科学教学中挖掘科学史的有效途径

刘翠英

[摘 要]科学史是以科学史实为基础，研究科学的发展历史及规律，它沟通着科学与人文社会科学两大文化，体现着科学文化的丰富内涵，蕴藏着丰富的教育资源。在教科版科学教材中，蕴含着不少科学史的教育素材，它一般作为新知识的背景材料、延展性阅读资料、科技活动素材等形式融入课堂。

[关键词]科学史 探究能力 科学素养

[中图分类号] G623.6 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068（2016）12-079

当今，科学史知识对科学课程的重要性已普遍受到重视，但在一般的课堂教学中，教师往往将科学史以阅读资料的形式呈现，作为记忆性的知识传递给学生，仅仅让学生去记忆科学家的姓名而已，这种单一的学习方式很难激起学生的学习兴趣。为此，笔者就如何挖掘科学史进行了积极的探索。

一、将科学史知识融入课堂教学

科学史的涵盖面很广泛，在小学阶段的科学史教育中，我们要有计划、有条理地将科学史融入课堂中。在学期初，对本学期的教学内容进行统筹规划，看看科学史的涵盖面如何，能否全面地囊括科学史的多项作用。在每节课前，教师要作精心的准备，考虑史实材料对学生来说是掌握其科学方法，还是去了解科学发现的继承关系。课堂教学中，我们可以运用科学史典型案例和探究式教学法，让学生经历科学探究的全过程。

1.课始导入故事

每一项伟大发现的背后总藏着一个动人的故事。在课始的导入部分引用科学家的故事能将学生的思想聚焦起来。如，在教学“电和磁”一课中，可这样导入：在100多年前，电与人类的生活是完全无关的，只在科学实验中偶尔会用到它。直到1820年，丹麦科学家奥斯特做了一个有名的实验，才为人类大规模利用电能打开了大门。那奥斯特到底做了什么实验？这一悬念的设置，激发了学生的求知欲与好奇心，促使学生迫切想知道实验的名称，迫切想像科学家那样去研究。

2.课中融入故事

（1）实验过程“重演”

科学史教育重在让学生通过了解科学的发展过程进而了解科学知识、理解科学本质。在科学教学过程中让学生亲历或“重演”人类科学发展史过程中关键性、突破性的科学探究活动，是学习科学史的重要方法之一。如，在研究“电和磁”一课中，在导入后教师给学生提供指南针、小灯泡、电池、电池盒、导线、开关这些材料，让学生先猜测可能会发生什么现象，再进行动手实验。通过实验，部分学生会发现：把电路中的导线拉直靠在指南针上方且与磁针方向一致，接通电流，磁针发生偏转，断开电流，磁针复原。接着从多角度来分析思考观察到的现象：电流越大，偏转角度越大。最后告诉学生：“电流产生磁性就是当年奥斯特的重大发现，今天的实验我们重演了当年的那一幕。紧接着向学生介绍关于奥斯特研究电和磁的经历：早期他经历了十几年的研究，一直没有获得科学证据。有一次在给学生做演示实验时，无意中发现了磁针的转动，这次偶然的发现在无数次的验证中得到了证实。

学生的猜测与当时科学家的心路历程相符合，学生学习的过程就是“重演”发现科学的过程。通过“重演”，学生体会到科学的发现需要有心人，需要潜心钻研、勇于探索的科学精神。

（2）穿越对话，角色扮演

在科学课堂教学中，当我们遇到某些理论性很强、距离学生的实际生活很遥远的知识点，或当学生的注意力开始下降时，可设计穿越活动让学生扮演相应的角色，在教师创设的情境中展开讨论学习，通过对不同观念的比较鉴别，化抽象为具体、化疏远为贴近，从而掀起学习的热情。如，教学“人类认识地球及其运动的历史”一课时，本节包括四块内容：一是“托勒密的地心说”；二是“哥白尼的日心说”；三是“讨论地心说和日心说的异同点”；四是“修正对昼夜交替现象的解释”。对于两种学说书本中一条一条地罗列得很清楚，如果老师按照常规的教学方法，在讲台上就书本上的观点照本宣科地讲给学生听，对于如此抽象的概念学生往往听得含糊，容易分散注意力。因此在讲到这块知识时，可为学生创设一个场景：请大家穿越时空去古希腊、波兰走走，请一位同学扮演古希腊天文学家托勒密，请另一位同学扮演波兰天文学家哥白尼。先请两位“天文学家”现身说法，分别阐述自己的主要观点，再由他们引领其他同学讨论两种观点的相同和不同之处，最后修正对昼夜交替现象的解释。这样一堂课，学生完全自主地展开学习，学生学得快乐，教师教得轻松。科学史的内容贯穿整节课，学生仿佛亲临科学历史的长河。

采用角色扮演的方式进行教学，不仅能唤起学生的兴趣，提高听课效率，而且能加深学生对所学知识的印象。通过科学史教育能够很好地培养学生批判质疑的科学精神，有利于形成崇尚理性、独立思考的意识。

3.课尾引入故事

以科学史收尾，既能激发学生对科学新知的关注，更能开拓学生的课外探索活动。如，在学习了“磁铁”单元后，教师布置作业：随着科技的发展，磁铁更多地应用在人们的生活中，其中有一种交通工具就是应用了磁铁的特性设计建成的——磁悬浮列车。磁悬浮列车究竟应用了怎样的原理呢？课后同学们可到阅读资料库或网络上搜索答案，寻找自古以来磁铁在生活中的应用。这样，进一步引导学生课外继续探究，使其初步体验到科学、技术与人们生活的密切联系。

二、开拓新渠道，拓宽科学史领域

1.在专项研究中学习科学史

学生在科学课堂中掌握的科学史具有一定的局限性，教师可引导学生利用网络、报刊杂志等途径来搜集整理专题性的科学史展开学习。如，在学习“微小世界”单元后去搜集人类观察工具的发展史；在学习“宇宙”单元后去搜集中国航天事业的发展史；在学习“时间的测量”单元后去搜集计时工具的发展史；等等。这些材料搜集后可以采用多种形式进行展示，如：在班队课中作交流介绍、开展科学史知识竞赛、编写科学史小报、撰写科普小论文等。这些活动的开展让学生直接面向科学史，充分调动了学生学习科学的积极主动性，充分发挥了学生的主体作用，充分展现了科学史教育的价值，更有利于培养学生搜集、处理信息的能力。

2.在专项阅读时间中学习科学史

俗话说：“读史明理，以史为鉴。”科普读物广泛普及科学史，它往往由浅入深，通俗易懂，能给人们的生活带来乐趣，提高人们各方面的知识素养。首先，教师可在一学期中给学生设定几本必读书目，如法布尔的《昆虫记》《科学的发现》等。让他们每天中午抽半小时来阅读科普读物，以加深对多方面科学史的了解。

3.在“第二课堂”中学习科学史

体验是亲历，是分享；感悟是收获，是成长。校外科普场所（所谓第二课堂）架起了课内外沟通的桥梁，帮助学生开辟了获取最新科技信息的渠道，为他们提供了动手、动脑、显露才华的舞台，如参观博物馆、科技馆，名人故居等。通过聆听专业人员的介绍，通过阅读馆内大量的文字介绍，通过体验石油勘探、污水处理等活动，能较好地了解科学史，有些活动还能与课内教学无缝链接，潜移默化地培养学生的实践能力和创新精神。

4.整合教材学习科学史

小学阶段各学科之间存在一定的联系，整合学科进行教学能使科学史教育锦上添花。如，在教学“地球的卫星——月球”一课时，可与“科学泰斗钱学森”一课结合起来，让学生了解中国航天之父钱学森为中国航天事业作出的伟大贡献。又如，学习“能量与太阳”时，结合乡土教材学习本市丰富的矿产资源“硅藻土”；学习“形貌各异的我们”时，结合乡土教材了解人口学家、教育家马寅初的事迹。通过这些史料的学习，进一步培养学生爱家乡、爱祖国的思想感情。

科学是理性的，历史是人文的，我们要为学生创造更广阔的学习空间，让他们在品味科学史的同时，感受科学史的精神，提高科学探究能力，发展科学素养。

（责编 罗 艳）