以科學(xué)史推動(dòng)小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)

李世良

在科學(xué)發(fā)展的漫長(zhǎng)歷史中，科學(xué)家不僅留下了歷史性的研究成果，還留下了各種經(jīng)典的探索方法和科學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以及在科學(xué)探索中敢于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神。這些財(cái)富都是科學(xué)教學(xué)的重要資源，是幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)科學(xué)、運(yùn)用科學(xué)的重要保障。小學(xué)科學(xué)教師要正視科學(xué)史的教學(xué)價(jià)值，活用科學(xué)史豐富課堂教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式，既要教會(huì)學(xué)生科學(xué)知識(shí)，又要引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)史的學(xué)習(xí)中了解這些知識(shí)的形成過(guò)程，增進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和對(duì)科學(xué)方法的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)科學(xué)課堂三維教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

一、結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課堂知識(shí)演繹

在講解科學(xué)知識(shí)時(shí)，融入科學(xué)史能夠豐富課堂知識(shí)演繹手段，為學(xué)生揭示科學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程和本質(zhì)現(xiàn)象，簡(jiǎn)化學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)和理解的難度。教師在選擇科學(xué)史時(shí)，既要加強(qiáng)對(duì)科學(xué)史的搜集和整理，又要做到根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，避免科學(xué)史的無(wú)謂堆積，影響課堂教學(xué)內(nèi)容的展開。

在教學(xué)“地球的衛(wèi)星——月球”這一章節(jié)時(shí)，我國(guó)古代人們的觀月記錄、伽利略用望遠(yuǎn)鏡觀察宇宙及其發(fā)現(xiàn)、美國(guó)阿波羅登月計(jì)劃、我國(guó)的嫦娥工程等，都是人類對(duì)月亮探索過(guò)程中獲得的成就。考慮到課堂教學(xué)時(shí)間有限，教師選取了伽利略的觀測(cè)結(jié)果，無(wú)人月球探測(cè)飛行器發(fā)回的照片，以及阿姆斯特朗成功登月三個(gè)標(biāo)志性的歷史事件，以時(shí)間軸和事件深度循序漸進(jìn)地對(duì)月亮的距離、表面、全貌等知識(shí)進(jìn)行講解。教師選取其中貼近教學(xué)目標(biāo)的幾個(gè)代表性事件，從不同角度和深度對(duì)月球知識(shí)進(jìn)行講解，使每一個(gè)事件都能物盡其用，幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)月球，了解月球。借助科學(xué)史來(lái)展現(xiàn)科學(xué)概念、規(guī)律，并不意味著要事無(wú)巨細(xì)地羅列所有細(xì)節(jié)，而是要從中截取一些符合學(xué)生認(rèn)知水平、有助于教學(xué)知識(shí)展開的本質(zhì)要素。

二、結(jié)合教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生合理探究

組織學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)是新時(shí)期小學(xué)科學(xué)課堂中常用的教學(xué)手段。每一段科學(xué)史都蘊(yùn)含著科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究的過(guò)程和方法，教師要學(xué)會(huì)以這些科學(xué)史中的某一事件、某一特定環(huán)境為切入點(diǎn)，設(shè)計(jì)探究活動(dòng)課題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行再次探究，讓學(xué)生在探究中體驗(yàn)收獲知識(shí)的樂(lè)趣，學(xué)習(xí)科學(xué)工作者的探究方法，領(lǐng)悟其中的科學(xué)思想。

例如，學(xué)習(xí)“杠桿”的相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師結(jié)合阿基米德的故事創(chuàng)設(shè)情境：阿基米德是古希臘一位著名的科學(xué)家。在與古羅馬的戰(zhàn)爭(zhēng)中，利用杠桿原理發(fā)明了一種叫“發(fā)石機(jī)”的弩弓，只需要扳動(dòng)弩上的搖柄就能將巨大的石頭拋出1000多米，最終依靠這種武器，保衛(wèi)了自己的國(guó)家。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本，思考為什么憑借杠桿原理就能將巨大的石塊扔出去那么遠(yuǎn)呢？故事和游戲是小學(xué)生最喜愛(ài)的教學(xué)形式，創(chuàng)設(shè)故事情境能夠迅速集中學(xué)生注意力，將學(xué)生思維帶到課堂中來(lái)。這個(gè)課例中，教師以故事情節(jié)激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，使學(xué)生急于想知道為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。

三、結(jié)合情感教育，培養(yǎng)科學(xué)精神

小學(xué)階段是學(xué)生最初認(rèn)識(shí)科學(xué)、了解科學(xué)的時(shí)期。培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，幫助學(xué)生樹立良好的價(jià)值觀和世界觀，對(duì)小學(xué)生未來(lái)發(fā)展有重要意義。教師滲透科學(xué)史進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要充分發(fā)揮科學(xué)史的教育價(jià)值，為學(xué)生展現(xiàn)科學(xué)家為追求科學(xué)真理而不惜一切代價(jià)的偉大精神，培養(yǎng)學(xué)生不畏權(quán)威，堅(jiān)持真理，敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神。

教學(xué)“橋的形狀和結(jié)構(gòu)”這一章節(jié)時(shí)，教師可以著重于趙州橋在設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新之處，比如采用了圓弧拱形式設(shè)計(jì)、改實(shí)肩為敞肩的設(shè)計(jì)、單孔長(zhǎng)跨設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)都是中國(guó)橋梁史上的空前創(chuàng)舉。設(shè)計(jì)師李春在攻克一個(gè)又一個(gè)創(chuàng)新帶來(lái)的施工難題后，終于建成這座世界上最早的敞肩石拱橋。課堂最后結(jié)合趙州橋的故事，組織學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新比賽，要求學(xué)生擺脫所學(xué)知識(shí)的束縛，設(shè)計(jì)一個(gè)屬于自己的橋。在三維教學(xué)目標(biāo)的指導(dǎo)下，小學(xué)科學(xué)課堂不僅要抓好知識(shí)技能、學(xué)習(xí)方法等教學(xué)工作，還要提高情感教育的滲透。這個(gè)課例中，教師介紹了趙州橋的創(chuàng)新點(diǎn)和建造過(guò)程中的種種困難，讓學(xué)生感受設(shè)計(jì)師在追求創(chuàng)新中經(jīng)歷的艱辛，培養(yǎng)學(xué)生積極創(chuàng)新，不畏困難的意識(shí)，接著以此為契機(jī)，組織創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽，既貼近課堂教學(xué)內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)橋梁知識(shí)的理解，又將情感教育落實(shí)到實(shí)踐當(dāng)中，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。

科學(xué)史為小學(xué)科學(xué)教學(xué)提供豐富的資源，對(duì)深化學(xué)生認(rèn)知，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)都發(fā)揮著重要作用。教師在教學(xué)中要積極運(yùn)用科學(xué)史，從多渠道、多形式加強(qiáng)科學(xué)史的滲透和應(yīng)用，最大化的發(fā)揮科學(xué)史的教學(xué)價(jià)值，同時(shí)要掌握適度原則，避免因片面強(qiáng)調(diào)科學(xué)史的教育而忽略科學(xué)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)。

作者單位江蘇省徐州市銅山區(qū)大彭鎮(zhèn)馬林小學(xué)