例談基于科學本質的初中科學教學內容處理

俞小芳

摘要：科學課程要引導學生初步認識科學本質，逐步領悟自然界的事物是相互聯系的。筆者在科學教學中嘗試以實證的意識組織教學內容、以探究的理念整合教材、以創新的視角看儀器用具、以史實的曲折來激活“靜止”的知識等對教材內容進行處理，取得了較好效果。

關鍵詞：科學;科學本質;教學內容;處理

初中科學課程標準明確指出：科學課程要引導學生初步認識科學本質，逐步領悟自然界的事物是相互聯系的，科學是人們對自然規律的認識，必須接受實踐的檢驗，并且通過科學探究而不斷發展。現結合教學實例談一下在初中科學教學中如何體現科學本質，突出科學探究。

一、以實證的意識組織教學內容

科學知識在很大程度上依賴于觀察、實驗證據、理性的論據和懷疑，但又不完全依賴于這些東西。為此，我們在處理初中科學教材內容時應該具備實證的意識，依據課程標準對教材內容進行有序加工、組織，以提高課堂教學效率。

如：在《地球的演化和生命的誕生》一節的處理中，可以先提供神創論、自然發生說和化學進化學說這三個觀點，讓學生判斷哪個觀點更加合理，并提出“你能用一些事實證據加以論證嗎？”由此啟發思考。以探尋歷史的印記（地質化石）→追尋歷史的足跡（更古老年代的化石）以及巴斯德著名的“肉湯實驗”引導學生否定神創論、自然發生說，然后運用科學推理的方法去推測當時地球上是否具備“化學進化說”的物質條件和反應發生條件，進而引導學生回憶剛誕生時的地球環境，確證生命起源于“化學進化說”的可能性，接著提出“有了這樣的物質和反應的環境條件，真的能實現嗎？你能找出證據加以論證嗎？”最后，給出米勒模擬實驗，然后拓展現代科學的知識，將學生的實證意識延伸到課堂之外。

這樣加工、組織教材內容，使學生避免了機械解讀教材，讓他們感受科學知識并非是憑空產生的，而是在很大程度上依賴于觀察、實驗證據、理性的論據。

二、以探究的理念整合教材

科學探究的開放性和科學知識的本質的不完善性構成了探究的邏輯起點。“整合”和“探究”是浙教版科學教材內容的兩個突出特點。因此，我們在處理科學內容時，要以探究的理念去整合，以增進學生對科學文化的體驗和理解，實現知識的個人建構和社會建構的統一。

（1）引導探究

如果我們換一種思維，以探究的理念去選取教學內容并加以整合，可能會有意想不到的效果。比如：以“望月→探月→登月”的思路去整合古人望月后的想象、探月的方法及現代人登月后的深入研究等，引導學生體驗古人望月、探月思想方法以及現代人登月后親眼所見月球面貌展開的探索，同時讓學生用沙礫、吸管和彈珠等材料模擬研究月球上環行山的形成，使學生在探究的過程中形成對月球新的認識，同時領悟科學的本質。

在科學教材中有許多以探究為主題的素材。作為科學教師的我們應該選擇合適的資源，引導學生開展完整的或部分的探究。科學是建立在實驗的基礎上的，實驗是初中科學開展科學探究，獲取事實證據的重要方式。在課堂教學中開展科學探究，我們要整合科學實驗甚至改進實驗，以提高實驗探究的有效性。

（2）優選實驗

在大氣壓強的教學中，證明大氣壓存在的實驗有“覆杯實驗”“瓶子吞蛋”“吸管吸飲料”“吸盤”“抽水機抽水”等等，這些實驗我們不能都搬上去讓學生去做，因教學時間的問題也不可能都搬上去。因此，我們可以選取有代表性的如“覆杯實驗”“吸管吸飲料”分別設計對比實驗，然后對實驗結果展開分析、延伸探究，以體現科學本質達到課堂效率的最大化。

（3）改進實驗

初中科學教材中有的實驗設計不夠合理或實驗取材比較困難，我們可以引導學生對實驗進行修正。課本中安排了沸騰實驗，如果將沸騰實驗整個過程讓學生進行探索，則至少需要20分鐘;如果讓學生用已加熱到60℃～70℃的熱水去探究沸騰的現象，雖然能節約時間卻會使同學們難以認同和理解沸騰前所呈現的現象，有違于科學的本質。在這兩難的境地，我們應考慮改進實驗，如將燒杯改成大試管，并以任務單的形式引導學生進行實驗探究就可以達到兩全其美的效果。

三、以創新的視角看儀器用具

在科學課程資源開發和科學教學中必須打破科學與技術的人為分割，并使科學知識技能與現代化建設及日常生活自然而密切地聯系在一起。在科學教材中，雖然有許多如“試管嬰兒、克隆技術、人類基因組計劃、袁隆平與雜交水稻”等技術在課后閱讀材料出現，但與學生的距離比較遙遠，學生難以親身體驗，而且不夠自然。為此，我們應將一些器材的演變或技術改進的過程直接引入課堂，展示技術創新的過程，讓學生以創新的眼光看待貌似平常的器具。

如在溫度計的構造和原理的教學中，我先以事實說話，讓學生認識到直接用感覺器官來判斷物體冷熱程度是不可靠的，然后提出“溫度計是根據什么原理來工作的？”“我們能否制作溫度計？”等問題，引領學生通過觀察、思考溫度計制作。從分析最基礎的伽利略溫度計的優缺點出發，提出如何改進以彌補它的缺點，逐步誘導玻璃管變細、0℃和100℃的位置確定及仿照刻度尺中1厘米的確定來標度1℃等創意的出現。這樣環環緊扣、步步深入，展示溫度計演變過程，滲透技術創新的思想，使學生感受科學的發展促進了技術的提高，技術的提高又促進了科學進步，感悟科學本質是創新。

四、以史實的曲折來激活“靜止”的知識

在科學教材中有許多科學史實的滲透，在科學學習和探究時，應考慮將科學的史實直接引入到教材中，以激活教材的內容，體現科學的發展、漸進過程，讓學生在特定的歷史背景或框架中學習科學，使他們在了解科學概念、定理和理論的發現及演變過程的基礎上，更準確地領悟科學的本質。

如：在“原子結構模型的建立”教學中，我們可以用這樣的方式組織教學：以一塊糖不斷地分割下去能得到什么樣的微粒？激發學生討論、猜想、回憶并提出依據，然后將焦點集中在“原子是什么樣的”。驅動學生通過思考、想象，描繪出自己心目中的原子模型，說出自己勾畫的依據。展示英國科學家道爾頓在1803年提出“原子是微小的不可分割的實心球體”的原子結構模型。在學生討論、分析的基礎上，從科學發展史上去尋找證據。提供1897年英國科學家湯姆生利用了真空技術發現了“電子”，讓學生思考：“現在的你又認為原子是什么樣的？”讓他們修正原有的模型。接著展示湯姆生的“西瓜模型”。通過這樣的層層設問，讓科學史實說話，不但使學生體驗到原子是可分的，而且認同科學的本質是求真，在求真的過程往往是以“一種假設去取代另一種假設”，科學在不斷地修正和完善的過程中發展著，并無限地逼近真理，揭示事物的本質。

參考文獻：

[1]陳志偉陳秉初主編中學科學教學論.浙江教育出版社2007年12月第1版

[2]戢守志等譯.美國國家科學教育標準[M].北京：科技文獻出版社.1999.1