初中科学中实施科技史教育的初探

　　摘要：科技史在科学课程中只是一种点缀，其重要性往往被忽视。“科学课程以提高每个学生的科学素养为总目标”，此目标落实在科学课程内容的五大领域中，在现有的科学教材和教学过程中，“科学探究，科学、技术与社会的关系”两个领域因其内容渗透在其他三个领域中，其目标的落实往往被广大教师所忽视。基于以上的认识结合自身的实践，现选取“科技史”这一主题，阐述科技史教育的作用和意义，以及在科学教学中渗透科技史教育的途径和误区。

　　关键词：科技史的教育；地位和作用；渗透；基本方法；认识误区

　　长期以来，科技史在科学课程中只是一种点缀，其重要作用往往被广大科学教师所忽视。《义务教育科学（7～9年级）课程标准》（以下简称《课标》）中指出：“科学课程以提高每个学生的科学素养为总目标”。此目标落实在科学课程内容的五大领域中，在现有的科学教材和实际的教学过程中，“科学探究（过程、方法与能力），科学、技术与社会的关系”两个领域因其内容渗透在其他三个领域中，目标的落实往往被广大教师所忽视。仔细分析原因不外乎以下三点：一是在现有的评价制度下，教师在理念上还没有到位；二是在实际的课堂教学中不知如何有效地渗透“科学、技术与社会的关系”教育；三是对学生的学习评价更是难以把握和操作。基于以上的认识结合自身的实践，现选取“科学、技术与社会的关系”领域中“科技史”这一主题，阐述科技史教育的作用和意义，以及在科学教学中渗透科技史教育的基本方法。

　　一、科技史在科学课程中的地位和作用

　　科技史是人类文明史的重要组成部分，学习和研究科技史，是汲取全人类智慧精华的一种途径。通过科技史可以了解科学发现、技术发明和科学本质的认识，还可以了解科学家的科学精神、科学思想和思维方法，以及科学发现和发明的艰苦、曲折的历程。

　　1．从科学知识学习看科技史的重要性

　　科技史教育能提供丰富的科学知识是不言而喻的。但是，作为科技史教育的目标，不能仅仅停在这个方面，更应关注科技史所能提供的科学知识背后的东西，如科学概念、科学假说和科学理论的来龙去脉；科学知识的发展变化等。而后者对于学习和掌握科学知识是十分重要的，这是因为科技史可以使我们对抽象的科学概念、理论有更直观的了解。关于科学知识体系的理解和掌握，从科技史的角度来考查可能更具有直观和具体的特点，因为科学体系就是历史形成的，有了关于科学知识体系的知识，在从事科学研究和科学教育时，就可以少走弯路。此外，科技史教育还能够提供知识的创新过程和创新的案例，提供关于知识创新的知识，为创新意识的培养提供素材，这对当前的科学教育同样有着非常重要的意义。

　　2．从提高科学素养看科技史的重要性

　　科学态度就是实事求是，科学精神就是敢于怀疑、敢于求真、敢于创新，科学世界观就是要认识到世界是可知的，同时还要关注科技发展对社会的影响，养成负责任的态度。20世纪的许多重大事件，还要想到会给他人和社会带来什么不便，甚至灾难。只有依靠科学的世界观，才能对事物作出判断并采取适当的个人行为。

　　科技史中记载着科学家的生平事迹，从中挖掘科学家的科学态度、科学精神和科学世界观，把它们渗透到科学教学中，对于培养学生的科学素养和人文素养都具有积极的教育意义。

　　在“每一历史事件背后，必须有一种精神”，在科学教学中，通过科技史的学习，就是要进一步树立科学精神，坚定求真、求实、敢于怀疑和敢于创新的科学态度。

　　3．从弘扬科学与人文精神看科技史的重要性

　　对学生进行科学态度、情感与价值观的教育，是科学教育的重要方面，但是缺乏合适的载体的科学态度、情感与价值观的教育势必流于一种空泛的说教，其效果往往是不到位的。如果以科技史的史料作为载体，那么这种教育就会变得非常具体、生动，有说服力，甚至能激发学生的爱国主义情感。例如，在学习“耳和听觉”时，我们就可以介绍教材上阅读材料“我国古代在声学方面取得的成就”的科技史，其中就有“声学的发展有悠久的历史。距今已有7000多年，我国古代劳动人民在史前时期对声学就有深刻的认识。到3000多年前的商代，人们已能系统地掌握乐器制造方法和相应的乐律规律等。我国古代对乐律的研究比西方早得多。又如北方的四合院建筑，北京天坛的回音壁等”。

　　在科技史中，有科学家对待困难和逆境的态度，对名誉地位的看法，对祖国对人民的热爱，对科学对事业的献身精神，对社会尽责的高尚情感，这些丰富事例，同时又是生动的故事，能够造成心灵的触动与震撼。例如，居里夫妇为了得到纯净的镭，在低矮的栅屋里艰苦地工作了四年，从8吨铀沥青矿渣中提炼出微量的氯化镭，以后用电离法分离出了纯镭，为了纪念居里夫人的祖国波兰，把他们发现的一种放射性元素起名为“钋”。这些感人肺腑、催人向上的事例，比起空洞的语言，简单的说教显得更有说服力和感染力。能够使学生从中陶冶思想情操，树立远大志向，增强责任感和使命感，激发奋发向上的斗志。

　　一部科技发展史，实际上就是一部人类不断完善自己、发展自己、提升自己，这正是人文精神的体现。

　　二、科技史进入科学课程的基本方法

　　《课标》的一个重要特色，就是明确地将“科学、技术和社会的关系”作为科学教育内容的一个领域。从中我们可以发现初中科学对科技史教学的地位和作用，那教科书又是如何来体现《课标》的这一要求，渗透科技史内容呢？

　　统计分析4种不同版本（浙教版、华师大版、上教版、武汉版）科学教材中的科技史实，我们可以看出不同版本的教材引用科技史的数量和形式安排有所不同。但内容主要是以介绍科学家及其成果、重大的科学事件为主，还有介绍科学技术发展过程，科技史上神话故事，科技给人类带了带来的影响等。这些科技史蕴含着丰富的教学资源，在实际的科学教学中有着不可低估的作用。在科学教学中如何运用教材中科学史的材料，以充分发挥科技史应有的价值和教学功能。

　　1．作为引入课题的情境素材

　　许多科技史具有故事性强，生动有趣，引人入胜。如果我们用科学史作为引入新课题的素材，就能起到事半功倍的功效。既能让学生了解相关的一段科学史，又能激发学生的求知欲，更有助于新知识的学习。例如，在学习“水的压强”时，教材的开头就是引用一段“海洋学家约翰·墨累曾经做了一个有趣的实验”。为了解答这个问题，我们需要学习有关压强的知识，从而自然地引入新的课题。

　　2．作为科学探究的事实来源

　　“突出科学探究”是科学课程的基本理念之一，不只是为了满足外在的需要，更重要的是科学探究的过程作为学生的学习方式具有促进学生发展的内在价值。科学探究的学习过程能有效保持学生对自然的好奇心，激发他们的求知欲，使他们体验探究过程的喜悦和艰辛；科学探究的题材选择是多方位、多角度的，教材中许多科学探究的事实来源就是引用的科学史料。

　　在第一册1.7“科学探究”中，以漫画的形式阐述了：科学史上一位科学家一次成功的探究活动——天花和牛痘的故事。然后得出探究的一般过程。这样就为科学探究提供了一个清晰的历史背景，为学生阐述了科学探究的过程及科学家取得成果、科学发展历程。

　　3．作为科学知识的相关资料

　　科学（浙教版）教材共为教学提供69处科技史料，其中大部分是篇幅较大的阅读材料，其内容主要是原章节科学知识的相关资料，主要有介绍科学家的生平及其取得的科学成果，介绍科学知识、科学技术的发展历程，介绍科学知识相应的最新高科技成果等等。将这些资源融入课堂教学和学生的课外自主阅读，是科技史渗透到科学教学中的主要途径。在教学实践中，老师不必拘泥于教材对相关资料本身的呈现形式，把科学史料进行有机地整合，大胆创新，以多样的形式展现给学生。

　　例如，在学习“力的存在”时，讲到力的单位，就可讲述“力的单位是牛（N），它是为了纪念英国科学家牛顿而命名的”，接着可以让学生通过教材上的阅读材料“牛顿”了解他的生平及做出的伟大的成就。又如，在学习“水的浮力”时，我们就可以让学生了解阿基米德的故事，通过阅读材料介绍阿基米德的生平及其他方面的科学成果。

　　在学习“新生命的诞生”时，我们可以利用阅读材料“试管婴儿”来了解人工受精的方法，也可以让学生讨论试管婴儿技术所带来的高科技应用和社会问题。还有在学习“动物新老个体的更替”时，教材中就有介绍生物学上的最新技术“克隆技术”，便于让学生了解这一技术的过程和原理，以及这一技术在繁殖优良品种的动物和人体器官移植等方面的应用。关于是否可用克隆技术来克隆人，可以让学生发表自己的见解来讨论，也来初试一下科学技术的“双刃剑”问题。

　　三、当前科学教学对科技史认识的误区

　　初中开设综合理科科学是现代教育的一种新发展，也是当代社会对教育提出新的要求。当中学科学教育逐步走向成熟，全面展现其自身价值的和意义的时候，逐步形成了科学教育的范畴和理念，然而科学课程中的科技史教育对于大多数人来说还是一个新课题。由于在我们起步较晚，重视程度不够，认识不深，以及理论基础不足等多方面的原因，从而在中学科学课程的实施过程中，导致其进入种种误区。

　　误区一：把科技史等同于科学传说故事，以期引起学生对科学的兴趣

　　科技史可以增加科学教学的趣味性，科技史有助于科学教学已是不争的事实。科学传奇故事确实诱发了儿童对神奇的科学世界的向往，但我们也应该看到，能够诱发儿童热爱科学、向往科学事业的传奇故事，对于正规的科学学习并不见得有很大的帮助，倒是相反，某些以讹传讹的传奇故事对于深入理解科学理论还是有害的。传奇故事往往过于强调科学发现的偶然性、机遇性，使人们容易忽略科学发现的真实历史条件和科学工作的极端艰苦性。

　　除了科学传奇之外，科技史所能告诉人们的科学思想的逻辑行程和历史行程，对学习科学理论却是十分有益的，这正是我们所要挖掘的。当我们开始学习科学时，常常为那些与常识格格不入的观念而烦恼，这时候，如果了解一下这些科学观念逐步建立的历史，接受这些观念就变得容易多了，科学家们也并不是一开始就这样“规范”地思考问题，他们建立“规范”的科学概念需要一个不断发展的过程。

　　误区二：把科技史作为知识点传授并加以考核，从而“掌握”科学史实

　　作为沟通人文教育与科学教育桥梁的科技史教学，在教学中我们很遗憾地发现也并未摆脱传统应试教育的怪圈。有些教师在在教育的过程中，将其像对待科学课程中其他知识一样应试化。教师认真讲述科学家的出生年月、生平事迹、后人对他的评价等等，让学生看书、划书、背书。在考试时出现题目作为监督、检查学生与老师教学的效果。正如物理学家劳厄说：“重要的不是获得知识，而发展思维能力，教育无非是一切已学的东西都遗忘掉的时候所剩下的东西。”科技史教育更应是如此。

　　误区三：把科技史作为科学课程的点缀，成为可有可无的附加品

　　受应试教育的影响，在中学教育界往往出现这样的现象：考

　　试考什么，老师就教什么。在科学教学中应防止两种倾向，一种认为科技史教育是科学教育的附加品，可有可无与整体教育无关，

　　甚至会影响教学质量。另一种倾向是把所有的知识都牵强附会地与科技史教育联系起来，为兴趣而兴趣，喧宾夺主，忘了一节课的主要教学任务与目标，本末倒置，从而削弱学科知识的掌握、技能的训练和能力的培养。

　　我国著名化学家和教育家傅鹰教授曾经说：“化学只能给我们知识，而历史却能给我们智慧”。期望中学科学教育者能把科技史作为一个重要的课题去学习、研究。历史表明：任何一个发展比较快的国家都无一例外地重视科技与教育，任何一个伟大而有所作为的民族，都十分重视科技史的教育和研究工作。进一步研究科技史，挖掘科技史的教育价值，优化科技史的教学途径是每位初中科学教育工作者应有的责任和义务。

　　参考文献： 

　　［1］袁运开，赵铮，余自强.义务教育科学（7～9年级）课程标准解读.湖北教育出版社，2007. 

　　［2］吴国盛.科学的历程.北京大学出版社，2004. 

　　［3］袁运开，蔡铁权.科学课程与教学论.浙江教育出版社，2002. 

　　赵红（作者单位　浙江省上虞市实验中学）