略談科學(xué)史教育的幾點(diǎn)意義

費(fèi)偉娟

【摘? ?要】科學(xué)史是人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然以及改造自然的歷史，是科學(xué)的產(chǎn)生、形成和發(fā)展及其演變規(guī)律的反映。將科學(xué)史引入課堂，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生樹(shù)立學(xué)習(xí)榜樣，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的理解，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的理解和運(yùn)用，增加科學(xué)課的人文情懷，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)大有裨益。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)史;小學(xué)科學(xué);課堂教學(xué);意義

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》）指出：提高公民的科學(xué)素養(yǎng)，對(duì)于公民改善生活質(zhì)量，增強(qiáng)參與社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能力，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。[1]在以往的教學(xué)中，科學(xué)素養(yǎng)常被認(rèn)為是科學(xué)知識(shí)本身，而《課程標(biāo)準(zhǔn)》的頒布，讓師生明白科學(xué)素養(yǎng)不僅僅是科學(xué)知識(shí)的習(xí)得，更重要的是科學(xué)方法的掌握、科學(xué)思維的鍛煉、科學(xué)觀念的建立與完善以及正確的科學(xué)價(jià)值觀的形成。

科學(xué)史既是由無(wú)數(shù)個(gè)具體事件與人物形成的點(diǎn)，又是由科學(xué)發(fā)現(xiàn)、發(fā)展與演變過(guò)程串聯(lián)而成的線。它不僅僅是科學(xué)發(fā)展各階段的重大成果的呈現(xiàn)，更是人類(lèi)科學(xué)精神的反映。例如敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、鍥而不舍等，這些精神推動(dòng)著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步?？茖W(xué)史中還包含著大量科學(xué)家在面對(duì)問(wèn)題時(shí)所采用的科學(xué)方法以及研究過(guò)程中形成的良好習(xí)慣，這些都會(huì)為學(xué)生的成長(zhǎng)助力。

科學(xué)史是一部顛覆與發(fā)展的歷史?？茖W(xué)發(fā)展的每一步，都是對(duì)舊觀念的辯駁與揚(yáng)棄。在教學(xué)中，教師應(yīng)反映出這種高潮迭起、波瀾壯闊的發(fā)展歷程，從而讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)知識(shí)的更替演變，認(rèn)識(shí)到科學(xué)永遠(yuǎn)不會(huì)止步不前。

一、引入科學(xué)史，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

陶行知先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“喚起興趣，學(xué)生有了興趣，就肯用全副精神去做事情，所以‘學(xué)’和‘樂(lè)’是不可分離的?！迸d趣是學(xué)生全身心投入學(xué)習(xí)的根本動(dòng)力，每門(mén)學(xué)科的教學(xué)都應(yīng)該以引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為基本前提，使學(xué)生獲得內(nèi)驅(qū)力，小學(xué)科學(xué)也是如此。許多科學(xué)家的研究開(kāi)展得既生動(dòng)又有趣，這樣的科學(xué)歷史故事能夠充分激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。

在教學(xué)教科版《科學(xué)》六年級(jí)上冊(cè)“能量”單元的《電和磁》這一課時(shí)，教師引入了200多年前奧斯特偶然發(fā)現(xiàn)的一個(gè)奇特現(xiàn)象，從而激發(fā)學(xué)生的探究興趣，而后再帶領(lǐng)學(xué)生重走奧斯特的研究之路。這一次科學(xué)史教育貫穿整節(jié)課。學(xué)生了解了科學(xué)家認(rèn)識(shí)真理的過(guò)程和踐行真理的方法。學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)觀察到了當(dāng)年奧斯特發(fā)現(xiàn)的一個(gè)不怎么明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果而認(rèn)真思考，獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，獲得了極大的成就感?？梢?jiàn)，將科學(xué)家經(jīng)歷過(guò)的探究過(guò)程引入課堂，讓學(xué)生自己動(dòng)手，能使他們更加深刻地理解科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)過(guò)程以及其本質(zhì)。

再如教學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“工具與技術(shù)”單元《不簡(jiǎn)單的杠桿》一課時(shí)，教師首先提問(wèn)：阿基米德為什么敢夸下?？?，說(shuō)自己能撬動(dòng)整個(gè)地球呢？由此引發(fā)學(xué)生的思考，導(dǎo)出“杠桿”這一教學(xué)內(nèi)容。隨后，教師再請(qǐng)學(xué)生思考阿基米德的說(shuō)法在理論上是否可行。最后，教師再介紹阿基米德設(shè)計(jì)杠桿和滑輪系統(tǒng)推動(dòng)大船的故事，讓學(xué)生感受杠桿的作用。這一段科學(xué)史的介紹為相對(duì)枯燥的杠桿知識(shí)的學(xué)習(xí)增添了不少趣味。

二、引入科學(xué)史，為學(xué)生樹(shù)立學(xué)習(xí)榜樣

在科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，科學(xué)家們發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，他們不僅發(fā)現(xiàn)并傳承著科學(xué)，也在不斷發(fā)展和完善著科學(xué)。為了追求真理，科學(xué)家們專(zhuān)注地投入科學(xué)研究。作為科學(xué)發(fā)展的見(jiàn)證，科學(xué)史能向?qū)W生傳遞求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神。

記錄是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方法，也是科學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。但是部分學(xué)生忽略了記錄的作用或因?yàn)橥祽卸蝗ビ涗?。仔?xì)翻一翻科學(xué)史，可以發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們的記錄活動(dòng)是十分豐富的。如荷蘭生物學(xué)家列文·虎克記錄了他用自制的顯微鏡觀察到微生物時(shí)的情狀。在教學(xué)教科版《科學(xué)》六年級(jí)上冊(cè)“微小世界”時(shí)，教師可先向?qū)W生展示列文·虎克發(fā)明顯微鏡的事跡，再向?qū)W生展示列文·虎克在著作中留下的科學(xué)記錄，讓學(xué)生跨越時(shí)空，體會(huì)不同情境中科學(xué)家的心情，由此明白科學(xué)記錄的重要性。有了這樣的鋪墊，學(xué)生積極地記錄了用放大鏡、顯微鏡觀察到的物體以及觀察過(guò)程。

事實(shí)上，科學(xué)家們所共同擁有的專(zhuān)注、勇敢、執(zhí)著等科學(xué)精神都會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生極大影響，使他們?cè)诳茖W(xué)學(xué)習(xí)的道路上更具耐心與韌性。當(dāng)學(xué)生了解到科學(xué)家為了追求真理而不惜一切代價(jià)的故事后，他們也進(jìn)一步體會(huì)到了科學(xué)的無(wú)窮魅力，進(jìn)而更加熱愛(ài)科學(xué)。

三、引入科學(xué)史，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的理解

教學(xué)中，教師經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況，即當(dāng)被問(wèn)到“為什么是這樣的結(jié)論”時(shí)，個(gè)別學(xué)生會(huì)說(shuō) “書(shū)上是這么說(shuō)的”?？梢?jiàn)，學(xué)生認(rèn)為書(shū)上的知識(shí)就是真理。但是，極少有學(xué)生知道這些真理的建立所需經(jīng)歷的過(guò)程以及一代代科學(xué)家為此所付出的努力。

在教學(xué)教科版《科學(xué)》六年級(jí)上冊(cè)“地球的運(yùn)動(dòng)”單元中的《人類(lèi)認(rèn)識(shí)地球運(yùn)動(dòng)的歷史》一課時(shí)，學(xué)生將學(xué)習(xí)地心說(shuō)和日心說(shuō)兩大理論。眾所周知，在哥白尼的日心說(shuō)被提出之前，人們普遍認(rèn)可地心說(shuō)，甚至將其供奉為真理，日心說(shuō)推翻地心說(shuō)的過(guò)程可謂艱難而壯烈。引入這一科學(xué)歷史，能讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷的艱難困苦，從而生發(fā)出對(duì)科學(xué)家的敬畏之情。同時(shí)，通過(guò)了解科學(xué)史，學(xué)生能夠知道：科學(xué)理論具有其正確性以及局限性;科學(xué)也許不是絕對(duì)的真理，但它總是一步步趨近于真理。

四、引入科學(xué)史，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的理解和運(yùn)用

科學(xué)發(fā)現(xiàn)離不開(kāi)科學(xué)方法，選擇合適的科學(xué)方法可以起到事半功倍的效果?？茖W(xué)方法也是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，它包括人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的手段和獲取知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的流程過(guò)程。一切理論的探索過(guò)程實(shí)際上也是方法的探索過(guò)程。愛(ài)因斯坦擅長(zhǎng)通過(guò)直覺(jué)洞察事物的本質(zhì)，開(kāi)普勒善于從大量觀測(cè)到的事實(shí)中提煉出一般規(guī)律，伽利略開(kāi)創(chuàng)性地運(yùn)用了理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，牛頓則主張科學(xué)應(yīng)當(dāng)杜絕缺乏事實(shí)根據(jù)的假說(shuō)，并用演繹的方法構(gòu)造了理論體系，等等。

在學(xué)習(xí)教科版《科學(xué)》六年級(jí)下冊(cè)“微小世界”單元中的《微小世界和我們》一課時(shí)，學(xué)生通過(guò)收集資料展示人類(lèi)在研究微小世界時(shí)所取得的成果，了解到“巴斯德是第一個(gè)將疾病與微生物聯(lián)系起來(lái)的人，他的肉湯實(shí)驗(yàn)是典型的對(duì)比實(shí)驗(yàn)”。對(duì)此，在這一課的教學(xué)活動(dòng)中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生回顧巴斯德的實(shí)驗(yàn)方法，讓學(xué)生更科學(xué)地選擇實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生明白科學(xué)研究方法可以指導(dǎo)自身的探究活動(dòng)，自己也可以運(yùn)用有效的方法獲取科學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)世界。

五、引入科學(xué)史，增加科學(xué)課的人文情懷

科學(xué)史是連接人文學(xué)科與自然科學(xué)的橋梁和紐帶。在課堂上引入科學(xué)史的材料，能讓課堂更有人文情懷。比如在教學(xué)四年級(jí)下冊(cè)《點(diǎn)亮小燈泡》一課時(shí)，有學(xué)生在完成“點(diǎn)亮小燈泡”這個(gè)任務(wù)時(shí)十分容易受挫，比如出現(xiàn)“怎么也無(wú)法點(diǎn)亮小燈泡，剛點(diǎn)亮就熄滅了”等情況。面對(duì)這些情況，大部分教師或提醒他們“再試試，再試試”，或直接上手幫他們操作。事實(shí)上，教師可以給學(xué)生講愛(ài)迪生發(fā)明電燈的故事——愛(ài)迪生做了上千次實(shí)驗(yàn)，不斷嘗試和改進(jìn)，終于發(fā)明了鎢絲燈泡。學(xué)生受到愛(ài)迪生鼓舞，更能堅(jiān)持不懈，取得最后的成功。如果只是學(xué)習(xí)科學(xué)理論，學(xué)生較難體會(huì)到科學(xué)家身上的品格，而將科學(xué)史引入科學(xué)課堂，則能充分展示科學(xué)家的人文形象，使進(jìn)一步領(lǐng)悟科學(xué)人文精神的內(nèi)涵。

羅馬作家西塞羅曾說(shuō)：不知道你出生之前歷史的人永遠(yuǎn)是個(gè)孩子?？茖W(xué)史教育是科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的重要組成部分。在充分了解科學(xué)史的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠逐漸建立科學(xué)歷史觀與批判精神。教師應(yīng)把握課堂教學(xué)這塊主陣地，從實(shí)際出發(fā)，尋找科學(xué)史與科學(xué)教學(xué)的最佳結(jié)合點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

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（湖州師范學(xué)院南潯附屬小學(xué)? ?313009）