历史教学中培养学生科学素养的思考与尝试

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  科学素养(Scientific Literacy):指能运用科学原理和方法解释或处理生活和工作中的常见问题,其重点在于对科学的态度,观察和思考问题的科学性,以及批判精神。
  《初中历史课程标准》要求历史教学:“倡导学生积极主动的参与教学过程,勇于提出问题,学习分析问题和解决问题的方法”,课程目标“在掌握基本历史知识的过程中,逐步形成正确的历史时空概念,初步具备阅读、理解和通过多种途径获取并处理历史信息的能力,初步形成在独立思考的基础上得出结论的能力;初步了解人类社会是从低级向高级不断发展的,历史发展是有规律的科学的历史观,学习客观地认识和评价历史人物、历史事件和历史现象。在了解科学技术给人类历史发展带来巨大物质进步的基础上,逐步形成崇尚科学精神的意识,确立求真、求实和创新的科学态度。”
  据调查,当前对如何培养学生的科学素养的研究,在小学阶段比较多,而在中学阶段,一般只局限在劳技、数理化等学科。而在历史课堂教学中如何培养学生的科学素养,很少涉及。那么在初中历史课堂教学中如何对学生进行科学素养的培养呢?结合本人教育教学的实际,谈一谈自己的认识与实践。
  
  对教学中培养学生科学素养的错误认识
  
  1.不知何为“科学素养”
  在笔者进行调查的过程中,有很多教师不能说出什么是科学素养,很多人认为科学素养是科学家的事,与自己没有关系。可是,如果要是换一种提法,问一个人在工作和生活中应当具备哪些科学知识、应当了解哪些科学常识?每一个人都能说出一些。这说明,作为一般人,都具备一定的科学素养基础,但是,对科学素养的概念则没有清晰地认识。
  2.科学素养的培养只是进行课外活动、参观等
  一些教师甚至领导,在涉及到科学素养的培养时,也只是想到组织课外活动,如兴趣小组、参加科技竞赛、组织到科技馆等处参观等。
  其实,这些活动只是科学素养培养过程中的有机组成,而且是浅层次、表面的活动。如果要在深层次方面培养和提高学生的科学素养,则必须要让学生在科学意识、科学思维、科学品质等方面有所提高。
  


  3.培养科学素养是理科的事情,与历史无关
  调查中还发现,很多教师、领导甚至是有一定理论水平的专家,都认为培养学生的科学素养,只是数理化等理科的事情,与文史类无关。
  这种观点犯了将科学素养内涵缩小的错误,他们认为科学素养教育只是了解科学原理,懂得知识结构、掌握具体方法等。其实,科学素养的培养途径是多种多样的,每一学科教育都会对学生科学素养的提高有所帮助。
  4.历史教学中科学素养的培养过于生硬
  历史教学中对学生科学素养的培养应当是在历史知识的学习过程中,学生在掌握历史知识、认识历史现象的同时掌握科学知识,了解科学原理,提高科学意识提高科学素养。
  
  课堂教学才是培养学生科学素养的主阵地
  
  作为中学生,学生一天中最主要的时间都是在学校度过的,而学生在学校的主要时间又都是在课堂上度过的。纵观学生的学习过程,通过课堂学习是最重要的学习方式。在课堂学习中,学生在学习历史知识的过程中,其各种能力都在潜移默化的提高,其多种情感也在不知不觉中发生着变化,其中也包括学生科学素养的提高。所以,课堂教学才是培养学生科学素养的主阵地。
  
  历史课堂教学中培养学生科学素养应遵循的原则
  
  1.主阵地原则:坚持课堂教学的主阵地,以课堂教学为主。同时,将课堂教学与其他教学活动有机结合。努力做到课内课外相结合、校内校外相结合。
  2.主体性原则:学生是学习的主体,历史教学中,培养学生科学素养一定要坚持以学生为主体的原则。选择学习资料、设计教学方法、构筑教学环境、组织教学活动等,一定要以学生为主体,尊重和发挥学生的主体作用。
  3.渗透性原则:历史教学中对学生进行科学教育,培养学生的科学素养一定要与教学内容有机结合,将科学素养教育渗透在历史教学之中,让学生通过历史教学在学习历史知识的同时,掌握历史科学知识,训练科学思维,掌握科学方法,提高科学意识,最终提高科学素养。
  4.思维训练原则:历史教学中,培养学生的科学素养,不能像物理、化学、生物等学科那样,通过一系列的实验动手操作,培养学生的科学试验能力和动手操作等能力,历史学科虽然也可以有动手操作,但是更多的还是通过对历史知识的学习,所以,历史教学中培养学生的科学素养要通过对历史资料的分析、鉴赏,感悟历史,以史为鉴。
  5.探究性原则:历史教学中培养学生的科学素养应当依据教学内容,组织学生对历史事实进行适当的探究,培养学生的探究能力和以史为鉴的能力
  6.渐进性原则:因为学生的知识基础、思维能力等是不断提高的,探究活动、学生的科学素养也是不断提高的,所以,历史教学中培养学生的科学素养要遵循渐进性原则。
  历史课堂教学中培养学生科学素养的方法
  1.原理演示——掌握科学知识
  了解科学原理,是科学素养的最基本要求。在历史教学中会遇到很多有关科学原理的知识,这些中国古代先人的重要发明,是激发学生对科学知识的兴趣、培养学生基本科学知识、提高学生科学素养的优秀素材,在教学中进行适当的推理、演示,可以起到意想不到的效果。
  例如,在进行灿烂的青铜文明教学时,为了让学生对青铜器有比较深刻地认识,我在教学中首先向学生介绍了青铜是铜锡铅三种金属的合金,因为颜色发青所以叫青铜。在引导学生通过各种资料了解了青铜器的分类和用途之后,学生们对如何铸造青铜器产生了浓厚的兴趣。为了进一步激发学生对青铜铸造这一科学知识的兴趣,同时对中国古代先进的科学文化有更深刻的理解,通过电脑演示了青铜器的重要铸造方法——坩埚浇筑法。
  学生对青铜器的铸造过程、铸造过程中遇到的困难等进行了比较深入的探究,取得了很好的效果。同样的做法,在上述科学原理的演示中都可以进行。例如:造纸术、指南针、雕版印刷、活字印刷、地动仪、圆周率、曲辕犁、指南针、古代火箭、青铜器的铸造等。
  通过原理演示的方法,引导学生理解这些科学原理,学习科学知识,激发其科学兴趣,提高其科学素养。
  2.事迹熏陶——树立科学品质
  在人类历史中,凡取得重大成就者,无不具有崇高的科学品质,具有为科学献身的精神,如果在历史教学中,让学生通过对科学家事迹的学习,用科学家勇于探索、勇于创新、不畏艰险、坚持真理的精神感染学生,一定会对学生科学品质的形成发挥巨大的作用。
  例如,在介绍著名天文学家布鲁诺时,我这样介绍:布鲁诺是继哥白尼之后,最著名的天文学家,哥白尼的《天体运行论》,激起了他火一般的热情。他摒弃宗教思想,只承认科学真理,并为之奋斗终身。因为信奉哥白尼学说,他成了宗教的叛逆,被指控为异教徒并被革除了教籍。尽管如此,布鲁诺仍然始终不渝地宣传科学真理。他到处作报告、写文章,还时常地出席一些大学的辩论会,毫无畏惧地积极颂扬哥白尼学说,无情地抨击官方经院哲学的陈腐教条。
  他以超人的预见大大丰富和发展了哥白尼学说。他在《论无限、宇宙及世界》这本书当中,提出了宇宙无限的思想,他认为宇宙是统一的、物质的、无限的和永恒的。在太阳系以后还有无以数计的天体世界。人类所看到的只是无限宇宙中极为渺小的一部分,地球只不过是无限宇宙中一粒小小的尘埃。布鲁诺在天主教会的眼里,是极端有害的“异端”和十恶不赦的敌人,把他囚禁在宗教裁判所的监狱里,接连不断地审讯和折磨竟达8年之久!天主教企图通过监禁和折磨迫使他当众悔悟,声名狼藉,但他们万万没有想到,一切的恐吓威胁利诱都丝毫没有动摇布鲁诺相信真理的信念。天主教会凶相毕露,建议当局将布鲁诺活活烧死。在高高的十字架上,从被火焰和浓烟包围着的布鲁诺口中,吐出的却是这样一句话:“火并不能把我征服,未来的世纪会了解我,知道我的价值的。”布鲁诺不畏火刑,坚定不屈地同教会、神学作斗争,为科学的发展做出了贡献。他的科学精神永存!
  在历史长河中,这种不畏强暴,勇于坚持真理,不怕困难,勇于探索真理的事迹不计其数,例如:拒绝高官厚禄收买,勇于坚持真理的中国古代南北朝时期唯物主义思想家范缜;不畏挫折,愿用毕生精力“究天人之际,通古今之变,成一家之言”写成中国第一部纪传体通史《史记》的司马迁;毅然抛弃在美国的安逸生活,冒着危险奔向新中国,为新中国的航天事业做出重大贡献的钱学森……古今中外众多科学家、思想家为了坚持科学、坚持理想的精神和事迹,对学生科学品质的形成和培养将会起到重要的作用。
  3.分析史料——掌握科学方法
  在进行《隋唐时期的科学技术》课程中“赵州桥”这一教学时,我引导学生观察图片思考:作为世界上现存最古老的石拱桥,赵州桥建于隋朝至今已经大约1400年了,它全长64.4米,拱顶宽9.6米,跨径37.02米,弧矢(拱顶到两拱脚的连线)高度7.23米。直到1958年,它一直是我国跨度最大的石拱桥,且至今仍是世界上年代最久、跨度最大、保存最完善的古代敞肩石拱桥,享有天下第一的盛誉,在我国乃至世界桥梁建筑史上都占有十分重要的地位。1991年,赵州桥被美国土木工程师学会认定为世界第十二处国际土木工程历史古迹。1400年来,赵州桥历经8次大地震而不倒,经受54次大洪水而不垮,千百年来老桥见证无数次战乱而不毁,仍历久弥坚、老当益壮,在1400年前,中国的能工巧匠们是如何修建这样一座桥?它为什么到现在还如此结实?请同学们认真地研究一下。
  学生们经过认真观察、充分讨论、认真的探究,在老师的提示下,共总结出以下原因:
  ①李春等桥梁的修建者设计合理、建筑认真,对后人负责;②赵州桥的建筑材料为石料,坚固不易损坏;③赵州桥桥拱为圆弧形,比平板桥受压力大;④赵州桥两侧的小拱,既节省了史料,又减轻了桥的重量,减轻了桥对地面的压力;⑤两个小拱的设计减少了洪水对桥身的冲击力。⑥赵州桥上面的石块纵向排列,每列之间互为犄角符合力学原理等。
  通过分析历史资料,使学生掌握了分析历史问题的方法,提高了分析问题和解决问题的能力。
  4.对比史料——形成科学认知
  半坡与河姆渡氏族分别是中国历史上原始社会母系氏族在黄河流域和长江流域的代表,在两个遗址的地发掘过程中发现了很多珍贵的、富有地方特点的文物。但是,最有特点的是两个遗址的复原房子。
  教学中,我引导学生对比观察半坡遗址房子复员图,比较其特点,学生从自然、地理、人文等方面准确地找到了答案。
  通过比较,对两个远古人类遗址也有了更加深刻的理解与认识,对中国古代远古人类的聪明才智也更加敬佩了。
  5.珍视古迹——形成保护文物意识
  《万里长城》一课学习中,学生都知道,长城是一座历史文化内涵极其丰厚之“城”。都知道长城的伟大,是中华文明的象征,却不知道长城的现状,不知道如何保护文物古迹,于是,在教学中我让学生课余时间通过调查、走访、网络等方式总结如何保护长城。学生认识到保护长城,有几个方面的工作非常重要,一是加强法制观念特别是文物法规和条例的宣传,强化人们保护文物古迹的意识,严厉制止和打击破坏长城的各种行为;二是呼吁全社会,开展各种形式的保护长城的行动;三是加强长城学的研究,考古调查、文物普查、文献整理、历史研究等各方面在现有的基础上更上一层楼等。
  通过学习使学生更加珍惜古人为我们留下的珍贵的文化遗产,树立了良好的保护文物意识。
  6.发挥主体——提高科学素养
  通过研究性学习方式,尊重学生主体地位,营造平等民主的学习环境,激发学生独创性思维,让学生亲身感受追求真理的过程,来培养学生的科学情感。例如《掸去“土布”上的尘埃……》一课,以探讨“黄道婆改进的轧棉、弹花、纺线、织布的工具是什么样子的?”为主题,学生通过查找资料、调查访谈等手段,克服了探究过程中遇到的困难,顺利地解决了问题,既激发了学生们对家乡的责任感和使命感,也让学生亲身感受追求真理的过程,培养了学生科学情感。
  总之,教育要以人的发展为本,强调培养学生的科学精神,折射基础教育课程改革的价值取向。在历史教学中,我们不仅要进行基础的历史知识教育,更要关注学生科学精神的培育。科学精神的培养决非一朝一夕、一招一式之功,需要长期不懈的努力。教育者在加强对学生进行科学精神培养的同时,更要注意加强自身观念的更新,科学素养的提升,大力弘扬人文精神和科学精神的整合,体现历史的理论价值和实践价值。在当今时代,“科学技术是第一生产力”已成为人们的共识,通过历史科学史的学习,提高学生的科学素养,尤其是培养学生的创新意识和实践能力显得格外重要。要有针对性地挖掘教材的科技内涵,寓科学教育于历史教学之中,切实提高学生的科学素质。
  (作者单位:北京昌平四中)
  (责任编校:扬子)
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