科学1 科学就是力量教学设计

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科学对社会文明的发展有哪些作用呢？

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科学给我们洞察自然界以精确的工具，使我们对自然界产生具有可知性的信念。

科学，是以自然界为研究对象的探究活动。科学探究活动，在西方最早出现在公元前6世纪之后的古希腊时代。到了17世纪，科学作为一种社会事业在欧洲初步形成；19世纪之后得到全面发展。社会上出现了职业科学家；科学探究活动成为有组织的社会活动，国家科学院、大学和企业研究开发中心成为科学探究活动的基地。科学事业的发展促进了近现代科学理论的迅速发展，取得了令人炫目的成就，理论革命层出不穷。在今天，人们的工作和生活已与科学息息相关，社会、经济和环境的发展也需要科学的支撑，科学已成为社会的主流文化。

通过三年来的学习，我们掌握了许多科学知识，了解了不少科学、技术与社会关系的实例。现在大家可以小结一下：科学对社会文明的发展有哪些作用呢？

（教材173页）

一、科学知识是人类认识自然的最高成就

1.自然界是人类赖以生存的环境

人类生活在自然界里，对自己观察到的各种自然现象充满着好奇心。人类为了求生存、求发展，首先必须对各种自然现象加以说明。

说明：自从有了人以后，各种文化形态如神话、宗教、艺术、历史、哲学和科学就相继应运而生。这些文化形态在一定程度上刻意描述和说明自然现象，试图认识自然界。

2.科学知识是人类认识自然的最高成就

科学，可以说是人类历史上出现较晚的一类文化现象，我们可以把它看成今天人类文化最高层次和最为独特的成就。它是一种只有在特殊条件下才可能得到发展的甚为精致的成果。

3.科学为人类提供了认识自然现象精确而有效的工具

历史表明，在众多的文化形态中，作为知识系统，只有科学才为人类提供了认识自然现象精确而有效的工具。自从科学产生以来，人类对自然界的认识就愈来愈正确，愈来愈深入。

人类对自然界物质组成认识的进化

（教材174页）

在神话和宗教中，自然界的万物都被归结为“神的创造”。如在公元前8世纪古希腊神话《神谱》中，整个自然界是神创造的，神（地母）创造了广袤的大地和大地上的万物，神（乌兰诺斯）创造了天空和天空中的星星。后来宗教将神话的神创论精致化，基督教在《创世纪》中，描绘出一幅上帝在7日之内分门别类地创造万物和人的图景，其中万物之间在组成上并无什么统一性、规则性。

到了公元前6世纪之后，古希腊哲学家主张对自然界作本原性的探索。所谓本原即是指，存在着这样一种东西，自然界中的万物由它而存在，最初由它而生成，毁灭后又复归于它。万物虽然性质多变，但实体却始终如一，这种东西就是万物的元素和本原。公元前3世纪哲学家亚里士多德把“土”、“水”、“气”、“火”这四种元素作为地球上万物的本原，试图说明自然界物质组成的统一性、规则性。虽然今天人们并不认同这种结论，但是他用自然界的物质说明自然界万物的组成和起源，这对“神创造万物”的说法起到一种釜底抽薪、从而架空了神的作用。这种跨越是人类认识自然上的一种进步。

近代之后，科学得到迅速的发展。17世纪英国化学家波义耳科学地定义了“元素”的概念，认为土、水、气、火并不是化学元素。到18世纪法国化学家拉瓦锡通过科学探究，确证了所谓的“气”不是一种元素，而是氧气、二氧化碳等具有不同化学性质气体的混合物；“火”则是物质与氧气在一定条件下进行氧化反应产生的光和热；“水”也不是一种元素，而是氢和氧的化合物。今天科学已告诉人们，地球上的万物是由100余种化学元素组成的；科学家还通过对恒星演化的研究，揭示了这100余种元素的起源和演化的规律。科学的元素理论被公认为是揭示自然界物质组成的最高知识成就。

同样，关于自然界的结构、自然界运动变化的原因、人与自然的关系等方面，科学知识在人类认识史上都有类似的情况。

二、科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙

科学之所以能成为人们认识自然的最高知识成就，原因是多方面的。其中一个重要原因，是科学家们在科学探究中提倡和使用科学方法。

1.伽利略、牛顿等科学家提倡和践行的科学探究过程。

（1）通过实验、观察获得大量有关自然现象的经验事实、数据。

（2）对这些经验事实、数据进行归纳推理，概括出具有一般性的科学假设。

（3）再用类似的实验去检验所得假设的正确性，使其成为定律。

（4）人们根据这些科学定律去说明自然现象，解决当初要解决的问题，这一步可以用演绎的方法去完成。

2.爱因斯坦的科学探究过程

（1）科学研究活动起源于科学问题，科学家是为了解决科学问题才去进行科学探究。

（2）为了解决问题，科学家需要构建一个新的理论。依托已有的知识背景，通过自己创造性思维如直觉、灵感等非逻辑活动大胆猜想，提出假设或公理，然后再通过演绎方法展开，推出许多定理。公理和定理的集合就是理论体系。

（3）通过观察实验所取得的经验事实来检验这个理论。

上述两种科学探究方法论路径虽然不同，但是它们都保证了人们对自然现象探究的客观性、严格性和有效性，从而开启破解大自然奥秘之门。科学家普遍认为，在科学探究中虽然不存在唯一正确的方法论路径，但是应该遵循某一种合理的方法论路径，这样才能事半功倍。

科学家历来都是很重视科学探究过程、局部要素和具体方法能力的培养。法国科学家贝尔纳说： “良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能，而拙劣的方法则可能阻拦才能的发挥。因此，科学中难能可贵的创造性才华，由于方法拙劣可能被削弱，甚至被扼杀；而良好的方法则会增长、促进这种才华⋯⋯在生物学科中，由于现象复杂，谬误的来源又极多，方法的作用较之其他科学甚至更为重要。”学习和掌握科学方法，也为人们在工作和生活中做到“科学地办事”，提供参考。

3.现在科学探究的一般过程

（1）发现和提出问题；（2）建立猜测和假设；（3）制定探究计划；（4）收集事实与证据；（5）检验与评价；（6）交流和讨论。

三、科学精神是维系探究的动力

1.科学探究活动是一项艰巨的认知活动

视频：珍尼古道尔与黑猩猩交朋友

科学研究的目的，在于探究自然现象背后的规律。这种规律并不是表象的，而是隐藏在表象背后的本质。科学理论并不是信手拈来，唾手可得的。它需要科学家付出辛勤的劳动，经历无数的磨难。科学家在从事这种艰辛的工作时，比从事其他认知活动更需要精神力量的支撑和维系。

徐霞客的探究精神

（教材177页）

袁隆平的探究精神

袁隆平 ：首届国家最高科学技术奖得主、杂交水稻之父。

1960年罕见的天灾人祸，带来了严重的粮食饥荒，一个个蜡黄脸色的水肿病患者倒下了……隆平的5尺之躯也直接经历了饥饿的痛苦。决心努力用农业科学技术战胜饥饿。袁隆平头顶烈日，脚踩烂泥，驼背弯腰地、一穗一穗地观察寻找。最后终于成功。

2.科学精神是维系探究的动力

正是执着、勤奋和不畏艰苦的科学精神维系科学家们完成了十分艰巨的科学探究活动，科学精神也称为科学的情感、态度与价值观，它包含的内容十分丰富。

3.弘扬科学精神的意义

弘扬科学精神的积极意义还不限于科学界。科学精神可以深化或外化为一般人类文化精神，是每一个社会公民应具备的一种重要的科学文化素质。弘扬科学精神，对人们形成科学、文明、健康的工作和生活方式具有重要意义。

公民在工作和生活中应弘扬哪些科学精神

（教材178页）

一是具有热爱自然的情感，如亲近自然、观赏自然；对自然现象具有好奇心、求知欲；珍爱生命；具有节约资源、保护环境的意识等。

二是具有求实求真的精神，如注重从经验事实出发，透过现象探究其背后的规律性；践行收集经验事实和背景知识是解决问题的起点；强调经验事实对假设形成的奠基和检验作用；说话要有事实依据，在事实面前敢于坚持自己的观点，如有不符也勇于修正自己的错误等。

三是具有科学办事的态度，如体验科学、文明、健康的生活方式；力求用科学知识解释身边的自然现象；尝试用科学探究的过程和方法解决实际问题；消除愚昧、远离迷信等。

四是具有进取负责的品格，如在学习科学知识上有自信心、进取心；在探究和解决问题上认真、坚持；在与人合作交流上诚信、宽容；在处理个人与集体关系上有责任感等。

知道什么是科学

了解科学探究活动的发展历程

知道自然界是人类赖以生存的环境

知道科学知识是人类认识自然的最高成就

知道科学为人类提供了认识自然现象精确而有效的工具

了解人类对自然界物质组成认识的进化

了解伽利略、牛顿等科学家提倡和践行的科学探究过程

了解爱因斯坦的科学探究过程

复习归纳现在科学探究的一般过程

知道科学探究活动是一项艰巨的认知活动

知道科学精神是维系探究的动力

知道弘扬科学精神的意义

了解公民在工作和生活中应弘扬哪些科学精神

指导阅读自学

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介绍自然界是人类赖以生存的环境

介绍科学知识是人类认识自然的最高成就

介绍科学为人类提供了认识自然现象精确而有效的工具

指导阅读自学

指导阅读自学

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指导归纳

介绍科学探究活动是一项艰巨的认知活动

介绍科学精神是维系探究的动力

介绍弘扬科学精神的意义

指导阅读自学

课堂练习

1.科学探究的起点是（ C ）

A.建立猜测和假设    B.获取事实和证据

C.提出问题          D.检验与评价

2.科学探究是探索生命的重要方法，下列关于科学探究的叙述错误的是（ C ）

A.科学探究要坚持实事求是的态度

B.科学探究中要善于与人合作交流

C.在科学探究的结果与原有知识发生矛盾时，要修改实验数据

D.科学探究的基础是提出问题、作出假设

3.在众多的文化中，认识自然的精确而有效的工具是（ B ）

A.哲学    B.科学    C.神话    D.宗教

4.下列关于科学探究的叙述中，正确的是（ B ）

A.设计对照实验组时可以有多个变量

B.根据实验需要设计对照实验

C.假设与实验结论必须一致

D.验证假设正确与否的基本途径是分析思考和想象

习题训练

知识应用与理解

课堂小结

我们学了什么？

科学知识是人类认识自然的最高成就

科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙

科学精神是维系探究的动力

知识小结

总结概括

板书