《電與磁》科學本質分析

張鑫蕾

摘要：理解科學的本質是小學科學核心素養的要素之一，加深對科學本質的理解是提高科學素養的有效途徑。基于科學本質的內涵對小學科學中《電與磁》這一主題進行科學本質分析。

關鍵詞：本質;科學本質;電與磁

“本質”是指事物本身所固有的、決定事物性質、面貌和發展的根本屬性。與此相應， “科學本質”是指“科學”本身所固有的、決定科學性質、面貌和發展的根本屬性。從這一層面上說， 科學本質探討的是科學本體論的問題， 它要求人們回答“科學究竟是什么”的問題， 以及對這一問題答案的進一步追問， 這也是所有科學研究者、科學教育者及科學學習者在接觸科學領域 （科學學科） 時首先需要面對的問題。

人們對科學本質的認識深受科學哲學觀的影響。科學家、科學哲學家、科學史學家及科學研究機構、科學組織團體就“科學究竟是什么”的科學本質問題也一直存在著激烈的爭論， 對科學的本質特征也有著各種不同的觀點、理解和解釋。從系統論的視角看， 科學本質究竟包括哪些成分更是一個值得思考的問題， 因為它不僅有助于我們加深對“科學究竟是什么”問題的理解， 更有助于我們在科學教學實踐中開展科學本質教育， 豐富學生對于“科學究竟是什么”這個問題的理解， 通過對科學本質的教育也可提升學生的科學素養。在這個問題上， 美國科學促進協會在《面向全體美國人的科學》一書中， 將科學本質觀概括為科學世界觀 （實質是科學知識的本質） 、科學探究觀 （實質是科學研究的本質） 、科學事業觀 （實質是科學的社會建制問題） 等三個基本維度。

《電和磁》是教科版六年級上冊第三單元第一主題，以下從科學世界觀、科學探究觀和科學事業觀三個維度分析該主題科學本質。

科學知識：

認識性：卡通人物的對話以及提示中都屬于對客觀事實的解釋，及科學知識的認識性。《電與磁》中涉及的科學知識有：電流可以產生磁性（通電導線和通電線圈）;平行于導線的磁針在通電閉合回路中會發生偏轉，電流越大，偏轉的角度越大，斷開電流，磁針復位;通電線圈立著放，指南針盡量靠近線圈的中心，指南針偏轉的角度最大。

暫時性：本主題內容是本單元的第一個主題，學生初次了解到電流可以產生磁場。知識的的發展性體現不明顯。

科學探究：

創造性：本主題先用一段話告訴學生，科學家奧斯特在1820年做了一個很有意義的實驗，第一次發現電生磁的秘密。為人類后來利用電能以及電器發明創造奠定了基礎。

實證性：

1.在通電導線使指南針磁針偏轉的實驗中，教科書分為兩個步驟進行：先用小燈泡電路中的長導線做實驗，再用去掉了小燈泡的電路（短路狀態）中的長導線做實驗。學生在第一步探究中有機會發現更多相關的現象，把前后兩種不同的實驗方法作比較，能初步意識到電流大小對磁力大小的影響。第二步，把非正常短路電路作為特例處理。 把導線拉直放在指南針上方與磁針指向一致，接通電流，磁針偏轉，電流越大，偏轉的角度越大，最大是90度，斷開電流，磁針復位。教科書要求分析觀察到的現象。要引導學生從多角度來思考，最后歸納出只能是電流產生了磁性。

2.通電線圈和指南針的實驗中，教科書插圖呈現了做線圈的方法。在三根手指上繞線圈，線圈大小能套在一般大小的指南針盒上，大約要繞10圈。再讓學生在實驗中探究，會發現把線圈立著放，指南針盡量靠近線圈的中心，指南針偏轉的角度最大。通過三個小實驗，學生證明了增大電流、增加圈數可以增加磁力的結構。

科學事業：實驗的過程即體驗科學史上發現電產生磁的過程以及教材中最后提到了廢舊電池的再利用將科學、技術和環境聯系起來。教材中體現出的部分只是一個切入點，起到激發學生對電與磁之間關系以及與電能相關的科學技術的探究欲的作用。

結語：本文從科學知識、科學探究和科學事業三個維度進行分析，科學本質的認識性、實證性內容較為豐富。本分析主觀性較強，也是不足之處。另建議教材編寫者增加科學本質的內涵維度，以幫助學生更全面理解科學本質的內涵，促進科學素養的提高。

參考文獻：

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