科学史教育融入小学科学课程的现状与反思

杨雄

摘 要：从科学史引入比重、国内外比例和呈现形式三个维度分析了苏教版小学科学教材中渗透科学史教育的现状，初步寻找实际教学中存在的普遍误区和原因，并以教学实例从呈现形式多样化、组织结构系统化和教学内容民族化三个方面给予了渗透科学史教育的教学建议。

关键词：科学史教育；小学科学课程；民族自信

HPS教育是将科学史、科学哲学、科学社会学融入科学课程，以期理解科学本质。目前国际上将科学史教育整合到科学教育中已成为一个重要趋势，科学史正在从科学教育的边缘进入科学教育的中心，让学生在历史背景下学习科学知识，不仅可以活跃课堂氛围，更重要的是通过了解科学发展的历程进而理解科学知识的相对性，同时还蕴含了深层的人文社会科学文化，有助于增强学生的民族自信。

基于科学史教育在科学课程中的重要作用，对现行3～6年级江苏教育出版社的小学科学材料引入科学史教育的情况进行统计分析，以期对今后小学科学教材编写和教学工作有所裨益。

一、科学史教育在小学科学教材中的现状分析

科学的发展既有包含科学自身逻辑原理的推进，同时也伴随着社会经济、民族文化等方面的促进，分析科学史在小学科学教材中的内容，不仅可以发现科学史在教材中的地位，还可以对今后的教学改革提供依据。笔者从科学史引入的比重、国内外比例和呈现形式三个维度分析科学史的现状。

1.科学史引入的比重分析

以教材目录中一个小标题作为一个“节次”，引入科学史教育称为“涉及节次”。（比重=涉及节次/总节次）

数据显示，教材的编写对科学史的教育作用已然给予了重视，但是科学史教育的渗入过于集中于五年级上册和六年级上册，而不是均匀全面地分布于每一册，从侧面也反映了教材编写者依据自己对科学史教育的重要程度进行教材编排，其主要原因也不在教材编写者自身，这和没有统一的参考标准有着直接必然的联系。

2.国内外占比分析

现行3～6年级科学教材8册共涉及了40多位科学家和科学史教育，笔者翻阅教材统计得出下列数据：国内包括中国古代涉及12位，国外涉及29位，同时笔者还发现了一个现象：作为耳熟能详的中国古代四大发明仅在三年级上册《纸》和五年级上册《研究磁铁》中谈论到了造纸术和司南，至于活字印刷术和黑火药只字未提，这样的编排多少欠缺完备性和整体性。

3.科学史呈现形式分析

在下列图表中，笔者根据教材中自带的符号将科学史教育呈现形式进行分类整理，整体总计出现在了“问题”“动手”“资料”“交流”四个模块。

从图表可以得出，科学史教育在小学科学教材中呈现的形式比较单一，大多是以“资料”的形式出现，而在“动手”模块也主要是以资料的形式出现，学生所谓的“动手做一做”就是将零散的知识整理成资料卡的形式，从学生的角度出发，看到的最多的是史料的堆积，无法理解在特定的历史背景下科学的发展和推进。

二、科学史教育在小学科学教学中的误区及原因

通过上述的分析，可以发现科学史教育在小学科学教材中占有一定的分量，但在引入的方式上侧重于“资料”呈现，从整体思考只做到了引入而没做到融合。即使科学史教育的比重不大，但在实际教学中也很难推进。

1.教学理念不深

科学史教育在教材编排中本就处于尴尬的地位，《义务教育科学课程标准》指出小学科学课程是培养学生的科学素养，并为他们继续学习、成为合格公民和终身发展奠定良好的基础。 课程标准并没有明确指出科学史教育的多少和在教材中的地位，而广大科学教师对此认识不深，有时一句话带过，更有甚者让学生课后自己阅读，至于学生是否认真去阅读，笔者未做调查研究，但这段科学史编排的深意教者并没有仔细研读。

2.重科学知识轻人文素养

在多数的公开课事例中，采取科学史导入的方式越趋普遍，从一定层面上确实受到了重视，但在实际教学中可能更多的只是为了提高学生学习科学的兴趣。如，在《达尔文与他的“进化论”》中教师集中于对科学知识的讲解，举例正反论证进化论的观点，甚至还拿其与拉马克的用进废退理论辨析，课堂氛围异常活跃，却忽视了进化论取代神创论对于人类是一次质的飞跃的科学认识，更谈不上爱国主义精神教育了。诚然科学的进步不分国界，但有多少科学教师会提及早在公元前400多年列子在《說符》中提到，“天地万物，与我并生类也。类无贵贱，徒以大小智力而相制，迭相食，非相为而生之。人取可食者而食之，岂天本为人生之？且蚊蚋囋肤，虎狼食肉，非天本为蚊蚋生人、虎狼生肉者哉”。这种思想不正是达尔文进化论的雏形，以引发学生思考进化论的产生为何不在中国，从而促使学生理解近现代我们与发达国家还有一定差距，需要共同努力才能缩短这段差距，这才真正有利于学生情感态度与价值观的培养。

3.取材和处理耗时耗力

现行的许多科学参考书琳琅满目，史料很多但又对科学探究过程做了简化处理，“拿来主义”思想使得教师没做思考就使用，没有仔细精选蕴含科学本质要素同时又符合学生发展水平的内容。另外，由于教学任务的压力，也没有太多的时间去搜集和整理科学史资料。这本就需要一个长期积累的过程，需要花费一定的功夫去研读和运用，而目前关于科学教师对科学史本质研究的培训也不多。

三、科学史教育融入教材的教学建议

1.呈现形式多样化

虽然课程的编写大多是以“史料”堆积的形式出现，但作为教育工作者，可以破除传统单一的“阅读”形式，采用多样化的呈现形式。对于某一个科学概念或科学理论，可以利用讨论、辩论、学生动手实验等多种方式，模拟当初该科学理论形成的过程。如，在《空气的性质》这节课中，教师提问：“空气有没有质量？”并引导学生展开讨论或争辩。有的学生认为空气没有质量，因为石头拿在手上会往下掉，而气球往上飞。其实这个错误的概念在科学史上著名的亚里士多德也坚持过。因此得出结论前，引导学生通过“两只充气的气球”实验验证空气是有质量的。上述教学活动，以当时社会背景为基础，在课堂讨论和实验中渗透科学家也会犯错误，从而纠正自己的错误观念。

2.组织结构系统化

建构主义提出教学不是由学生在个体水平上的盲目搜索，人类的科学文化也不可能由此获得，而是需要教师的干预。因而教师可对教材进行完善，笔者在日常教学中就做出尝试。在《日益减少的矿物资源》中，可从人类对矿物资源的开采从未停止过，开采方式也不唯一，从而引导黑火药对开采矿物的巨大贡献，恰到好处地将四大发明之一黑火药嵌入课本。组织结构系统化的另一个重要之处在于学生对科学家认识的完整度。当谈到沈括，学生首先联想到《地表的变迁》中的介绍：他是著名的科学家，其著作《梦溪笔谈》就阐述了地球演变的精辟见解。教材这样的编排并没有科学性错误，但会给学生一种模糊的意识，《梦溪笔谈》是一部有关地质学的书籍，殊不知这是最早记录活字印刷术的重要史料。中国社会科学院学者孙寿龄根据《梦溪笔谈》的记载，用自家土灶子烧制泥活字，历经无数次失败后用确凿的事实向世界宣告：中国是活字的发明国。实际教学中，注重科学史教育的系统化，一方面完整地补充了教材的遗漏，另一方面很好地回击了他国文化入侵。

3.教学内容民族化

历史是记录和保存人类文化的主要方式，每一个民族的民族精神都是在历史中形成并继承与发扬的。例如，在《人生之旅》中，教材在利用“斯芬克斯之谜”导入课堂后，选择的是爱因斯坦的三张照片，诚然爱因斯坦作出了巨大贡献，但可以选择性地替换成我国的科学家，有耳熟能详的袁隆平，或是贴近时代背景的屠呦呦。最关键的是教学重点不是介绍爱因斯坦的杰出贡献，不会影响教学内容，但这样的改动无形中可以突出我国科学家在科学史上承担了重要的作用，为学生树立了榜样，体现着我们民族的传承与进取，学生潜移默化地产生了民族的认同感和自豪感。因此，在课堂教学时，选择具有强烈时代感和民族感的素材，能使学生在科学精神以及科学态度等方面获得感悟。

参考文献：

[1]袁维新.科学史融入科学课程的原则、方式和策略[J].课程·教材·教法，2006（10）：6.

[2]杨伯峻.《列子》集释[M].北京：中华书局，2007：275.

[3]王晓利.论小学科学课程中渗透科学史教育的价值和方法[J].现代教育科学（普教研究），2011（2）：152-153.

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