科学史上的探究对科学教育的启示

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1、科学史上的探究对科学教育的启示 摘要: 科学发现的历史也就是科学探究的历史。科学史中探究过程所充满的艰巨性和创造性、洋溢的科学精神、渗透的科学的思想和方法，启示我们在科学教育中要突出探究这一重要理念,以提高学生科学探究所需要的能力和增进对科学探究的理解,发展他们的科学素养.关键词: 科学史 科学教育 探究1         引言科学的核心是探究，教育的重要目标是促进学生的发展，科学课程应当体现这两者的结合，突出科学探究的学习方式.美国1996年初发布了第一个国家科学课程标准，其核心是科学探究.英国、日本、新西兰等国，科学探究也都成为科学课程的核心.

2、我国教育部制订的《科学（7～9年级）课程标准》（实验稿）的“总目标”中，提出了“增进对科学探究的理解，初步养成科学探究的习惯，培养创新意识和实践能力”，“分目标”的四个方面中更是将“科学探究”列在首位.科学探究作为一种让学生理解科学知识的重要学习方式越来越受到广泛重视.尽管学生是使用探究法学习科学知识，而科学家是在努力增进人类对自然界的了解，但学生和科学家所从事的活动和思维过程有许多相同之处，因而从事科学教育的教师必须了解科学史，在教学过程中渗透科学史，这样才能使学生认识探究过程的曲折和乐趣，学会科学的方法.正如拉瑟福德（F.J.Rutherfor

3、d）在1964年所指出：“教师应当具备较高的科学史和科学哲学素养，否则不能认为他受过教育，能胜任作为探究的科学的教学.”2  科学史上的几个探究事例科学家的探究，也就是科学家运用科学的方法、通过探索的途径去发现人们尚未认识的科学事物及其规律的过程.科学发现的历史也就是科学探究的历史.没有探究就不会有发现，也不能确认理论的正确性和不断扩展人们对自然的认识.科学史中这方面的事例不胜枚举.2.1海王星的发现1781年发现天王星.1820年发现天王星的观测数据与应用牛顿万有引力计算得到的运行轨道出现偏离，于是问题提出了，天文学家围绕这一问题展开了探究：18

4、30年后科学家们提出了种种假说，如“木星、土星引力影响”说、“观测误差”说、彗星撞击“灾变”说等，它们都因证据不足或收集到否定证据而一一被排除；“未知行星”假说被不少天文学家所接受.其中，英国的亚当斯和法国的勒威耶独立运用数学方法对收集到的数据进行艰难的研究.1885年，亚当斯计算出新行星的质量和轨道参数，并请求格林尼治天文台和剑桥大学天文台帮助寻找新行星，可惜没有引起权威的重视.1886年9月，勒威耶将自己独立研究的结果寄给德国柏林天文台恳请伽勒帮助寻找新星.同年9月23日晚伽勒发现了这颗新的行星，后来被命名为海王星.海王星发现后，天文学家在对其

5、观测中又发现它存在“摄动”现象，于是又提出了一个“未知行星”假说.1930年，在天文照像技术的支持下发现了冥王星.同在19世纪后期，天文学家还发现水星近日点进动有异常现象，即使考虑金星、地球、木星的引力影响，仍有不可忽视的偏差，勒威耶提出“未知行星”假说，但始终找不到这颗新星.直到爱因斯坦广义相对论提出，对水星近日点的进动才作出完满的解释.水星近日点的进动成了支持爱因斯坦的广义相对论的证据之一.2.2 大陆漂移说的建立19世纪关于地壳构造理论中大陆固定论占统治地位.它认为地壳只有垂直方向上的运动，而没有水平方向上的运动.20世纪初，首先向大陆固定论

6、发起挑战提出大陆漂移说的是德国的地质学家魏格纳.魏格纳从小就喜欢幻想和冒险，童年时就喜爱读探险家的故事，英国著名探险家约翰·富兰克林成为他心目中崇拜的偶像。为了给将来探险做准备，他攻读气象学。1906年，他终于实现了少年时代的远大理想，加人了著名的丹麦探险队，来到了格陵兰岛，从事气象和冰川调查，岛上巨大的冰山缓慢的运动给了他极深的印象.1910年的一天，魏格纳偶然翻阅世界地图，发现大西洋两岸轮廓线有惊人的相似性，次年他又在一本文献中看到有人根据古生物学的证据，提出巴西和非洲曾有过陆地连接的观点，这引起了他莫大的兴趣.于是他产生了大陆漂移的猜想，并开

7、始搜集资料和查找证据.他从古生物学、地质学、古气象学方面收集证据：大西洋两岸存在许多生物的亲缘关系，如有海牛、肺鱼、驼鸟等；在非洲和南美洲发现了二亿多年前小型的爬行动物中龙的化石；大西洋两岸的岩石、地层和皱褶构造有许多相似性和连续性；两极地区有过热带沙漠，赤道地区有冰川的痕迹……1912年，魏格纳在法兰福克地质学会上做了“大陆与海洋的起源”的演讲，大胆提出了大陆漂移的假说.1915年出版了《海陆的起源》一书.大陆漂移说的提出激起了地质界的轩然大波.1926年在美国召开了关于大陆漂移理论研讨会，与会的14名著名的地质学家只有5人支持漂移理论，2人弃权

8、，7人反对.大陆漂移说遭到许多“权威”的指责和嘲讽,有人称之为“大诗人的梦”，更有人称之为“疯话”.为了找到更多的证据，1