在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中滲透中國(guó)科學(xué)史的策略

任徐靜

中國(guó)科學(xué)史是中國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷程和智慧結(jié)晶，為徹底貫徹落實(shí)小學(xué)科學(xué)的教育目標(biāo)提供了豐富的理論知識(shí)和方法論。教師隊(duì)伍應(yīng)深入研究如何將中國(guó)科學(xué)史有效融入小學(xué)科學(xué)的教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

一、小學(xué)科學(xué)教育滲透中國(guó)科學(xué)史的價(jià)值導(dǎo)向

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)史教育，可讓學(xué)生從科學(xué)史發(fā)展的歷程中體會(huì)到科學(xué)探究與社會(huì)發(fā)展需求的內(nèi)在聯(lián)系與人類(lèi)歷史的關(guān)系，從而培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感與參與感。此外，科學(xué)史教育還具有人文價(jià)值，可以以榜樣的激勵(lì)力量，培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度、求真的科學(xué)品質(zhì)和堅(jiān)韌的科學(xué)精神，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)落地。

中國(guó)科學(xué)史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，既是一部中國(guó)人民開(kāi)拓創(chuàng)新的奮斗史，又是精神文明和科學(xué)素養(yǎng)的構(gòu)筑史和傳承史。中國(guó)科學(xué)史包含我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷程，有著豐富、深刻的科學(xué)知識(shí)體系，充分體現(xiàn)了人類(lèi)發(fā)展的腳步。它體現(xiàn)了我國(guó)勞動(dòng)人民自強(qiáng)不息、不斷探索的科學(xué)精神，能夠激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中滲透中國(guó)科學(xué)史的現(xiàn)狀

在小學(xué)階段的教育教學(xué)中，當(dāng)前的科學(xué)史的研究與教學(xué)存在一些不足。

1. 教師的認(rèn)識(shí)不足。

就福州市鼓樓區(qū)一線的科學(xué)教師問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)分析得知，79%的教師未接受過(guò)有關(guān)科學(xué)史的課程教育，76%的教師不了解科學(xué)史的學(xué)科結(jié)構(gòu)和具體內(nèi)容，高達(dá)89%的教師不了解中國(guó)科學(xué)史，由此可見(jiàn)一線教師對(duì)科學(xué)史（尤其是中國(guó)科學(xué)史）的知識(shí)儲(chǔ)備不足。更有不少科學(xué)教師認(rèn)為，課堂上講述某位科學(xué)家的故事就是科學(xué)史教育。這樣的對(duì)科學(xué)史的定義是模糊與狹隘的。因此，科學(xué)史教育沒(méi)有充分發(fā)揮其應(yīng)有的教育作用。

2. 教材內(nèi)容的缺失。

現(xiàn)行科學(xué)教材中對(duì)科學(xué)史教學(xué)支撐不足，各版本的科學(xué)教材涉及科學(xué)史的內(nèi)容分布不均，過(guò)于簡(jiǎn)單，無(wú)相關(guān)教學(xué)策略指導(dǎo)。大多數(shù)教材只涉及某個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)、某段科學(xué)事件或者某位科學(xué)家的故事，沒(méi)有系統(tǒng)介紹一段完整的科學(xué)史。對(duì)科學(xué)發(fā)展的背景，對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響，對(duì)人類(lèi)歷史進(jìn)程的推動(dòng)等更具教育意義的大科學(xué)觀幾乎沒(méi)有涉及。

三、提高科學(xué)史教學(xué)有效性的多維途徑

科學(xué)史教學(xué)不應(yīng)局限于學(xué)生了解多少個(gè)科學(xué)家的趣聞?shì)W事，知道某段科學(xué)發(fā)展的編年史。更重要的是，學(xué)生應(yīng)會(huì)從科學(xué)史的角度考慮科學(xué)的批判性、延續(xù)性與整體性。針對(duì)科學(xué)史教學(xué)的目的與效果有著嚴(yán)重脫軌與偏差的現(xiàn)象，需要從教材輔助資源、教師認(rèn)知提升、校級(jí)保障等多維度協(xié)同發(fā)展。

1. 資源的融合是中國(guó)科學(xué)史教育的基本要素。

為全面提高科學(xué)教師對(duì)中國(guó)科學(xué)史的知識(shí)儲(chǔ)備，補(bǔ)充教材的某些短板，可從區(qū)級(jí)層面，由教研員組建科學(xué)骨干教師團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展實(shí)際教學(xué)中滲透科學(xué)史主題的課題研究。同時(shí)，挖掘現(xiàn)行教材相關(guān)科學(xué)史的結(jié)合點(diǎn)及生長(zhǎng)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)適合學(xué)生年齡特點(diǎn)及認(rèn)知規(guī)律的科學(xué)史資源包（如收集相關(guān)科學(xué)史資料，編寫(xiě)不同學(xué)段的科學(xué)史讀本，制作科學(xué)史微課等），并將資源包分享給一線科學(xué)教師，以節(jié)省教師查找資料的時(shí)間，提高備課效率。

例如，針對(duì)目前小學(xué)科學(xué)涉及物理學(xué)、化學(xué)、氣象學(xué)、天文學(xué)、生物學(xué)、地球科學(xué)、建筑學(xué)、技術(shù)工程等領(lǐng)域，教研員可開(kāi)展“某領(lǐng)域科學(xué)史研討”的教研活動(dòng)，為科學(xué)教師補(bǔ)充該領(lǐng)域科學(xué)史知識(shí)提供行之有效的教學(xué)策略，并對(duì)科學(xué)史滲透的教學(xué)深度及廣度提出合適的建議。

2. 教師是中國(guó)科學(xué)史教育的關(guān)鍵點(diǎn)。

科學(xué)史教育要真正為科學(xué)教育賦能，教師自身的核心素養(yǎng)起著關(guān)鍵作用。科學(xué)教師對(duì)中國(guó)科學(xué)史素材的駕馭，對(duì)科學(xué)史教育內(nèi)涵的領(lǐng)悟，直接影響到中國(guó)科學(xué)史教學(xué)的效能。

（1）選點(diǎn)側(cè)重，持續(xù)學(xué)習(xí)。

部分科學(xué)教師對(duì)科學(xué)史的認(rèn)識(shí)較狹隘，將科學(xué)家的故事等同于科學(xué)史教育，對(duì)科學(xué)家探究科學(xué)的歷程處理得過(guò)于簡(jiǎn)化、傳奇化，對(duì)科學(xué)史素材的選取大多是“浮光掠影”。有鑒于此，教師對(duì)科學(xué)史的教學(xué)應(yīng)側(cè)重于科學(xué)知識(shí)體系的形成、科學(xué)思維方式的養(yǎng)成、科學(xué)探究方法的習(xí)得、科學(xué)史發(fā)展的內(nèi)在延續(xù)性。比如介紹科學(xué)家是如何從身邊不起眼的現(xiàn)象中挖掘出具有探究性的問(wèn)題;在遇到實(shí)驗(yàn)瓶頸時(shí)又是如何打破思維壁壘，開(kāi)拓實(shí)驗(yàn)探究新方法;如何發(fā)明或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器助力科學(xué)新領(lǐng)域的探究等。

此外，在選定適合學(xué)生年齡特點(diǎn)的科學(xué)史素材與教學(xué)形式后，教師可圍繞“某位科學(xué)家”或“某個(gè)科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展歷程”為主題，持續(xù)性地學(xué)習(xí)，助力學(xué)生從歷史發(fā)展的角度動(dòng)態(tài)理解科學(xué)的本質(zhì)及發(fā)展規(guī)律。

（2）重演建模，多元評(píng)價(jià)。

科學(xué)探究活動(dòng)是學(xué)生形成科學(xué)核心素養(yǎng)的重要途徑，但是許多科學(xué)探究不能在課堂40分鐘內(nèi)能解決，需要學(xué)生掌握必要的科學(xué)方法，在堅(jiān)韌的科學(xué)毅力、堅(jiān)定的科學(xué)信仰下持之以恒地探索。同時(shí)，課程中還存在部分探究活動(dòng)需要嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)要求才能成功，常常會(huì)給學(xué)生帶來(lái)嚴(yán)重的挫敗感。有鑒于此，科學(xué)教師可以依據(jù)“教育重演論”，選取合適的科學(xué)史主素材，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)該主題的科學(xué)史發(fā)展進(jìn)程，重演科學(xué)家的探究之路，動(dòng)手制作相關(guān)模型。

例如中國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的“砲”（即“投石機(jī)”）的發(fā)展過(guò)程;從東漢科學(xué)家張衡發(fā)明的“相風(fēng)銅鳥(niǎo)”，到現(xiàn)代氣象學(xué)的“風(fēng)向儀”;從古代的“立竿見(jiàn)影”，到各種“日晷”的演變;從春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的“水運(yùn)儀象臺(tái)”（水鐘），到現(xiàn)代原子鐘的歷程……學(xué)生不僅要了解相關(guān)科技發(fā)明的演變過(guò)程，還可以動(dòng)手制作這些模型，重演變化史，感受技術(shù)的更替，讓歷史“活”過(guò)來(lái)。在這類(lèi)中國(guó)科學(xué)史主題活動(dòng)中，教師的評(píng)價(jià)機(jī)制要從結(jié)果性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)程性評(píng)價(jià)，以“觀察法”評(píng)價(jià)學(xué)生在該活動(dòng)中個(gè)體發(fā)展的情況，也提倡生生互評(píng)和自我評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容以過(guò)程性評(píng)價(jià)及能力發(fā)展為主。

作為一門(mén)基礎(chǔ)性課程，小學(xué)科學(xué)課程涵蓋面之廣必然造成教材中所滲透的中國(guó)科學(xué)史相關(guān)內(nèi)容較多，只依靠科學(xué)教師利用課堂時(shí)間進(jìn)行教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。筆者認(rèn)為在“雙減”背景下，從學(xué)校層面，可發(fā)揮教研組力量，堅(jiān)持每學(xué)期或每月選擇一類(lèi)科學(xué)史，加以利用。如，教學(xué)每一冊(cè)教材中“科學(xué)家這樣做”或“像科學(xué)家這樣”的專(zhuān)項(xiàng)課題，學(xué)校可組織學(xué)生圍繞相關(guān)主題開(kāi)展手抄報(bào)、科學(xué)情景劇等活動(dòng)。又如，學(xué)?？赏诰虮就廖幕?，尋找科學(xué)史生長(zhǎng)點(diǎn)，組織學(xué)生開(kāi)展科學(xué)史研學(xué)活動(dòng)，或在寒暑假期間開(kāi)展科學(xué)閱讀活動(dòng)，推薦適合學(xué)生的科學(xué)史閱讀書(shū)籍，通過(guò)科普閱讀提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，建構(gòu)科學(xué)大概念。

科學(xué)素養(yǎng)并非簡(jiǎn)單的科學(xué)知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用的統(tǒng)稱(chēng)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的思想，崇尚科學(xué)的精神，尋求科學(xué)解決問(wèn)題的方法等。小學(xué)科學(xué)教師必須持續(xù)深入研究，并將中國(guó)科學(xué)史有效融入小學(xué)科學(xué)教育中，進(jìn)一步推動(dòng)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的改革與發(fā)展。

（作者單位：福建省福州市鼓樓區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校 本專(zhuān)輯責(zé)任編輯：蘇少偉）