淺談基于立德樹人的科學(xué)課堂教學(xué)的策略與實(shí)施

吳丹紅

（杭州市安吉路實(shí)驗(yàn)學(xué)校 浙江杭州 310006）

“立德”指樹立道德，“樹人”指培養(yǎng)人才。《左傳》言：“太上有立德，其次有立功，其次有立言。雖久不廢，此謂之三不朽。”可見“立德”居“三不朽”之首。“樹人”須“德教為先”。施教的目的在于把人培育為有高尚道德修養(yǎng)的人，比如熱愛生命，有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，有嚴(yán)密的邏輯思維能力，有正確的價值觀、人生觀、世界觀。每位老師都要負(fù)擔(dān)起立德樹人的責(zé)任，科學(xué)老師也不例外，應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)科特點(diǎn)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識的同時，提升思想品質(zhì)，成為有德行的人。

一、科學(xué)課堂開展以立德樹人為目的的教學(xué)的意義

（一）是當(dāng)今社會的需求，是祖國建設(shè)的需要

當(dāng)前國際形勢風(fēng)云多變，特朗普政府奉行的“美國優(yōu)先”政策使大國關(guān)系發(fā)生深刻變化，競爭面突出，并進(jìn)入深度調(diào)整期。在這種新形勢下，中國與世界的互動日益緊密，世界對中國的關(guān)注和期待更是不斷上升[1]。黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央，要求全面貫徹黨的教育方針，堅(jiān)持教育為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)、為人民服務(wù)，把立德樹人作為教育的根本任務(wù)，培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。

（二）是初中學(xué)生成長的客觀需要

2014 年5 月4 日，習(xí)近平同志在北京大學(xué)考察時指出，青年的價值取向決定了未來整個社會的價值取向，而青年又處在價值觀形成和確立的時期，抓好這一時期的價值觀養(yǎng)成十分重要。這就像穿衣服扣扣子一樣，如果第一粒扣子扣錯了，剩余的扣子都會扣錯。人生的扣子從一開始就要扣好。初中階段，正是學(xué)生塑造其個人性格的良好時期。然而當(dāng)前社會上有一些人的價值觀不正，比如很多人以賺錢為人生的唯一目標(biāo)，以擁有多少錢財(cái)為衡量成功的標(biāo)準(zhǔn)，教育也向急功近利傾斜，以致很多孩子的人生觀、價值觀、世界觀都出現(xiàn)了偏移，他們崇尚各路娛樂明星，幻想著不勞而獲，沒有遠(yuǎn)大的抱負(fù)，沉溺于虛幻世界。教師應(yīng)采取恰當(dāng)?shù)姆绞綆椭鷮W(xué)生，樹立遠(yuǎn)大的理想，明確生而為人的價值，為今后的人生之路打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）是實(shí)施科學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容

首先，科學(xué)是有傳承的，又向未來無限延伸。目前我們教給學(xué)生的是已經(jīng)被前輩科學(xué)家們所證實(shí)的，或是被大多數(shù)人所接受的理論、規(guī)律和事實(shí)。在學(xué)習(xí)這些知識時，知識背后所蘊(yùn)含的價值比知識更重要，因?yàn)檫@些有可能會觸發(fā)學(xué)生的無限創(chuàng)造力，使科學(xué)得以延伸。比如在人類探索宇宙的歷程中，最初的“地心說”“日心說”的提出，直至后來的宇宙爆炸理論，人們對宇宙的認(rèn)識一步一步地接近事實(shí)，可以說，科學(xué)研究和發(fā)展無不凝聚著一代又一代科學(xué)家的心血，他們?yōu)樽非笳胬恚恍概Γ踔粮冻錾＝處煈阎鴮茖W(xué)家的崇敬之情進(jìn)行教學(xué)，那么學(xué)生就能受到教師的影響，自覺或不自覺地學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)精神，從小立志報效國家。可見科學(xué)知識背后蘊(yùn)含著的科學(xué)精神對學(xué)生非常重要。什么是科學(xué)精神？竺可楨在浙大的一次演講中，把科學(xué)精神歸納成兩個字：“求是”。其實(shí)“求是”的說法在儒家經(jīng)典《中庸》中就已說得很明白，《中庸》曰：“博學(xué)之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之。”博學(xué)、審問、慎思、明辨、篤行不正是做科學(xué)的精神嗎？

其次，當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識時，對“生物結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)”“生物與環(huán)境的適應(yīng)”“進(jìn)化與適應(yīng)”的理解，使學(xué)生逐步形成辯證唯物主義思想，認(rèn)同并逐漸養(yǎng)成珍惜生命、熱愛自然、保護(hù)自然，與自然和諧發(fā)展的理念。

作為科學(xué)老師，一定要善于挖掘?qū)W科知識背后的價值內(nèi)涵，在教學(xué)的同時，更加注重育人，幫助學(xué)生形成正確的價值觀、人生觀、世界觀，讓課堂成為立德樹人的一片沃土。

二、在科學(xué)課堂上開展立德樹人的策略

在進(jìn)行科學(xué)課堂教學(xué)時，教師要營造良好的科學(xué)探究氛圍，讓學(xué)生積極參與，體會科學(xué)探究的過程，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神[2]，不僅對學(xué)生個體以后走上社會有很大的幫助，而且對整個社會、整個國家都有重要意義。下面以浙教版八下教材中“原子結(jié)構(gòu)的模型”為例，淺談?wù)n堂上如何開展立德樹人。

1.教材分析

“原子結(jié)構(gòu)模型”這節(jié)課是從宏觀概念向微觀模型轉(zhuǎn)變的分水嶺。由于無法直接觀察原子的結(jié)構(gòu)，又缺乏學(xué)生所熟悉的事實(shí)作為推斷的依據(jù)，因此是教學(xué)的難點(diǎn)，為了降低難度，所以用模型把微觀的原子結(jié)構(gòu)用直觀的方式表現(xiàn)出來。原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷程環(huán)環(huán)相扣，非常引人入勝。教材上簡單地羅列了湯姆生、盧瑟福和玻爾等人的研究結(jié)果，但是三位科學(xué)家如何開始研究，如何大膽地的質(zhì)疑，如何進(jìn)行科學(xué)的推論，邏輯思維的精彩之處都沒有涉及，所以教師可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。

2.教學(xué)流程

通過介紹歷史上原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展過程和典型的實(shí)驗(yàn)，[3]讓學(xué)生體驗(yàn)建立模型的思想，讓學(xué)生在科學(xué)史中認(rèn)識到建立模型往往需要有一個不斷完善、不斷修正的過程，以使模型更接近事物的本質(zhì)，以此激發(fā)學(xué)生不斷探索的欲望。同時讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家們嚴(yán)密的邏輯思維，學(xué)習(xí)科學(xué)家們大膽質(zhì)疑、勇于探究、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。基于這個考慮，筆者設(shè)計(jì)了本節(jié)課的主要流程：

（1）展示探究原子結(jié)構(gòu)歷程中的主要事件

時間 人物 提出的觀點(diǎn)公元前4世紀(jì)-公元前3世紀(jì) 墨子“端，體之無序而最前者也。”即物質(zhì)達(dá)到不能再分割時，稱為端古希臘 留基伯和德謨克利特 原子存在于虛空中，既不能創(chuàng)生，也不能毀滅1803年 英國科學(xué)家道爾頓 近代科學(xué)原子論，原子是不可分割的實(shí)體1897年 英國科學(xué)家湯姆生 發(fā)現(xiàn)電子，提出棗糕式無核模型1911年 英國物理學(xué)家盧瑟福 原子結(jié)構(gòu)的行星式有核模型1913年 丹麥科學(xué)家玻爾 量子化的原子結(jié)構(gòu)模型，電子在核外分層排布1926 奧地利學(xué)者薛定諤 電子云

（2）精心設(shè)計(jì)問題，把各事件串成一條線

師述：中國古代和古希臘兩位學(xué)者提出的觀點(diǎn)，嚴(yán)格來說并不是科學(xué)的理論，而是一種哲學(xué)的推測，說明人類的思想是非常了不起的，任何時候任何人都并不能妄自菲薄。尤其是我國古代的思想家走在世界的前端，傳統(tǒng)文化有著非凡的價值。學(xué)生聽到這里也不禁感慨，民族自豪感油然而生。

師又接著說：但是人類并沒有停止探索的腳步，對物質(zhì)世界的研究怎能局限于哲學(xué)的推論呢？我們來看后面的科學(xué)家就是怎樣在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，一步步揭開原子結(jié)構(gòu)的秘密的。

師引領(lǐng)學(xué)生閱讀有關(guān)材料：

材料一：1803 年英國科學(xué)家道爾頓在哲學(xué)原子論、元素學(xué)說、質(zhì)量守恒定律獲得發(fā)展的基礎(chǔ)上，以實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)研究的手段，第一次將原子引入化學(xué)的研究。道爾頓的觀點(diǎn)是：①原子都是不能再分的粒子；②同種元素的原子的各種性質(zhì)和質(zhì)量都相同；③原子是微小的實(shí)心球體。道爾頓的原子論的建立給科學(xué)發(fā)展指明了道路，從此人們從原子論出發(fā)，建立了一個又一個科學(xué)的理論，推動化學(xué)乃至整個自然科學(xué)向前發(fā)展。所以道爾頓被后人尊稱為近代化學(xué)之父。

師：道爾頓的理論轟動一時，非常了不起，你認(rèn)同嗎？

生各抒己見。

師引導(dǎo)學(xué)生閱讀以下材料。

材料二：湯姆生發(fā)現(xiàn)電子。

湯姆生在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)這些陰極射線是一種帶負(fù)電的粒子流，并且測出它們的質(zhì)量非常小，他把這些粒子命名為電子。電子的發(fā)現(xiàn)摧毀了“原子不可再分”的觀念，打開了通往原子世界的大門，科學(xué)家們紛紛提出了自己的原子結(jié)構(gòu)模型……湯姆生認(rèn)為：原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中均勻地鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。

師問：基于湯姆生的發(fā)現(xiàn)，原子的結(jié)構(gòu)到底是怎么樣的？你能把湯姆生模型畫下來嗎？

師把學(xué)生畫的模型和湯姆生的模型進(jìn)行對比

師問：如果湯姆生的原子模型是事實(shí)，我們用α 粒子去照射金屬箔，會發(fā)生什么現(xiàn)象？

生討論后，認(rèn)為會彈回來。

引導(dǎo)學(xué)生閱讀以下材料。

材料三：盧瑟福根據(jù)湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型，大膽假設(shè)：“如果一種原子會轉(zhuǎn)變成另一種原子，那不就表示原子并不是構(gòu)成物質(zhì)的最小單位了嗎？根據(jù)這個假設(shè)，深入研究，用α 射線照射很薄的金屬箔，測量由金屬箔反射回來的α 粒子數(shù)目。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：大部分的粒子都透過金屬箔，只有少數(shù)的粒子被反彈回來，還有一些偏轉(zhuǎn)了方向。

學(xué)生的討論結(jié)果與盧瑟福的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)了矛盾。

師問：你們相信誰呢？

生：相信事實(shí)。

為了幫助學(xué)生進(jìn)一步理解α 粒子散射實(shí)驗(yàn)，筆者設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)，在一個兩頭通的盒子里放一只籃球，讓學(xué)生將乒乓球往盒子里隨意扔，觀察乒乓球的路徑。

師問：為什么會出現(xiàn)這些現(xiàn)象呢？

學(xué)生陷入思考并進(jìn)行熱烈討論。在畫出初步模型后，出示以下材料。

材料四：盧瑟福反復(fù)實(shí)驗(yàn)思索，最后終于找到了原因：原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成，原子核幾乎構(gòu)成了原子的總質(zhì)量，電子圍繞原子核旋轉(zhuǎn)，就像行星繞著太陽轉(zhuǎn)一樣。

學(xué)生畫的模型又一次得到驗(yàn)證。

師問：你接下來想研究什么？

學(xué)生有說想研究原子核結(jié)構(gòu)的，有想研究電子怎么運(yùn)動的，探究的氛圍非常熱烈。

師引導(dǎo)學(xué)生閱讀以下材料：

材料五：玻爾在盧瑟福的實(shí)驗(yàn)室里不分晝夜地探索原子結(jié)構(gòu)，他認(rèn)為盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)理論有進(jìn)一步發(fā)展的余地：他發(fā)現(xiàn)電子從外層軌道跳到內(nèi)層軌道時，便發(fā)射一定頻率的光，而從內(nèi)層跳到外層時，則吸收一定頻率的光。他的發(fā)現(xiàn)得到盧瑟福的大力支持和鼓勵，終于得出自己的原子模型，即電子沿固定的量子化軌道繞核旋轉(zhuǎn)。

師：結(jié)合盧瑟福和玻爾的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們得出怎樣的模型呢？

學(xué)生發(fā)現(xiàn)又一次與科學(xué)家的思維碰撞了。

（3）簡單介紹道爾頓、湯姆生、盧瑟福、玻爾的事跡

道爾頓家境貧寒，只在11 歲讀過私塾，后來幾乎是靠自學(xué)掌握了科學(xué)知識。他的座右銘是：午夜方眠，黎明即起。[4]道爾頓說：如果說我比其他人獲得了巨大的成功的話，那主要是——不！完全是不斷勤奮地學(xué)習(xí)鉆研而來的。有的人能夠遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超越其他人，與其說他是天才，不如說是由于他能夠?qū)Ｐ闹轮镜貓?jiān)持學(xué)習(xí)，具有不達(dá)目的不罷休、不屈不撓的精神。四位科學(xué)家的成功，還與他們有博大的胸懷、團(tuán)結(jié)合作分不開。當(dāng)湯姆生聽說了道爾頓關(guān)于原子論的闡述，專門來拜訪道爾頓，整整兩天他們一起熱烈、詳細(xì)地討論了原子學(xué)說。其后的幾年里，湯姆生熱情地支持和宣揚(yáng)道爾頓的學(xué)說，使這一學(xué)說被廣大化學(xué)界同行所熟悉。湯姆生對他的學(xué)生盧瑟福的培養(yǎng)，盧瑟福對自己的學(xué)生玻爾的幫助和支持，他們亦師亦友的關(guān)系，被傳為佳話。當(dāng)時湯姆生所領(lǐng)導(dǎo)的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室成了世界一流的物理實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)他培養(yǎng)的研究人員中有7 人獲得諾貝爾獎。其實(shí)很多科學(xué)家的身上都有這四位科學(xué)家的精神：那就是對科學(xué)有無限的熱情、執(zhí)著的追求、一絲不茍的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

3.預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能體會到科學(xué)探究的樂趣和科學(xué)探究過程的艱辛。學(xué)習(xí)前輩科學(xué)家們獻(xiàn)身科學(xué)的精神；學(xué)習(xí)前輩科學(xué)家們團(tuán)結(jié)合作的精神；使學(xué)生學(xué)會尊重科學(xué)，但不迷信科學(xué)。立志為人類的科學(xué)事業(yè)、為祖國的未來奉獻(xiàn)自己的一生，才是有價值的人生。

三、結(jié)束語

浙教版的科學(xué)教材中還有很多值得教師去挖掘的材料，教師心中必須有這個信念：以立德樹人為總目標(biāo)，打破只教不育的惡習(xí)，利用好科學(xué)的課堂陣地，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識的同時，養(yǎng)成一定的科學(xué)思維，具有正確的科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生成為祖國的棟梁之材。

立德，繼而立功、立言，則國家何愁不興！