以“科学史的教学”为载体,促学生“学习力的提升”

2018-05-14 16:51钱国强
学校教育研究 2018年26期
关键词:科学史科学素养科学家

钱国强

一、教学困惑

科学并不是简单地对自然规律加以揭示,更重要的是找到研究自然规律的方法。科学史教学不是简单得让学生记住这段历史和结论,而是要将探究性学习的教学方法整合其中,让学生沿着科学家的脚步,体验科学家发现问题、解决问题、深化认识的过程和坚持不懈的探索精神。

但在实际教学中,笔者却发现了不少问题。学生往往更喜欢听老师讲各位科学家背后的故事,缺乏思维过程,难以体会科学家的刻苦钻研精神,科学史的教学仅停留在表面层次上。如何要摆脱单纯的“讲故事”形式?怎样才能真正体现科学史的价值,让学生通过相关的学习,培养科学学习能力和科学探究精神?

二、原因分析

初中科学教材,科学史始终贯穿其中,然而,平时的科学教学中,科学史并没有发挥出其应有的作用,笔者研究发现,产生此现象的原因主要有以下几个方面:

一是教师对科学史在科学课中的作用认知不全、不清,大多数教师在实际教学中仅仅是简单的介绍这些科学史,然后把重点放在结论和客观事实上。这样就会使得学生对现有的公式、结论进行机械式的记忆,导致学习科学兴趣不浓,不了解知识的背景以及生成过程,科学素养较为缺乏。

二是教师对科学史的知识储备不足。俗话说,“要给学生一杯水,教师必备一桶水”。当科学教师本身对科学史的知识储备很少,备课时也不去深究课本以外内容,不了解一个发现、一个理论具体发展的历史,上课的时候就没有足够的底气去指导学生学习相关的内容,甚至有些教师上到相关内容时,以偏概全,没有领悟真正的科学发展史。

三、教学策略

早在19世纪初期,法国实证主义鼻祖孔德提出了一个以实证科学知识为主体的通识教育构想,主张培育科学知识发展的实证取向的通识性人才,因此开启了将科学史应用在通识教育上的先河。

而学生是学习的主体,对于科学史的教学不应只限于教师对教材的合理安排,更应该让学生主动参与。应用科学史可以“改变学生的学习方式,使人人都能参与学习的全过程”。

通过加强对科学史的研究,增强科学教师对科学史教学的意识,找到科学的方法和手段把科学史融入日常的教学内容,下面笔者从几方面挖掘科学史的价值,促学生学习力的提升。

1.激发学生学习的动力

学习动力是指自觉的内在驱动力,主要包括学习需要、学习情感和学习兴趣。适度引入贴近学生认知水平的科学史料,在有限的时间内做到重点突出、点面结合、详略得当,有利于在课堂上尽快地把学生学习的积极性调动起来,吸引学生的注意力,让科学的学习不再是枯燥的说教,不再是机械的模仿,潜移默化地使其学习动力得到加强。

科学史可以为学生“自主探究”的设计提供摹本,来激发学生学习的动力:

对于中学的学生来说,特别是七、八年级的学生,好奇心强,兴趣广泛,乐于动手,但是生活经验和阅历还不够丰富,逻辑思维和想象能力还不够完善,自主探究是难度是很高的,选择一个既有科学性、趣味性,又能展现科学探究思路且基本环节完整的科学探究作为学生学习的摹本,是很不错的方法。

2.维持学生学习的毅力

学习毅力是学习行为的保持因素,在学习力中是一个不可或缺的要素。通过在课堂上重走科学家探究之路,感受科学家发现问题、解决问题、深化认识的过程和不懈努力的精神,打破科学家的神秘感,原汁原味地呈现科学家的思维,让学生觉得科学其实不是那么遥不可及。有了兴趣的激发,方法和能力的指导,同时又鲜活地树立了的学习典范,学生定能将这些都转化为自身学习的内在动力。

科学史可以帮助学生完善对科学本质的认识,来维持学生学习的毅力:科学不仅仅是对所观察到的事实的陈述,还是慢慢地、探究性地从原始材料中提炼出来的知识体系。通过科学史有关内容的介绍,使学生感受到科学是一个开放的、不断发展的系统,在广度和深度上不断发展,而且已有的结论也可能被修正,科学是一个永远不会完结的过程。但是假如离开了具体的事例去讲解这个命题,那么我们教学一定会显得非常的空洞。解决这种问题的途径之一就是借用科学史。

3.提升学生学习的能力

学习能力相对于学习而言,是基础性的智力,是产生学习力的基础因素,是从实践中亲自获取的知识和技能。在科学史的衬托下,知识变得不再刻板和抽象,而是具体和轻松,学会一定的科学思维方法,以解决自身学习、生活中遇到的问题。所以将科学史渗透入教材中,知识就不再是单纯的被动接受,强调寻找证据以及根据证据纠错,更重要的是在课堂中提升学习科学的能力。

科学史可以为学生“穿越历史”再探究提供素材,来提升学生学习的能力:受学校教学条件以及科学研究条件的限制,很多科学研究无法让学生都亲身经历,很多教学内容中蕴含了科学史料,这些正是让学生能够“穿越历史”探究科学的好机会,利用科学史料,让学生能够实现科学探究的再探究过程。但是涉及到相关内容的史料有很多,如何选择和加工这些科学史料,真正体现它们的价值,让学生在整个学习过程中沿着科学家探索的脚步仔细观察,感受科学家巧妙的设计和严密的逻辑思路,并潜移默化为学生自己的科学研究方法,是值得教师反复研究和推敲的。

4.增强学生的科学素养

了解知识的来龙去脉,从一些典型事件中学习前人的科学方法并从中得到启发,不仅能对科学知识的生成过程进行重演,更为重要的是,学生能体会到进行科学研究的思路和方法。同时,学生通过对科学史的了解,可以认同科学知识体系的建立是一个動态的发展过程,从而能够做到大胆质疑、不断开拓创新、形成科学的价值观念,培养良好的科学素养。

学习力的培养是一个长期的过程,它的效果是隐性的,需要两年或三年,甚至更长时间的培养,学生并不能通过几节课的学习就使学习力发生巨大的变化。学习力的培养、科学素养的形成是一个循序渐进的过程,在这个过程中,需要教师和学生不断地付出努力,尤其是教师,要做到脑中有科学史、心中有学生。

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