刍议科学史教育在小学科学教学中的渗透价值及方法

2022-02-19林炳连福建省龙岩市武平县第二实验小学364300

教学管理与教育研究 2022年7期

林炳连（福建省龙岩市武平县第二实验小学 364300）

2017版新课标强调，小学科学课程的总目标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。科学史以史实为依托，对人类科学发展的进程加以诠释，将科学史渗透到小学科学中，不但保障了学科教学内容的进一步完善，也能帮助学生真实了解科学的产生与发展过程，对科学这门学科产生更加清晰且全面的了解。

一、科学史教育在小学科学教学中发挥的价值

1.激发学生学习兴趣

小学科学是一门综合性极强的学科，杂糅了自然规律、生活常识等方方面面，以科学的视角对事物的发展与变化规律加以诠释。然而，从学科属性来看，小学科学同样存在感性不足、理性有余的问题，虽然所展示的内容大都贴近小学生的日常生活，但对于抽象思维较弱的小学生而言，理解起来还是存在一定的困难。将科学史融入小学科学教学中，使科学教育更符合儿童心理发展规律，能够更好地满足小学生学习需要，且历史故事的渗透也能更好地激发学生科学学习的兴趣。

2.强化学生科学认知

“实践是检验真理的唯一标准”，在漫长的科学发展史中，科学家们始终对现有的科学体系抱着批判质疑的精神，在不同的时代背景下不断对科学反复求证，这才带动了科学的持续发展。科学的发展并非一蹴而就，许多科学知识也会随着社会的发展逐渐被摒弃或更新。至此，科学教育必然秉承对科学本质的领悟，以求真的态度去面对科学，而非全盘接受。科学史的渗透，使学生从全盘接纳教材知识的僵化思维中脱离出来，在了解科学变强革新之路的同时，树立起对科学更加客观理性的认识，为未来科学的求新求变奠定有利基础。

3.促进科学概念建立

在传统科学课堂教学中，教师往往忽略对小学生年龄特征的考量，将相关理论知识直接抛给学生，学生也只是在迷茫的状态中对概念进行机械性记忆，如此教学安排便失去了现实意义。科学史的渗透则使教师更注重对概念的修饰与多层面阐述，且更强调学生的课堂学习体验。例如，在实验教学中，教师带领学生回顾科学家们最初做出的实验设想，让学生意识到科学实验的发展是一个动态变化的过程，且实验的成果也会受到诸多因素的影响。而对照当前先进的科学技术及发达的实验条件，学生也能意识到科学研究成果来之不易，从而倍加珍惜学习的机会。

4.培养学生人文素养

科学史中包含大量的历史故事，在回顾科学发展历程的同时，也能带领学生一览不同国家的风土人情，让学生感受到不同地域的文化差异。与此同时，科学史的渗透也为德育工作的开展创造了有利条件，教师带领学生了解不同历史时期的科学研究成果为社会带来正面或负面影响，是否会造成环境污染，是否会威胁到人类的生命健康安全等，通过教学主题的不断深化，使学科内容得到横向与纵向的延伸。在激烈的讨论中，学生的思维得到发散，对事物的看法更加多元，而主题的深入也能更好地培养学生的社会责任感，进而充分发挥科学史的人文价值。

二、科学史教育在小学科学教学中的渗透方法

1.积极开发教育资源，丰富科学教育形式

学校应充分意识到科学教学改革的必要性，积极探寻科学史在小学科学教学中的渗透路径，以营造积极良好的教学氛围。一方面，学校应进一步加大对科学教育的重视力度，利用网络加强对科学史的教育宣传，并积极引导师生共同参与到科学史宣传队伍中。例如，在校园里陈设科学家的塑像及简介，为师生构建一处处“精神”栖息地；开展校园设计比赛，鼓励学生利用黑板、文化墙等设计科学主题宣传画报；利用午休、课间操等时间向学生放映有关科学的节目，如BBC纪录片、学科宣传片、科学饰演的微课视频等，将科学润物细无声地渗透进学生的校园生活中。另一方面，也应充分利用家庭的力量，有效把握学生课余时间进行科学史的教育渗透。

2.引领学生探究兴趣，促进创新思维培养

“兴趣是学生最好的老师”，素质教育强调对学生兴趣的引导，小学科学也应将学生兴趣培养作为教学工作的首要任务。相较“干货满满”的科学课程而言，科学史的内容更加通俗易懂，也能更好地满足小学生学习需要。将科学史渗透到小学科学教学中，带领学生追溯科学的起源，经历科学家们刻苦探究、追根溯源的艰苦历程，感受科学家们不畏艰辛、勇于探究的精神，使科学家成为学生学习的榜样。

以教科版四年级下册《电路》单元的教学为例，这一单元围绕人类生活中的能源“电”展开论述，分别阐述了电灯发亮的原理、电路运作原理、导体和绝缘体等，在日常生活中有着广泛的应用。在教学《点亮小灯泡》一课时，教师不妨以爱迪生的故事为切入点。大多数学生都知道是爱迪生发明了灯泡，却不知道具体的过程。教师可向学生讲述当时的煤气灯危险系数极高，而爱迪生为发明出灯泡而做出了许多努力，经历许多困难和障碍后最终才使电灯亮起来。而在他的数千次尝试后，人类的第一盏电灯终于被点亮。通过一个简短的故事带领学生回顾了电灯的发展历史，也让学生感受到了爱迪生为人类照明事业做出的努力与贡献。

3.贯彻因材施教原则，促进学生个性发展

陶行知先生提出“生活即教育”的理念，强调生活能够为教育提供天然丰富资源，是学生开展日常学习与实践的最优选择。而因材施教原则的贯彻，则为科学史在小学科学中的渗透创造了有利前提，结合办学特色、学生基本学情、教学进度等各项因素，选择合理的内容对科学课堂进行填充，在提升科学史教育适切性的同时，也能进一步提升小学科学的教学效果。

以三年级下册《迎接蚕宝宝的到来》一课的教学为例，该节课以蚕为主要研究对象，带领学生了解了蚕从孵化到成长的过程，了解蚕在不同时期的形态变化特征，并带领学生探讨了蚕发育所需要的自然条件。在新课导入环节，教师可带领学生了解我国养蚕的历史，并为学生讲述“嫘祖养蚕缫丝”的故事，以及“丝绸之路”的由来，感受中国传统文化的厚重以及古代科技发展的兴盛。在此基础上，针对不同学生类型，可以分配不同的学习任务，诸如面向动手能力强的学生，教师可以让学生尝试在家中养蚕宝宝，每日负责打理喂食，并将观察过程记录下来。而对于喜爱手工艺品的女同学，教师则可以让学生利用蚕丝制作一些漂亮的首饰、装饰品等，使教学主题进一步得到延展。

4.合理运用教材资源，开拓创新教学手段

在课堂教学环节，教材是首当其冲的教学参考资料，也是学生重要的学习辅助资料。教材中的内容经过层层筛选，最终汇聚形成层次分明、内容丰富的系统知识体系。对此，运用好教材能够实现课堂教学效率的成倍提升，但教师也不应将目光仅局限于教材，而是要构建起以教材为主，以教学资料为辅的工具运用模式，使教学内容不断得到拓宽，为科学史的渗透创造有利条件。

以教科版四年级上册《运动和力》单元教学为例，该单元并未涉及有关科学史的内容，仅在教材第一页中简单强调了牛顿和伽利略在力学中的代表性。对此，教师在详细讲述牛顿及伽利略对力学研究贡献的同时，也应对力学的发展历史进行填充与完善，诸如引导人类首次探究“力与运动的关系”的亚里士多德，提出“胡克定律”的英国科学家胡克等，让学生意识到自己所接触的知识只是力学知识框架中的冰山一角，并感慨科学之浩渺深远。

5.倡导学生开展阅读，拓宽学生科学思维

“读史使人明智”，面对内容庞杂的小学科学，想要单单依靠课堂教学实现对学生科学素养的培养是远远不够的，而通过良好阅读习惯的培养，能够将科学学习渗透到学生的日常生活中，引导学生利用碎片化的时间展开学习，在收获知识的同时，也能达到陶冶情操的效果。科学史的渗透使科学阅读不再局限于知识科普，能够向学生推荐的读物与种类也更加丰富，诸如某项科技的发展史中涵盖了不同历史背景下的人文风貌，展现了人类思想的进步，也体现了人类文明的进步，在阅读之余也能激起学生对科学更加深入的思考，从而使科学教学的主题得到升华。

以四年级下册《植物的生长变化》教学为例，该节课以围绕生命主题展开探究，向学生展示了植物从种子发芽到开花结果的过程，带领学生直观且近距离地观察植物的生长变化，以及其在地球生态环境中发挥的关键性作用，为日后生物教学的开展奠定了有利基础。在课前，教师可以让学生自行收集有关植物的材料，选择一门有关植物的书籍或文章，在阅读后总结学到的知识。学生可以选择有关植物的百科全书，也可以选择带有寓意的童话故事或绘本，尝试从多个角度对植物展开了解，并在课上将自己学到的知识与同伴展开分享，在互动交流中使学生的思维得到拓展。

6.提高教师科学素养，切实提升教学效果

教师是课堂教学得以发挥效益的根本保障，教师的教学方式及手段直接影响课堂实际效果。对此，想要使科学史切实渗透到小学科学教学中，教师还需要树立起创新教育意识，积极寻求科学史在小学科学教学中的渗透路径。一方面，教师应进一步加强对相关教育政策文件的理解与学习，在明确小学科学教育大方向的前提下，挖掘科学史的教育价值，发挥科学史的“渗透”功能，力求加强学生对科学本质的理解；另一方面，教师也应不断加强教学反思，依靠教学评价了解自身教学工作中存在的短板，在教学改革中不断总结经验，以有效弥补教育短板。与此同时，教师也应充分利用现代科学技术优势，实现对小学科学课堂的优化重组。