學(xué)研究者、科學(xué)教育者及科學(xué)學(xué)習(xí)者在接觸科學(xué)領(lǐng)域 （科學(xué)學(xué)科） 時(shí)首先需要面對(duì)的問題。

人們對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)深受科學(xué)哲學(xué)觀的影響?？茖W(xué)家、科學(xué)哲學(xué)家、科學(xué)史學(xué)家及科學(xué)研究機(jī)構(gòu)、科學(xué)組織團(tuán)體就“科學(xué)究竟是什么”的科學(xué)本質(zhì)問題也一直存在著激烈的爭(zhēng)論， 對(duì)科學(xué)的本質(zhì)特征也有著各種不同的觀點(diǎn)、理解和解釋。從系統(tǒng)論的視角看， 科學(xué)本質(zhì)究竟包括哪些成分更是一個(gè)值得思考的問題， 因?yàn)樗粌H有助于我們加深對(duì)“科學(xué)究竟是什么”問題的理解， 更有助于我們?cè)诳茖W(xué)教學(xué)實(shí)踐中開展科學(xué)本質(zhì)教育， 豐富學(xué)生對(duì)于“科學(xué)究竟是什么”這個(gè)問題的理解， 通過對(duì)科學(xué)本質(zhì)的教育也可提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在這個(gè)問題上， 美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)在《面向全體美國(guó)人的科學(xué)》一書中， 將科學(xué)本質(zhì)觀概括為科學(xué)世界觀 （實(shí)質(zhì)是科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)） 、科學(xué)探究觀 （實(shí)質(zhì)是科學(xué)研究的本質(zhì)） 、科學(xué)事業(yè)觀 （實(shí)質(zhì)是科學(xué)的社會(huì)建制問題） 等三個(gè)基本維度。

《電和磁》是教科版六年級(jí)上冊(cè)第三單元第一主題，以下從科學(xué)世界觀、科學(xué)探究觀和科學(xué)事業(yè)觀三個(gè)維度分析該主題科學(xué)本質(zhì)。

科學(xué)知識(shí)：

認(rèn)識(shí)性：卡通人物的對(duì)話以及提示中都屬于對(duì)客觀事實(shí)的解釋，及科學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)性?！峨娕c磁》中涉及的科學(xué)知識(shí)有：電流可以產(chǎn)生磁性（通電導(dǎo)線和通電線圈）;平行于導(dǎo)線的磁針在通電閉合回路中會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電流越大，偏轉(zhuǎn)的角度越大，斷開電流，磁針復(fù)位;通電線圈立著放，指南針盡量靠近線圈的中心，指南針偏轉(zhuǎn)的角度最大。

暫時(shí)性：本主題內(nèi)容是本單元的第一個(gè)主題，學(xué)生初次了解到電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。知識(shí)的的發(fā)展性體現(xiàn)不明顯。

科學(xué)探究：

創(chuàng)造性：本主題先用一段話告訴學(xué)生，科學(xué)家奧斯特在1820年做了一個(gè)很有意義的實(shí)驗(yàn)，第一次發(fā)現(xiàn)電生磁的秘密。為人類后來利用電能以及電器發(fā)明創(chuàng)造奠定了基礎(chǔ)。

實(shí)證性：

1.在通電導(dǎo)線使指南針磁針偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)中，教科書分為兩個(gè)步驟進(jìn)行：先用小燈泡電路中的長(zhǎng)導(dǎo)線做實(shí)驗(yàn)，再用去掉了小燈泡的電路（短路狀態(tài)）中的長(zhǎng)導(dǎo)線做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在第一步探究中有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)更多相關(guān)的現(xiàn)象，把前后兩種不同的實(shí)驗(yàn)方法作比較，能初步意識(shí)到電流大小對(duì)磁力大小的影響。第二步，把非正常短路電路作為特例處理。 把導(dǎo)線拉直放在指南針上方與磁針指向一致，接通電流，磁針偏轉(zhuǎn)，電流越大，偏轉(zhuǎn)的角度越大，最大是90度，斷開電流，磁針復(fù)位。教科書要求分析觀察到的現(xiàn)象。要引導(dǎo)學(xué)生從多角度來思考，最后歸納出只能是電流產(chǎn)生了磁性。

2.通電線圈和指南針的實(shí)驗(yàn)中，教科書插圖呈現(xiàn)了做線圈的方法。在三根手指上繞線圈，線圈大小能套在一般大小的指南針盒上，大約要繞10圈。再讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探究，會(huì)發(fā)現(xiàn)把線圈立著放，指南針盡量靠近線圈的中心，指南針偏轉(zhuǎn)的角度最大。通過三個(gè)小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生證明了增大電流、增加圈數(shù)可以增加磁力的結(jié)構(gòu)。

科學(xué)事業(yè)：實(shí)驗(yàn)的過程即體驗(yàn)科學(xué)史上發(fā)現(xiàn)電產(chǎn)生磁的過程以及教材中最后提到了廢舊電池的再利用將科學(xué)、技術(shù)和環(huán)境聯(lián)系起來。教材中體現(xiàn)出的部分只是一個(gè)切入點(diǎn)，起到激發(fā)學(xué)生對(duì)電與磁之間關(guān)系以及與電能相關(guān)的科學(xué)技術(shù)的探究欲的作用。

結(jié)語：本文從科學(xué)知識(shí)、科學(xué)探究和科學(xué)事業(yè)三個(gè)維度進(jìn)行分析，科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)性、實(shí)證性內(nèi)容較為豐富。本分析主觀性較強(qiáng)，也是不足之處。另建議教材編寫者增加科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵維度，以幫助學(xué)生更全面理解科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵，促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的提高。

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