阐释分析研究初中理科教科书中科学史内容设计

一、 研究方法

本研究在方法上先采用系统的量化分析，依据编定的类目对教科书中的科学史进行归纳、统计和分析；而后采用质化的分析，针对初中理科教科书中的科学史内容辅以质性分析。研究对象是2001年以后出版的全日制义务教育7-9年级课程标准实验教科书化学（人教版）、物理（上教版）、生物（人教版），共八册。
本研究将教科书中引入的科学史内容大致归为5类：科学方法的介绍；科学家的生平简介与逸闻趣事；古代、近代和现代的科学技术成就及其发展；重大发明与发现、重要实验、理论、定理和概念的演变过程；一些学派间的争论与假说。在统计中将涉及以上科学史内容的地方作为一个分析单位，计为一“处”。

二、 结果与分析

本研究参考Laurinda Leite的分析量表，并结合我国理科教科书的具体状况，设计了五个分析类目，统计结果如下。

1.科学史图片个数百分比

本研究将涉及到科学史相关内容的图片记为一处，统计情况如下：化学教科书中涉及科学史的图片为34个（12.2%），物理教科书涉及科学史的图片为44个（6.3%），生物教科书涉及的科学史图片为72个（12%）。可以看出，化学教科书中科学史图片占全书总图片个数百分比最大，而物理教科书所占比例最小。

2.科学史的呈现位置

科学史在教科书中的呈现位置分为：正文部分和非正文部分。只要是在资料以及习题部分呈现的内容均列为非正文部分，统计情况如下：化学教科书中科学史呈现在正文部分的为10处（52.6%），非正文部分为9处（47.4%）；物理教科书中科学史呈现在正文部分的为12处（32.4%），非正文部分为25处（67.6%）；生物教科书中科学史呈现在正文部分的为7处（1

4.0%），非正文部分为43处（8

6.摘自：学生论文www.618jyw.com

0%）。 可以看出，除化学教科书中出现在正文部分的科学史内容略多于非正文部分外，科学史内容在物理和生物教科书中绝大部分都出现在非正文部分。

3.科学史素材涉及的地域分布及年代分布

我们将所归纳的科学史按地域划分为国内和国外，按以下原则划分：若文中的主要内容只涉及国内方面的理论、研究和人的观点等，则把该篇科学史归为“国内篇”；反之则归为“国外篇”。具体统计如下：化学教科书中，国内篇为4处（31%），国外篇为9处（69%）；物理教科书中，国内篇为8处（24.2%），国外篇为25处（7

5.8%）；生物教科书中，国内篇为5处（11%），国外篇为28处（84.9%）。

我们把所统计的科学史素材按年代划分为古代、近现代、当代。国外近现代史从西方第一次工业革命（17世纪40年代）到计算机的应用（20世纪40-50年代），这些年代以前为古代，这些年代以后为当代；国内的近现代史则从19世纪40年代-20世纪40-50年代，这些年代以前为古代，以后为当代。涉及国外科学发展史时则按国外古代、近现代史和当代的年代划分统计，反之涉及国内科学发展史则按国内的年代划分统计。具体统计如下：化学教科书中，古代为0处，近现代为7处（87.5%），当代为1处（12.5%）；物理教科书中，古代为7处（28%），近现代为18处（72%），当代为0处；生物教科书中，古代为3处（9.4%），近现代为26处（8

1.3%），当代为3处（9.4%）。

4.科学史素材的类型

本研究中将科学史素材的类型分为两方面，即：科学家和科学发展的过程。对科学家的分析内容包括：传记资料（化学7处、物理17处、生物15处）、家庭背景（化学0处、物理2处、生物4处）、个性特征（都未涉及）、工作态度和动机（化学2处、物理5处、生物10处）、插曲/轶事（生物5处、化学和物理未涉及）、教育程度（化学1处、物理0处、生物3处）。对科学发展的过程的分析内容包括：提及一个科学发现（一次发现或历史上的概念被提及）（化学4处、物理10处、生物6处）、描述一个科学发现（指描述与某个发现相关的事件）（化学4处、物理3处、生物9处）、描述的是线形的平坦的发展过程（化学0处、物理2处、生物4处）、描述科学发展的真实过程（因不同意见产生的前进和后退） （都未涉及）。

5.科学史中体现的科学方法

本研究根据初中理科教科书的具体情况，列出了以下科学方法：实验、观察、假说、模型、科学抽象。具体统计如下：化学教科书中，科学史中体现的科学方法，实验法5处、观察法4处、假说法1处、科学抽象1处；物理教科书中，科学史中体现的科学方法，实验法8处、观察法4处、假说法1处、模型1处、科学抽象2处；生物教科书中，科学史中体现的科学方法，实验法15处、观察法11处。
由统计结果可以看出，“实验”是初中理科教科书科学史中最常被提到的一种科学方法。虽然教科书中也提到了观察、假说以及模型等科学方法，但与实验方法相比都是比较弱化的。
三、 建议

1.注重各科学学科内容间的联系

在科学发展的历史长河中，各领域知识之间都是相互联系，相互促进的。每一次科学上划时代的发展，都是各领域科学家共同努力的结果。因此，理科教科书不能只片面地呈现某个科学学科的科学史，而应该注重各科学学科内容间的联系。比如，可以按照大的主题性知识来组织学科内容，以基本的科学概念或定律为基点，由此作纵向延伸和横向联系，学科内容少而精，突出科学的整体性，形成各门学科有紧密互动关系。

2.适当展现科学家的真实形象

有关科学家生活和形象内容的呈现是培养学生科学态度和科学精神的重要途径。特别是在初中教学中一方面要注重对学生知识的传授，另一方面更应注重对学生学习兴趣的培养。

3.描述动态的科学发展过程

在初中理科课程标准中提出了“以培养学生的科学素养”为宗旨[3][4]，从上面的分析来看，新的理科教科书与以往的教科书相比，增加了一些科学史的内容，如增加了一些科学史的图片，但仍忽略了对科学史发展细节过程的适当描述。教科书对于绝大多数的知识，只是通过“逻辑的方法”将结论和盘托出。

4.重视对科学方法的介绍

从统计结果来看，初中理科教科书的科学史内容中出现最多的科学方法是实验和观察的方法，对许多重要方法如假说、模型、科学抽象等，都是一带而过或者根本没有提到。科学方法的介绍应自然地融入到教科书的内容中，做到深浅结合、详略得当。
参考文献
Laurinda Leite， L. History of science in science education： development and validation of a checklist for analyzing the historical content of science textbooks. Science Education， 2002 （11）： 333-359.
.全日制义务教育物理课程标准（实验稿）[S].北京：北京师范大学出版社，2001.
[3] .全日制义务教育化学课程标准（实验稿）[S].北京：北京师范大学出版社，2000.
[4] .全日制义务教育生物课程标准（实验稿）[S].北京：北京师范大学出版社，2001.
（责任编辑任洪钺）