浅谈科学史的教学策略

浅谈科学史的教学策略
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浅谈科学史的教学策略-科学论文
浅谈科学史的教学策略
王平中
小学科学涉及了许多科学史的教学内容，如果教师充分挖掘科学史的教育价值，能使学生对科学发展有更完整的认识，进而理解科学知识的相对性，得到情感、态度与价值观的教育，增强探索科学的兴趣、合作的意识和交往沟通的能力。

在现实教学中，许多教师对于科学史没有引起足够的重视，甚至忽略这一部分的教学。

一、当前科学史教学中的主要误区
在许多课堂中，教师往往关注科学概念和科学探究环节的教学，对于如何处理教材中出现的科学史内容，往往存在许多误区。

1．把科学史等同于科学故事
科学史可以增加科学教学的趣味性，科学故事可以诱发儿童对神奇的科学世界的向往，但我们也应该看到，能够诱发儿童热爱科学、向往科学事业的故事，对于他们的科学学习并不见得有很大的帮助，相反，某些以讹传讹的故事对于深入理解科学理论还是有害的。

有些故事往往过于强调科学发现的偶然性、机遇性，使人们忽略科学发现的真实历史条件和科学工作的艰苦性。

2．把科学史作为知识点传授并加以考查
有些教师在教学过程中，将科学史像对待科学课程中其他知识一样应试化，忽视科学史的人文价值。

教师认真讲述科学家的出生年月、生平事迹、后人对他的评价等，让学生阅读、划出重要内容并记住，然后在考试时以题目形式出现，用以检查学生的学习效果。

物理学家劳厄说，重要的不是获得知识，而是发展思
维能力，教育无非是一切已学的东西都遗忘掉的时候所剩下的东西。

科学史教育更应是如此。

3．把科学史作为科学教学的附属品或泛化
在教学科学史时应防止两种倾向，一种倾向认为科学史教育是科学教育的附属品，可有可无，与整体教育无关，甚至会影响教学质量。

另一种倾向是把所有的知识都牵强附会地与科学史教育联系起来，为兴趣而兴趣，喧宾夺主，淡化了一节课的主要教学任务与目标，本末倒置，从而削弱学科知识的掌握和能力的培养。

二、融入科学史的小学科学教学策略
张红霞博士在《科学究竟是什么》一书中阐述过科学史学习的意义，她认为学生学习科学史有两层意义：一是理解科学自身的特点，包括科学发展的过程性、积累性和可修正性；二是理解科学的人文性，能够让孩子们理解科学发展与社会需求紧密相关，与人的发展紧密相关。

对于小学科学教育而言，后者具有更基本、更普遍的教育意义。

引导学生了解科学技术发展过程中的困难和挫折，对培养他们实证意识、不浮躁、克服困难的精神有一定的榜样和激励作用。

引导学生了解科学发展史中那些改变了社会生活的历史事件，可以使学生体会到科学与生活的结合如此紧密，科学技术的发展影响着社会的方方面面，正确的科学决策对社会和环境的影响巨大，从而使他们自然而然地重视学习科学技术，逐渐强化社会参与感和责任感。

教师应从三个维度去挖掘科学史的教育价值，教育过程中也应该达成三维目标：
知识：增进对科学史的了解，科学技术进步史本身就是一个很重要的知识。

过程与方法：在介绍科学史时，可以让学生初步了解科学家研究问题的思维方法，通过模拟科学家的研究过程，让学生进行探究，充分体验探究的乐趣。

情感、态度与价值观：通过了解科学史，学习科学家那种细致观察、勤于思考、乐于探究的科学态度。

1．把握介入时机
科学史的学习体现在教学的各个环节之中，在哪个环节介入，需要教师根据教学内容、学生实际以及课堂生成等因素综合考虑、精心设计。

教学“电和磁”内容时，教师在导入环节让学生先尝试：把导线拉直放在指南针上方与磁针指向一致，接通电源，观察磁针有什么现象？当电流增大时，磁针偏转的角度有什么变化？断开电流，磁针又有什么变化？在活动过程中，学生观察到现象，并产生了问题。

随后，教师介绍一百多年前，奥斯特在这个实验中的偶然发现。

他通过不断尝试、反复研究，终于发现了电可以转化为磁，简单的实验背后，反映了科学家细致、严谨的工作态度。

这样的科学史教育，重在让学生意识到科学发现需要不断实验、细心观察、勤于探索。

2．重演科学过程
教学“放大镜的放大倍数是有限的”内容时，为了让学生自主探究这一规律，教师采取的策略是：
第一步，复习放大镜知识，提出问题：你见过能无限放大物体的放大镜吗？
第二步，学生在固定的一条线段一侧尝试画弧线，通过画一画的方式，他们直观地看到，凸度是有限度的，比球形大一些，但不是无限的，太大了就会像小山一样，形成不了弧面，从而认识到放大镜的放大倍数是有限的，不能无限放大。

教师补充：科学家研究发现，一个放大镜最大能把物体放大25倍左右。

那么，
怎样放得更大呢？学生猜想：可以用两块放大镜叠加。

于是，教师让学生用自己猜测的方法尝试观察。

第三步，认识“显微镜的发明过程”。

在学生用两块放大镜组成简易显微镜之后，教师小结：这种简单的显微镜最大能把物体放大到200倍左右，可是人们的好奇心远远不能满足，怎样放得更大呢？教师鼓励学生提出新的猜想，如用一块凸透镜加一块凹透镜组合。

第四步，了解科学家的尝试。

用一块凸透镜加一块凹透镜，能把物体放得更大，于是，光学显微镜诞生了。

接着，教师引导学生学习和整理显微镜的发展历史：放大镜（凸）——早期显微镜（凸+凸）——光学显微镜（凸+凹）——电子显微镜。

学生认识到，放大镜、早期显微镜、光学显微镜都是利用透镜对光折射而产生物像的。

这样的设计，遵循了学生的认知梯度以及科学史的发展过程，学生了解了科学家的实践经历，教学充满了魅力，三维目标真正落实到位。

3．感悟科学精神
科学课程标准指出：科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，获取科学知识，增长科学探究能力，体验学习科学的乐趣，形成尊重事实、善于质疑的科学态度，了解科学发展的历史，并领悟科学的本质。

教师应该根据教学实际，在课堂中巧妙利用科学史，使学生感悟到历史长河中科学知识形成的曲折历程。

树木生长所需要的“食物”是从哪里来的呢？学生的看法不一，有的认为是根吸收土壤中的养料，有的认为叶子也可以制造养料，只是说不清理由。

产生了这些问题，教师应及时利用多媒体依次展现海尔蒙特和“柳树实验”漫画、“普
利斯特利实验”动画和其格豪斯实验的漫画，并且较为详细地讲述这三位科学家的探究过程。

光合作用的发现经历了多年，学生从中领悟到科学发现并不是一蹴而就的，它需要几代科学家长时间的实验、观察才能总结出来。

同时，学生也开始明白，科学的发展凝聚了科学家的艰辛劳动，没有坚韧不拔的毅力和不畏艰难的科学精神，就不可能到达成功的彼岸。

在教学中还可以充分利用某一历史事件、某一特定环境或某位科学家的故事，激发学生提出问题进行猜测，模拟历史上某一科学概念或理论的研究过程，学习科学家的思维方式、研究方法，在探究历史的过程中收获知识和技能。

比如“摆的研究”内容，教师首先为学生介绍伽利略，介绍他无意中观察到教堂吊灯的往返摆动，并回家用铅块和细绳进行模拟。

此时，教师出示三个不同的摆让学生观察，引导学生发现不同的摆快慢不同，于是学生像伽利略一样提出问题“吊灯摆动的快慢和什么有关呢？”接下来，学生讨论后提出许多猜测：可能与摆锤的重量有关，与摆线的长度有关，与摆的角度有关……之后学生以小组为单位设计实验，验证自己的假设，经过实验得出结论：摆的快慢（周期）和摆长有关、和摆重无关、和摆动幅度无关。

交流讨论之后，教师再向学生介绍当时伽利略的研究方法，学生可进行模仿实验，并与自己设计的实验方法进行对比，进一步完善自己的研究方法。

课结束前，教师进一步讲述伽利略为科学研究做出的巨大贡献，人们正是根据伽利略的发现做成了摆钟，有了精确的计时工具。

课后，学生通过网络、图书等途径了解伽利略的生平事迹，体会科学家善于思考、思维缜密、敢于创新、追求真理的科学精神。

4．扩充史实渠道
(1)科学阅读是科学史融入教育的良好渠道。

阅读科普读物、科学文章、科学童话、科学故事等，可以促进学生的科学学习。

科学史本身就是丰富的科学阅读素材，很受学生欢迎。

教师要鼓励学生了解科学家对某一问题的想法和做法，使学生真切地感受到自己的科学学习和科学家工作的联系，更好地体会科学家的工作。

教师还可以借助一些著名的历史事件，从科学的视角对其进行分析，培养学生运用科学的思维看待问题、解决问题的习惯和能力。

学习《电》单元时，教师可布置学生搜集爱迪生、伏特、富兰克林等科学家的图书或故事，再把学生搜集的资料布置在实验室的宣传板报栏目或图书角，供学生课余学习。

教学时可以让学生简要介绍科学家的故事，以及自己受到的启发。

教师还可以根据各个年级的科学史内容，制定各年段的科学阅读书目，精心搜集有关图片、视频等资料，建立网络资源库，发动家长和孩子一起进行科学阅读或网上点击观看。

(2)开发各种资源，多种形式进行科学史教育。

一是充分挖掘小学语文、社会、综合实践活动等课程中的科学史内容。

二是充分利用课外活动时间开展科学史教育，如课外利用网络、图书馆等资源搜集科学史资料，以编写科学小报、课堂交流等形式来介绍科学家的重要事件或科学发展的历史。

三是安排科学史讲座或者参观科技馆、博物馆等，让学生更好地了解科学史，通过课堂内外的融合，潜移默化地培养学生的人生观和价值观，使学生充分体会科学史的丰富内涵，充分发挥科学史的育人功能。

杭州师范大学附属乍浦实验学校
(314201)。