例谈科学教学中的科学性问题

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1、例谈科学教学中的科学性问题［摘要］科学性是科学教学的基石。科学性问题最容易出现在实验教学、练习教学和科学史教学中。出现科学性问题的根源是教师的教育思想与观念。教师只有真正将正确的教育思想与观念和科学方法融入教学，才能从根本上避免科学性问题的发生。［关键词］科学性问题；科学教学；实验教学；练习教学;科学史教学［中图分类号］G633.98［文献标识码］A［文章编号］1674605820007703科学性是科学教学的生命，是科学教学的基石。出现科学性问题是科学教学的大忌，会影响科学教学的根本。课堂教学的科学性

2、具体体现在讲授的内容具有正确性和科学性，对教材的把握、课堂结构的设计、教学方法的选择等科学合理。由于长期的惯性思维及科学性问题的潜伏性，教师自身往往看不到科学性问题的存在，也认识不到，以为是一种正常的现象，从而影响到对科学性问题的正确认识。通过实践发现，科学教学中的科学性问题更容易出现在实验教学、练习教学和科学史教学中。一、实验教学中的科学性问题在实验教学中，教师更关注学生应试时如何运用实验知识解题，缺乏对实验进行深入的引导，对实验的分析和讲解也很不到位，如在分析和表述时只看到表象，导致讲解时偏离科学知

3、识的本源，从而形成科学性问题。具体表现为科学逻辑偏差、因果关系颠倒、偷换科学概念等。［案例1］对电流表和电压表连接方式的解释。关于电流表的连接方式，教材这样表述：电流表必须串联在被测电路中。教师的解释是：因为电流表的电阻很小，如果其与被测电路并联，会因为电流过大而被烧坏，所以必须串联在被测电路中。关于电压表的使用，教材这样表述：测量某一部分电路的电压时，必须把电压表与这部分电路并联。教师的解释是：因为电压表的电阻很大，在理想情况下可以认为是无穷大，如果将其与被测电路串联，电路会因为电阻过大而造成电流过小

4、，影响其他用电器的使用，所以必须将电压表与被测电路并联。将上面两种情况进行归纳，可以得出：电流表在电路中串联使用的原因是电阻太小，而电压表在电路中并联使用的原因是电阻太大。也就是说，两种电表连接方式不同的根本原因是电阻的大小不同。事实真的如此吗？通过对两种电表的拆解，发现它们的结构都为灵敏电流计与电阻的组合，核心的灵敏电流计允许通过的电流很小。当它串联在电路中时，通过的电流会过大，因而需要并联一个阻值比自身小的电阻，让大部分电流从并联电阻一路通过。而当它并联在电路中时，因为电阻小，电流绝大部分会通过灵敏

5、电流计对其造成损坏，与其并联的电路也会因此被短路，所以要串联一个大阻值的电阻，让大部分电流从原电路通过，只让很小的电流来驱动灵敏电流计。通过以上分析可知，电流表也可以将电阻做得很大，电压表也可以将电阻做得很小。电流表不是因为电阻很小才串联，而是因为要串联所以做成电阻很小；电压表不是因为电阻很大才并联，而是因为要并联才做成电阻很大。可见，电阻的大小不是决定其连接方式的根本原因。那是什么决定电流表和电压表的连接方式呢？测电流是测导体中某点的电流，因此要求测量工具接到这一点上，因此是串联。测电压是测导体两端的

6、电压，本质就是测出同时刻两点之间的电势差，因此要求测量工具要同时接到两个点上，即并联。综上可知，这是一个科学逻辑偏差、因果关系颠倒的问题。不是因为电阻大，电压表才要并联，而是因为电压的特性要求电压表必须并联，所以才将电阻做大。原先的电阻决定论之所以没有引起怀疑，主要是因为这种科学性问题对学生做题的正确性不会产生影响，只会影响学生对科学知识本质的理解，因此没有引起教师的注意。教师在一遍遍错误的重复中，就把谬论当成了真理。为避免这种科学性问题的发生，教师在教学中要探寻知识的根源，厘清知识间的关系，培养学生的

7、逻辑推理能力。教学不能以应试为中心，否则将会使很多的科学知识异化，造成科学知识上的错误。而如果教师一再地重复强化这些错误知识，其自身也会深受影响，误认为这就是知识的本来面目，那必将失去科学教学的根本。防止出现这类科学性问题的有效方法是，对感觉不舒服或不顺畅的解释，多问一个为什么，对问题有“打破砂锅问到底”的探宄精神，对问题的归因能多运用逆向思维推理来强化和验证。二、练习教学中的科学性问题在练习教学中，最容易出现的科学性问题就是知识归纳和推理中的错误。主要表现在对知识间的关联挖得不深，仅凭一些不完全事例或

8、不完整的原理分析，就得出一个小范围使用的知识归纳，且由于忽视科学方法的指导，无视适用条件扩大使用范围，从而造成知识归纳的不全面，引发应用上的错误［案例2］杠杆平衡条件的应用归纳。如图2所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B端，其中AB=2米，OB=1.6米，DO=0.1米，石头对撬棒的压力是800牛，求在B端最少要用多大的力才能撬起石头。如果根据以上的结论，只要找到最大的动力臂就可以找到最小的动力，动力臂最大时应当以a令橹y悖令力的方向是垂