初中科学学科知识

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇初中科学学科知识范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

初中科学学科知识范文第1篇

【关键词】尝试教学 初中化学 科普类教学

随着课改的深入，现代学校教学模式已从以教为主向以学为主转化。尝试教学法属于“认知――发现”模式，自20世纪60年代开始酝酿思考，到80年代正式启动教学实验，邱学华老师对“尝试教学”进行了长达五十多年的研究与实践。从“学生能够在尝试中学习”到“学生能尝试、尝试能成功、成功能创新”观点的提出，尝试教学从无到有，从实验到理论，在中小学产生了重要影响。

九年级化学是学生化学学习的启蒙阶段，教学内容及方式却多种多样，尤其是科普类课型，教师容易将其上成科普介绍，学生感觉无趣从而丧失学习兴趣。想改变学生的学习现状，则必须优化学生的学习方式，优化教师的教学方式。尝试法教学在数学领域中获得了良好的效果，在化学科普类教学中是否适用？本文就结合尝试法研究课《化学与材料》来探讨尝试教学法在初中化学科普性知识教学类型中的实效性。

一、公开课《化学与材料》的教学设计与过程

【课前预习】

【课堂教学】

1.交流课前预习

2.设计情境，学生尝试解决生活中的五项选择：

选择一： 碗的选择――瓷碗、不锈钢碗、塑料碗；选择二： 塑料袋的选择――聚乙烯材质、聚氯乙烯材质；选择三：桌脚垫的选择――纤维型、橡胶型、塑料型；选择四： 布料、被子的选择――羊毛、棉、纤维；选择五：洗涤剂的选择――普通洗衣粉、羊毛专用洗涤剂。

通过尝试分析，了解各大材料的优缺点以及使用的注意事项。

3.出示衣服的标牌，各种成分的出现引出复合材料，学生尝试分析复合材料出现的必要性。结合图片，发现生活中的各种复合材料。

二、公开课《化学与材料》教学后的实效性调查

1.学生方面：

（1）第二天课堂上对学生掌握知识情况进行摸底：82%的学生完全掌握，16%的学生基本掌握，2%的学生略有遗忘。对各材料的区分和检验，掌握程度比另一个寻常教学班高出35个百分点。

（2）学生谈课堂的感觉：

学生甲：这课堂有意思，内容都来自生活，不枯燥。

学生乙：不错，没多花时间在死的知识上，大家分析得都很有劲。

2.同行的评价：很好，书本上一眼能找到看到的知识没花时间，课堂深刻地挖掘了化学内涵，有化学味，学生课堂表现也很精彩。

本节课实效性结论：省时、实用、高效，学生学习分析能力有所增长，学习兴趣加大，符合课改要求，达到了减负增效。

三、用尝试教学法开展科普类化学知识教学的一些体会与反思

《化学与材料》的教学是成功的，我认为尝试教学法在这类课型中要成功必须做到以下几点：

1.利用生活创设尝试情境，激发学生学习兴趣。心理学认为，真正的学习应发生在有意义的情境中。化学知识来源于生活，因此，利用学生在日常生活中常见的物质创设尝试情境，有利于提高学生的尝试情绪。

本课中就是利用学生生活中最常见的碗、塑料袋、桌脚垫、被子、洗涤剂等物质展开，让学生有亲切感、熟悉感，从而勇于分析、敢于交流。

2.储备基本知识，提供尝试条件。教学中，教师要为学生分析问题、解决问题提供足够的条件：（1）要让学生储备书本中浅显的知识，有知识可依；（2）课堂上要尽可能减少对学生的束缚，给学生充足的时间进行探索、讨论，有时间可用；（3）教师时刻关注学生的讨论，如若出现阻碍、分析片面等情况，可适当做出引导。

课前预习很重要，要有的放矢，目标明确。学生在课前将浅显的知识掌握，才能在课堂利用这些知识进行探讨。

3.创立合作尝试小组，提供尝试分析氛围。 学生之间的相互作用对学习具有积极的促进作用，应该给每一个学生参与交流的机会，让他们相互学习、帮助。小组合作是一种必然的选择，不同的学生会从不同的视角来认识同一现象，经过讨论，大家各抒己见，学生之间和谐融洽的平等关系以及学习时的合作能力也会得到一定的发展。

本课中涉及物品的选择，不同的家庭有不同的选择，选择的依据也不尽相同，这样，小组合作才会出现多种选择，学生也会有话可说、敢说，才会更深入地分析原因，找寻各材料的优缺点。

初中科学学科知识范文第2篇

关键词：初中信息科技;育人价值

初中信息科技学科的教学，是让学生能够掌握信息科技的基本概念、基本技能和基本方法，能够正确理解、选择并有效利用信息技术，来提高学习、研究、交流的效率，发展思维，学会学习，逐步养成在信息社会生活中应有的正确态度、情感价值观和社会责任感。但在实践教学中发现，较难落实让学生“养成在信息社会中应有的正确态度、情感价值观和社会责任感”。本文主要根据教学实践，重新理解信息科技课程在当前社会时代背景下的育人价值，梳理教学中在育人方面存在的不足及现状分析，通过教学实践进行探索与研究。

一、初中信息科技学科育人价值的现状分析

学生进入初中后，他们思维的独立性和批判性会有显著发展，不满足于简单的说教和现成的结论，但由于还不成熟，容易固执和偏激。所以在教学中要找到、找准育人的实践方法，就需要对当前教学中存在的问题进行深入分析和研究，才能够根据初中学生的心理特点“对症下药”，提升初中信息科技学科教育质量，培养学生信息素养。

（一）教学内容与形式影响了学生学习兴趣;（二）教学观念影响了学生对新技术探究与适应能力;（三）教学重点和学习评价影响了学生获取信息和鉴别信息能力;（四）教师引导影响了学生在开放环境下自我约束能力。

二、初中信息科技学科育人价值的实践探索

在教学实践中，根据学情需要进行不断探索，一方面，以情感、态度与价值观教学目标为导向，设计好教学目标，深入挖掘教材中的育人潜在点，实现情感、态度与价值观的自然流露;另一方面，在教学中，应根据不同的上课类型，要充分挖掘知识内涵，能创设不同主题情境，贴近学生生活，增强不同课型的课堂教学德育感染力。

（一）以育人目标为导向，有效设计并落实 “情感、态度与价值观”目标

情感、态度与价值观既是学生学习的动力因素，影响着学生对科学学习的投入、过程与效果，又是科学教育的目标。只有设计好、落实好“情感、态度与价值观”目标，才能改变学生的思想行为倾向，激发他们的学习兴趣。

1.情感态度价值观目标的达成具有习得性和渗透性

情感态度与价值领域的内容标准常常用“体验、意识”等词语来描述、表示这些标准的习得性和渗透性，即教师不能把这些内容标准像知识技能领域的内容标准一样，通过讲解、演示、作业、考试等方式直接“教”给学生，而必须通过创设各种各样的活动，让学生在参与这些活动中，产生体验，获得感悟，养成态度，内化成价值观。通过学习，感悟到肥胖的危害性，提高健康意识，弘扬热爱生命、积极向上的生活态度。

2.情感态度价值观目标的达成具有积累性和渐进性

情感态度与价值观领域的内容标准达成过程是一个积累和渐进过程，一个从量变到质变的过程。对活动中的体现和感悟，有些学生当场感受到，并有所表示。也有些学生当场并没有马上感受到，也没有什么明显的表示，而是作为一种潜在的体验和感悟，暂时积存在他们心中;随着学习的进程，这种积存不断积累，到一定程度就会从量变到质变，产生顿悟并表示出来。

3.情感态度价值观目标的达成具有整体性和完整性

情感态度与价值观内容标准的体现应该是整体的、完整的。不能苟求每一个教学过程、每一个学习单元都有完整的体现，应在整个教材实施和教学过程中渗透性，渐进性地体现内容标准。

（二）依据不同课型，充分挖掘知识内涵，增强课堂教学德育感染力

1.新授课――教材知识点与育人点要有机结合起来

在信息科技学科新授课教学中需要自己挖掘 “育人点”，所以，课前认真备课，整合教材资源，才能在课堂知识的教学中，实现情感、态度和价值观的自然流露，潜移默化，以提高育人的功能。

在教学过程中应逐步深入，适度分层，使育人目标具体化 。课堂教学应根据不同层次学生的水平和教学目标，对教材内容作相关的调整和细化，根据学生的认知规律，设计具有具体性和层次性的育人目标，增强教育内容的可操作性。细化育人目标，实现有效的育人教育，不仅达到课堂教学目标，而且对学生思想产生深刻的触动。

2.综合实践课――适时变化教学方法，选择合适主题，增强学科育人感染力

信息科技学科的综合实践课常常利用项目主题来实施教学，以巩固和掌握前期新授课中所学的知识与技能，项目主题的选用应尊重学生主体，关注现实社会生活，关注家庭生活，关注校园生活，教给学生有血有肉的知识，不仅引起他们情感的共鸣，并在此基础上实现态度、价值观的培养和同化。适时的引导学生从现实生活走向课本知识，又从课本知识反馈向社会。

项目活动的实施应创设情境，增强艺术性和感染力。以直观的感性材料引出项目主题，在实施中既能增加学生经验，又可变单调说理为探究学习。创设这样的情境是为了增强艺术性和感染力，促使学生能主动表达思想、积极抒感的目的。

3.复习课――需求分析，满足学习需要，阳光评价激发学习动力

初中科学学科知识范文第3篇

关键词：初中科学；电学知识；控制变量法

在对某个物理量与多种因素的关系或者某个物理问题进行研究的时候，每次对其中的一个因素进行改动，使其他因素保持不变，对该因素与实际研究的物理问题之间的关系进行分析，这样就能够很好地转化该问题的难易程度，并且更好地解决问题。

1 初中科学中物理部分教学的现状分析

在新课改不断推行的今天，我国目前传统的初中科学物理部分教学模式实现了较大的转变，但是在实际的教学过程中仍然存在着较多的问题：首先，缺乏充足的教学硬件设施，很难将一些物理实验完成。其次，现在很多初中学生都具有比较少的自主学习时间，在学校课程安排非常多的情况下，学生普遍面对着较大的学习压力，在物理自主学习中缺少足够的时间。最后，由于受到应试教育的影响，物理教学中存在着较多的问题，不能够充分地达到物理教学的教育目标[1]。

2 控制变量法简介

所谓的控制变量法主要是指对影响问题的主要因素进行尝试考虑，并且具备对变量进行控制的初步意识。在物理学科中存在着数量众多的多样性问题，而这些多样性问题都是由很多因素组成的。通过这些问题能够让学生产生深层次的体会，除了主要因素之外，这些多样性问题往往很少会受到其他因素的影响[2]。

3 在初中科学知识中控制变量法的具体应用

3.1 在分析探究电流和电阻关系时运用控制变量法

①在分析探究电流和电阻关系时运用控制变量法：首先，要准备好滑动变阻器、电压表、电流表等相关的实验仪器；其次，要将与之相对应的电路图表画出来，该电路图表示意图见图1。

以电路图表为根据对具体的实物图进行连接，随后将开关断开，随后使滑动变阻器接入最大值，仔细地检查电路，在确定其没有任何问题之后将开关闭上。随后放入第一个电阻R，调节滑动变阻器，对此时的电压和电流进行读数，并且将读数的记录工作做好。紧接着，选择电阻R1取代电阻R，同时电压保持不变，对滑动变阻器进行再次调节，将此时的电流读出，并且进行记录。通过这种方式就能够将电阻和电流之间的关系得出：电流和电阻在保持电压不变的情况下成反比的关系。

②在分析探究电阻和电压关系时运用控制变量法。在进行该实验的时候仍然采用图1作为例子，并且选择与上述实验相同的实验器材。以电路图表为根据对实物进行连接，将开关断开，在确定其没有任何问题之后将开关合上。随后放入第一个电阻R，调节滑动变阻器，同时保持电流不变，对此时的电压进行读数，并且将读数的记录工作做好。选择电阻R1取代电阻R，同时电流保持不变，对此时的电压进行读数。通过这种方式就能够将电压和电阻之间的关系得出：电压和电阻在保持电流不变的情况下成正比的关系。③在分析探究电流和电压关系时运用控制变量法：在进行该实验的时候仍然采用图1作为例子，并且选择与上述实验相同的实验器材。以电路图表为根据对实物进行连接，将开关断开，使此时的电阻值保持不变，在确定其没有任何问题之后将开关合上，对此时的电压和电流进行读数。接下来对电路的电压进行调节，并且使电阻保持不变，将此时的电流数读出。通过这种方式就能够将电压和电流之间的关系得出：在保持电阻不变的情况下，电压越小，电流就越大；电压越大，电流就会越小。

3.2 在动态电路难点问题的解决中运用控制变量法

在图2的电路示意图中在向左移动滑动变阻器的滑片时，电压表和电流表的读数会出现怎样的变化。

通过控制变量的问题解决方法，使I、R两者中的一个因素保持不变，只对另外一个因素进行变化。电流I在该电路中必然会出现变化，因此要立足于定值电阻R着手解决问题。电流I在电路中变大之后，保持R不变，这时候通过欧姆定律我们可以发现，R两端的电压UR就会出现变大的情况。在保持电源电压不变的情况下，UR会出现变大的情况，UC则会相应变小。在电学中该电路属于一个非常典型的电路，而且该题目衍生出了很多中考题目。学生在对该电路进行分析的时候往往感到非常的困难，因此在答题的时候具有较低的准确率[3]。学生在向左移动滑片的时候，很容易判断电流I在电路中的变化和电阻 Rc的变化，但是很难判断UR、UC的变化。通过这种方式能够让学生将正确的分析方法掌握住，这样就能够通过控制变量法将难点问题很好地解决掉。

4 结语

作为非常重要的一种科学研究方式，控制变量法在物理中的运用具有十分重要的作用，其能够有效地帮助学生将物理学习中遇到的各种难题很好地解决掉，并且让学生在学习物理电学知识的过程中学会对控制变量法的灵活运用，因此能够极大地提升学生的思维能力和动手能力。

参考文献：

初中科学学科知识范文第4篇

关键词 课堂教学 方法 有效性

中图分类号：G633.51 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2016）01-0026-02

当今世界国与国间的竞争异常激烈，其竞争的根本就是人才与科技的竞争。为提升我国的国际竞争力，我国实施了科教兴国战略，推行了新一轮的基础课程改革，以新的理念指导教育教学活动，重建学校课程。历史学科是反映过去的客观事实，而这种客观事实既不能重演也不能通过实践去感知，学生感觉与现实相差太远、乏味单调，教师教学达不到预期效果，出现教学低效甚至无效的局面。如何提升中学历史学科课堂教学的有效性，本人通过多年的教学实践，总结了几点粗浅之见。

一、利用多媒体实现历史课的再现教学，让教学更形象、直观，激发学生学习的积极主动性

多媒体教学更加符合历史学科过去性的特点。历史作为人类社会发展全部的过去，记载人类过去的斗争、挫折、胜利的历程。历史学科特点的突出性在于它具有过去性、具体性、综合性。历史学科与中学其它学科相比，有自己独特的特点。由于历史知识的过去性，人们无法再次去经历、去体验。我们只能凭借前人遗留下来的间接的历史材料去想象历史、认识历史和理解历史，这对初中生来说是一件困难的事情，初中学生一般年龄结构大致在13-15周岁，处于生长发展时期。而初中学生知识结构还不丰富，接受能力还处于感性认识的时期，认识方法上还需要更多形象直观。对任何现象追求新奇，直接经验少，抽象思维不足，虽然空间知觉方面抽象性有所增强，但仍离不开直观表象的支持，特别是对于较为复杂的抽象关系的理解，更需形象具体。运用多媒体课件教学，会增强教学的直观性，就会将过去的历史现象或历史事件展示得清晰、直观。例如将历史文物或历史遗址摄制成录像片或拍成照片，录像片以视频采集的形式转化为数字电影模式的文件，照片也可以扫描成各种图片文件，再根据需要进行编辑，加之教师的艺术性加工，形成具有系统性的课件。在讲《》时，我制作了一个电脑课件。搜集了很多有关的历史图片，并配以文字说明。还配了若隐若现的背景音乐，以烘托气氛。最令学生震撼的是我剪辑了电影《》中的片断，血淋淋的场面让学生无比悲愤，很多学生甚至义愤填膺，握紧了他们的小拳头。此时，不用我过多讲述，学生自然明白了是日本军国主义犯下的滔天罪行，也明白了落后就要挨打的道理，从而达到了本课的思想教育目标。

二、利用历史活动课的开展提高课堂教学的有效性

（1）通过开展历史活动课来促使学生抓好“基础课”这个源头之水，提高课堂教学的有效性。任何实践活动的开展都离不开基础的知识作为指导。换句话说，一定的知识和技能是开展实践活动的前提和条件。历史活动课是以学生的直接体验为主，是一门实践性很强的非课程教学形式，其与历史课程教学的最大区别在于：历史课程教学侧重于知识的传授，而历史活动课侧重于能力的培养，着重培养学生的主体意识、实践意识、合作意识、创造意识和学习能力、动手能力、交往能力、创造能力，发展学生的个性特长。作为实践性很强的历史活动课强调的是：学生积极地、主动地参加各种实践活动，在活动中主动地发现问题，自主地钻研问题，创造性地解决问题。而且，一切实践活动的开展必须要有扎实的基本功作为保障，也就是我们通常所说的 “基础知识、基本技能、基本能力和基本观点”，离开了这“四基”，历史活动课必将是“无本之木”“无源之水”。一个人的知识主要来源于间接经验，这也是人类文化得以延续和发展的重要原因。历史的特殊性在于其过去性和不可重演性，不可能去亲自体验一番。作为基础的历史知识的掌握，依然是要通过课程教学这种传统的教学模式来完成。那么，我们如何在历史课程教学中贯彻“四基”教学？面对着纷繁复杂，浩如烟海的历史知识，我认为可以让学生先抓住五个”w”， what， when， where， who， why”，也就是“什么、什么时候、什么地点、谁、为什么”，把握这“五个”历史要素，而这正好可以通过活动课让学生自主地去发现和钻研问题。建立在这个基础上的历史活动课也就能生动活泼而又丰富多彩地顺利开展起来。把历史课程教学和历史活动课教学有机地结合起来，学生的综合素质和能力必将会有一个很大的提高，从而完成和实现我们历史教学的目标和任务。

（2）通过历史活动课明确学生“主角”地位，提高学生积极性和主动性，以便提高课堂教学的有效性。活动课程强调学生是教育和学习的中心，强调发挥学生自身的主动和创造精神，注意学生的自我组织和互相启发。如果我们把历史活动课比喻成一幕话剧的话，里面的全部“演员”都是学生，他们之间的互相配合和角色的发挥是整个话剧成功的关键。因此，他们是整个话剧的主角。虽然说教师的导演地位不容忽视，但教师所起的作用也只是诱导、引导和宏观上的指导而已。通过历史活动课才能更突出学生的“主角”地位。历史活动课当中，如何突出学生的“主角”地位，是提高课堂教学有效性的关键，首先要大力提倡学生成为学习的主人，活动的内容、形式，要从学生的实际出发，尽量满足和适应学生的个性特点、知识水平、兴趣爱好等方面的要求。其次，实行激励机制，要鼓励学生大胆实践、独立思考和自我创造，使他们在历史活动课这一广阔的天地里，充分施展个人才能，自由飞翔。再有，活动课中要实行“无统一的标准答案”评价方法，倡导创新和“百花齐放，百家争鸣”，只有这样才能保障学生的“主角”地位的实现，才能更好的达到教学效果。

三、在历史课堂教学中贯彻“爱国主义”的主线，激发学生积极性和热情，提高课堂有效性

历史课堂教学的一条重要原则就是要实施爱国主义教育，可以说历史课堂是实施爱国主义教育的“试验场”和“检验地”。通过历史课堂教学，对学生进行爱国主义教育，也是提高本民族素质的一条重要途径。我们的国家是世界四大文明古国之一，其悠久的历史和灿烂的文化，足以使每位炎黄子孙为之骄傲和自豪。但是爱国主义思想和情感并不是天生就有的，是需要教育和感知形成的；要我们的学生去领略万里长城的雄伟，秦始皇兵马俑的威严，故宫的悠远、深邃，都江堰的千秋泽被，三峡工程之壮观恢弘，读万卷书，行万里路。这对于大多数中学生来说其可行性很小，但如果能从我们身边的、具体的资源中找到爱国主义材料，其可行性就大了许多，并且有血有肉。苏联著名教育家加里宁认为：“关于爱国主义教育，是从深入认识自己的家乡开始的”，这就为我们的历史课堂提供了一个方向和线索。历史课堂通过对乡土史发展的认识和理解，掌握历史跳动的脉搏，使学生认识到故乡的祖祖辈辈，父老乡亲和各族各地的人民一样，共同创造中华民族悠久而灿烂的文化作出了卓越贡献，使学生从热爱自己的故乡的一山一水，一景一物和古往今来的父老乡亲入手，升华至热爱伟大祖国和各族人民，从而，激发学生学习历史的积极性和热情，提高历史课堂教学的有效性，实现历史课程教学的爱国主义教育功能。历史课堂教学中如何贯彻爱国主义主线呢？可参考以下措施。

其一，要求学生对故乡的某个历史遗迹，或文化留存进行考察，并在此基础上进行总结。

初中科学学科知识范文第5篇

关键词: 科学史 初中科学教学 教育价值 教学应用

一、科学史在初中科学教学中所起的作用和必要性

科学史是研究科学发生发展的历史,它以其独特的研究视角成为科学教育的一种非常宝贵的教育资源。其教育价值已逐渐受到各国科学教育界的普遍重视,并成为国际科学教育改革的一种重要的发展趋势。

《科学(7―9年级)课程标准》指出:“科学课程以提高每个学生的科学素养为总目标。”此目标体现在科学课程内容的五大领域中,分别为:“科学探究(过程、方法与能力),生命科学,物质科学,地球、宇宙和空间科学,科学、技术与社会的关系。”在现有的课程教材和实际的教学过程中,第二、第三、第四领域是显性和到位的,也引起师生们足够的重视,而第一、第五领域明显是以综合为特色和要求的,其内容均渗透于其他三个领域中。

在“全面提高每一个学生的科学素养”作为科学课程的基本理念的指导下,《标准》明确突出了科学史在科学课程中的地位和作用。然而,许多教师对科学史的教育价值的认识还是存在着诸多的偏差和不足,而且在具体的实施过程中,也存在着许多误区。如对科学史的教育仅简单地理解为对科学史事实的记诵教育,而没有将科学史所蕴涵的理性精神与求真意识、批判精神与创新意识渗透其中;没有通过科学史的再现让学生逐渐领悟科学的本质、科学内含的人性、科学的方法与科学的精神等。而这些方法与精神和科学知识一样是构成学生科学素养不可或缺的重要组成部分。因此,我们在教学过程中引入科学史,应打破历史事实的硬壳,充分展现科学史内在的价值。

二、重视新课程标准理念,充分利用科学史教育价值

1.以史激趣,引发学生持久的学习兴趣。

学习兴趣是学生获取知识的内在动力,是学习过程顺利而有效进行的心理条件。只有当学生对学习对象有了浓厚的兴趣,才能表现出学习的自觉性、主动性,才能以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。

学习卵生动物时,介绍爱迪生坐鸡窝“孵蛋”的故事;在学习光学初步知识时,介绍少年时代的爱因斯坦陷入“追光”问题的深思,等等。这样寓史于教、史教相融的教学形式,不仅可以增加课堂的趣味性,而且可以让学生认识到科学家幼年时的“幼稚”,不再认为科学是从一些天才的头脑里蹦出来的,从而拉近学生与科学家的距离,激发学生探究客观世界的浓厚兴趣。在教学实践中长期坚持将科学史渗透到课堂中,对促进学生产生稳定而持久的学习兴趣有着积极的推动作用。

2.以史为证,感悟知识曲折的形成过程。

当然,在科学教学中渗透科学史,不是为了给科学知识裹上一层“糖衣”,增加学习科学的趣味性,而应该让学生感悟科学发展的曲折历程。

在学生学习原子结构模型时,可结合课本材料,突出介绍道尔顿的“实心球模型”汤姆森的“西瓜模型”卢瑟福发现原子核波尔提出“行星轨道模型”现代的“电子云模型”夸克的发现近两百年的科学研究历程,使学生领会到科学发现有时是几代科学家锲而不舍、接力棒式长期研究的结果。同时让学生体会到科学是特定时代或特定条件下科学研究活动的产物,处在不断变化发展和成熟的过程中,科学理论具有相对性,也让学生领悟到科学家们对真理的追求与执着,领悟到科学探究的艰辛与曲折。

3.以史立范,培养学生基本的科学方法。

在学生学习《神奇的激素》这一节内容时,让学生体验达尔文、温特等科学家对植物向光性现象建立的合理假说,对实验的精妙设计,对实验结果的科学解释,之后再让学生运用科学家的研究方法,自己重复达尔文实验。这样将科学方法与科学史紧密地融合在一起,使学生既了解科学家是怎么做的,又学会自己应该如何去做,使科学方法的教育更具有操作性,让学生在“像科学家那样进行探究”的过程中,更能体会到成功的自豪感,从而提升他们自觉掌握科学方法的积极性。

4.以史提能,提高学生的探究能力。

科学史也是科学方法的历史,科学史一再证明,科学家之所以能取得成功,往往与他们运用了正确的研究方法有关。许多科学家都摸索出一套适合自己的思维方式。如伽利略开创性地运用定量描述与实验研究相结合的方法;电磁感应定律的发现者法拉第认为表达物理思想的最好方式是构造相应的物理图像;而建立经典电磁学理论的麦克斯韦则认为数学公式才能最深刻地表达事物的本质;爱因斯坦善于通过直觉思维洞察事物的本质,并用探索性演绎方法构造理论体系,等等。教师在教学中应充分把科学巨匠们独到的科学思想和研究方法渗透到知识传授中,从而培养学生思维的灵活性和变通性。

5.以史作鉴,培养学生博大的人文精神。

人文精神是人类在对自身的认识、自身的发展和自身的完善过程中形成的,并规范和约束着人类自身的各种活动,表现为人生观和价值观。人文精神的核心是“爱”,热爱科学,热爱科学事业,热爱祖国,热爱人类社会。单纯通过科学理论知识的学习,学生并不能知道创造这些科学理论的科学家的人格魅力,而科学史正是超越了科学理论知识的这一局限,展示了科学家们的人文形象,使学生能够从科学前辈那里汲取精神营养,领悟人文精神的内涵。

科学发展的历史并非一帆风顺,科学史上的巨匠们也并非个个光明磊落。当科学成果落在心术不正的科学家手中时,社会、对于整个人类来说,就是一场灾难。

三、初中《科学》教学中科学史的教育价值与教学应用的思考

科学史是研究科学发生发展的历史,它以其独特的研究视角成为科学教育的一种非常宝贵的教育资源。其教育价值已逐渐受到各国科学教育界的普遍重视,并成为国际科学教育改革的一种重要的发展趋势。

1.充分挖掘教材所蕴涵的科学史素材,全面提高学生的科学素养。

我国上世纪70年末至80年代初出版的科学教科书,基本上没有科学史的内容。90年代出版的教科书已开始选取一些科学家的事迹作为学生的阅读材料。而《标准》除了进一步突出科学史在科学课程中的地位和作用外,还对科学史进入科学课程的方式作了相应的变化。但对科学史的内容只给出了初步的建议,而没有作出具体的规定。而现行教材中,有关科学史的具体内容也不多。这就给教师留有选材和具体处理的充分余地,同时也要求教师在教学中能深入分析,充分挖掘教材中有关的教学因素,并进行适当的补充和扩展。科学史对提高学生的科学素养的作用主要体现在以下几个方面。

(1)重现科学发展的历史,有助于学生对科学知识的理解。

科学史重现科学产生发展的历史,其中必然涉及基本概念、基本理论等科学知识。但科学史的优势并不在于介绍这些知识,而在于提供科学知识的产生背景,这对于理解和掌握科学知识是十分重要的。如在讲光合作用的概念时,可适当向学生介绍比利时科学家海尔蒙特的小柳树实验和英国科学家普里斯特利的小白鼠实验,帮助学生理解光合作用的原料中有水,产物中有氧气这一结论。

(2)利用科学家的生平事迹,对学生进行科学精神的教育和熏陶。

科学的发展史也是众多科学家不计个人名利,为科学事业贡献毕生精力的奋斗史。“榜样的力量是无穷的”,科学家在追求科学真理的过程中所表现出来的强烈的求知欲和好奇心,尊重事实、严谨求实的科学作风,坚持不懈、锲而不舍的科学态度,不畏强权、坚持真理的献身精神,以及善于听取不同意见、与人合作交流的精神,等等,都强烈地感染着学生,激励着他们努力学习。这些精神也正是科学素养的重要组成部分。教师应广泛收集,因势利导,在潜移默化中给学生以启迪。如达尔文对大自然的热爱和百折不挠、勇往直前的性格;摩尔根由不相信孟德尔学说到改弦易辙,创立基因论所表现出来的求实、公正的科学态度;沃森和克里克密切合作发现DNA双螺旋结构的协作精神;居里夫人在极其艰苦的条件下仍锲而不舍,最终发现了放射性元素镭……这些科学家的生平事迹都是培养学生科学精神的极好素材。

2.科学史的引入应与科学探究式教学相结合。

在教学中引入科学史和探究式教学的目的是相同的,都是让学生在获得知识的过程中得到科学思维方法的训练和科学精神的养成,即希望学生也能像科学家搞研究那样,在教师的引导下进行独立的探究,而不是由教师安排好一切,让学生顺着预定的途径“走”下去,更不是由教师直接告知结论。特别是科学史中一些的经典实验,充分闪耀着科学家的智慧,凝聚着正确的思维方法和独到的研究方法,教师可以引导学生从模仿开始,逐步发展到独立的探究和创新。

如“光合作用的发现史”、“生长素的发现史”中,有许多科学家进行的一系列设计巧妙的实验,是引导学生进行探究的极好素材。在教学中,教师应设置情景,先引导学生自己进行探究,然后与科学家所采用的实验方法进行比较,总结成败得失,从而提高学生提出问题、建立假设、设计实验、收集证据和合作交流等探究能力。实践证明这种方法是有效的。

总之,科学史的教学不应是对科学历史的简单回忆,而是重在展现科学历史事实的内在价值。《标准》强调:“在义务教育阶段的科学课程中引入科学史,主要是作为学生学习科学的一种途径和手段,科学史不应作为新的知识点来考核,其教学效果应当通过学生对相关科学知识的理解、对科学过程与方法的理解,以及学生科学态度、情感与价值观的培养来体现。”只有把握住这点,科学史进入科学课堂才是可能的,也才是有效的。

四、科学史在《科学》中的教育价值

1.能促进学生对科学知识的理解。

在科学学科教学中,我们大多只是把概念、定理、规律的结论告示学生,教学中为提高所谓的“课堂教学效率”,很少介绍这些概念与理论的发展,只是让学生知道如何“灵活”地应用这些知识去解决纸面上的学科问题,学生学的知识相对来说是静止的、孤立的,可以说对知识理解是肤浅的。

2.使科学教学更具有人文精神因素。

被誉为“科学史之父”的乔治・萨顿博士,将科学史视为沟通自然科学与人文学术的最好桥梁。因为科学史关注的焦点就是科学家,在进行某个科学史实教育时,不但牵涉到当时的科学探究,而且必定牵涉到科学家的思想、性格、情趣、生活,必定牵涉到当时的经济、政治、社会环境与学术环境,这就很好地在科学与人文之间架起了沟通的桥梁,使学生在了解科学的发展过程中,认识到科学也是具有思想的、文化的、伦理的,从而更深刻地认识科学的本质。

3.使学生对科学方法有更丰富、更完整的认识,并能使学生对科学方法论有一定的理解。科学的核心是探究,但现在一提到科学探究教学,很多科学学科教师总是认为,就是要多多应用实验或类似科学问题的实际进行教学。但这只是科学过程中的事实证明而己,没有包括科学发现过程哲学思想因素、社会的因素、文化的因素、物质条件的因素、科学伦理的因素,即没有了解科学的真正探究本质,这种科学探究以单纯的实证累积的方式介绍科学知识,会导致学生对科学有简单化的甚至是错误的印象。从科学的发展史来进行教学能使学生从多方面来综合认识科学发现的一般方法。

4.可以激发学生的学习动机,激发学生探究科学的兴趣,使学生具有创新的意识。科学史实充满着科学发现的传奇、科学发现的曲折情节等,如牛顿的苹果、瓦特的水壶盖、法拉第的艰辛、雷利的精细、居里夫人的永不放弃等,这些能使学生对科学产生一种热情,而不是解题的枯燥感。

5.使学生得到情感、意志、价值观上的教育。科学史实较真实地展现了科学发现途径中的科学艰辛,科学家们对科学发明的价值态度,科学家们对荣誉地位的认识,等等,这些无不是对学生情感的一次次洗礼。

科学史作为一门科学,它具有的价值远远不止上述所列,在教育上的价值也远不止上述所举,我们在实际教学要能认识到科学史在科学教育中具有这些功能,而不要简单地把它作为一种只具德育教育功能,抑或只作阅读材料,甚至是忽略它的存在意义。如何实现上述科学史在教育中的价值,正是我们一线的中学科学教师所应该思考的。

五、实行科学史在初中《科学》中的教学应用

1.有机结合,大胆创新――教材资源本身的整合。

阿基米德对浮力原理的发现,本身是“智慧火花”的闪现。在一堂课中,哪怕经教师的再三启发,要让学生在短短的几十分钟内也同样碰撞出这种“火花”,是很难做到的。在教学过程中我把材料进行整合成“戏说阿基米德”,将实验的物块比作阿基米德,将溢水杯比作澡盆,模拟阿基米德的洗澡过程。用话外音让阿基米德反复地问学生:“我浸入水的过程中,水越溢越多,我也越来越感到轻飘飘了,这是为什么?”由此来创设科学巨匠探究问题的情景,呈现给学生,让学生体会浮力与物体排开的水的关系。

2.突破时空,拓展视野――教材资源与网络资源的整合。

利用现代网络资源,让班级中的每位学生参与制作“我的生日与科学史”专题学习栏,让科学家“闯入”学生的生日,让科学事件“走进”学生的生日。虽然,这些科学家学生并不一定熟悉,这些科学事件中所涉及的科学知识和科技成果学生并不一定了解,但通过这一专栏的制作过程,学生在以后学习到相关的知识时,肯定会表现出浓厚的兴趣和更多的情意投入,同时,在生活中肯定会更多地关注科学人物、科技成果和科学事件。组织有兴趣的学生成立学习小组,利用现代网络技术,关注“科学史上的今天”,当“今天”的内容与近期学习或已学知识相关时,以课堂简述或专题学习栏的形式,展示给其他学生。这不仅能使小组中的学生开阔视野,而且能让全体学生更多地了解科学史。

3.触类旁通,相辅相成――教材资源与其他学科的整合。

科学知识是人类文化的一个重要组成部分,科学与其他学科的整合是培养学生科学精神与人文精神相统一的一条途径。既具有科学性又具有人文性的科学史在这一整合过程中扮演着不可或缺的角色。

在社会与历史的课程中,有很多材料都涉及中国的科学史。古代的“四大发明”让学生感到骄傲,近代的科技落后让学生感到耻辱。了解这些历史,不仅对学生进行了一次忧国忧民的爱国主义教育,而且让学生产生了这样的疑问:“古代中国科技的辉煌,为什么传承到近代就变成了落后了呢?”通过社会与历史学科提供的资料与《科学》提供的相关资料的整合,学生组成学习小组,查找中国科学发展史的有关资料,形成专题研究,在追溯与思考中增加了忧患意识,增强了把握科技未来的决心。

参考文献:

[1]蔡石坚.科学史对素质教育的启迪.教学仪器与实验,2001,1.

[2]于颖敏.科学史教育在理科教学中的意义.石油教育,2001,3.

[3]徐宜兰.论中学科学课中科学史的教育价值.山东教育学院学报,2002,2.

[4]中华人民共和国教育部制订.科学(7―9年级)课程标准(实验稿).北京:北京师范大学出版社,2001,7.