1、网络环境下以自主学习方式提升学生科学素养太和县城关镇第六小学:刘少鹏1、 科学1、什么是科学。科学不仅是那些前人积累下来的知识,还包括获取这些知识的过程。达尔文:科学就是积累事实,以便从中发现规律。爱因斯坦:科学是探索意义的经历。未知学者:科学是人类对自然的认识。科学是人类对自然界各种现象的尝试性解释。科学探究是人类与宇宙之间的对话,科学是人类对宇宙的解读。美国传统词典对科学的解释:1、对现象所进行的各种探究活动,诸如观察、辨别、描述、实验、理论解释等。2 、方法论层面的活动、学科或研究。3、需要依赖于特定研究和方法的某项活动。4、知识、尤其指那些通过亲身经历获得的知识。综上所述:科学是一种知
2、识体系。科学是一种思想方法。科学更是一种文化,是一种素养。2、 科学的性质(1 )科学是一个实证的过程为什么飞碟得不到科学界的认可,因为他经不起检验,因为他拿不出具有说服力的证据。大家都知道比萨斜塔实验吧,古希腊的哲学家亚里士多德他凭借直觉和感官曾经做出过这样的结论:重的物体比轻的物体下落的速度要快,落体速度与重量成正比,这种观点一直持续了 1900 多年,直到 1590 年伽利略在比萨斜塔上做了两个铁球同时落地的实验,得出了重量不同的两个铁球同时下落的结论从此推翻了亚里士多德物体下落速度和重量成比例的学说那么关于自由物体落地实验,伽利略做了大量的实验研究他站在斜塔上面,让不同材料的物体从塔顶
3、落下来并测定下落的时间,多少差别。结果发现,各种物体都是同时落地,不分先后。那也就是说下落物体与物体的特征并没有直接的关系,无论是木质的球,还是铁质的球,如果同时从塔上开始下落,他们将同时到达地面。阿基米德死光传说,大家应该听说过。就是阿基米德利用镜子反射光线,击退罗马军队的传说。阿基米德指挥叙拉古成千上万的士兵持了无数面的镜子在岸边排成弧形,利用抛物镜面的聚光作用,把阳光聚集到罗马战船上,让它们自己燃烧起来。罗马的许多船只都被烧毁了,但他们却找不到失火的原因,只觉得是天降一道光使他们的船只失火,因而称之为“死光”。防不胜防的罗马军队被阿基米德的发明弄得焦头烂额,面对这种情况,无奈的罗马军统帅
4、马塞拉斯也不得不自嘲:这是一场罗马舰队与阿基米德一个人的战争。阿基米德死光的传说成为他博学智慧最生动的传说,没有人怀疑阿基米德他伟大的聪明才智,但利用反射的太阳光烧毁罗马战船这样的事却引起了历史学家的怀疑,历史学家和科学家们认为在两千多年前的古希腊人们并不了解光学和镜子的知识,而且阿基米德也没有留下光学方面的理论和著作,再有,当时的镜子主要是青铜磨成的,反光效果比较差,不太可能瞬间聚焦产生几千度的高温。况且,当时的罗马战船是在海上航行,叙拉古士兵的镜子与战船隔着较远的距离。如何对移动战船进行准确的聚焦,也是一个很大的难题。因此千百年来,人们对这个传说持着一种怀疑的态度也试图来寻找证据。到了现代
5、,多国的科学家先后多次模拟当时的情景,进行试验,但是都不能让人信服。直到 2005 年 10 月麻省理工学院和亚利桑那大学的研究人员亲自来到圣佛朗西斯克湾,也就是古希腊王国所在地进行试验。他们在岸边拼起了一面 300 平方英尺的玻璃镜,用它们反射和聚焦后的阳光径直射向 45 公尺外的渔船,结果仅仅使渔船上的木头冒了烟,并没有生火。于是它们又把渔船向前靠拢,停泊在岸边 22.5 公尺的地方。这一次聚焦的阳光,果然点燃了船上的易燃品,冒出了小火苗,但是火苗很快的就熄灭了。与此同时,亚利桑那大学的研究人员用镜子组成了一面大花瓣形状的凹面镜来聚焦阳光,结果渔船上既没有冒烟,也没有着火。实验以失败而告终
6、。那么这一实验否认了阿基米德“死光”的可能性,使人们认识到那只是一个传说。但是支持派依然认为历史上确有其事,辩论不休。事实到底如何呢?现代历史学家和考古学家仍然在考证和证明当中。由此,我们可以发现,科学知识可以证实的,也可以证伪的。科学过程和结果。(2)科学是符合逻辑的大家可能还记得日本核泄漏事件,我国部分地区出现了抢购食盐的事情,其实具有一些科学常识,推行便可以知道,日本的核泄漏事件不会影响到我们的食盐,首先我国沿海的这些盐场离日本福岛距离很远而且福岛沿岸它的洋流往东北方向,对中国几大盐场几乎不能构成影响。第二点就是辐射的物质进入大海会被稀释几万倍,甚至十几万倍,那么其实这样的影响可以是忽略
7、不计的。第三点就是对食盐有影响的放射物质是铯,但是铯的离子非常重即使到了海水里,马上就会沉入海底里,进入海床。不可能飘到两千多公里以外的地方。第四点,就是现代制盐业的过程都是使用多次结晶的方法,通过控制工艺流程把其他的金属离子都排除掉了,最后只留下钠离子结晶成为食盐。因此即便是有放射性物质,经过多次结晶,放射性物质也会完全排除,不会存留。所有我们只要有科学常识,通过逻辑推理,就可以判断这件事情。再有我们回顾一下周老虎事件。那么怎样判断野生华南虎的存在呢?活体动物没有,标本没有,遗留物也没有,仅仅就凭几张照片就能说明野生华南虎的存在呢?我们只能说有可能,最后还是要有活体的存在为依据。所以说,科学
8、应该是符合逻辑的。(3 )科学是具有局限性的从小到大,我们都接受了太阳周围有九大行星的这种说法,那么到了 2006 年,国际天文联合会定下了行星的心得定义,一颗行星首先他是一个天体,它得满足一下几个条件:第一要围绕太阳运转,第二要有足够的质量来克服物体引力达到流体静力得平衡,第三,有一定的形状,同时还得清空所有轨道上得其他天体。根据新的行星定义冥王星不符合定义有两点。即它的质量不够大,而且他也不符合定义三,也就是冥王星的轨道和海王星的轨道有交叉,如果把冥王星当成行星,那么,海王星就不能是行星了。因此从那一刻把太阳系的九大行星变成了八颗。所以说,科学因为发展的限制,它的认识是有局限性的,在历史演
9、变的过程中,科学在不断地更正,不断地发展。3、 培养科学素养的意义1、是个人和国家生存和发展的需要自 20 世纪 50 年代以来,科学技术发展十分迅速,使人类的生活质量,活动范围、通讯方式和生产方式都发生了革命性的变化,所以无论是对国家、社会还是个人而言,掌握科学技术和知识是能够在知识海洋里能够生存并发展的需要。以前的政治书上就有这样一句话“科学技术是第一生产力”。2、是履行公民权利和义务的需要21 世纪是以知识为基础的社会,知识不仅成为影响经济的主要因素,而且也深刻地影响着社会的方方面面,如经济、政治、文化、教育、科研、军事等等。例如,某一个地区根据地域特点应该发展什么经济,怎么治理北京的雾
10、霾天气,怎样治理这漫天飞舞的杨絮,如果不具备一定的科学素养,就无法参与这些问题的讨论,和发表意见。不管我们从事什么职业,要履行和行使公民的义务和权利,参与国家政治和经济生活的决策,就必须具有良好的科学素养。更重要是,只有在全民科学素养的提高的基础上,才能依靠公众参与制定决策,保证这种科学技术造福人类。比如,禽流感防治,转基因食品的控制,环境保护政策的实施等等。都需要我们全体公民和社会来参与,所以提高全体公民的科学素养,是保证人类社会可持续健康发展的基础。4、 在网络环境下以自主合作学习方式提升科学素养1、网络是动力源泉自主学习是学生在教师的引领下主动建构的过程,学生要采用个人自学,小组讨论交流
11、,相互质疑等方式。那么如何组织教学内容再通过上述方式的学习过程中激发和保持学生浓厚的学习兴趣呢?利用网络环境是非常有效的措施。网络环境可以为自主学习提供动力。例如,在教学动物的运动时,学生在日常生活中,经常是见到一些动物,对他们的一些运动方式几乎是熟视无睹。如何能调动学生研究的兴趣,在原有的认识基础上丰富孩子的认知呢?网络平台以其独具的的影像、文字、图像等多媒体功能,有着无语伦比的优势。在学习过程中,通过网络搜索不断充实完善着他们的认知,而且小鱼游动,灵猫捕食,鸵鸟奔跑的画面使学生身临其境,仿佛置身于大自然,置身于动物之中,与这些动物同奔跑,共呼吸。那么孩子的兴趣被极大地调动起来,自主学习的欲
12、望不断延伸,细致而专注的观察丰富而深刻的认知使得科学素养的提升润物无声。2、网络提供情景支持科学素养是以科学观为核心,以科学技术为基础,以科学行为为外显标志的有机统一体。那么通过对千姿百态、引人入胜的自然现象的学习,改变学生的行为倾向,激发学生学习科学的学习兴趣,形成实事求是,尊重科学事实的科学价值观。那么科学观要通过创设情境,通过参与活动,日积月累的感受题化与内化而成。因此学生必须要在一定的情境中参与活动,亲身感受体验是形成科学观的重要的条件。在小学科学当中丰富的教学内容使得一些自然现象无法现场观察。比如火山的喷发,地震的产生,云的形成,雨的降落等等。而网络特有的视听效果能够真实的展现情境,
13、令学生通过三尺荧幕走进这些日常生活无法接近的场景。回顾课堂现象无法实现的现象,为学生提升科学素养提供了情境支持。学生在视听盛宴的刺激下探究的欲望更加强烈,会积极主动的投入到探究活动当中。3、网络展现生命的过程一粒种子的萌发,一颗鸟蛋的孵化,一株植物的生长,都需要时间来催化。而科学课堂对于生命的孕育、生长、繁殖的过程只能停留在某一瞬间,学生不能形成完整的认知。那么对于珍爱生命喜欢自然、关爱自然的价值观的形成就会有障碍,而网络以其强大的功能能够浓缩时间,用动态的画面展现生命历程使学生形成完整的认识。弥补了日常教学带来的不足和遗憾,那么老师在教学生命的历程是,可以创设问题情境引导学生利用网络进行自主
14、学习深入的理解或者认知。例如,人类的进化一课,老师通过设计两条主线,人类为什么会进化,人类是怎么进化的引导学生通过网络搜索,通过时间轴的记录方式整理出搜集到的资料,充分的发挥了学生主动性和能动性。4、网络呈现物质的变化物质世界是小学科学研究的领域之一。一些物质的变化,我们不能实时观察。例如生锈、发霉、岩石的风化等等。但是这些难题通过网络都可以去实现。网络中有各种自然现象的视频,能搜集到各种需要的资料。使孩子在几分钟时间度过自然界漫长的演变过程。科学教学应把握科学课的特点:1、实证意识:讲究证据、事实求实2、逻辑思维:符合逻辑的思考3、质疑精神:能够提出独立的观点这三者互相联系、密不可分,最终培养学生的理性思维,提升学生科学素养。