教学渗透科学史 引导学生开展探究活动

◇杜玉光 （山东：烟台市莱山区第三实验小学）

小学阶段的科学教育是指导学生对事物的本质及科学理论展开探究的过程。随着素质教育理念的不断深入人心，各地特别重视小学科学教育工作，以期能使学生学习并了解到一定的物理、化学及生物学基础性知识，继而有效地培养提升其综合素质。而科学史事实上是人们研究科学发展史的过程，将科学史教育与小学科学教学有机融合，不仅丰富了教师的教学内容，同时也提高了小学科学学科教学内容的内涵设置，并在一定程度上调动了学生探究科学的兴趣和积极性。本文解析了小学科学教学中关于科学史的内容，分析了在小学科学教学中渗透科学史的意义，探讨在小学科学渗透科学史教学过程中存在的问题，有侧重性地提出相应的教学策略。

如何提升小学科学教学质量，是教育界普遍关注的一个重点话题，在新的背景条件下，小学科学教学实践需将工作的重心放在如何培养学生的科学知识及学科素养上，同时又要使其能够将科学知识灵活地运用于实际生活，并引发教师和学生的共同思考、实践、探索。科学史作为小学科学教学中的部分辅助性内容出现在教学课程大纲规划中，其学科设置内容包含了各种各样的学科教育资源，同时，其中也覆盖了许多生动有趣的科学背景故事，以便帮助学生透彻、深入地学习和理解课文内容，在确保丰富学生学科知识框架的基础上，引导和启发学生的科学思维。日常教学中，教师要根据实际教学内容，引导学生了解科学背后的故事，同时还要进一步丰富学生的受教体验，以培养其核心素养。

一、科学史解析

所谓科学史，特指科学发展背后的历史事件和历史案例等核心内容。在小学科学教学中渗透科学史，需要教师充分发挥自身的主导作用，引导学生不断总结分析并积累各种科学实证知识，在对科学史进行深入探究和摸索的过程中明确各种类型的历史事实，例如科学事件、科学发展历程或科学实验方法以及科学家等。从某种意义上说，科学发展的过程具备较强的逻辑性，且这个过程中渗透的许多内容往往全面推动着人类的进步和发展，这就是科学内史。

科学外史则更倾向于反映科学发展进程中具体发挥出来的文化性质及其他功能，具体来说，它可以涉及经济、文化、政治和军事等各个方面。

所以，教师在教学中，要深刻意识到科学史内容的全面性，根据实际教学需要将科学内外史综合融入教学过程中，确保能够帮助学生更好地掌握科学知识，确切地了解科学在人类发展过程中发挥的具体作用。

二、教学渗透科学史的意义

（一）培养学生的科学创新思维

科学发展史的本质实际上是持续诞生和实践检验各种科学谬论及科学真理的过程。科学家在进行科学探究的过程中往往会频频出现各种错误，于是他们会反复在正确与错误中开展科学实践，最终不断地完善和优化并且建构新的科学理论，全面助推科学发展。

学生在学习科学史的过程中可以深切感知科学家们在探索真理的过程中不断质疑、积极思考的精神，体验他们不断地挑战世俗、传统与权威的不屈精神。

在科学教学中渗透科学史，更有助于提升学生的综合能力，无形之中教会学生大胆质疑、勇于探索，并且鼓励学生不断展开对真理的研究，丰富学生的思维，同时教会学生立足于多角度思考问题、分析和质疑问题，有效加强学生创新思维的培养。

（二）引导学生理解基础知识

在小学科学教学中融入科学史的内容，要求教师必须根据实际教学需要给学生展示一些科学家在探究创新过程中新发现的图片及部分故事资料等，借此吸引学生的注意力并且力求为其营造活跃、轻松的课堂学习氛围，在引导学生深入了解更多科学知识的基础上，进一步深化教学内容。

除此之外，在小学科学教学过程中渗透科学史内容，可以帮助学生更好地理解学科本质。科学家们在研究展示一些抽象的自然现象与相关事物的科学依据时，往往会根据具体的实践探究内容提出合理的科学理论实践方法和验证手段。经引导学生展开流程化学习，可使学生明确并且深刻认识到与之相关的理论不断演变、发展和构成的过程，并在此过程中进一步积累科学学科知识。

（三）转变学生思考思维方式

从事科学探究实践活动的过程一般称为科学方法，这些方法往往是科学家们在不断进行自然探索认知过程中获取知识的一种手段。它们彰显了研究者的基本思维规律和具体的科学实践过程。而对于学生来说，学习和认知此类科学方法的过程恰恰是培养其核心素养的有效途径。

在小学科学教学中，教师要特别致力于学生科学思维方式的培养及学生对科学方法运用能力的提升。将科学史融入小学科学教学中，可以进一步让学生认识到有效的科学方法在探索真理的过程中发挥的作用，在指导学生理解和探索科学史的过程中，进一步培养其科学思维意识，并且为保证学生能够更好地运用基础性科学知识奠定扎实基础。

三、教学渗透科学史的方法

（一）引入科技史素材，体会科学本质

21 世纪是科学技术飞速发展的时代，说到时代发展，自然少不了科学进步的话题。正是古今中外的科学家、专家学者和广大的技术人员经过科研、实验探究得出的各种技术、产品、发明，才铸就了今天的辉煌。纵观我国历史，其中也有不少科学史可用于小学科学课的教学中。

例如：在青岛版三年级下册“热气球上升的秘密”教学中，可先让学生讨论一下自己对热气球的了解有多少。学生之间互相讨论，有学生说自己见过热气球，但是从来没坐过；有学生说热气球可以用来救援，也可以用于参观浏览，还可以用于挑战。当然，学生所说的这些都没有错，于是教师提出让学生能否想办法自制一个简易的热气球。学生的兴趣顿时就“爆棚”了，有学生建议找来塑料包装袋，再找一块较厚的硬纸板，用硬纸板折成一个小一些的正方体，再将塑料包装袋两端手提的部分用绳子系在纸板正方体上面的两个端部，在正方体中间插放一支蜡烛，点燃蜡烛，察看“热气球”能否上升。学生提出的这个设想究竟是否可行？我们将任务交给他们课后去完成，然后在下节课上给大家公布答案。接着，可将本堂课的重点转向热气球的升空原理上。这个时候，教师就可以借助网络搜索一些科学史资料，让学生了解一下三国时期的“孔明灯”以及热气球的发明者和发明原理。一堂课上下来，学生不仅学到了理论知识，还掌握了一些科学史内容，可谓两全其美。

（二）合理选择科技史素材

为进一步培养学生的科学学科素养，有效提高科学教学质量，小学科学日常教学要立足于学生的实际发展需要渗透科学史，综合其他学科的内容，拓展小学科学教学的知识点范围。例如将语文、数学等其他学科的内容和科学发展史结合起来。当然，教师的授课方式也不能仅仅局限于课内，而是要适当地拓展教学形式，争取做到课内外融合教学，同时培养提升学生的科学知识运用能力以及各项基础性综合能力。

教学中也可以引入一些现当代我国科学技术发展过程中的成就，例如袁隆平的杂交水稻、克隆技术、整容技术，等等。对这些看似丰富多彩的科技文化，教师在教学中还要合理选择教学素材，比如，将整容科技引入课堂容易在社会背景影响下带偏学生的“三观”，因此这样的素材不适合出现在课堂教学中；但如果是“杂交水稻”，就可以让学生了解科学家袁隆平，体会他的精神，知道杂交水稻是怎么来的，这可以进一步拓宽学生的科学知识视野。

例如，在青岛版三年级上册“水的三态变化”单元的教学中，课前可先借助图书馆资源和互联网资源等让学生自主搜集有关科学史的资料信息，学生在搜集资料的过程中可以了解到更多的相关信息，为课堂教学提前“预习”。

课堂上，教师可运用多媒体技术以PPT 的形式给学生展示水的组成、水在自然界中的形态以及水在非自然界下的状态，例如宇航员在太空中将水杯中的一滴水倒出来，水依然是一个凝聚状态的水滴，除非我们用手将其打散，否则它不会自己散掉。然后再给学生展示各种形态的“水”，例如冰块、水蒸气等等。教学生了解了这些现象出现的原因后，接着让学生举例说明自己在生活中见到过的哪些情况与这些现象相似。学生会回答说水开了就会有热气冒出来，这个时候教师就可以顺势给学生科普瓦特发明蒸汽机的故事，让学生通过故事快速理解和记忆所学内容，并拓宽视野。

综上，在小学科学教学中渗透科学史内容，有侧重地引导学生开展科学实践探索活动，在不断培养学生科学探究兴趣的同时，又能充分提升学生科学思维的能力，进一步扩充小学科学课堂教学内容，以进一步提高课堂教学质量，全面培养和锻炼学生的综合能力。

素质教育理念背景下的小学科学教学，要求教师将科学课堂与各个学科的内容结合起来，适当融入科学史的内容，及时发现教学中存在的问题，总结并找出原因，再有针对性地提出合理的解决方案，以不断提高课堂教学质量。■