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初中科学课程教学要培养科学精神
作者：蒋岳荣
[关键词]科学素养 初中科学教学 途径和方法
落实科教兴国战略，全面实施素质教育，提高儿童和全体公民的科学素养水平，是增强国家综合国力和促进社会发展极为重要的战略举措。特别是义务教育阶段的科学教育应该义不容辞地肩负起提高全民科学素养的历史重任。同时，在初中科学教学中提高学生的科学素养本身就是科学教学本身的需要。初中科学教学要结合学科特征——科学源于生产实践，又要为生产实践服务，注意培养和提高学生的学习能力、创新能力、实践能力以及相应的态度、习惯和个性品质，以便学生更好地适应将来工作的要求，最大限度地发挥自身的社会价值。因此，在初中科学教学中提高学生的科学素养是学生可持续发展的需要。
科学精神是科学素养的核心内容，也是科学课程四个分目标之一，具体内容包括：科学态度、情感与价值观。科学态度、情感与价值观的培养应该贯穿在科学教育的全过程。通过科学课程的学习，学生将：①对自然现象保持较强的好奇心和求知欲，养成与自然界和谐相处的生活态度；②尊重科学原理，不断提高对科学的兴趣，关心科学技术的发展，反对迷信；③逐步培养创新意识，敢于依据客观事实提出自己的见解，能听取和分析不同的意见，并能够根据科学事实修正自己的观点，初步养成善于与人交流、分享、协作的习惯，形成尊重别人劳动成果的意识；④增强社会责任感，形成用科学技术知识为祖国和人民服务的意识。
联系实际教学中学生固有的情感态度及生活、学习习惯，笔者感到在科学教育中，在培养学生的科学素养所涵盖的诸多教学目标中，实施起来最困难的、成效最不显著的、但最具价值的、也就是态度情感和价值观。正像课程标准中所说的，它不像传授知识一样直接“教”给学生，而是要创设机会，通过学生亲自参与活动，日积月累，去感受、体验与内化，需要较长的时间才能达成，并且不是孤立进行的。那么，在科学教学中培养学生科学态度、情感与价值观的途径和方法有哪些呢？
（一）紧密联系反伪科学活动，使学生对科学态度、情感与价值观的体验主体化
在科学课程的教学中，必须创造多种机会让学生进行科学探究，在亲身参与科学活动的过程中，发现问题，感受科学过程，获取事实证据，检验自己的想法和科学理论，才能逐步形成科学的态度、情感与价值观。
例如讲解水的组成时，结合“水变油”事件，开展有关水知识方向的反伪科学活动。十几年前，有个叫王洪成的人，带着他的一项发明出现在人们的生活中，那就是所谓的“水变油”。王声称他的这项发明可以解决人类的能源危机。从1984年到1994年，在全国各地有三、四百家工厂与王洪成合作，但没有一家可以投产。厂家损失巨大，王却成了发明家和大富翁。1995年8月4日，《中国科学报》在头版头条的《维护科学尊严》专栏中，刊登了赵忠贤等41位科技界的全国政协委员的联名呼吁：《调查“水变油”投资情况及对经济建设的破坏后果》。至此，沸沸扬扬闹了十余年的“水变油”事件终于告一段落。让学生展开讨论，讨论提示：①王洪成的表演有无破绽？②水是“油”的燃烧产物之一，“油”在空气中燃烧可以表示为：“油”+氧气→水+二氧化碳等+能量。既然“油”变水要放热，那么水变“油”应该吸收能量。你认为“水变油”对解决能源危机有实际意义吗？
学生通过讨论，对科学道理的认识不断深化；经过体验，他们不仅知其然，而且知其所以然；通过体验，他们崇尚科学的情感不断升华。这项活动潜移默化地培养了学生崇尚科学、尊重事实、敬佩科学家等科学品质，使学生热爱科学，积极参与科学活动，形成具有正确的科学价值观和情感体验，还养成了善于搜集整理信息的好习惯。
当然，在开展活动中教师应尊重学生的各种不同见解，保护学生的创造性和好奇心，鼓励学生对他人的观点持合理的怀疑态度，为学生提供多种表达自己想法和开展科学探究的机会，允许学生提出不同的观点。
（二）联系日常生活进行探究活动，使学生的科学态度、情感与价值观的培养内容生活化
探究活动的设计应当符合学生的特点，注意从学生熟悉的事物出发，设计学生喜爱的活动，注意将课内与课外、校内与校外的探究活动结合起来，努力开发并鼓励学生参与各种层次的、以小型为主的探究性活动。科学课应该而且必须联系现实，探究生产和生活中的实际问题；科学课教学的形式也要多样化，比如开设科普专题讲座，开展课堂讨论，进行实验探索，参与小制作比赛等。
例如在学习“水资源的利用和保护”内容时，让学生积极寻找与发现存在浪费水的现象。学生通过观察，发现了生活中的问题。在日常行为中，市民因为缺少节约用水的意识或一些不良习惯，会不自觉地浪费大量的自来水。具体表现在：洗澡时擦肥皂不关水龙头，任水长流；刷牙时不用口杯，而是直接到水龙头上接水，任水龙头开着；洗碗、洗衣服时，让水一直流着；开门迎客人、接电话或改变电视频道时，不关水龙头；设备漏水，不及时修好；睡觉、出门之前，不检查水龙头；建筑工地水长流；洗车场用水大手大脚；消防水龙头关不紧；绿化带旁有“泉眼”。自来水公司有关人士表示，全部家庭只要注意改掉不良习惯，就能节水70﹪左右。学生通过这些活动懂得了淡水资源非常短缺，要节约和保护每一滴水，从而培养了学生在日常生活和学校生活中做到节约用水，对浪费水的现象具有敏感性。这就使学生形成了保护水资源的科学态度、情感和价值观。
随着教学过程的不断深入，教师还可以逐渐引导学生进行如下的探究：测量蚊香的燃烧速度；蚂蚁、乌龟、蜗牛的爬行速度；商场自动扶梯的上升速度；观察、探究生活中各种汽化、液化现象及它们的利用和防止方法；观察、探究生活中的光现象，并用所学的知识加以解释；运用光的直线传播测楼高或旗杆高；自制孔明灯、热气球、密度计、潜水艇；探究自行车上的力学知识；探究测定人体的最大输出功率；探究设计新型的二氧化碳灭火器；探究二氧化碳的是非功过；探究微量元素与人体健康；探究同体积的饱和食盐水和蒸馏水的鉴别方法等等。
（三）鼓励学生大胆提出个性化见解，开放性地表达个人想法
1.启发学生发现问题，初步提出假设、猜想。在感性认识的基础上，教师要适时地引导学生把已有的知识和经验与要探究的内容联系在一起，让学生讨论，通过观察、分析、比较等方法，区分有关因素和无关因素，抓住问题的本质，进而发现并提出自己要探究的问题，并对问题提出初步的猜想、假设。例如在“阿基米德原理”的教学中，学生在通过实验获得浮力有大有小的认识基础上，教师可以启发学生注意浮力越大，排开的水越多，浮力越小，排开的水越少这一事实，让学生提出物体所受浮力大小可能跟物体排开水的多少有关的猜想。又如学习“焦耳定律”，在学生获得电流产生的热量有多有少这一认识后，通过讨论、分析电炉丝热得发红，导线不怎么热这一现象中的各种相关因素，让学生提出电流产生热量的多少可能跟电流大小、电阻大小有关的猜想。
2.引导启智，设计实验、探究方案并加以验证。学生常常希望自己是个探索者和发现者，因而在学生提出初步的猜想、假设后，教师要及时地引导学生寻找并设计验证“猜想、假设”的实验方法。常用的实验设计方法有：对比法、控制变量法、排除法、理想实验法、定量测量法等。教学中要让学生充分讨论，发挥他们的想象力，获得解决问题的各种方案，并通过修改、选择或综合，设计出最好的实验方案。在这其中，教师的引导是关键，例如学习“焦耳定律”，学生猜想热量可能跟电流、电阻和通电时间三个因素有关，教师可引导学生采用控制变量法和对比实验的方法去设计验证方案。可启发学生思考：在探究电热与电阻因素关系时，应怎样保证另外两个因素（电流和通电时间）相同呢？电阻通电产生的热量的多少能直接观察到吗？（不能）。那又能通过什么方法可以观察到？（可以通过液体或气体吸热后体积膨胀的多少来间接显示产生热量的多少）。在以上点拨、启发的基础上，学生通过讨论，很快就能设计出实验方案。又如在学习“检验水的存在”时，笔者设计了这样一个问题：你可以证明土壤中有水吗？请用尽可能多的方法。在小组的汇报中有的学生用加热泥土，称前后泥土的质量；有的学生用加热泥土，在上方罩玻璃观察是否有水珠；有的学生用纸包住，看纸是否湿润；有的学生用手触摸，感觉是否湿润；有的学生说种上植物，观察植物能否生长；有的说把泥土放在冰箱里，土壤会不会变硬；有的说无色的硫酸铜遇水会变蓝色等很多不同的见解。虽然有的见解不一定正确或不一定完全正确，但这些都是学生真实的观察，都是学生有个性的表达。经过逐一分析讨论，学生认识到科学学习要尊重事实、观察细致、敢于表达个性想法的重要性。学习中的点点滴滴，无一不是科学情感与态度的体验和积累。
3.自主探索，验证猜想，运用迁移，深化认识。学生在实验中获得感知，通过对数据进行分析、比较、概括，进行思维加工，总结得出结论，验证自己的猜想，使学生感觉自己也能像科学家“搞科研”一样“发现”科学规律，从而获得巨大的成功感，从而激发学生自主探索的热情和兴趣。例如在“电阻的串联”教学中，学生通过分组实验，用“伏安法”测量电阻串联后的总电阻以验证自己的猜想。在此基础上，教师要针对教材的重点和难点，让学生运用自己“发现”的规律去解决实际问题。这样不仅能检查学生对知识的理解和巩固，而且能促进知识的迁移，使学生的知识、技能逐步转化为能力。通过探究，学生感受到探索知识的艰辛与快乐，并进一步激发学生爱科学的情感。
科学态度、情感与价值观往往潜藏在学生心里，并且具有个别差异，较难用方法表示或评量。因此，培养学生的情感、态度与价值观必须落实在科学知识的主动获取过程中。重要的是在学习科学知识的过程中潜移默化地培养了学生正确的科学态度、情感与价值观。学生的科学态度、情感与价值观也在点点滴滴长期积累，最终汇滴成溪、成海。
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