将科学家探索故事渗入教学

张军霞

为了做好科学教育加法，教育部指出，要指导各地中小学广泛开展课内外科普教育活动。在科学课堂教学过程中，让学生了解科学家的探索故事，非常有利于培养学生的科学观念、科学思维、探究实践和态度责任，从而提高学生的核心素养，培育科学精神。

有利于形成基本的科学观念，认识科学本质。科学观念是在理解科学概念、规律、原理的基础上形成的对客观事物的总体认识。科学家的探索故事能够使学生领悟积累科学知识、掌握学习方法的重要性，并且理解科学研究的本质。

例如欧阳自远院士的故事。欧阳自远1949年底进入高中学习。他的高中老师让他认识到，高中时期要打好未来学习的基础，在学习过程中，既要有严密的逻辑思维，又要有开阔的形象思维，要将知识融会贯通。大学期间，他认为大学生的责任就是打好学科基础，基础不牢，高楼大厦就建立不起来。于是，他认真学习专业知识，打下了良好的地质学专业基础。在研究生的第一年，他非常希望能够找到国家急需的矿物，于是积极研究长江中下游的地质构造，了解铁矿、铜矿的成因。研究生第二、三年，有老师告诉他，学地质人的缺陷是只能研究到元素，如果能深入到原子核，研究上就能更深入一步，于是，他到中國科技大学学习核物理的主要课程。正因为有了这些基础，在国家需要科研人员研究地下原子弹、探测月球时，他才能成为研究团队中的一员，在科研课题的攻坚克难中起到重要作用。

有利于运用基本的思维方法培养科学思维能力。科学思维是从科学的视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式。科学家的探索故事能够使学生更深刻地领悟科学思维方法。

例如袁隆平院士的故事。袁隆平在安江农校担任遗传学教师时，希望利用遗传学方法研究如何提高水稻的产量。当时，遗传学界已经发现农作物存在杂交优势。同时，有一种公认的观点是：自花传粉的农作物，如水稻，利用杂交优势来实现高产是无法实现的。但是，袁隆平却认为这是一个很好的研究方向。他大胆设想：如果存在雄性不育的水稻品种，并且能够持续恢复雄性不育系，就可以持续地在大规模生产中产生杂交水稻种子。于是，他带着学生开始在全国各地寻找雄性不育水稻，终于在海南发现了雄性不育的“野稗”，经过不断地生产试验，终于在全国乃至全世界推广了杂交水稻，提高了全世界的粮食产量。

袁隆平在《科学家带我去探索丛书——袁隆平爷爷带我去探索》中给青少年的寄语中写道：科学研究最基本的特色就是要创新。在科学研究中遇到最大的困难是没有创新思维，要及时捕捉和运用探索中孕育和迸发的灵感。

有利于体会科学方法，培养探究实践能力。科学探究和技术工程实践主要指在了解和探索自然、获得科学知识、解决科学问题，以及技术与工程实践过程中运用的方法和形成的能力。科学家的探索故事可以使学生更深刻地认识到，在探究实践过程中要敢于运用多种科学方法。

例如魏辅文院士的故事。魏辅文在《野生大熊猫科学探秘》中介绍了他在保护大熊猫的研究中积极运用的各种各样的科学方法。魏辅文带领他的团队结合DNA提取、引物筛选和微卫星扩增等技术，建立起大熊猫分子粪便学技术体系。通过这个技术，他们利用野外粪便准确鉴定大熊猫个体。通过分析发现，大熊猫野生种群仍然保持较高的遗传多样性和演化潜力。运用基因组学技术等研究方法，他们发现了大熊猫800万年的种群发展历史。

有利于树立基本的科学态度，形成正确价值观和责任感。态度责任是在认识科学本质及规律，理解科学、技术、社会、环境之间关系的基础上，逐渐形成的科学态度与社会责任。科学家的探索故事有利于引导学生养成良好的科学态度、爱国主义情怀和强烈的责任感。

例如钟南山的故事。钟南山院士认为，创新的动力，除了来自兴趣爱好以外，还要有更高的含义，就是要有使命感。在国家需要的情况下努力做好事情，与此同时就会培养出兴趣，有了兴趣就会热爱，有了热爱就会去追求。特别是在当前的国际形势下，部分西方国家在科学技术上到处卡我们的脖子，我们要进行科学创新，动力不单纯是好奇心和兴趣，更重要的是使命感。有了使命感，就会具有开拓精神，能够尊重事实、执着追求，具有协作精神。

怎样选择科学家探索故事？在科学教学中选择科学家的探索故事时，原则上应选择学生能读懂的故事，主要选择中国科学家，特别是当代中国科学家的故事。选择方向有三个：一是按照领域，选择知名科学家的探索故事，如物质科学领域、生命科学领域、地球与宇宙科学领域和技术与工程领域等，也可以按照中国科学院、中国工程院相应学部进行选择；二是按照教育部颁布的主题教育进课程教材指南的要求选择，如《革命传统进中小学课程教材指南》中就提出了解钱学森、钱三强、孙家正等科学家，我国航天人，如杨利伟、费俊龙、聂海胜等人的故事；三是从科普图书中获得科学家的探索故事，特别是数量逐渐增长的院士写的科普书。在阅读科学家的探索故事过程中，学生可以体验科学家的探索思路，重演科学家的探索实践。■