《科學課程標準》指出,科學價值觀是一個人對待科學事物的最基本看法,包括基本信念和價值取向,它往往以科學精神為載體,決定著一個人的思維活動和外在表現??茖W價值觀強調了客觀認識科學發展的規律和人類認識自然的局限性,提倡探索、質疑、合作、實證等科學精神。
在教科版的科學教材中,透過教材表面的文字,我們讀到了編者對于科學價值觀的關注,承載這些的是大量的活動、事件和人物。尤其是在《地球與宇宙》板塊的學習過程中,折射出的科學精神,讓我們看到了其承載科學價值觀培養的豐富資源。從哥白尼30年如一日的天象觀測,到貝塞爾發現僅為0.31角秒的恒星周年視差,再到布魯諾為了真理葬身火海,先哲們對科學精神的詮釋,是《地球與宇宙》板塊不容忽視的財富,更是培養學生科學價值觀的珍貴素材。
一、在思維的碰撞中,認識科學發展的規律
很多學生都認為現代人比古人要聰明,你看,多少古代人的幻想被現代人實現。然而,牛頓的名言點醒了我們:“我之所以比別人看得更遠,是因為我站在巨人的肩膀上?!睆目茖W的發展史來講,每一項科技的進步,都是站在“科學歷史”這個巨人的肩膀上。
案例:“托勒密是個笨蛋”
在教學五年級下冊《地球的運動》單元中《人類認識地球及其運動的歷史》一課時,有個聲音從角落里傳來:“托勒密是個笨蛋!太陽是恒星那么大,地球比它小了那么多倍,怎么可能大的繞著小的轉呢?”一石激起千層浪,教室頓時亂成了一鍋粥,很顯然贊成他意見的同學不在少數。
教師靈機一動道:“既然那么多同學認為托勒密是笨蛋,那就讓我們來查一查他們的資料,看一看他們笨不笨。”
利用網絡,學生馬上找到了托勒密的資料,他們發現,他是當時很有影響力的天文學家。更讓學生驚訝的是,最初提出“地心說”的希臘人亞里士多德,更是古希臘最博學的人物。
師:“為什么那么博學多才的科學家卻提出那么‘笨’的理論呢?”
師:“讓我們換位思考一下,他們當時觀察天象的條件是怎么樣的?”
學生的思維被點亮了:“哦,他們那時候應該連天文望遠鏡都沒有,都是用肉眼觀測的?!?/p>
師:“是的,雖然托勒密的理論最終被證明是不正確的,但他卻是推動人類‘宇宙觀’不斷前進的推動力,這些也都是他和其他古代科學家的杰出貢獻?!?/p>
通過這樣的思維碰撞,讓學生認識到,科學技術作為特定時代的產物,都具有某一時代的特征,也必然帶有這個時代的局限性?,F代人之所以發現得更多,除了更多的信息攝入,觀察工具的改進之外,更重要的是無數的先哲在科學發展的歷史上所作出的努力。
二、在實驗的探究中,為科學價值觀奠基
1.在過程的實踐中,培養學生的實證精神
近幾年,多起謠言的廣泛傳播,證明了這個時代實證精神的缺失。而一個具備正確科學價值觀的人肯定是一個具有實證精神的人。
在教學《我們來造環形山》一課時,學生根據生活經驗,迅速地作出了“隕石撞擊說”的結論。教師并不作直接肯定,而是讓學生認真分析和概括了月球環形山的特點,結合月球自身的結構特點,讓學生重新提出自己的假設,并設計實驗進行了驗證。讓學生體會到隕石撞擊說相比于火山噴發說和其他學說,更接近于我們看到的現實,但是現在的科學界其實并未對環形山的形成蓋棺定論,因為至今也沒有最直接的證據證明環形山就是隕石撞擊而形成的。科學家同我們一樣,在用各種各樣的證據證明自己的假設,結論必須是各種證據所疊加出的一個結果。
這是一節沒有結論的科學課,卻在過程中讓學生體驗了實證精神的價值。
2.在概念的探索中,培養學生的探索精神
科學史上每一次成功的探索都是從科學家強烈的好奇心和求知欲開始。如牛頓被蘋果砸中想到了地球引力、傅科從擺的偏轉中想到了地球的自轉,但是,如果僅僅只有好奇心,那么他們便不可能有今天的成就。他們的偉大,是他們在探索的過程中保持了他們的好奇心和求知欲,即不畏困難、持之以恒的科學精神。
在執教《地球在公轉嗎》一課時,書上的材料向學生介紹了貝塞爾發現0.31角秒的恒星周年視差。如果教學只進行到這里,那么學生認知的僅僅是一組數據而已。
于是,教師利用課件,模擬了兩顆恒星及在地球上的觀測點,讓學生感受隨著觀測點的位移,以及兩顆恒星間的“距離” 的微妙變化。教師有意放慢播放速度,讓學生在較長時間內完成這一觀察。
學生感受:我們的觀察是在離屏幕幾米的距離,而貝塞爾相當于在寧波雅戈爾體育館(距離學校所在地十六公里)來觀察屏幕上的這兩個圖案;我們的觀察只維持了十分鐘,而貝塞爾完成這一試驗,足足用了一年;我們的觀察僅僅是一個演示實驗,我們知道它有個成功的結果;而貝塞爾是一個嶄新的試驗,他面對的很可能是一個失敗的結果,學生對貝塞爾肅然起敬
偉大的發明家愛迪生有一句名言:“我平生從來沒有做過一次偶然的發明。我的一切發明都是經過深思熟慮,嚴格試驗的結果?!蓖瑯樱恳粋€科學家看似大海拾貝般不經意的發現,背后卻是他們孜孜不倦、持之以恒的探索精神。
三、在科普讀物的熏陶中,點燃科學精神的火種
《地球與宇宙》板塊中教材所能記載的僅僅是對地球與宇宙概念的初步認知,它為學生揭開的僅僅是這個龐大體系中的冰山一角。學生對于地球和宇宙的更多認識往往是通過課外科普讀物來實現的,幸運的是,現在有很多以《地球與宇宙》內容為背景的科普作品,比如《太空知識三千問》《地球的故事》等。它們不僅為我們的孩子清晰地勾勒了這個世界的容貌,更是在字里行間內化了科學精神的灌輸。
科普讀物的價值并不局限于揭示原理、告知結論,還能從故事的主人公身上體會到那種勇于探索、不斷求知的科學精神。比如凡爾納的《太陽歷險記》中那36個不同種族的人們,隨著那顆彗星在太陽系漫游的故事,他們同舟共濟戰勝了太空中的種種困難,最終重返地球。故事中所展示的人類探索未知的勇氣和天文知識的介紹一起相得益彰,讓學生經歷了科學知識和科學精神的雙重洗禮。這樣的科普讀物還有很多,比如《征服月亮的人們》《地心歷險記》等。
不僅僅是科普讀物的主人公可以成為榜樣,有時候,科普讀物的作者本身便是一個傳奇。如撰寫《時間簡史》的霍金,霍金的魅力不僅在于他是一個充滿傳奇色彩的物理天才,也因為他是一個令人折服的生活強者。他不斷求索的科學精神和勇敢頑強的人格力量深深地吸引了每一個知道他的人。
學生科學價值觀的培養是一個長期積淀的過程,要把它當做一種有意識的教學活動來加以對待,這樣,既能激發和堅定學生對未知領域的探索欲望,同時也能進一步促進科學概念的形成,從而為樹立正確的價值觀打下良好的基礎。?