初中科學學科知識

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初中科學學科知識范文第1篇

【關鍵詞】嘗試教學 初中化學 科普類教學

隨著課改的深入，現代學校教學模式已從以教為主向以學為主轉化。嘗試教學法屬于“認知――發現”模式，自20世紀60年代開始醞釀思考，到80年代正式啟動教學實驗，邱學華老師對“嘗試教學”進行了長達五十多年的研究與實踐。從“學生能夠在嘗試中學習”到“學生能嘗試、嘗試能成功、成功能創新”觀點的提出，嘗試教學從無到有，從實驗到理論，在中小學產生了重要影響。

九年級化學是學生化學學習的啟蒙階段，教學內容及方式卻多種多樣，尤其是科普類課型，教師容易將其上成科普介紹，學生感覺無趣從而喪失學習興趣。想改變學生的學習現狀，則必須優化學生的學習方式，優化教師的教學方式。嘗試法教學在數學領域中獲得了良好的效果，在化學科普類教學中是否適用？本文就結合嘗試法研究課《化學與材料》來探討嘗試教學法在初中化學科普性知識教學類型中的實效性。

一、公開課《化學與材料》的教學設計與過程

【課前預習】

【課堂教學】

1.交流課前預習

2.設計情境，學生嘗試解決生活中的五項選擇：

選擇一： 碗的選擇――瓷碗、不銹鋼碗、塑料碗；選擇二： 塑料袋的選擇――聚乙烯材質、聚氯乙烯材質；選擇三：桌腳墊的選擇――纖維型、橡膠型、塑料型；選擇四： 布料、被子的選擇――羊毛、棉、纖維；選擇五：洗滌劑的選擇――普通洗衣粉、羊毛專用洗滌劑。

通過嘗試分析，了解各大材料的優缺點以及使用的注意事項。

3.出示衣服的標牌，各種成分的出現引出復合材料，學生嘗試分析復合材料出現的必要性。結合圖片，發現生活中的各種復合材料。

二、公開課《化學與材料》教學后的實效性調查

1.學生方面：

（1）第二天課堂上對學生掌握知識情況進行摸底：82%的學生完全掌握，16%的學生基本掌握，2%的學生略有遺忘。對各材料的區分和檢驗，掌握程度比另一個尋常教學班高出35個百分點。

（2）學生談課堂的感覺：

學生甲：這課堂有意思，內容都來自生活，不枯燥。

學生乙：不錯，沒多花時間在死的知識上，大家分析得都很有勁。

2.同行的評價：很好，書本上一眼能找到看到的知識沒花時間，課堂深刻地挖掘了化學內涵，有化學味，學生課堂表現也很精彩。

本節課實效性結論：省時、實用、高效，學生學習分析能力有所增長，學習興趣加大，符合課改要求，達到了減負增效。

三、用嘗試教學法開展科普類化學知識教學的一些體會與反思

《化學與材料》的教學是成功的，我認為嘗試教學法在這類課型中要成功必須做到以下幾點：

1.利用生活創設嘗試情境，激發學生學習興趣。心理學認為，真正的學習應發生在有意義的情境中。化學知識來源于生活，因此，利用學生在日常生活中常見的物質創設嘗試情境，有利于提高學生的嘗試情緒。

本課中就是利用學生生活中最常見的碗、塑料袋、桌腳墊、被子、洗滌劑等物質展開，讓學生有親切感、熟悉感，從而勇于分析、敢于交流。

2.儲備基本知識，提供嘗試條件。教學中，教師要為學生分析問題、解決問題提供足夠的條件：（1）要讓學生儲備書本中淺顯的知識，有知識可依；（2）課堂上要盡可能減少對學生的束縛，給學生充足的時間進行探索、討論，有時間可用；（3）教師時刻關注學生的討論，如若出現阻礙、分析片面等情況，可適當做出引導。

課前預習很重要，要有的放矢，目標明確。學生在課前將淺顯的知識掌握，才能在課堂利用這些知識進行探討。

3.創立合作嘗試小組，提供嘗試分析氛圍。 學生之間的相互作用對學習具有積極的促進作用，應該給每一個學生參與交流的機會，讓他們相互學習、幫助。小組合作是一種必然的選擇，不同的學生會從不同的視角來認識同一現象，經過討論，大家各抒己見，學生之間和諧融洽的平等關系以及學習時的合作能力也會得到一定的發展。

本課中涉及物品的選擇，不同的家庭有不同的選擇，選擇的依據也不盡相同，這樣，小組合作才會出現多種選擇，學生也會有話可說、敢說，才會更深入地分析原因，找尋各材料的優缺點。

初中科學學科知識范文第2篇

關鍵詞：初中信息科技;育人價值

初中信息科技學科的教學，是讓學生能夠掌握信息科技的基本概念、基本技能和基本方法，能夠正確理解、選擇并有效利用信息技術，來提高學習、研究、交流的效率，發展思維，學會學習，逐步養成在信息社會生活中應有的正確態度、情感價值觀和社會責任感。但在實踐教學中發現，較難落實讓學生“養成在信息社會中應有的正確態度、情感價值觀和社會責任感”。本文主要根據教學實踐，重新理解信息科技課程在當前社會時代背景下的育人價值，梳理教學中在育人方面存在的不足及現狀分析，通過教學實踐進行探索與研究。

一、初中信息科技學科育人價值的現狀分析

學生進入初中后，他們思維的獨立性和批判性會有顯著發展，不滿足于簡單的說教和現成的結論，但由于還不成熟，容易固執和偏激。所以在教學中要找到、找準育人的實踐方法，就需要對當前教學中存在的問題進行深入分析和研究，才能夠根據初中學生的心理特點“對癥下藥”，提升初中信息科技學科教育質量，培養學生信息素養。

（一）教學內容與形式影響了學生學習興趣;（二）教學觀念影響了學生對新技術探究與適應能力;（三）教學重點和學習評價影響了學生獲取信息和鑒別信息能力;（四）教師引導影響了學生在開放環境下自我約束能力。

二、初中信息科技學科育人價值的實踐探索

在教學實踐中，根據學情需要進行不斷探索，一方面，以情感、態度與價值觀教學目標為導向，設計好教學目標，深入挖掘教材中的育人潛在點，實現情感、態度與價值觀的自然流露;另一方面，在教學中，應根據不同的上課類型，要充分挖掘知識內涵，能創設不同主題情境，貼近學生生活，增強不同課型的課堂教學德育感染力。

（一）以育人目標為導向，有效設計并落實 “情感、態度與價值觀”目標

情感、態度與價值觀既是學生學習的動力因素，影響著學生對科學學習的投入、過程與效果，又是科學教育的目標。只有設計好、落實好“情感、態度與價值觀”目標，才能改變學生的思想行為傾向，激發他們的學習興趣。

1.情感態度價值觀目標的達成具有習得性和滲透性

情感態度與價值領域的內容標準常常用“體驗、意識”等詞語來描述、表示這些標準的習得性和滲透性，即教師不能把這些內容標準像知識技能領域的內容標準一樣，通過講解、演示、作業、考試等方式直接“教”給學生，而必須通過創設各種各樣的活動，讓學生在參與這些活動中，產生體驗，獲得感悟，養成態度，內化成價值觀。通過學習，感悟到肥胖的危害性，提高健康意識，弘揚熱愛生命、積極向上的生活態度。

2.情感態度價值觀目標的達成具有積累性和漸進性

情感態度與價值觀領域的內容標準達成過程是一個積累和漸進過程，一個從量變到質變的過程。對活動中的體現和感悟，有些學生當場感受到，并有所表示。也有些學生當場并沒有馬上感受到，也沒有什么明顯的表示，而是作為一種潛在的體驗和感悟，暫時積存在他們心中;隨著學習的進程，這種積存不斷積累，到一定程度就會從量變到質變，產生頓悟并表示出來。

3.情感態度價值觀目標的達成具有整體性和完整性

情感態度與價值觀內容標準的體現應該是整體的、完整的。不能茍求每一個教學過程、每一個學習單元都有完整的體現，應在整個教材實施和教學過程中滲透性，漸進性地體現內容標準。

（二）依據不同課型，充分挖掘知識內涵，增強課堂教學德育感染力

1.新授課――教材知識點與育人點要有機結合起來

在信息科技學科新授課教學中需要自己挖掘 “育人點”，所以，課前認真備課，整合教材資源，才能在課堂知識的教學中，實現情感、態度和價值觀的自然流露，潛移默化，以提高育人的功能。

在教學過程中應逐步深入，適度分層，使育人目標具體化 。課堂教學應根據不同層次學生的水平和教學目標，對教材內容作相關的調整和細化，根據學生的認知規律，設計具有具體性和層次性的育人目標，增強教育內容的可操作性。細化育人目標，實現有效的育人教育，不僅達到課堂教學目標，而且對學生思想產生深刻的觸動。

2.綜合實踐課――適時變化教學方法，選擇合適主題，增強學科育人感染力

信息科技學科的綜合實踐課常常利用項目主題來實施教學，以鞏固和掌握前期新授課中所學的知識與技能，項目主題的選用應尊重學生主體，關注現實社會生活，關注家庭生活，關注校園生活，教給學生有血有肉的知識，不僅引起他們情感的共鳴，并在此基礎上實現態度、價值觀的培養和同化。適時的引導學生從現實生活走向課本知識，又從課本知識反饋向社會。

項目活動的實施應創設情境，增強藝術性和感染力。以直觀的感性材料引出項目主題，在實施中既能增加學生經驗，又可變單調說理為探究學習。創設這樣的情境是為了增強藝術性和感染力，促使學生能主動表達思想、積極抒感的目的。

3.復習課――需求分析，滿足學習需要，陽光評價激發學習動力

初中科學學科知識范文第3篇

關鍵詞：初中科學；電學知識；控制變量法

在對某個物理量與多種因素的關系或者某個物理問題進行研究的時候，每次對其中的一個因素進行改動，使其他因素保持不變，對該因素與實際研究的物理問題之間的關系進行分析，這樣就能夠很好地轉化該問題的難易程度，并且更好地解決問題。

1 初中科學中物理部分教學的現狀分析

在新課改不斷推行的今天，我國目前傳統的初中科學物理部分教學模式實現了較大的轉變，但是在實際的教學過程中仍然存在著較多的問題：首先，缺乏充足的教學硬件設施，很難將一些物理實驗完成。其次，現在很多初中學生都具有比較少的自主學習時間，在學校課程安排非常多的情況下，學生普遍面對著較大的學習壓力，在物理自主學習中缺少足夠的時間。最后，由于受到應試教育的影響，物理教學中存在著較多的問題，不能夠充分地達到物理教學的教育目標[1]。

2 控制變量法簡介

所謂的控制變量法主要是指對影響問題的主要因素進行嘗試考慮，并且具備對變量進行控制的初步意識。在物理學科中存在著數量眾多的多樣性問題，而這些多樣性問題都是由很多因素組成的。通過這些問題能夠讓學生產生深層次的體會，除了主要因素之外，這些多樣性問題往往很少會受到其他因素的影響[2]。

3 在初中科學知識中控制變量法的具體應用

3.1 在分析探究電流和電阻關系時運用控制變量法

①在分析探究電流和電阻關系時運用控制變量法：首先，要準備好滑動變阻器、電壓表、電流表等相關的實驗儀器；其次，要將與之相對應的電路圖表畫出來，該電路圖表示意圖見圖1。

以電路圖表為根據對具體的實物圖進行連接，隨后將開關斷開，隨后使滑動變阻器接入最大值，仔細地檢查電路，在確定其沒有任何問題之后將開關閉上。隨后放入第一個電阻R，調節滑動變阻器，對此時的電壓和電流進行讀數，并且將讀數的記錄工作做好。緊接著，選擇電阻R1取代電阻R，同時電壓保持不變，對滑動變阻器進行再次調節，將此時的電流讀出，并且進行記錄。通過這種方式就能夠將電阻和電流之間的關系得出：電流和電阻在保持電壓不變的情況下成反比的關系。

②在分析探究電阻和電壓關系時運用控制變量法。在進行該實驗的時候仍然采用圖1作為例子，并且選擇與上述實驗相同的實驗器材。以電路圖表為根據對實物進行連接，將開關斷開，在確定其沒有任何問題之后將開關合上。隨后放入第一個電阻R，調節滑動變阻器，同時保持電流不變，對此時的電壓進行讀數，并且將讀數的記錄工作做好。選擇電阻R1取代電阻R，同時電流保持不變，對此時的電壓進行讀數。通過這種方式就能夠將電壓和電阻之間的關系得出：電壓和電阻在保持電流不變的情況下成正比的關系。③在分析探究電流和電壓關系時運用控制變量法：在進行該實驗的時候仍然采用圖1作為例子，并且選擇與上述實驗相同的實驗器材。以電路圖表為根據對實物進行連接，將開關斷開，使此時的電阻值保持不變，在確定其沒有任何問題之后將開關合上，對此時的電壓和電流進行讀數。接下來對電路的電壓進行調節，并且使電阻保持不變，將此時的電流數讀出。通過這種方式就能夠將電壓和電流之間的關系得出：在保持電阻不變的情況下，電壓越小，電流就越大；電壓越大，電流就會越小。

3.2 在動態電路難點問題的解決中運用控制變量法

在圖2的電路示意圖中在向左移動滑動變阻器的滑片時，電壓表和電流表的讀數會出現怎樣的變化。

通過控制變量的問題解決方法，使I、R兩者中的一個因素保持不變，只對另外一個因素進行變化。電流I在該電路中必然會出現變化，因此要立足于定值電阻R著手解決問題。電流I在電路中變大之后，保持R不變，這時候通過歐姆定律我們可以發現，R兩端的電壓UR就會出現變大的情況。在保持電源電壓不變的情況下，UR會出現變大的情況，UC則會相應變小。在電學中該電路屬于一個非常典型的電路，而且該題目衍生出了很多中考題目。學生在對該電路進行分析的時候往往感到非常的困難，因此在答題的時候具有較低的準確率[3]。學生在向左移動滑片的時候，很容易判斷電流I在電路中的變化和電阻 Rc的變化，但是很難判斷UR、UC的變化。通過這種方式能夠讓學生將正確的分析方法掌握住，這樣就能夠通過控制變量法將難點問題很好地解決掉。

4 結語

作為非常重要的一種科學研究方式，控制變量法在物理中的運用具有十分重要的作用，其能夠有效地幫助學生將物理學習中遇到的各種難題很好地解決掉，并且讓學生在學習物理電學知識的過程中學會對控制變量法的靈活運用，因此能夠極大地提升學生的思維能力和動手能力。

參考文獻：

初中科學學科知識范文第4篇

關鍵詞 課堂教學 方法 有效性

中圖分類號：G633.51 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2016）01-0026-02

當今世界國與國間的競爭異常激烈，其競爭的根本就是人才與科技的競爭。為提升我國的國際競爭力，我國實施了科教興國戰略，推行了新一輪的基礎課程改革，以新的理念指導教育教學活動，重建學校課程。歷史學科是反映過去的客觀事實，而這種客觀事實既不能重演也不能通過實踐去感知，學生感覺與現實相差太遠、乏味單調，教師教學達不到預期效果，出現教學低效甚至無效的局面。如何提升中學歷史學科課堂教學的有效性，本人通過多年的教學實踐，總結了幾點粗淺之見。

一、利用多媒體實現歷史課的再現教學，讓教學更形象、直觀，激發學生學習的積極主動性

多媒體教學更加符合歷史學科過去性的特點。歷史作為人類社會發展全部的過去，記載人類過去的斗爭、挫折、勝利的歷程。歷史學科特點的突出性在于它具有過去性、具體性、綜合性。歷史學科與中學其它學科相比，有自己獨特的特點。由于歷史知識的過去性，人們無法再次去經歷、去體驗。我們只能憑借前人遺留下來的間接的歷史材料去想象歷史、認識歷史和理解歷史，這對初中生來說是一件困難的事情，初中學生一般年齡結構大致在13-15周歲，處于生長發展時期。而初中學生知識結構還不豐富，接受能力還處于感性認識的時期，認識方法上還需要更多形象直觀。對任何現象追求新奇，直接經驗少，抽象思維不足，雖然空間知覺方面抽象性有所增強，但仍離不開直觀表象的支持，特別是對于較為復雜的抽象關系的理解，更需形象具體。運用多媒體課件教學，會增強教學的直觀性，就會將過去的歷史現象或歷史事件展示得清晰、直觀。例如將歷史文物或歷史遺址攝制成錄像片或拍成照片，錄像片以視頻采集的形式轉化為數字電影模式的文件，照片也可以掃描成各種圖片文件，再根據需要進行編輯，加之教師的藝術性加工，形成具有系統性的課件。在講《》時，我制作了一個電腦課件。搜集了很多有關的歷史圖片，并配以文字說明。還配了若隱若現的背景音樂，以烘托氣氛。最令學生震撼的是我剪輯了電影《》中的片斷，血淋淋的場面讓學生無比悲憤，很多學生甚至義憤填膺，握緊了他們的小拳頭。此時，不用我過多講述，學生自然明白了是日本軍國主義犯下的滔天罪行，也明白了落后就要挨打的道理，從而達到了本課的思想教育目標。

二、利用歷史活動課的開展提高課堂教學的有效性

（1）通過開展歷史活動課來促使學生抓好“基礎課”這個源頭之水，提高課堂教學的有效性。任何實踐活動的開展都離不開基礎的知識作為指導。換句話說，一定的知識和技能是開展實踐活動的前提和條件。歷史活動課是以學生的直接體驗為主，是一門實踐性很強的非課程教學形式，其與歷史課程教學的最大區別在于：歷史課程教學側重于知識的傳授，而歷史活動課側重于能力的培養，著重培養學生的主體意識、實踐意識、合作意識、創造意識和學習能力、動手能力、交往能力、創造能力，發展學生的個性特長。作為實踐性很強的歷史活動課強調的是：學生積極地、主動地參加各種實踐活動，在活動中主動地發現問題，自主地鉆研問題，創造性地解決問題。而且，一切實踐活動的開展必須要有扎實的基本功作為保障，也就是我們通常所說的 “基礎知識、基本技能、基本能力和基本觀點”，離開了這“四基”，歷史活動課必將是“無本之木”“無源之水”。一個人的知識主要來源于間接經驗，這也是人類文化得以延續和發展的重要原因。歷史的特殊性在于其過去性和不可重演性，不可能去親自體驗一番。作為基礎的歷史知識的掌握，依然是要通過課程教學這種傳統的教學模式來完成。那么，我們如何在歷史課程教學中貫徹“四基”教學？面對著紛繁復雜，浩如煙海的歷史知識，我認為可以讓學生先抓住五個”w”， what， when， where， who， why”，也就是“什么、什么時候、什么地點、誰、為什么”，把握這“五個”歷史要素，而這正好可以通過活動課讓學生自主地去發現和鉆研問題。建立在這個基礎上的歷史活動課也就能生動活潑而又豐富多彩地順利開展起來。把歷史課程教學和歷史活動課教學有機地結合起來，學生的綜合素質和能力必將會有一個很大的提高，從而完成和實現我們歷史教學的目標和任務。

（2）通過歷史活動課明確學生“主角”地位，提高學生積極性和主動性，以便提高課堂教學的有效性。活動課程強調學生是教育和學習的中心，強調發揮學生自身的主動和創造精神，注意學生的自我組織和互相啟發。如果我們把歷史活動課比喻成一幕話劇的話，里面的全部“演員”都是學生，他們之間的互相配合和角色的發揮是整個話劇成功的關鍵。因此，他們是整個話劇的主角。雖然說教師的導演地位不容忽視，但教師所起的作用也只是誘導、引導和宏觀上的指導而已。通過歷史活動課才能更突出學生的“主角”地位。歷史活動課當中，如何突出學生的“主角”地位，是提高課堂教學有效性的關鍵，首先要大力提倡學生成為學習的主人，活動的內容、形式，要從學生的實際出發，盡量滿足和適應學生的個性特點、知識水平、興趣愛好等方面的要求。其次，實行激勵機制，要鼓勵學生大膽實踐、獨立思考和自我創造，使他們在歷史活動課這一廣闊的天地里，充分施展個人才能，自由飛翔。再有，活動課中要實行“無統一的標準答案”評價方法，倡導創新和“百花齊放，百家爭鳴”，只有這樣才能保障學生的“主角”地位的實現，才能更好的達到教學效果。

三、在歷史課堂教學中貫徹“愛國主義”的主線，激發學生積極性和熱情，提高課堂有效性

歷史課堂教學的一條重要原則就是要實施愛國主義教育，可以說歷史課堂是實施愛國主義教育的“試驗場”和“檢驗地”。通過歷史課堂教學，對學生進行愛國主義教育，也是提高本民族素質的一條重要途徑。我們的國家是世界四大文明古國之一，其悠久的歷史和燦爛的文化，足以使每位炎黃子孫為之驕傲和自豪。但是愛國主義思想和情感并不是天生就有的，是需要教育和感知形成的；要我們的學生去領略萬里長城的雄偉，秦始皇兵馬俑的威嚴，故宮的悠遠、深邃，都江堰的千秋澤被，三峽工程之壯觀恢弘，讀萬卷書，行萬里路。這對于大多數中學生來說其可行性很小，但如果能從我們身邊的、具體的資源中找到愛國主義材料，其可行性就大了許多，并且有血有肉。蘇聯著名教育家加里寧認為：“關于愛國主義教育，是從深入認識自己的家鄉開始的”，這就為我們的歷史課堂提供了一個方向和線索。歷史課堂通過對鄉土史發展的認識和理解，掌握歷史跳動的脈搏，使學生認識到故鄉的祖祖輩輩，父老鄉親和各族各地的人民一樣，共同創造中華民族悠久而燦爛的文化作出了卓越貢獻，使學生從熱愛自己的故鄉的一山一水，一景一物和古往今來的父老鄉親入手，升華至熱愛偉大祖國和各族人民，從而，激發學生學習歷史的積極性和熱情，提高歷史課堂教學的有效性，實現歷史課程教學的愛國主義教育功能。歷史課堂教學中如何貫徹愛國主義主線呢？可參考以下措施。

其一，要求學生對故鄉的某個歷史遺跡，或文化留存進行考察，并在此基礎上進行總結。

初中科學學科知識范文第5篇

關鍵詞: 科學史 初中科學教學 教育價值 教學應用

一、科學史在初中科學教學中所起的作用和必要性

科學史是研究科學發生發展的歷史,它以其獨特的研究視角成為科學教育的一種非常寶貴的教育資源。其教育價值已逐漸受到各國科學教育界的普遍重視,并成為國際科學教育改革的一種重要的發展趨勢。

《科學(7―9年級)課程標準》指出:“科學課程以提高每個學生的科學素養為總目標。”此目標體現在科學課程內容的五大領域中,分別為:“科學探究(過程、方法與能力),生命科學,物質科學,地球、宇宙和空間科學,科學、技術與社會的關系。”在現有的課程教材和實際的教學過程中,第二、第三、第四領域是顯性和到位的,也引起師生們足夠的重視,而第一、第五領域明顯是以綜合為特色和要求的,其內容均滲透于其他三個領域中。

在“全面提高每一個學生的科學素養”作為科學課程的基本理念的指導下,《標準》明確突出了科學史在科學課程中的地位和作用。然而,許多教師對科學史的教育價值的認識還是存在著諸多的偏差和不足,而且在具體的實施過程中,也存在著許多誤區。如對科學史的教育僅簡單地理解為對科學史事實的記誦教育,而沒有將科學史所蘊涵的理性精神與求真意識、批判精神與創新意識滲透其中;沒有通過科學史的再現讓學生逐漸領悟科學的本質、科學內含的人性、科學的方法與科學的精神等。而這些方法與精神和科學知識一樣是構成學生科學素養不可或缺的重要組成部分。因此,我們在教學過程中引入科學史,應打破歷史事實的硬殼,充分展現科學史內在的價值。

二、重視新課程標準理念,充分利用科學史教育價值

1.以史激趣,引發學生持久的學習興趣。

學習興趣是學生獲取知識的內在動力,是學習過程順利而有效進行的心理條件。只有當學生對學習對象有了濃厚的興趣,才能表現出學習的自覺性、主動性,才能以頑強毅力去克服學習中遇到的困難。

學習卵生動物時,介紹愛迪生坐雞窩“孵蛋”的故事;在學習光學初步知識時,介紹少年時代的愛因斯坦陷入“追光”問題的深思,等等。這樣寓史于教、史教相融的教學形式,不僅可以增加課堂的趣味性,而且可以讓學生認識到科學家幼年時的“幼稚”,不再認為科學是從一些天才的頭腦里蹦出來的,從而拉近學生與科學家的距離,激發學生探究客觀世界的濃厚興趣。在教學實踐中長期堅持將科學史滲透到課堂中,對促進學生產生穩定而持久的學習興趣有著積極的推動作用。

2.以史為證,感悟知識曲折的形成過程。

當然,在科學教學中滲透科學史,不是為了給科學知識裹上一層“糖衣”,增加學習科學的趣味性,而應該讓學生感悟科學發展的曲折歷程。

在學生學習原子結構模型時,可結合課本材料,突出介紹道爾頓的“實心球模型”湯姆森的“西瓜模型”盧瑟福發現原子核波爾提出“行星軌道模型”現代的“電子云模型”夸克的發現近兩百年的科學研究歷程,使學生領會到科學發現有時是幾代科學家鍥而不舍、接力棒式長期研究的結果。同時讓學生體會到科學是特定時代或特定條件下科學研究活動的產物,處在不斷變化發展和成熟的過程中,科學理論具有相對性,也讓學生領悟到科學家們對真理的追求與執著,領悟到科學探究的艱辛與曲折。

3.以史立范,培養學生基本的科學方法。

在學生學習《神奇的激素》這一節內容時,讓學生體驗達爾文、溫特等科學家對植物向光性現象建立的合理假說,對實驗的精妙設計,對實驗結果的科學解釋,之后再讓學生運用科學家的研究方法,自己重復達爾文實驗。這樣將科學方法與科學史緊密地融合在一起,使學生既了解科學家是怎么做的,又學會自己應該如何去做,使科學方法的教育更具有操作性,讓學生在“像科學家那樣進行探究”的過程中,更能體會到成功的自豪感,從而提升他們自覺掌握科學方法的積極性。

4.以史提能,提高學生的探究能力。

科學史也是科學方法的歷史,科學史一再證明,科學家之所以能取得成功,往往與他們運用了正確的研究方法有關。許多科學家都摸索出一套適合自己的思維方式。如伽利略開創性地運用定量描述與實驗研究相結合的方法;電磁感應定律的發現者法拉第認為表達物理思想的最好方式是構造相應的物理圖像;而建立經典電磁學理論的麥克斯韋則認為數學公式才能最深刻地表達事物的本質;愛因斯坦善于通過直覺思維洞察事物的本質,并用探索性演繹方法構造理論體系,等等。教師在教學中應充分把科學巨匠們獨到的科學思想和研究方法滲透到知識傳授中,從而培養學生思維的靈活性和變通性。

5.以史作鑒,培養學生博大的人文精神。

人文精神是人類在對自身的認識、自身的發展和自身的完善過程中形成的,并規范和約束著人類自身的各種活動,表現為人生觀和價值觀。人文精神的核心是“愛”,熱愛科學,熱愛科學事業,熱愛祖國,熱愛人類社會。單純通過科學理論知識的學習,學生并不能知道創造這些科學理論的科學家的人格魅力,而科學史正是超越了科學理論知識的這一局限,展示了科學家們的人文形象,使學生能夠從科學前輩那里汲取精神營養,領悟人文精神的內涵。

科學發展的歷史并非一帆風順,科學史上的巨匠們也并非個個光明磊落。當科學成果落在心術不正的科學家手中時,社會、對于整個人類來說,就是一場災難。

三、初中《科學》教學中科學史的教育價值與教學應用的思考

科學史是研究科學發生發展的歷史,它以其獨特的研究視角成為科學教育的一種非常寶貴的教育資源。其教育價值已逐漸受到各國科學教育界的普遍重視,并成為國際科學教育改革的一種重要的發展趨勢。

1.充分挖掘教材所蘊涵的科學史素材,全面提高學生的科學素養。

我國上世紀70年末至80年代初出版的科學教科書,基本上沒有科學史的內容。90年代出版的教科書已開始選取一些科學家的事跡作為學生的閱讀材料。而《標準》除了進一步突出科學史在科學課程中的地位和作用外,還對科學史進入科學課程的方式作了相應的變化。但對科學史的內容只給出了初步的建議,而沒有作出具體的規定。而現行教材中,有關科學史的具體內容也不多。這就給教師留有選材和具體處理的充分余地,同時也要求教師在教學中能深入分析,充分挖掘教材中有關的教學因素,并進行適當的補充和擴展。科學史對提高學生的科學素養的作用主要體現在以下幾個方面。

(1)重現科學發展的歷史,有助于學生對科學知識的理解。

科學史重現科學產生發展的歷史,其中必然涉及基本概念、基本理論等科學知識。但科學史的優勢并不在于介紹這些知識,而在于提供科學知識的產生背景,這對于理解和掌握科學知識是十分重要的。如在講光合作用的概念時,可適當向學生介紹比利時科學家海爾蒙特的小柳樹實驗和英國科學家普里斯特利的小白鼠實驗,幫助學生理解光合作用的原料中有水,產物中有氧氣這一結論。

(2)利用科學家的生平事跡,對學生進行科學精神的教育和熏陶。

科學的發展史也是眾多科學家不計個人名利,為科學事業貢獻畢生精力的奮斗史。“榜樣的力量是無窮的”,科學家在追求科學真理的過程中所表現出來的強烈的求知欲和好奇心,尊重事實、嚴謹求實的科學作風,堅持不懈、鍥而不舍的科學態度,不畏強權、堅持真理的獻身精神,以及善于聽取不同意見、與人合作交流的精神,等等,都強烈地感染著學生,激勵著他們努力學習。這些精神也正是科學素養的重要組成部分。教師應廣泛收集,因勢利導,在潛移默化中給學生以啟迪。如達爾文對大自然的熱愛和百折不撓、勇往直前的性格;摩爾根由不相信孟德爾學說到改弦易轍,創立基因論所表現出來的求實、公正的科學態度;沃森和克里克密切合作發現DNA雙螺旋結構的協作精神;居里夫人在極其艱苦的條件下仍鍥而不舍,最終發現了放射性元素鐳……這些科學家的生平事跡都是培養學生科學精神的極好素材。

2.科學史的引入應與科學探究式教學相結合。

在教學中引入科學史和探究式教學的目的是相同的,都是讓學生在獲得知識的過程中得到科學思維方法的訓練和科學精神的養成,即希望學生也能像科學家搞研究那樣,在教師的引導下進行獨立的探究,而不是由教師安排好一切,讓學生順著預定的途徑“走”下去,更不是由教師直接告知結論。特別是科學史中一些的經典實驗,充分閃耀著科學家的智慧,凝聚著正確的思維方法和獨到的研究方法,教師可以引導學生從模仿開始,逐步發展到獨立的探究和創新。

如“光合作用的發現史”、“生長素的發現史”中,有許多科學家進行的一系列設計巧妙的實驗,是引導學生進行探究的極好素材。在教學中,教師應設置情景,先引導學生自己進行探究,然后與科學家所采用的實驗方法進行比較,總結成敗得失,從而提高學生提出問題、建立假設、設計實驗、收集證據和合作交流等探究能力。實踐證明這種方法是有效的。

總之,科學史的教學不應是對科學歷史的簡單回憶,而是重在展現科學歷史事實的內在價值。《標準》強調:“在義務教育階段的科學課程中引入科學史,主要是作為學生學習科學的一種途徑和手段,科學史不應作為新的知識點來考核,其教學效果應當通過學生對相關科學知識的理解、對科學過程與方法的理解,以及學生科學態度、情感與價值觀的培養來體現。”只有把握住這點,科學史進入科學課堂才是可能的,也才是有效的。

四、科學史在《科學》中的教育價值

1.能促進學生對科學知識的理解。

在科學學科教學中,我們大多只是把概念、定理、規律的結論告示學生,教學中為提高所謂的“課堂教學效率”,很少介紹這些概念與理論的發展,只是讓學生知道如何“靈活”地應用這些知識去解決紙面上的學科問題,學生學的知識相對來說是靜止的、孤立的,可以說對知識理解是膚淺的。

2.使科學教學更具有人文精神因素。

被譽為“科學史之父”的喬治?薩頓博士,將科學史視為溝通自然科學與人文學術的最好橋梁。因為科學史關注的焦點就是科學家,在進行某個科學史實教育時,不但牽涉到當時的科學探究,而且必定牽涉到科學家的思想、性格、情趣、生活,必定牽涉到當時的經濟、政治、社會環境與學術環境,這就很好地在科學與人文之間架起了溝通的橋梁,使學生在了解科學的發展過程中,認識到科學也是具有思想的、文化的、倫理的,從而更深刻地認識科學的本質。

3.使學生對科學方法有更豐富、更完整的認識,并能使學生對科學方法論有一定的理解。科學的核心是探究,但現在一提到科學探究教學,很多科學學科教師總是認為,就是要多多應用實驗或類似科學問題的實際進行教學。但這只是科學過程中的事實證明而己,沒有包括科學發現過程哲學思想因素、社會的因素、文化的因素、物質條件的因素、科學倫理的因素,即沒有了解科學的真正探究本質,這種科學探究以單純的實證累積的方式介紹科學知識,會導致學生對科學有簡單化的甚至是錯誤的印象。從科學的發展史來進行教學能使學生從多方面來綜合認識科學發現的一般方法。

4.可以激發學生的學習動機,激發學生探究科學的興趣,使學生具有創新的意識。科學史實充滿著科學發現的傳奇、科學發現的曲折情節等,如牛頓的蘋果、瓦特的水壺蓋、法拉第的艱辛、雷利的精細、居里夫人的永不放棄等,這些能使學生對科學產生一種熱情,而不是解題的枯燥感。

5.使學生得到情感、意志、價值觀上的教育。科學史實較真實地展現了科學發現途徑中的科學艱辛,科學家們對科學發明的價值態度,科學家們對榮譽地位的認識,等等,這些無不是對學生情感的一次次洗禮。

科學史作為一門科學,它具有的價值遠遠不止上述所列,在教育上的價值也遠不止上述所舉,我們在實際教學要能認識到科學史在科學教育中具有這些功能,而不要簡單地把它作為一種只具德育教育功能,抑或只作閱讀材料,甚至是忽略它的存在意義。如何實現上述科學史在教育中的價值,正是我們一線的中學科學教師所應該思考的。

五、實行科學史在初中《科學》中的教學應用

1.有機結合,大膽創新――教材資源本身的整合。

阿基米德對浮力原理的發現,本身是“智慧火花”的閃現。在一堂課中,哪怕經教師的再三啟發,要讓學生在短短的幾十分鐘內也同樣碰撞出這種“火花”,是很難做到的。在教學過程中我把材料進行整合成“戲說阿基米德”,將實驗的物塊比作阿基米德,將溢水杯比作澡盆,模擬阿基米德的洗澡過程。用話外音讓阿基米德反復地問學生:“我浸入水的過程中,水越溢越多,我也越來越感到輕飄飄了,這是為什么?”由此來創設科學巨匠探究問題的情景,呈現給學生,讓學生體會浮力與物體排開的水的關系。

2.突破時空,拓展視野――教材資源與網絡資源的整合。

利用現代網絡資源,讓班級中的每位學生參與制作“我的生日與科學史”專題學習欄,讓科學家“闖入”學生的生日,讓科學事件“走進”學生的生日。雖然,這些科學家學生并不一定熟悉,這些科學事件中所涉及的科學知識和科技成果學生并不一定了解,但通過這一專欄的制作過程,學生在以后學習到相關的知識時,肯定會表現出濃厚的興趣和更多的情意投入,同時,在生活中肯定會更多地關注科學人物、科技成果和科學事件。組織有興趣的學生成立學習小組,利用現代網絡技術,關注“科學史上的今天”,當“今天”的內容與近期學習或已學知識相關時,以課堂簡述或專題學習欄的形式,展示給其他學生。這不僅能使小組中的學生開闊視野,而且能讓全體學生更多地了解科學史。

3.觸類旁通,相輔相成――教材資源與其他學科的整合。

科學知識是人類文化的一個重要組成部分,科學與其他學科的整合是培養學生科學精神與人文精神相統一的一條途徑。既具有科學性又具有人文性的科學史在這一整合過程中扮演著不可或缺的角色。

在社會與歷史的課程中,有很多材料都涉及中國的科學史。古代的“四大發明”讓學生感到驕傲,近代的科技落后讓學生感到恥辱。了解這些歷史,不僅對學生進行了一次憂國憂民的愛國主義教育,而且讓學生產生了這樣的疑問:“古代中國科技的輝煌,為什么傳承到近代就變成了落后了呢?”通過社會與歷史學科提供的資料與《科學》提供的相關資料的整合,學生組成學習小組,查找中國科學發展史的有關資料,形成專題研究,在追溯與思考中增加了憂患意識,增強了把握科技未來的決心。

參考文獻:

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