“科学家精神”进课堂的教学设计

◇郭银霞（天津：天津外国语大学附属滨海外国语学校）

一、研究背景

2021 年9 月，“科学家精神”被纳入中国共产党人精神谱系的伟大精神之中。自古以来，科学成就都离不开精神支柱的支撑，而“科学家精神”是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富，需要被人们熟知和学习。

作为一名小学科学教师，我们有责任让学生知道，科学反映的是客观世界中物质、生物、心理和社会等因素之间的各种相互关联规律，是一门不断被验证、修改、丰富、完善甚至否定的理论和实践相结合的学科。学习科学，不能仅仅局限于掌握和继承已有的知识，更重要的是要学习和掌握探索未知、改造世界的能力。在课堂教学中，教师就要有意识地培养学生开展科学研究的基本能力，其中包括严谨的行为规范、高尚的道德标准、理性的质疑和公认的伦理准则等。而这个过程，正与党中央所提出的“科学家精神”相契合。

目前国内对于“科学家精神”的研究中，提及某个科学家，分析其精神的研究比较多。把“科学家精神”融入教学的研究理论也有一些，如徐小军等人早在2003年就曾提到青少年科学精神及其教育对策探析；胡彬、郭世杰等人在2021年提出将科学家精神融入青少年科学素质教育的对策建议。但立足国家课程，系统性、深入性地感悟、体验科学家精神的教学实践案例，目前还尚未有学者提及。

所以，我们的教学实践应致力于研究如何在日常的科学教学中，结合国家课程，加入弘扬科学家精神的相关内容。如何引导学生理解新时代科学家精神，培养学生的科学家潜质，鼓励学生“一生一世”秉承和发扬老一辈科学家的优秀品质，让爱国、创新、求实、奉献、协同、育人的科学家精神像一颗颗种子，在他们心中生根发芽、枝繁叶茂。

二、课堂教学实践

（一）“1314”四步走，领悟科学家精神

我们每个学期都采用“1314”四步走的方式，结合不同年级的科学课程设计，选择一位科学家，全年级共同学习，把对科学家精神的了解、实践和感悟贯穿到整个学期的学习中。

“1”是选择一位科学家。参考“科学家这样做”板块，结合学期科学课程的教学内容，每个年级每个学期都选择一位科学家进行深入了解。让学生通过课堂学习，课下自主收集材料，加入自己理解的内容，书写（低年级学生可以直接讲述）一份科学家的小故事。通过“班级-年级-校级”三级评选，选出各个层级的优胜作品，通过学校广播、升旗仪式、班队会、参加市级比赛等途径进行展示。

“3”是三个角度切入。在学习的过程中，教师带领学生从“他干了什么？”“他怎么做的？”“他为什么会这么做？”等方面讲述科学家的研究领域、做的经典实验或者使用的实验方法，最后提炼总结出科学家所具备的精神品质。

“1”是一次科学家研究历程体验。在掌握科学家毕生所用的研究方法的基础上，结合教学内容，让学生经历一次类似科学家的研究历程，亲身体验科学家精神。比如：刘东生用了一辈子的时间观察和记录黄土高原的土质特点，坚持长期观察和记录是他毕生所用到的研究方法之一。所以，二年级学习刘东生时，我们结合《观察月相》这节课的内容，让学生坚持为时一个月的观察和记录，体验这种求实和创新的精神。竺可桢数十年如一日地观察天气，这种精神也是我们需要学习的。三年级学习竺可桢时，我们结合“天气”单元的内容，让学生通过坚持一个月观察和记录天气，制作天气日历，亲历“坚持、求实”的精神体验。表1 是我们选取的科学家和科研工作者以及研究历程体验项目（见文后附表）。

“4”是四次经验分享。首先是在学习小组内相互交流分享，并结合分享的感悟设计制作科学家精神的胸章，然后以组为单位在班级内选出优秀分享案例，再逐级在年级、学校进行分享交流。让每一位学生的每一点感悟都有能够在“小组—班级—年级—校级”层面进行分享交流的机会，最终让科学家精神这颗种子在学生心中播撒开来。

（二）关注前沿科技，让身边的科学家事迹进课堂

根据课程教学内容需要，结合科技研究最新进展，在课堂上融入相关的科学家事迹进行讲解，让学生将生活与课堂建立一定的联系。

以教科版小学科学二年级上册第二单元第4 课《神奇的纸》为例，本节课主要是让学生通过探索知道，材料通过加工和改造，就能具有不一样的特点。课堂设计时，恰逢中国空间站第二飞行乘组翟志刚、王亚平、叶光富执行首次驻留六个月任务期间，我国“芳纶纸”突破技术难关研发成功，打破了日美的长期垄断。所以，笔者设定了背景故事：“小恐龙突然接到翟志刚叔叔的信息，他们的飞船出故障了，现急需一种新型材料来修补飞船。有两个新朋友，只要通过探索帮他们发现自身神奇的本领，就能得到相应的线索，最终找到这种材料。”以此为引导，激发学生的兴趣，让学生在探究普通纸和瓦楞纸特点的同时，结合科技前沿，引导学生了解我国科技研究的最新成果——“芳纶纸”的诞生过程，让学生把自己的探究和实际研究相结合，知道课堂上学习的探究方法是今后更深入探究的基础，从而让探究回归于生活。

在整节课的探索过程中，也让学生感受到正是因为有无数这样默默无闻的科学家在不断努力，正是因为他们有着“胸怀祖国、服务人民的爱国精神，勇攀高峰、敢为人先的创新精神，追求真理、严谨治学的求实精神，淡泊名利、潜心研究的奉献精神”，才有了我们祖国现在的强大。结合所教所学，联系实际，从精神层面进行渗透，让鲜活的科学家精神一点一滴渗透于学生的生活，成为学生自我修养的一部分。

三、实践结果分析

（一）学生对科学家精神的了解和掌握情况

在研究开展之前，我们对学生进行了一项问卷调查。通过调查发现，本学部近2000 名学生中，知道“科学学习中，除了学习知识、探究方法以外，还需要学习科学家精神”的同学占17%，知道“什么是科学家精神”的一个都没有。

经过一年的教学实践，我们又在本学部随机抽取了30%的学生调查，对于“什么是科学家精神”，他们当中的95%能够脱口而出正确回答。另外，全学部95%的学生对于科学家精神都能有自己浅显的理解和想法，并通过制作胸章展现出来。

实践证明，通过短时间、高密度的普及，学生能够尽快掌握“科学家精神”的内容。但是对于精神的深入领悟，还需通过小学六年的时间，形成体系化的课程，一步步地渗透，从而最终把科学家精神传承下去。

（二）科学家研究历程体验情况

在二年级“观察月相”的实践体验中，370 名学生中有28.6%能够在一个月的时间里坚持观察和记录，其中10%的学生还在此基础上延长了观测时间、扩展了观测内容。

三年级342 名学生在“坚持一个月的观测和记录天气”的实践体验中，有65.7%能做到坚持一个月的时间。

对科学家研究历程的体验，短期内效果提升不会很显著，而是一个需要在课堂中长时间渗透、反复练习的过程。

（三）存在的不足及改进措施

在此次教学实践中，我们仅仅是通过观看视频、口头讲述等方式让学生感受科学家的魅力，与邀请真正的科学家来学校讲述和参观体验实际研究过程等相比，他们不容易将自身代入科学家的亲身经历，缺少真实体验感。在后期的工作中，需尝试邀请真正的科学家进校园和学生面对面地交流；或者带领学生走出去，到高校、研究院，与科学家面对面，缩短学生与科学家的距离。

在科学家研究历程体验中，学生的参与度有待进一步提高。可以通过活动的设计和有效的奖励措施，提高学生参与的积极性，学生只有亲身经历过，才能真正理解科学家精神的内涵。

评价体系有待完善。精神层面的提高是一项感性的认识，如何评价学生的成长是比较难的问题，如何把评价指标量化，是我们今后要研究的方向。

大力弘扬科学家精神，在全社会形成尊重知识、崇尚创新、尊重人才、热爱科学、献身科学的浓厚氛围，是未来教育的一大趋势。小学科学教师作为今后科技创新主力军的启蒙者，在教学实践中，应继续把传承科学家精神的各项教学实践活动加以改进和推广，让广大学生从小知道我国科学家的奉献及重要事迹，感受科学家精神的伟大，了解科技对一个国家的重要性。让学生从小接受熏陶，潜移默化地对科技有一种崇拜和向往，加强学生的责任感和使命感，从小开始，从现在开始，为成长为一名社会主义现代化接班人而奋斗。

附表 每学期可选择的科学家汇总