体现科学本质的科学教学
寻找科学课堂中的“科学味”——基于科学本质的教学设计
础 教 育 阶段 的课 堂 中进 行 阐述 。 文 尝 试 选 择 一些 本
有利 于课 堂教学设计这 些要 素进 行 教学 设 计 的课 堂 以案 例 的 把 形 式 呈 现 出来 。 行 分 析 ， 进 以期 对 大 家 有 些许 启发 。
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个 单 摆 先 停 下 来 （ 图 １ ， 而 得 单 摆 在 水 中 摆 动 如 ）从 出固体 与液 体 间也 存 在 摩 擦 。
图 １
证 据 ； 球 真 的是 圆 形 的 吗 ？ 食 就 是 一 个 强 有 力 地 月
质 的 特 性 如 波 普 尔 所 强 调 的 “ 伪 性 ” 很 难 在 基 证 也
动 ， 就 是 证 据 ， 不 够 明显 ， 否 找 到 一 个更 易 为 这 但 能 大 家接 受 的 证 据 ？ 时可 引导 学生 用毛 刷 在 桌 面上 这 运 动 ， 会 发 生 明显 的 弯 曲 。 实验 不 但 表 明 固体 毛 此 间存 在 摩 擦 ，而且 也 能说 明摩 擦 力 的 方 向 问题 。 很
摆 分 别 在 空 气 和 液 体 中 摆 动 看 哪
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寻 找证 据— — 科 学 知 识 的来 源
“ 学 是 以多 样 统 一 的 自然 界 为 研 究 对 象 的探 科
究 活动 ． 建立在证据和理性思维 的基础上 的。［ 是 ”－ ］
任 何 科 学 结 论 都 需 要 有 相 应 的证 据 来 证 实 。 物 真 生
引入 新 课 后 ，让 学生 通 过 寻 找 证 据 来 研 究 固 、 液 、 三 者之 间 的摩 擦 问题 。 气
科学本质的教学策略
科学本质的教学策略科学本质的教学策略是一种基于科学方法和原理的教学方法，旨在培养学生的科学思维和实践能力。
它强调通过观察、实验和推理等科学活动来促进学生的自主学习和探究精神。
下面将介绍几种科学本质的教学策略。
一、问题导向的学习问题导向的学习是一种以问题为核心的教学方法，通过提出问题激发学生的好奇心和求知欲，引导他们主动探索和解决问题。
在教学过程中，教师可以通过提问、讨论和实验等方式帮助学生深入思考和探索问题的本质，培养他们的科学思维和解决问题的能力。
二、实践探究实践探究是科学本质的教学中非常重要的一环。
通过实践活动，学生可以亲自参与科学实验和观察，积极探索和发现科学现象。
教师可以设计一系列的实验活动，引导学生进行观察、记录、分析和总结，从而培养他们的观察力、实验技能和科学思维。
三、合作学习合作学习是一种促进学生合作、交流和共同学习的教学策略。
在科学本质的教学中，教师可以组织学生进行小组讨论、项目合作等活动，鼓励他们相互交流和合作解决问题。
通过合作学习，学生可以分享彼此的观点和经验，提高学习效果，并培养团队合作和沟通能力。
四、情感教育情感教育是科学本质的教学中不可或缺的一部分。
教师应该注重培养学生对科学的兴趣和热爱，激发他们的学习动力。
在教学中，教师可以运用启发式教学、故事讲解等方式，将科学知识与学生的生活经验和情感联系起来，使学生产生情感共鸣，从而增强他们对科学的认同感和情感体验。
通过以上几种科学本质的教学策略，可以帮助学生更好地理解和掌握科学知识，培养他们的科学思维和实践能力。
这些策略不仅可以提高学生的学习兴趣和主动性，还可以培养他们的创新能力和解决问题的能力，为他们未来的学习和工作奠定坚实的基础。
因此，科学本质的教学策略在现代教育中具有重要的意义和价值。
抓住科学本质提升课堂教学赋能师生成长
抓住科学本质提升课堂教学赋能师生成长近年来，随着信息技术的迅猛发展，教育领域也发生了翻天覆地的变化。
传统的课堂教学模式已经无法满足现代学生的需求，如何提升课堂教学效果成为了教师们共同面临的问题。
而要解决这个问题，关键在于抓住科学本质，从而有效提升课堂教学的质量和效果。
我们需要明确科学本质是什么。
科学本质是指科学活动中的基本规律和原则，它是科学的灵魂和核心。
在课堂教学中，抓住科学本质意味着要抓住学科的核心概念和基本原理，深入理解学科的本质特点和发展规律，以此为基础来设计和实施教学活动。
要提升课堂教学赋能师生成长，我们需要运用科学本质来指导教学实践。
教师应该注重培养学生的科学思维能力和创新精神，引导学生主动探究、积极思考和合作学习。
通过培养学生的科学素养和方法论，使其能够独立思考和解决问题，从而提高学生的学习能力和综合素质。
在实际教学中，教师应该注重启发式教学和问题驱动学习，让学生从实际问题出发，通过分析、归纳和推理等思维活动来探索问题的本质和规律。
教师可以采用案例分析、实验探究、讨论研究等教学方法，引导学生主动参与和思考，激发他们的学习兴趣和动力。
教师还应该注重课堂教学的多样性和互动性。
传统的一言堂式教学已经无法满足学生的需求，教师需要灵活运用多媒体技术和教学工具，创设丰富多样的教学情境，激发学生的学习兴趣和动力。
同时，教师应该注重与学生的互动和沟通，倾听学生的声音，关注学生的需求，及时调整教学策略和方法，使课堂教学更加有效和高效。
要提升课堂教学赋能师生成长，教师也应该不断提升自身的专业素养和能力。
教师应该持续学习和研究最新的教育理论和方法，不断更新自己的知识和观念，提高自己的教学水平和能力。
教师还应该积极参加教育培训和学术交流活动，与同行分享教学经验和教育思考，不断提高自己的教学能力和教育理念。
抓住科学本质提升课堂教学赋能师生成长是教育改革和发展的重要方向。
教师应该注重培养学生的科学思维和创新能力，运用科学本质指导教学实践，灵活运用多样的教学方法和手段，不断提升自己的教学能力和专业素养。
科学课要体现科学的本质
科学课要体现科学的本质摘要：科学教育要注重培养学生良好的科学素养，使学生逐步领会科学的本质。
学生不仅要学会科学的知识与技能，掌握科学的方法，而且要通过科学的学习，内化科学精神，形成科学价值观，懂得和欣赏科学的本质，是科学教育对个人的文化品质和生活质量产生有益的影响。
对科学本身的认识是科学教育的重要内容，要体现科学是一种文化现象的特点。
对科学的本质界定一致认同的有这样三点：一、科学是一种实证的系统；二、科学的结论是符合逻辑的，我们可以通过推理的方法得出结论；三，科学的结论是有局限性的，随着时间的发展，其结论也是可改变的。
关键词：科学课体现科学本质科学课程标准提出，科学教育要注重培养学生良好的科学素养，使学生逐步领会科学的本质。
但是，课程标准并没有对科学的本质进行进一步的阐释，以前的自然教学也没有提出让学生领会科学的本质。
那么科学的本质究竟是什么？为什么科学教育十分重视学生理解科学本质？这里涉及到人们对科学的认识，对科学课程的认识问题。
自19世纪初期科学开始在学校课程中取得一席之地以来，人们一直希望学生不仅要学会科学的知识与技能，掌握科学的方法，而且要通过科学的学习，内化科学精神，形成科学价值观，懂得和欣赏科学的本质，是科学教育对个人的文化品质和生活质量产生有益的影响。
到现在，科学作为一种文化现象，已经得到很多学者的认可。
邦格认为，科学文化是当今最先进的文化现象。
因此让学生在科学学习中领悟科学的本质，就是接受科学文化的熏陶，接受当今最先进的、没有国界的文化，意义十分深远！科学课脱胎于自然课，而又有所发展，是站在自然（常识）的肩膀上发展起来的。
《科学》是一门新的课程，因而就提出了新的要求，其中对科学本身的认识是科学教育的重要内容，也是《科学》不同于《自然》的新的特点，即这一学科的教学过程中要体现科学的本质，要体现科学是一种文化现象的特点，课程标准用“科学素养”这个词来表述。
对科学的本质界定，有不少不同的理解，不过一致认同的有这样三点：一、科学是一种实证的系统。
自然辩证法-论科学的本质与科学本质教育
论科学的本质与科学本质教育近年来，科学教育界越来越重视科学本质的教育，认为这是提高学生科学素养的核心。
美国在1996年颁发的国家科学教育课程标准中明确地将科学本质的相关理念放进课程标准中，另外，英国的科学教育协会，在1983年的课程改革草案中也提到：“学生应该对科学原理及理论的历史发展有一些基本的了解”。
我国新颁布的科学课程标准也强调学生必须领悟科学的本质。
因此，科学教师有必要在科学教学中促进学生对科学本质的了解，以达成科学教育的总目标。
但是，对科学本质及其教育价值的研究一直没有引起我国基础科学教育界的重视，当前的科学教育改革迫切需要人们重新认识科学本质及其教育价值，并采取有效对策加强科学教育，以提升学生的科学素养。
一科学的本质从词源学上看，英文“科学”( science) 一词来源于拉丁文中的scientia ，意思是知识、求知，即有知识，而不是误解或无知。
关于“科学是什么”，长期以来，科学家、科学哲学家、科学史学家等一直在进行激烈的争论。
英国的科学哲学家乔治·奥威尔认为“科学一般被定义为：(1) 精确科学，如化学、物理等；(2) 一种通过逻辑推理从观察到的事实得出可验证的结论的思维方式”。
美国著名科学哲学家G·萨顿在《美国百科全书》中把科学理解为：“科学为系统化的实证知识”。
我国学者郭湛在《中国大百科全书·哲学》中认为：“科学是以范畴、定理、定律形式反映现实世界多种现象的本质和运动规律的知识体系”。
还有的观点认为：科学是人类籍此获取对外界环境控制的行为模式。
按照这种观点，科学不仅包含理论知识，而且包含技术。
也有人提出：科学既是系统的知识体系又是探究活动。
科学与技术是两个不同的概念，科学是理论形态的知识体系，而技术则是应用理论知识来解决实际问题。
《美国国家课程标准》则认为：科学的目标是探知自然，技术的目标是对这个世界加以改造使之适应人类之需。
而美国科学促进会在其制定的“2061 计划—面向所有美国人的科学”中，从科学世界观、科学探究、科学事业三个方面对科学的本质进行了阐述：1.科学世界观科学家对他们所从事的工作以及他们如何看待自己的工作都有一些基本的信念和态度，它们与自然世界的性质和我们对它的了解有关。
《2024年体现科学本质的科学教学——基于HPS的视角》范文
《体现科学本质的科学教学——基于HPS的视角》篇一一、引言科学教育在当今社会中扮演着至关重要的角色，它不仅为个人发展提供了基础知识和技能，还为社会的进步和繁荣提供了源源不断的动力。
然而，科学教育的目标并不仅仅是传授知识，更重要的是培养学生的科学素养和科学精神。
因此，本文将从HPS （历史、哲学和社会学在科学教育中的应用）的视角出发，探讨如何体现科学本质的科学教学。
二、HPS在科学教学中的重要性HPS是一种跨学科的教学方法，它将历史、哲学和社会学与科学教育相结合，帮助学生更好地理解科学的本质。
在科学教学中，HPS的重要性体现在以下几个方面：1. 帮助学生理解科学的起源和发展。
通过学习科学的历史，学生可以了解科学的起源、发展过程和科学家的思想方法，从而更好地理解科学知识的形成过程。
2. 培养学生的批判性思维。
哲学和社会学的视角可以帮助学生从不同角度思考科学问题，培养他们的批判性思维和独立思考能力。
3. 增强学生的社会责任感。
通过学习科学在社会中的应用和影响，学生可以更好地理解科学的价值，增强社会责任感和公民意识。
三、体现科学本质的科学教学策略1. 强调科学探究过程。
科学不仅仅是一堆知识和理论，更重要的是探究的过程。
因此，在教学中应强调科学探究的过程，引导学生通过实验、观察、推理等方式探究科学问题。
2. 结合HPS内容进行教学。
教师可以将HPS的内容融入教学中，通过讲解科学的历史、哲学和社会学背景，帮助学生更好地理解科学的本质。
3. 培养学生的科学素养和科学精神。
科学教学应注重培养学生的科学素养和科学精神，包括好奇心、探究精神、批判性思维等。
这些素养和精神将有助于学生在未来的学习和生活中更好地应对各种挑战。
4. 创设真实情境的教学环境。
通过创设真实情境的教学环境，让学生在实际操作中体验科学的魅力，增强对科学的兴趣和热爱。
5. 引导学生参与社会实践活动。
通过参与社会实践活动，学生可以了解科学在社会中的应用和影响，增强社会责任感和公民意识。
科学本质理解的教学目标的设定
本 文 系华 东 师 范 大 学２ ０ 年 优 秀博 士 论 文 基 金 资 助 项 目（ 号 为 ：０ ８０ ２ 研 究 成 果 。 ０８ 编 ２００４ ） 收 稿 日期 ：０９ ０ — ４ ２０ — ３ １ 、 作 者 简 介 ： 晓 ， 士生 ， 东 师 范 大 学 物 理 系 （ 海 ，００ ２ 讲 师 ， 要 研 究 方 向 为 物 理 课 程 与 教 学 ； 炳 元 ， 东 师 范 大 学 教 授 、 黄 博 华 上 ２０６ ） 主 胡 华
察 与 推 理 的 差 别 的 理 解 ， 律 是 对 观 察 现 象 间 的 规
性 学 习 结 果 ，教 师 应 将 科 学 本 质 理 解 作 为 显 性 教
学 目标 ， 是 进 行 科 学 本 质 教 学 的 前 提 。 这 ］
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关 系 的描 述性 陈述 ， 玻 意 耳 定 律 等 ； 论 是 对 如 理
程 与 教 蕊 ， ； ． ． ． ｊ ．
教 学 目标 是 教 育 目标 、课 程 目标 的 具 体 化 ，
它 在方 向上对 教学 活 动设 计 起 指导 作用 ， 教学 为
评 价 提 供 依 据 。 对 教 学 目标 的 含 义 与 实 质 的 认 识 ， 在 不 同 的 理 解 ， 不 管 是 何 种 定 义 ， 阐 明 存 但 都 了教 学 目标 是 在 学 科 教 学 活 动 中 ， 过 与 教 育 情 通 境 相 互 作 用 ， 生 可 能 达 到 的 发 展 状 态 。科 学 本 学
凸 显 科 学 本 质 理 解 的 丰 富 内涵 。
关 键 词 ： 学 本 质 ； 学 目标 ； 学 定 律 ； 学 理 论 科 教 科 科
中图分类 号 ： ２ Ｇ４
文献标 志码 ： Ａ
在物理教学中渗透科学本质观
在物理教学中渗透科学本质观摘要:本文简要介绍了科学本质观的基本内涵,以科学史内容的介绍为引导,采用教师使用显现语言、组织讨论与反思性评价活动、设计作业及补充课外知识等几个教学策略,结合人教版物理选修3-5“科学的转折:光的粒子性”一节的教学内容,进行渗透学生科学本质观的课堂教学设计。
关键词:科学本质观教学设计培养具有科学素养的公民是科学教育的教育目标,而科学本质又是科学素养的重要组成部分。
在我国,义务教育阶段的物理课程培养目标在《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》中定位为:”提高全体学生的科学素质”。
此外,为了实现学生的终身发展,《普通高中物理课程标准(实验稿)》提出“要进一步提高学生的科学素养”。
因此,培养并提高学生科学本质观就成为科学教育的重要目标之一和培养学生科学素养的核心成分之一。
因此,在物理课堂教学设计中体现并渗透科学本质,通过课堂教学,有意识地培养和发展学生的科学本质观就显得尤为重要。
1 科学本质观的内涵科学本质观即对科学本质的认识。
对科学本质的界定众多,每个界定之间都有区别,但许多研究者通过对科学发展的历史和科学研究的对象、过程、方法、科学研究的成果等方面的考察,认为科学本质主要包括“科学知识的本质”,“科学探究的本质”和“科学事业的本质”三个维度。
其各维度的特征如下。
1.1 科学知识的本质(1)客观性。
科学是对客观世界认识性的解释。
(2)暂定性。
科学知识并非绝对真理,会随新证据的出现而发生改变。
(3)可检验性。
科学的正确性决定于观察和实验的检验。
(4)继承性与创造性。
科学是人类在已有理论基础上通过合理的推理、想象和创造的。
1.2 科学探究的本质(1)多样性。
科学探究的过程及方法不是按部就班的,对同一问题可能有不同的解决方法。
(2)理论渗透。
研究者本身的理论渗透于科学探究的过程中。
(3)可重复性。
(4)观察和推论。
科学知识是建立在观察和推论基础之上的。
观察是通过人的感官或这些感官的扩展收集的,推论是对这些观察的解释。
科学本质学科教学知识(NOS PCK)的内涵.
科學本質學科教學知識（NOS PCK）的內涵目前NOS教學的研究主流正聚焦於NOS PCK之探究上，其目的是找出一些有效的NOS 教學方法來讓教師參照與執行，以使學生成功地習得NOS這一當代所強調的科學素養；然而，時下的現實狀況卻是各家說法不一、著重的焦點有異，尚未有一個高共識或高整合性的NOS PCK論點產出。
因此，研究者在本節裡除了從本體論的觀點來對NOS PCK的演進歷程作一概述外，將再持花蓮科學本質研究團隊所提出的「三階段論」來對實踐NOS-CI教學的具體教學作為作一論述。
一、NOS PCK的演進歷程學科教學知識（pedagogical content knowledg e，以下簡稱為PCK）的概念是由Shulman 於1986年時率先提出的，其認為當時美國的師資檢定過程中僅強調學科知識（content knowledge，以下簡稱為CK）與教學知識（pedagogical knowledge，以下簡稱為PK），卻忽略了教授不同學科時須有不同的PCK之需求。
在Shulman的看法裡，PCK是由PK融入CK裡而成型的，所以PCK是屬於CK裡的一種形式（form），是一種教授CK的專業PK。
在實際的教學情境下，所謂的PCK即是指瞭解學科的中心主題，並能轉換成一般的方式教授給特定年級的學生知道，如：類比、圖解、舉例、解釋與示範等，也包含了瞭解學生的學習困難與先前概念，以及如何導正學生概念的教學知識與策略（Shulman & Sykes, 1986）；易言之，PCK 是教師在面對特定單元與特定學生時，其學科知識的表徵方式與改變概念的教學策略等內涵之知識。
因此，PCK是一種具有學科特定的PK，不同於學科專家對CK的瞭解，也不同於教育專家對PK的體認，而是一般教師所獨有的一套融合了CK與PK的完整知識體系，為教師所需具備之最重要的知識（Shulman, 1987）。
此外，Shulman於1987年時亦提出了PCK的形成歷程。
科学课程标准解析
科学课程标准解析科学课程标准是针对科学教育的一项重要指导性文件，旨在规范和指导科学教育教学工作，提高学生的科学素养和创新能力。
以下是对科学课程标准的解析：1. 课程性质：科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程，具有实践性。
其有助于学生保持对自然现象的好奇心，从亲近自然到走向亲近科学，初步从整体上认识自然世界，理解科学、技术、社会与环境的关系，发展基本的科学能力，形成基本的科学态度和社会责任感。
2. 课程理念：主要包括五个方面：面向全体学生，立足素养发展；聚焦核心概念，精选课程内容；科学安排进阶，形成有序结构；激发学习动机，加强探究实践；重视综合评价，促进学生发展。
3. 课程目标：培养学生掌握基本的科学知识，形成初步的科学观念；掌握基本的思维方法，具有初步的科学思维能力；掌握基本的科学方法，具有初步的探究实践能力；树立基本的科学态度，具有正确的价值观和社会责任感。
4. 学科核心概念与跨学科概念：通过对13个学科核心概念的学习，理解物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化4个跨学科概念。
将科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等核心素养的培养，有机融入学科核心素养概念的学习过程中。
5. 实施建议：为保证课程标准的实施效果，建议教师采取以下措施：深入理解课程标准的要求，明确各阶段的教学目标；根据学生的实际情况，合理安排教学内容和进度；注重启发式教学，引导学生主动探究和思考；提供丰富的教学资源和实践机会，帮助学生拓展视野和增强实践能力；开展多种形式的评价活动，及时反馈学生表现，指导学生改进提高。
总体来说，科学课程标准注重培养学生的科学素养和创新精神，强调实践性和探究性学习方式。
教师在实施科学教育时，应遵循课程标准的要求，注重培养学生的核心能力和核心素养，为学生的全面发展打下坚实的基础。
科学本质如何运用到科学教学中
由科学哲学所孕 育 ， 所包 含的哲 学特 性使 许多 教学 其
工作者一直对其 持仰视 的态 度 ， 作为 一项 新课 程 的 而 理念 ， 科学本质进 入我 国科 学教育 的改 革实 践也 遭遇 了种种困境… 。理念层 面上 ， 人文 立场 与科 学立场 的 差异 ， 影响共识 的形成 ； 度层 面上 ， 制 科学 本质 缺乏 具 体 目标 的支撑高高悬于总 目标 上 ； 念层面上 ， 观 科学 教 育工作者受 到理性科 学文 化 的影 响 ， 以将科 学本 质 难 教育转 向现实 。这些困境促使我们 不得不 对科学本 质
１２ 我 国科 学课程 标 准 中的科 学本质观 ．
我 国科学
课程标准 （ ７～９年 级） 中明确 指 出， 学课程建立在 以 科 下对科学本质认 识 的基础 上 ， 引导学生逐 步认 识科 要
学的本 质。其 中所 包含 的科学 本质 内容包括 Ｊ① 自 ： 然界是有规律 的 ， 种规 律是 可 以被认 识的 。科 学是 这 认识 自然界最 有效 的途 径 。科学 知识反映 了人类对 自 然本质的认 识 ， 自然 现 象具 有 解 释 和预 见 的功 能。 对
可验证性是科学与伪科学 的重要 区别之一 。科学 强调
和尊重事实对 科学理 论 的检验 ； 科学 活动应 当促 进 ④
社会 的进步 ， 并将 受到科 学道 德 和社会 一般道 德 的双 重约束 。
诸 四海皆准而必 须步 步遵循 的科 学方 法 ； 科 学企 图 ④
解释 自然现象 ； ⑤定 律 和理论 在科学 活动 中扮 演不 同 的角色 ， 因此 ， 即使 不 断有新 增加 的证据 支持 ， 论仍 理 然是不会变 成定 律的 ； ⑥来 自各 文化 的人们 共 同为科
科学本质教学的路径及建议
科学本质教学的路径及建议科学本质教学是一种以发现和探究为中心的教学方法，旨在帮助学生深入了解科学概念和原理，并培养他们的科学思维和问题解决能力。
以下是一些关于科学本质教学的路径和建议。
1. 建立学生的基础科学知识：在进行科学本质教学之前，学生应该具备基本的科学知识。
教师可以通过课堂讲解、阅读材料或视频进行基础知识的传授和学习。
2. 设计引导学生探究的问题：科学本质教学强调学生的探究和发现，教师应该设计一些能够激发学生兴趣和思考的问题。
这些问题可以是基于实际情境的，也可以是基于学生已有的知识结构的。
3. 提供实际的实验和观察机会：科学本质教学强调学生通过实际的实验和观察来获取知识和经验。
教师应该提供一些实际的实验和观察机会，让学生亲身体验科学的过程。
4. 培养学生的科学思维能力：科学本质教学旨在培养学生的科学思维能力，包括观察、提问、假设、设计实验、收集数据、分析数据、得出结论等。
教师可以通过引导学生思考和解决问题的方式来培养他们的科学思维能力。
5. 鼓励学生合作学习：科学本质教学注重学生之间的合作学习和交流。
教师可以组织学生合作完成实验和观察任务，并鼓励他们分享和讨论自己的发现和理解。
6. 提供及时的反馈和指导：在学生进行实验和观察的过程中，教师应该提供及时的反馈和指导。
这样可以帮助学生及时纠正错误，加深对科学概念和原理的理解。
7. 总结和评价学生的学习成果：学生完成实验和观察之后，教师应该帮助他们总结和评价学习成果。
这包括对实验结果的解释和理解，以及对科学概念和原理的应用和扩展。
科学本质教学是一种以发现和探究为中心的教学方法，可以帮助学生深入了解科学概念和原理，并培养他们的科学思维和问题解决能力。
教师在教学过程中应该注重培养学生的基础科学知识、设计引导学生探究的问题、提供实际的实验和观察机会、培养学生的科学思维能力、鼓励学生合作学习、提供及时的反馈和指导，并对学生的学习成果进行总结和评价。
体现科学本质的原始物理问题教学设计——以“水银体温计”原始问题为例
表 １汞 、 酒精 、 煤油的物理性质
水银 密度Ｊ ， （ ｍ３ ） 比热容 Ｃ （ Ｊ ／ ｇ ％）
凝 固点 （ ℃）
酒精 ． １
— ． ４ ７ — ． ｒ ． ３ ０ ）
三、 提 出新的解释
铝粉形成 铝汞齐 ，避 免液体 汞蒸发 进入人 体或 污
染环境．
五、 练 习
练习包括物理知识和科学本质两种类型． 其 中 第１ 题考查 学生对新科学技术 的认识 ， 以及对权威 的态度． 另外两题主要考查运用物理知识解决实 际
问题的能力 ．
演示水银 和酒精 或煤油 在相 同规 格细玻 璃管
Ａ Ｖ 、 Ｔ ， ， 、 ｃ ， 分别是煤油的体积变化量 、 体膨胀系数 、
密度 和比热．
通， 尽量使气 态水银散 发 出去 ； 将掉落 出来 的水银
收集起来 ， 然后再加 一些硫粉 或铝粉 ． 硫 和水银 反
应生成稳定 的硫化汞 （ Ｈ ｇ＋Ｓ— Ｈ ｇ Ｓ ） ， 汞 能溶解
题可以采取一些方法加 以避免． 水银被密封在玻璃管 中， 正确使用不会 对人体 造成 伤 害 ． 万一 打 碎 体温 计 ， 要 保 持 房 间 空气 流
量、 体 膨胀 系数 、 密度 和 比热． Ａ Ｖ 、 ： ： 、 ｃ ： 分 别是
酒 精 的体 积 变 化 量 、 体 膨 胀 系数 、 密度和 比热．
引入浸润 与不浸润概 念加 以解 释． 可见 ， 使 用水银
的主要原因是水银不容易黏在玻璃壁上 （ 不浸润 ） ， 能够在玻璃 管 内“ 自如 ” 伸缩 ． 虽然在 相 同条 件下 ， 水银 热胀冷 缩 比煤油 、 酒精小 ， 但是 它和玻 璃之 间 不浸 润 ， 灵 敏度反 而更高 ．
体现科学本质的科学教学——基于HPS的视角
体现科学本质的科学教学——基于HPS的视角导言科学作为一种精确而系统的知识体系，通过观察、试验和推理等方法，不息揭示自然界的规律，推动着人类社会的进步和进步。
而科学教学作为科学的传承和应用的重要环节，要求将科学的思维方式和科学的精神传递给同砚，培育他们的科学素养和创新能力。
本文将以历史哲学社会（HPS）的视角，探讨体现科学本质的科学教学的重要性和方法。
一、HPS及其在科学教学中的意义HPS即历史哲学社会，是探究科学进步和科学知识体系的学科领域。
HPS通过对科学历史、科学哲学和科学社会学等方面的探究，援助同砚理解科学进步的历史背景、科学理论的建立过程以及科学与社会的互动干系。
将HPS引入科学教学中，有助于同砚深度了解科学的本质，培育科学思维和科学精神。
1.1 援助同砚理解科学的历史背景科学的进步是一个渐进的过程，每一个科学理论的产生都有其特定的历史背景和进步过程。
通过HPS的视角，老师可以向同砚介绍科学理论的历史背景，如达尔文的进化论、爱因斯坦的相对论等，援助同砚理解科学思想的起源和演进，以及科学理论的进步是符合人类熟识规律的必定结果。
1.2 培育同砚的科学思维科学思维是科学教育的核心目标之一。
科学思维强调观察、试验、提出假设、验证假设和推理等重要的科学活动过程。
通过HPS的视角，老师可以引导同砚沉思科学问题的形成和解决过程，培育同砚的观察力、试验设计能力和逻辑思维能力，培育他们主动沉思和解决问题的能力。
1.3 引导同砚熟识科学与社会的互动干系科学与社会的互动干系是科学进步的重要因素。
科学知识的应用和社会影响是科学价值的体现。
通过HPS的视角，老师可以引导同砚沉思科学在社会进步中的作用，如科学对经济进步、环境保卫、医疗健康等方面的影响。
同时，老师还可以让同砚了解科学的价值裁定和伦理问题，引导他们沉思科学应用的限制和义务。
二、体现科学本质的科学教学方法为了体现科学的本质和培育同砚的科学素养，科学教学需要接受一些特定的方法。
创新科学实验教学 体现科学本质学习
如 通过 实验 探 究 获 得 了 物态 变 化 的 规 律 后 ， 发 启 学 生 进 行 创 新 联 想 ： 如 你 是 一 位 建 筑 师 ， 如何 运 假 你
用 所 学 的 科 学 知 识 使 你 们 的 居 室 一 年 四季 保 持 舒 适
的温 度 呢？
左 手定 则 根 据 通 电 导体 在 磁 场 中受 力方 向去 判 别 ： 利
在科 学 实 验 教 学 中 ， 果 能 巧 妙 地运 用 学 生 身 边 如
的 一 些 学 习 、 活 用 品 甚 至 自己 的 身 体 等 进 行 实 验 ， 生
它 比“ 正规 实 验 ” 富有 亲 切 感 ， 贴 近 学 生 的 生 活 更 更
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
精 神 ．科学 教 材 中探 究 实 验 已明 最增加 ． 且 演 示 实 而
分 ； 托 生活 经 验 ， 用 身边 之 物 ； 视科 学 实验 结 论 的 应 用 与延 伸 ； 依 巧 重 一个 科 学 规 律 可 用 多个 实验 来 探 究 ． 个 或 一套 器 材 可 探 究 多个 科 学规 律 ： 一 开展 形 式 多样 的
课 外 活 动 ： 结创 新 实验 和 科 学 探 究 方法 等 ． 总
【 关
键
词 ｌ 科 学 实 验 ； 验创 新 ； 学本 质 实 科 【 献标 识码 】 Ａ 文 【 章编 号 】 １０ — ８ ９ ２ １ ）２ ０６ — ２ 文 ０ ７ ４ ９ （０ １０ — ０ ６ ０
【 图分 类 号 】 Ｇ ３ ． 中 ６ ３７
实 验 创新 教学 为 学 生 开 辟探 究 空 间 。 能给 学 生 一
的理 解 ， 而且 思 维 能 力 和 科 学素 养在 不 断 提 高
营造能体现科学本质的课堂小学科学课教学体会
营造能体现科学本质的课堂小学科学课教学体会营造能体现科学本质的课堂小学科学课教学体会达尔文说：“科学就是整理事实，从中发现规律，做出结论。
”《辞海》说：“科学是运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质的规律的知识体系。
”对科学的定义，各家有各家的说法，但大意都是一致的：发现未知的事实，经过严密逻辑论证，概括出各种事物的本质及运动规律。
关键词：事实、规律。
科学的本质如此，那么在小学科学课堂上，对学生进行科学的启蒙教育，也应该让课堂体现出“科学味”。
科学课，要有实证意识。
科学求真，需要实事求是的态度，所以科学课上，要关注学生实证意识的培养。
什么是实证呢？实证，就是在科学探究过程中，收集的数据、证据以及作出的解释、结论都要以事实为依据，是真实的，经得起反复论证的，让孩子树立以事实为依据的意识，也就是实证意识。
《导体和绝缘体》一课，实证的意识其实是贯穿全篇的，比如：讨论生活中一些行为是否有用电安全隐患，摒弃了教材上的卡通图片，转而提供实景的照片：衣服晾电线上、电线密集区放风筝等，而且还链接了一个新闻网页，报道少年电线下垂钓触电身亡的案例。
这些实景图片昭示了这些行为的真实性，使课堂的讨论更有现实意义，更有警示作用。
再比如本节课中材料的设置，也在为学生实证意识的培养营造氛围。
铁尺故意准备了不同的类型：5把无油漆涂层的，2把有油漆图层，其中一把是全新的、油漆涂层完全覆盖的，另一把是用旧的，油漆涂层有剥落的。
这样的设置在课上制造了小小的风波：实验前大家都预测铁尺能导电，大部分小组检测结果也都印证了这一点，有一个小组检测结果“异常”了，男孩带着不确定的口吻向大家汇报：我们的铁尺不导电。
这应该也是需要小小的勇气的：是不是我们实验没有做对呢？要不要站起来说？如果到后来发现是我们实验错误，那不是很丢脸吗……我想，能够大胆说出不同声音的同学，这首先就是值得肯定的，是要鼓励的，如实汇报和记录实验中的现象和数据，这就是实证。
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体现科学本质的科学教学
【摘要】：科学本质是科学素养的核心内涵之一,如何提升学生对科学本质的理解已成为国际科学教育改革关注的焦点话题之一。
伴随着科学本质的提出与研究,HPS得以提出与引以关注,并彰显于提升科学本质研究过程中。
但是,尽管科学本质与HPS的提出有将近百年的历史,国内(大陆)学界对其关注与研究较少,表现为对如何提升学生科学本质系统研究的缺失,表现为对如何基于HPS视角提升科学本质理解研究的漠然。
因此,本论文将研究聚焦于如何提升学生的科学本质理解之问题,通过追溯国际关于科学本质研究的脉络与方法,梳理了以HPS 视角提升学生科学本质理解的研究路径与方法论基础。
厘清了科学哲学与科学本质、科学史与科学本质、科学社会学与科学本质及HPS、STS、SSI与科学本质的关系,考察了各国科学教育课程标准(纲要、指引)与科学教材中呈现的科学本质与HPS,为本研究开展的可能性提供证据。
继而系统地阐述了科学本质目标的表述、科学教学内容的HPS 架构、科学本质教学模式、教学方法等,科学教师利用其科学本质理解与科学本质学科教学知识实现科学本质概念的教学转换。
本论文共分六章展开研究：第一章为引言部分,主要介绍了“体现科学本质的科学教学——基于HPS的视角”这一课题的背景、意义与论文框架。
第二章追溯了国际科学本质研究的历史,梳理了科学本质研究的四大方面,即科学本质内涵的界定与研究；促进科学本质理解的教学策略之研究；HPS促进学生科学本质理解之研究；学生科学本质理解之评价
与实证研究。
阐释了HPS促进学生科学本质理解的研究状况,为当前国内(大陆)的相关研究提供启示与借鉴,从而明晰本研究的路径。
第三章从科学史的典型主题与科学本质的特定要义两个层面阐述了科学史有助于科学本质理解。
以科学哲学的历史发展映射了科学本质内涵的演变与发展,概括了科学哲学的核心问题及科学本质教学寓意。
从科学社会学的视角探析了科学本质的内涵(特别是科学与社会的关系),指出了科学大战的根源在于科学观的差异。
基于科学史的发展进路及应用于科学教育改革之反思,在梳理HPS与STS教育、SSI的关系中明晰科学本质理解的多维视角。
第四章通过分析各国科学教育文件中的HPS与科学本质,借以第三届国际数学与科学教育调查分析结果与各学者对科学教材的HPS分析,阐述各国科学教材中的HPS与科学本质,为基于HPS视角的科学本质教学开展提供可能性支持。
第五章主要涉及科学本质教学目标与教学内容,基于对科学史与科学本质不同学段之需求分析,指出当前科学本质教学目标预设中存在的问题,结合具体的案例明确科学本质教学目标的显性表述与HPS分析。
对于科学本质教学内容,提出从两方面进行HPS架构,可以是针对科学本质的特定要义(科学的相对性、科学定律与科学理论的区分),寻找教材中与其对应的主题内容提出架构；也可以是选择教材中某一主题(例如元素周期表与周期律),提出该主题的HPS架构,呈现科学本质要义。
第六章主要涉及科学本质教学过程,分别从教学模式与教学方法两个层面阐述。
结合具体实例,从理论基础、目标、实现条件、操作程序等提出了科学本质教学的“科学-探究”教学模式与基于实验辐射发展
的教学模式。
继而,提出了融入HPS开展科学本质教学的教学方法,包括历史个案研究方法(以单摆为例)、“历史-探究”方法(以卢瑟福原子核式结构与光的折射为例)、类比方法(以卢瑟福原子核式结构为例)。
因而,第五章与第六章的论述构成了整个科学本质教学。
有效科学本质教学的实现,离不开科学教师对科学本质概念的转化。
科学教师的科学本质观与科学本质学科教学知识是完成这一转化的必要条件。
因而,第七章基于学科教学知识(PCK)的几种典型观点,建构了科学本质学科教学知识,指出科学教师的科学本质观是关键部分之一,也是当前科学教师的专业知识与专业能力的缺失。
继而基于HPS的方法,以“科学思想史”的教学与科学本质的明示进行了实践论证,一方面视为教师获取科学本质概念转化能力的有效途径,另一方面作为基于HPS视角促进科学本质理解的力证。
结语基于对论文研究结果的总结,提出了研究过程中的不足,也是对本研究的反思与展望。
【关键词】：科学本质HPS科学史科学哲学科学社会学科学教学学科教学知识科学本质学科教学知识
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：G301
【目录】：摘要6-8Abstract8-21第1章引论21-361.1问题的缘起21-301.1.1科学本质显性时代的到来21-231.1.2我国学生的科学技术观之比较与反思23-271.1.3HPS价值在国际科学本质教学研究中的彰显27-301.2研究的问题、意义与创新30-321.2.1研究的问题301.2.2研究的意义30-321.2.3研究的创新321.3研究设计与论文架构32-341.4概念界定与假设34-36第2章HPS促进学生科学本质理解的研究路径与反思36-722.1科学本质内涵的界定与研究37-432.2促进科学本质理解的教学策略之研究43-502.3以HPS促进学生科学本质理解之研究50-622.3.1从科学史走向HPS50-512.3.2融入科学史对科学本质理解的价值体现51-532.3.3融入科学史于科学教学以促进科学本质理解的研究过程53-552.3.4融入科学史以促进科学本质理解的教学方法或模式55-592.3.5其人与其思想——HPS融入科学教学的代表人物59-612.3.6HPS研究组织的形成及运行61-622.4科学本质理解之评价研究62-672.5我国(大陆)科学本质研究67-722.5.1我国(大陆)科学本质研究现状67-702.5.2启示与借鉴70-72第3章理解科学本质的多维视角72-1323.1科学史与科学本质理解72-873.1.1能量守恒定律的发现及科学本质探析73-773.1.2光的本性之争及科学本质寓意77-813.1.3科学的主观性81-843.1.4科学定律与科学理论的区别84-873.2科学哲学与科学本质理解87-1053.2.1科学哲学的历史发展87-953.2.2科学哲学的核心问题(科学合理性、科学发现模式)及科学本质教学寓意95-1053.3科学社会学与科学本质105-1163.3.1科学社会学与科学史、科学哲学的关系105-1103.3.2从科学社会学的视角认
识科学的社会本质110-1163.4科学本质的多维理解——兼谈HPS、STS与SSI的关系116-1323.4.1HPS与科学本质理解117-1223.4.2科学本质的多维理解——HPS、STS教育与SSI的关系认识122-132第4章科学教育中的科学本质与HPS132-1614.1科学教育标准中的科学本质与HPS133-1494.1.1美国《国家科学教育标准》与2061计划中的科学本质与HPS134-1374.1.2英国国家课程标准中的科学本质与HPS137-1394.1.3澳大利CSFII与维多利亚科学核心学习标准中的科学本质与HPS139-1424.1.4台湾九年一贯”自然与生活科技”课程纲要中的科学本质与HPS142-1434.1.5香港科学教育领域中的科学本质与HPS分析143-1464.1.6大陆科学课程标准中的科学本质与HPS分析146-1494.2科学教材中的科学本质与HPS149-1614.2.1从第三届国际数学与科学研究(TIMSS)看教材中的科学本质与HPS151-1524.2.2国外学者们对科学教材中的科学本质与科学史的分析152-1564.2.3我国(大陆)科学教材中的科学本质与HPS分析156-161第5章科学本质教学内容161-1905.1科学本质教学目标的表述161-1725.1.1科学本质与科学史的不同需求161-1645.1.2当前科学本质教学目标预设中存在的问题164-1665.1.3科学本质教学目标表述——案例剖析166-1725.2科学本质教学中的HPS架构172-1905.2.1不同科学本质要义的HPS架构172-1805.2.2基于主题内容的HPS架构——以元素周期表与周期律为例180-190第6章科学本质教学过程190-2416.1科学本质教学模式190-2106.1.1”历史-探究”教学模式191-2036.1.2基于科学史实验发展的教学模式203-2106.2基于HPS的科学教学方法210-2416.2.1历
史个案研究210-2236.2.2历史-探究方法223-2296.2.3以类比方法进行科学本质教学229-2386.2.4科学写作238-241第7章科学本质教学知识及其发展241-2617.1科学本质学科教学知识(PCKforNOS)241-2477.1.1学科教学知识241-2447.1.2科学本质学科教学知识244-2477.2科学教师的NOS及其提升之实证研究247-2617.2.1研究过程与方法247-2487.2.2数据与资料分析248-2597.2.3探讨与结论259-261第8章结论与反思261-2678.1研究的主要结论261-2648.1.1学生需要发展的科学本质的内涵与科学本质理解261-2628.1.2以HPS视角开展科学本质教学的可能性2628.1.3以HPS融入开展科学本质教学262-2638.1.4实现有效科学本质教学的必然因素——科学本质教学知识及教师的NOS理解与发展263-2648.2反思与展望264-267附录267-277附录1:ROSE项目中关于学生科学技术观的调查(中英文调查问卷)267-269附录2:2061计划中的科学本质相关图(科学探索中的证据与推理,科学调查)269-271附录3:科学教师的“科学本质观”前后测问卷271-274附录4:攻读博士学位期间主持(参与)的课题及教学、科研成果274-277参考文献277-299后记299-300 本论文购买请联系页眉网站。