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利用科学史传达科学本质的高中物理教学研究

朱冠章

  长久以来,培养具有科学素养的公民一直是当代科学教育努力的主要目标。学生正确的科学本质观是具备科学素养的要素之一。但我国中学生的科学素质结构普遍存在明显缺陷,对于科学的认识大都停留在对科学知识的表层了解上,对于科学的本质缺乏深层次的理解。对学生来说,理解科学本质具有重大的意义,它将有助于促进学生对科学内容的学习,提升学生对科学的理解、提高对科学的兴趣、提升决策的能力……对社会来说,公众对科学本质的理解有助于培养具有科学素养的国民,有利于科技的进步和社会的发展。对高中学生而言,他们所面临的不仅有会考的压力,而且有高考的压力,如何在有限的课时里面渗透科学本质的教学,便成为摆在现代科学教师面前的一个紧迫的课题。纵观众多学者有关科学本质观的研究,传达科学本质不外乎是通过探究活动和融入科学史两种途径。但通过探究活动传达科学本质的教学对学生的要求较高,并且效果还有待验证。而科学史融入教学是目前备受推崇的培养学生科学本质观的比较有效的方法。鉴于此,本研究主要采用了利用科学史融入高中物理教学传达科学本质的方法,选取了南宁市四中一个普通高一班45名学生做为研究样本,以万有引力定律一章做为科学史融入的单元,设计了“科学史—明示—反思”将科学史融入日常物理学科教学中去以发展学生科学本质观的模式,并进行为期三周的教学实验。在教学实验前后均利用自行编制的问卷对学生的科学本质观进行调查,结果表明,学生的科学本质观有了显著的提高。可见,本研究所采用的教学模式对学生的科学本质观的发展具有很大程度的促进作用。 本研究主要做了如下几方面的工作: 首先,对科学本质在哲学上的演变和国内外的研究成果进行了述评。在此基础上,构建了我国中学生应具备的科学本质观。 第二,为了解中学生科学本质观的现状,自行编制了“了解科学本质”调查问卷,在教学实验前,对研究对象进行前测。测量结果表明,学生在科学本质中的科学知识、科学探究和科学事业三个维度上均存在不同程度的误解。分析前测结果表明,性别对理解科学本质并没有明显的差异。 第三,设计了“科学史—明示—反思”将科学史融入日常物理学科教学中去以发展学生科学本质观的模式,并利用这个模式设计了《行星的运动》和《万有引力定律》两个案例,再进行为期三周的教学实践,对师生在课堂上呈现出科学本质的讨论情形进行归纳整理。实践结束后再对参加教学实验学生的科学本质观进行后测调查,并利用SPSS11.0软件对调查数据进行分析。结果表明:本教学实验所采用的教学模式在提高学生的科学本质观上有一定的作用。性别对学生发展科学本质观的影响并不显著。 最后,对本研究进行讨论反思与提出未来研究上的建议。……   
[关键词]:科学史;科学本质;物理教学;高中生
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:广西师范学院2010年