试论三种科学本质观在初中科学教学中的应用

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1、试论三种科学本质观在初中科学教学中的应用蔡呈腾[摘要]纵观人类对科学本质的认识，主要有三种不同的观念，即逻辑实证主义科学本质观、历史主义科学本质观、建构主义科学本质观。三种不同的科学本质观对初中科学教学有重要的意义，在初中科学教学实践中应用非常广泛，是提高学生科学素养的有效途径。[关键词]逻辑实证主义　历史主义　建构主义　科学本质观　初中科学教学　应用[作者简介]蔡呈腾，中学高级教师，温州育英国际实验学校科学教师　（浙江温州　325036）人类自有思想以来，一刻也没停止对自然界的认识与探索。这样，人类就逐步形成了探索、认识自然界奥妙为目的的学科――科学。随着对科

2、学研究的深入，人们逐渐从哲学的角度反思认识自然界的过程，从本体论、方法论等角度进一步认识科学及科学的本质。自文艺复兴以来，人们对于科学的哲学思考越来越多，也越来越多地对科学发展出现的新现象、新发现作更深入的思索。我们对此进行了总结，发现出现了三种层层递进的科学本质观：逻辑实证主义科学本质观、历史主义科学本质观、建构主义科学本质观。深刻认识和理解三种科学本质观，对于我们初中科学教学有极大的好处，这是人类在不同的阶段、不同的领域、不同的环境中对科学本质认识的基本方法和基本观念，有利于我们更科学地进行初中科学的教学。一、逻辑实证主义科学本质观在初中科学教学中的应用最早

3、对科学本质发表看法的是英国科学哲学家罗吉尔·培根。这位被马克思称为“英国唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖”的先哲指出，“科学就是推理加经验”，“没有经验，任何东西都不可能被充分认识。因为获得认识有两种方法，即通过推理和通过经验。”[1]培根的的“经验”与亚里士多德的“经验”不同，亚里士多德的“经验”是建立在事物表象基础上的“经验总结”，而培根认为，科学必须追求自然界事物的原因和规律。要达到这个目的，就必须以感官经验为依据。所以，他把经验观察、事实依据、实践效果引入认识论，从而成为了实验科学真正的始祖。同时，培根的“推理加经验”去追求自然界事物的原因和规律，就

4、是用经验归纳法。经验归纳法主张以实验和观察材料为基础，经过分析、比较、选择、排除，最后得出正确的结论，这个过程给我们的初中科学教学带来诸多启示。传统课程呈现知识时，从方法论上看属于从抽象到直观的演绎法，即教材往往先从抽象的科学概念和规律入手，让学习认识、理解科学概念和规律，而后在自然界中寻求与此科学概念和科学规律相对应的直观自然现象实例，从而加以说明，加深对科学概念和规律的理解。从逻辑思维的角度看，新课程对于科学概念与规律的呈现方式则正好相反，新课程对于科学概念与科学规律的认识，与人类认识自然界的方式与逻辑顺序是一致的，即通过收集能体现课程将要教授的科学概念或科

5、学规律的自然现象实例的资料，再组织学生综合分析、比较这些实例的科学属性，寻找它们的共同点，从而进行科学的归纳与抽象，提出了科学的假设。通过科学的观察、实验等方法进一步收集科学证据来验证假设，如果科学假设得以证实，则就获取了科学的结论，而若科学假设得以证伪，则必须从收集的资料中继续进行分析，形成新的科学假设，继续收集资料以获取事实与证据，从而得以证实。而如果整个过程一直是科学假设得以证伪的过程，一直重复循环上述过程，直到证实为止。我们把上述的过程进行归纳，可以得到如下的科学学习过程模式：重新建立假设收集资料分析、比较、归纳资料提出假设收集资料验证假设证伪证实得出结

6、论否定假设在初中科学课程中，许多科学知识的教学都是以如上的模式展开的。如以教授《大气压强的存在》为例，首先呈现的是大量的有关大气压强存在的实例地（实验），如：1.覆杯实验。纸杯内倒满水，杯口上放一张纸，在学生猜测“将纸杯倒过来水是否会流出来”后将纸杯倒过来，在学生的惊奇眼光里感受大气压强存在这一事实；而后用牙签在纸杯底部擢一小孔，水很快就流下来的，又一次让学生在惊呼声中体验实验的“奥妙”和探索科学本质的热情。2.喝可乐竞赛。两瓶刚刚打开的可乐，请一个大个子男学生（看似身强力壮者）和一位柔弱的女学生进行喝可乐比赛，看谁喝得快。竞赛时要求女生用一支吸管以正常的方式“

7、吸”可乐，而男生则两支吸管同时使用：将两支吸管的一端同时含在口中，一支吸管的一端在可乐瓶内，另一支吸管的一端在可乐瓶外。在学生的呐喊加油声中，柔弱的女生很快地“吸”入了可乐，而大个子男生费了九牛二虎之力也很难将一滴可乐“吸”入口中。在反差如此强烈的竞赛中体验大气压强存在的重要性。3.吸螺丝比赛。南方的炒螺丝是一道名菜，上课之前教师请厨房准备好两份少量炒熟的螺丝：一份是已经去尾，另一份则没有去尾。也同上述实例二一样请反差特别大的男女学生进行“吸”螺丝比赛，看谁“吸”得最快。4.马德堡半球实验。将马德堡半球展示后，两个半球合在一起，抽出空气，请4位班级公认的大个子男

8、生分别向两边拉。在无法拉