摘 要:幫助學(xué)生發(fā)展較全面而準(zhǔn)確的科學(xué)本質(zhì)觀是科學(xué)教育的根本目標(biāo)之一。具體在充分體驗中構(gòu)建科學(xué)知識體系,在充分體驗中實施科學(xué)探究活動,在充分體驗中領(lǐng)悟科學(xué)的開放系統(tǒng)
關(guān)鍵詞:科學(xué)課程;本質(zhì)教育;體驗
新修訂的初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出初中科學(xué)課程是體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的課程?!翱茖W(xué)課程是建立在對科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識的基礎(chǔ)上,它應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識科學(xué)的本質(zhì)”。所以,幫助學(xué)生發(fā)展較全面而準(zhǔn)確的科學(xué)本質(zhì)觀是科學(xué)教育的根本目標(biāo)之一。在科學(xué)教學(xué)過程中必須滲透科學(xué)本質(zhì)教育。
一、在充分體驗中構(gòu)建科學(xué)知識體系
科學(xué)知識的形成是一個不斷修正、不斷深入,以逐步逼近客觀存在的過程。個體的創(chuàng)新知識只有充分接受集體的評議、判斷、篩選后,才可能有選擇地被接納為共識而成為集體知識。
在“力的存在”教學(xué)片斷中,為了讓學(xué)生在充分體驗的基礎(chǔ)上構(gòu)建知識體系,設(shè)計了如下教學(xué)程序:
1.創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)提出問題
(1)生活化的情境:舉重比賽、拔河比賽、騎自行車等生活中有力存在的現(xiàn)象。
(2)引導(dǎo)提出問題:
問題1:什么是力?
問題2:力是怎樣產(chǎn)生的?
問題3:力的作用是否一定要通過物體之間的相互接觸而產(chǎn)生?
問題4:力的大小能比較嗎?
問題5:力的作用效果有什么?
問題6:力的作用是相互的嗎?
問題7:施力物體是受力物體嗎?
2.有效體驗,構(gòu)建知識體系
(1)有效體驗活動:進(jìn)行推門、拉椅子、提書包、壓書等體驗活動。
繼續(xù)討論:在推土機(jī)推土、牽引車?yán)收宪嚒⑵鹬貦C(jī)提貨物、壓路機(jī)壓路等過程中,提出問題1:什么物體施加了力?什么物體受到力?
(2)歸納小結(jié):力是物體對物體的作用,當(dāng)物體間發(fā)生相互作用時就產(chǎn)生了力。
問題2:沒有物體,能產(chǎn)生力嗎?
(3)交流:力不能脫離物體單獨存在;每個力都對應(yīng)兩個物體:一個物體施加力,叫做施力物體;另一個物體受到力,叫做受力物體。
問題3:互相不接觸的兩個物體間能產(chǎn)生力的作用嗎?
(4)實驗體驗:磁鐵吸引鐵釘
問題4:相互接觸的兩個物體間一定有力的作用嗎?
(5)體驗活動:互相接觸而不發(fā)生力的作用。
(6)歸納小結(jié):相互接觸的兩個物體間不一定有力的作用。相互不接觸的兩個物體間也可能有力的作用。
(7)構(gòu)建知識體系:
二、在充分體驗中實施科學(xué)探究活動
科學(xué)是以多樣統(tǒng)一的自然界為研究對象的探究活動,是建立在證據(jù)和理性思維的基礎(chǔ)上的,其基本動力是人類的好奇心和求知欲以及經(jīng)濟(jì)與技術(shù)發(fā)展的需求。科學(xué)探究是創(chuàng)造性思維活動、實驗活動和邏輯推理交互作用的過程,往往需要經(jīng)過多次循環(huán),不斷有新的發(fā)現(xiàn)和問題,在解決這些問題的過程中推動科學(xué)的發(fā)展。
在實驗探究過程中,受諸多因素的影響,偶爾會出現(xiàn)實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)、實驗結(jié)論與實驗預(yù)期不相符。此時如果教師能加以引導(dǎo),利用教師或?qū)W生的實驗誤差來讓學(xué)生探究,激發(fā)學(xué)生思考實驗數(shù)據(jù)不符的原因并提出相關(guān)的問題。也可以通過成功的實驗組和沒有成功的實驗組進(jìn)行討論,碰撞出思維的火花,讓成功的實驗組的同學(xué)體會到實驗操作可能會出現(xiàn)的問題,讓沒有成功的實驗組理解實驗誤差的本質(zhì),從而在問題的探究過程中滲透科學(xué)本質(zhì)觀的教育。
【實驗探究案例】:物質(zhì)升高的溫度與哪些因素有關(guān)?
【教材實驗】:教材是提供如左下圖的實驗方案
【學(xué)生試做】:實驗難以成功
【分析敗因】:就如何保證讓兩個不同的燒杯獲得相同的熱量時,教材強(qiáng)調(diào)提供兩個相同的酒精燈、火焰相同、鐵圈的高度相等、石棉網(wǎng)相同等,但事實上要做到這一點是很難的,顯然教材所設(shè)計的實驗要求有點過于牽強(qiáng)。
【提出方案】:此時就可以讓學(xué)生分組討論,對教材中的實驗進(jìn)行探究,形成解決問題的方案。有些討論組通過討論設(shè)計了如右下圖所示的實驗方案,由此可見學(xué)生的思維能力是無窮的,我們敢于質(zhì)疑教材,敢于提出問題。
三、在充分體驗中領(lǐng)悟科學(xué)的開放系統(tǒng)
科學(xué)是一個開放的系統(tǒng)??茖W(xué)知識具有相對的穩(wěn)定性并不斷發(fā)展和進(jìn)步,它不是絕對真理,只能在一定的條件與范圍內(nèi)適用,也不能解決所有的問題。可驗證性是科學(xué)知識的重要特征,科學(xué)強(qiáng)調(diào)和尊重經(jīng)驗事實對科學(xué)理論的檢驗。
在用大氣壓解釋生活現(xiàn)象——用吸管喝飲料時,幾乎全部的學(xué)生會認(rèn)為飲料之所以進(jìn)入口內(nèi),是嘴巴吸力的作用,而并未意識到這是大氣壓強(qiáng)作用的結(jié)果。為此,教學(xué)設(shè)計為在課前準(zhǔn)備了兩個清潔的錐形瓶,一個裝滿飲料,另一個裝上大半杯飲料,都塞上穿有硬質(zhì)玻璃管的橡皮塞,上課時指定一位公認(rèn)的力氣較大的男生來吸裝滿飲料的一瓶,另一瓶請一個女生進(jìn)行實驗,結(jié)果多次實驗發(fā)現(xiàn),女生很輕松用吸管喝到進(jìn)料,男生費了很大的勁也沒喝到。這時我打開男生的橡皮塞,再用吸管去吸,飲料很容易被吸出。通過這兩種情形的對比,學(xué)生可以確認(rèn),飲料進(jìn)入口中,關(guān)鍵不是吸力,進(jìn)而提問:“飲料進(jìn)入口中是什么在起作用呢?”“尾部未切割的田螺,我們?yōu)槭裁礋o法吸出螺肉?”把難以理解的問題簡單明了化。
四、在充分體驗中滲透科學(xué)思想教育
科學(xué)思想是人們揭示客觀世界奧秘,獲得新知識、探索真理的工具??茖W(xué)方法是科學(xué)思想的具體表現(xiàn)??茖W(xué)方法是獲得經(jīng)驗材料或科學(xué)事實的一般方法,如觀察法、實驗法、調(diào)查法、測量法等,也是對經(jīng)驗、事實進(jìn)行思維加工的一般方法,包括分析、綜合、歸納、演繹、類比、假設(shè)等邏輯推理方法。在教學(xué)中,教師必須重視對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育,學(xué)生只有熟練掌握和靈活運用各種科學(xué)方法,才會有新的發(fā)現(xiàn),有新的成就。因此我們在傳授知識的同時,更重要的是傳授獲得知識的方法,以便學(xué)生在今后生活中能主動地獲取新知識,培養(yǎng)學(xué)生的能力。古人云:授人以魚供一飯之需,教人以漁,則終身受益無窮。因此,在科學(xué)教學(xué)中要設(shè)計合理的方法,讓學(xué)生在科學(xué)方法的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)問題意識。在任何一個教學(xué)過程中,都應(yīng)該也必須滲透類比、歸納、演繹等科學(xué)思想與方法。
總之,作為教育者,我們需要思索如何有效地促進(jìn)學(xué)生形成良好的科學(xué)本質(zhì)觀。由于教師無法教給學(xué)生連自己也不懂的東西,所以這里有一個重要的前提,就是教師應(yīng)該對科學(xué)本質(zhì)的各個方面有盡量充分而準(zhǔn)確的理解。但是僅僅這樣是不夠的,教師還應(yīng)該能夠應(yīng)用一些課堂教學(xué)方法,把對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識和理解轉(zhuǎn)化為合適的課堂實踐行為,從而引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識科學(xué)的本質(zhì)。只有在教學(xué)中高度重視科學(xué)本質(zhì)觀教育,才能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
(作者單位 浙江省武義實驗中學(xué))