谈科学故事促进学生对科学本质的理解

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1、谈科学故事促进学生对科学本质的理解　　[摘要]以教学实践中的案例讲述依托科学故事在学习中进行追溯、验证、质疑等活动，从中感受科学的乐趣、体验科学的魅力进而理解科学的本质，揭示科学故事在学生的科学学习中所起的过程展现、探究引导和思维引领等作用，结合前人的相关研究浅谈三点启示。　　[关键词]科学科学故事科学本质理解发展　　[中图分类号]G623.6[文献标识码]A[文章编号]1007-9068（2016）33-074　　曾观摩一位特级教师执教的《研究物体下落的规律》一课，课始教师先让学生观察沙包、塑料块

2、、羽毛这三种物体的下落现象，学生经过观察在黑板上画出这三种物体可能的运动轨迹。教师细致地引导学生认识到所画的轨迹图忽略了物体运动的方向，交谈中学生进一步明确了不同物体从高处落下时有快有慢，紧接着教师先出示了亚里士多德的观点，而物体越重，下坠的倾向性越大，下落得也就越快；物体越轻，下坠的倾向性越小，下落得也就越慢；物体下落的快慢和它的重量成正比。再呈现伽利略的观点，即物体下落的快慢与物体的重量无关，任何两个物体从高处自由落下，总是同时着地的不同观点，在介绍亚里士多德的观点时，学生根据生活经验判断是这一

3、观点是成立的。当介绍伽利略的观点时学生又有点迷糊了――两个观点截然相反，究竟谁的正确呢？7　　教师引导学生可通过实验进行验证。于是教师拿出了一个乒乓球和一个网球，让学生先猜哪个会先落地，然后再自己动手体验，等学生讨论出结论后，教师又让一位学生站在黑板前的高凳上演示一遍，教师在学生演示2个球下落时，用相机拍下了整个过程。听课的教师不禁纳闷起来，拍下来看什么呢？结论不是已经很明显了嘛？教师将刚才拍的视频通过电脑软件的慢放功能播出，大家一起看到了两个球下落的每一个瞬间，特别是两个球落地前的逐帧播放更是可以

4、清晰地看到黄色的网球先落地，此时不只是学生，很多听课教师一片哗然，被这个瞬间震撼了。这时，大家面对的事实是“较重的网球先落地”，事实说明了一切，“两个球同时着地”似乎是不可能实现的，面对事实学生很自然地怀疑伽利略做的实验似乎是不对的，无形中就对科学的经典实验产生了质疑。　　科学是在不断地质疑中前进的，面对学生和不少听课教师的质疑声，上课教师并没有马上解疑，而是列举了伽利略对亚里士多德观点的质疑以及所做的“思想实验”，并进行逻辑推理：根据亚里士多德的观点设想有一重一轻两个球在同一位置同时下落，那重球的

5、下落速度将比轻球快；他又设想把这两个球绑在一起，下落时下落慢的轻球肯定会“拖后腿”7，因此它们一起下落的速度应该是比重球慢比轻球快，但是两个球绑在一起的总重量肯定大于重球，那么它们一起下落的速度又应该比重球快，这就出现了矛盾，由此伽利略推断亚里士多德的观点是不成立的。对于亚里士多德的观点，伽利略有着质疑，并且通过逻辑推理证明其不成立；此时此刻，课堂上的伟大科学家伽利略的观点受到事实的挑战，我们可以做些什么呢？这应该是上课教师最希望学生进入的思维状态：一开始还挺明白的，两位科学家的观点虽然不同但似乎都

6、有道理，问题是伽利略用推理否定了亚里士多德的观点，课堂现场的实验不支持伽利略的观点，这就有种从明白反而进入迷糊的感觉了。紧接着上课教师的一段介绍和讲述让大家豁然开朗，为了进一步验证伽利略的观点，后来有人在实验中发现了现在课堂上一样的情况，于是开始质疑伽利略的观点，甚至有人怀疑伽利略是否真的做了“两个铁球同时着地”的经典实验，其实伽利略在实验中也曾质疑自己的观点，同时想着运用别的假说试图解释为什么实验结果与理论预测不相符，最终他得出了一个惊世骇俗的结论：在真空中（或在介质阻力可忽略时），任何物体，不管

7、其重量、形状和比重，下落的速度是一样的。这一结论在后来技术条件进步与成熟的支持下得到了充分的验证。　　这节科学课的教师一开始让学生明白了，随即又迷糊了，但并不是简单地反其道而行，也不是让学生迷糊了就放手不管，而是让学生在明白后进入迷糊，让学生想去弄明白，学生迷糊就是下一次明白的前提和动力。整堂课教师是在诠释着新课程的精髓，教师只是激起了学生学习的兴趣，激发了学生探究科学的欲望；课堂上教师更在诠释着科学的本质，科学的发展就是这样一个去芜存菁的过程，任何科学观点科学解释都需要不断地接受检验，随着思想的发

8、展、思维的发散、技术的发展，要能够敢于质疑。在学习科学时同学们可以像伽利略一样有自己独特的思考，“别让自己的头脑成为别人思想的跑马场！”很重要，现在的学生普遍缺少这样的素质，正如这位上课教师所言“课堂上我们除了给学生建立科学世界的技巧，还需要培养学生有摧毁科学经典的勇气和力量！”　　美国学者在1900年创造了一种教学方法――互动式科学小故事（InteractiveHistorical7Vignettes，简称IH-Vs），使有心改革的教师能在有限条件下有目的、有计划、