小學科學教學涵育科學家精神的價值與實施路徑

一、小學科學教學涵育科學家精神的重要價值

（一）學習榜樣精神

科學家對于真理的不懈追求、謹慎的治學態(tài)度以及忘我的奉獻精神，能影響小學生，有效避免學生在學習過程中誤入歧途[]?？茖W家對于真理的不懈追求，為學生樹立了求真、求索的榜樣，讓學生意識到科學知識是需要不斷探索和追求的；他們謹慎的治學態(tài)度為學生樹立了嚴謹認真的榜樣，讓學生意識到每一項科學實驗都需要嚴謹認真地準備；他們忘我的奉獻精神則為學生樹立了勇于奉獻的榜樣，讓學生意識到科學研究不僅是在探索真理，還是關(guān)愛他人、造福社會的重要事業(yè)。

（二）培養(yǎng)創(chuàng)新精神

《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》指出，要以科學思維能力、科學探究和實踐能力、科學態(tài)度、社會責任為培養(yǎng)重點，促進學生學習能力、創(chuàng)新能力的發(fā)展。由此可知，創(chuàng)新能力是學生科學學習中一個至關(guān)重要的能力?？茖W家具有敢于突破的精神和探索未知的勇氣，學生通過學習科學家的創(chuàng)新精神，能激發(fā)自身的創(chuàng)新思維。這使他們在面對科學問題時敢于突破桎梏，不懼困難，大膽提出自己的見解，探索解決問題的方法，從而激發(fā)創(chuàng)新靈感。

（三）形成探索意識

將科學家精神融入小學科學教學中，能讓學生在科學家精神的鼓舞下，激發(fā)對科學知識的探索興趣。在好奇心的引領(lǐng)下，學生會自主探索科學知識形成的原因，進而構(gòu)建完整的科學知識體系。例如，教師在教學過程中設(shè)計科學探索活動，可以此激發(fā)學生對科學知識的探索欲和求真欲[2]。學生在此過程中，不僅能發(fā)現(xiàn)科學規(guī)律、探索科學奧秘，還能體會到科學的魅力。

二、小學科學教學涵育科學家精神的實踐路徑

（一）事跡講解，培養(yǎng)愛國情懷

科學家的愛國情懷具體表現(xiàn)為科學家對祖國的誠摯熱愛，他們以報效祖國為己任，用自己的知識促進祖國的繁榮昌盛。在小學科學教學中，教師不僅要講授科學知識，還要結(jié)合具體案例，讓學生理解科學家對國家發(fā)展的責任和貢獻［3]

以蘇教版小學科學六年級上冊第五單元“科技改變生活”第16課“人造肥料與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”為例。在這一課中，學生需要了解人造肥料的定義、分類、制作方法及其在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的作用。人造肥料是由人工制得的肥料，可分為化學肥料、有機肥料、生物肥料等。人造肥料可以通過化學合成、微生物發(fā)酵等方式獲得。以氮肥為例，氮肥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中不可或缺的肥料，在提高農(nóng)作物產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用，可通過化學合成法獲得。氯化銨 （NH₄Cl） 和碳酸氫銨 （NH₄HCO₃ ）是我國氮肥中的重要品種，它們是“侯氏制堿法”的產(chǎn)物。教師在介紹其生產(chǎn)過程時，可以借助“侯氏制堿法”背后的故事開展愛國主題教育。教師可以講述“侯氏制堿法”的背景：為解決我國純堿只能依靠進口且價格昂貴的問題，中國工業(yè)化學家侯德榜先生孜孜以求、深入鉆研，將氨堿法和合成氨法相結(jié)合，最終發(fā)明了“侯氏制堿法”，大大降低了我國純堿生產(chǎn)的成本。其中，氯化銨就是侯德榜先生在使用“侯氏制堿法”生產(chǎn)純堿時的副產(chǎn)品。“侯氏制堿法”不僅可以生產(chǎn)純堿，改變我國純堿依賴進口的局面，還能在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生氮肥，提升資源利用率。同時，氯化銨和碳酸氫銨的生產(chǎn)難度也大大降低，從而促進了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。侯德榜先生的愛國精神體現(xiàn)在他發(fā)明了“侯氏制堿法”，解決了我國純堿受制于人的問題，并將副產(chǎn)品應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，推動農(nóng)業(yè)發(fā)展，他是學生們學習的榜樣。

在小學科學教學中，講解科學家事跡是培養(yǎng)學生愛國情懷的重要舉措，不僅能激發(fā)學生的學習興趣，幫助他們更好地學習科學知識，還能培養(yǎng)學生的愛國情懷，使他們在愛國情懷的熏陶下成長。

（二）生態(tài)模擬，培養(yǎng)探索精神

科學是一門以科學實驗為基礎(chǔ)的學科。學生在學習科學知識時，不能僅僅依據(jù)課本中的理論知識展開學習，還應(yīng)在科學實驗中探索解決問題的正確方法。讓學生在生態(tài)模擬中觀察小生態(tài)系統(tǒng)中的變化和產(chǎn)生的問題，可以激發(fā)學生對生態(tài)系統(tǒng)的探索欲望，從而培養(yǎng)學生的探索精神，加深學生對生態(tài)平衡重要性的認知。

以蘇教版小學科學六年級下冊第二單元“生物和棲息地”第7課“做個生態(tài)瓶”為例。在這一課的學習中，學生的主要任務(wù)是根據(jù)已有知識以及本課所學內(nèi)容，獨立制作一個生態(tài)瓶，并觀察生態(tài)瓶中生物的變化。學生需要在制作生態(tài)瓶的過程中了解生態(tài)系統(tǒng)的組成部分以及各部分的相互作用，進而理解生態(tài)平衡的重要性。教師可以為學生介紹不同的生態(tài)系統(tǒng)，如陸地、湖泊、海洋、森林等，并播放相應(yīng)的視頻。以海洋生態(tài)系統(tǒng)為例，教師可以播放科普中國中的《世界海洋日·海洋環(huán)境科普》視頻，讓學生對海洋生態(tài)系統(tǒng)有初步的認識，并激發(fā)學生的探索興趣。在講解完常見生態(tài)系統(tǒng)后，教師可以讓學生選擇自己最感興趣的一種生態(tài)系統(tǒng)，利用身邊可找到的材料制作一個簡易生態(tài)瓶，并在一周內(nèi)連續(xù)觀察自己制作的生態(tài)瓶，記錄生態(tài)瓶中發(fā)生的變化。

以制作湖泊生態(tài)系統(tǒng)的簡易生態(tài)瓶為例。教師可為學生提供透明塑料瓶、水草、金魚若干、螺螄若干、沙子、剪刀、鑷子等材料。制作步驟如下：首先，在準備好的塑料瓶中鋪一層沙子，用以模擬湖泊底部；其次，在塑料瓶中注入清水，水位約占整個塑料瓶體積的3/4；再次，放入水草、螺螄、金魚等生物；最后，觀察生態(tài)瓶的狀態(tài)。教師可以引導學生在制作生態(tài)瓶的過程中，邊制作邊觀察生態(tài)瓶的變化，并將變化記錄在紙上，同時思考這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。例如，當沙子鋪滿瓶底后注水時，整個生態(tài)瓶會變得渾濁，這是因為水的注入改變了原有生態(tài)系統(tǒng)的平衡；但靜置一會后，生態(tài)瓶又會恢復清澈，這是因為沙子中較重的物質(zhì)沉積到瓶底，生態(tài)系統(tǒng)重新達到平衡。如果生態(tài)瓶中出現(xiàn)“綠油油”的現(xiàn)象，可能是因為水草過度繁殖，導致生態(tài)失衡，使整個生態(tài)瓶變得臟兮兮的。這就需要學生自己去探索產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因，并尋找解決問題的方法。通過這種方式，教師可以向?qū)W生普及生態(tài)平衡的重要性。

學生在借助生態(tài)瓶模擬生態(tài)系統(tǒng)的過程中，不僅可以根據(jù)自身的興趣觀察感興趣的生態(tài)系統(tǒng)，還能在對生態(tài)瓶的觀察中培養(yǎng)探索能力，激發(fā)對大自然的探索興趣。通過這種方式，學生可以意識到生態(tài)系統(tǒng)中的每一部分都是相互關(guān)聯(lián)的，任何部分的失衡都會導致整個生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，對生態(tài)環(huán)境造成極大的影響。

（三）走訪調(diào)查，培養(yǎng)求真態(tài)度

科學家作為一個特殊的群體，肩負著獨特的科研使命。理性求真的品質(zhì)不僅是科學家在做實驗、做調(diào)研、做學問時的寶貴品質(zhì)，還是科學家精神的重要體現(xiàn)[4]。在科學學習中，走訪調(diào)查是獲取第一手數(shù)據(jù)的重要方式。通過走訪調(diào)查，學生能發(fā)現(xiàn)真實情況，解決真實問題，從而有效培養(yǎng)求真態(tài)度。

以蘇教版小學科學三年級上冊第五單元“人的呼吸和消化”第19課“食物與營養(yǎng)”為例。教師在教學過程中要讓學生清晰地認識到，人的生命活動離不開營養(yǎng)物質(zhì)的支持，營養(yǎng)物質(zhì)是支撐人體成長的重要因素。同時，教師可以帶領(lǐng)學生開展走訪調(diào)查活動，讓學生根據(jù)收集到的資料進行分析整理，從而認識到保持營養(yǎng)均衡的重要性。在學生開展調(diào)研之前，教師可以向?qū)W生介紹實踐法、調(diào)查法、問卷法、討論法等調(diào)研方法。以問卷法為例。學生在開展調(diào)研之前需要設(shè)計一份問卷，根據(jù)科學調(diào)查的重點設(shè)計問題。比如，學生可以在問卷中提出“您認為營養(yǎng)均衡應(yīng)該是什么樣的？”等問題。在完成采訪后，學生可以根據(jù)受訪者的回答整理出答案，并依據(jù)整理結(jié)果總結(jié)出一套適合自己的健康飲食方案。

教師可以利用周末時間帶領(lǐng)學生走訪社區(qū)、菜市場、超市等場所。以超市的走訪調(diào)查為例，教師可以提前聯(lián)系超市的負責人，安排學生對超市的商品采購情況進行調(diào)查。在正式展開調(diào)查前，教師可以先將學生分為若干小組，每組包括4-5名成員。小組成員進入超市后，首先需要觀察自己調(diào)查的商品。例如，小組A負責調(diào)查葷素搭配對營養(yǎng)均衡的影響，那么他們需要觀察蔬菜、肉類等食物的銷售情況：在10分鐘內(nèi)有多少人購買蔬菜，有多少人購買肉類。根據(jù)銷售情況，學生可以初步推測人們對營養(yǎng)均衡和健康飲食的態(tài)度。然后，學生可以根據(jù)實際情況隨機采訪顧客，詢問他們對營養(yǎng)均衡和健康飲食的態(tài)度和看法。最后，學生要將自己所獲得的資料進行匯總，得出結(jié)論。教師還可以讓學生在開展調(diào)研之前提出自己的猜想，并通過調(diào)研來驗證這些猜想。例如，有的學生在開展調(diào)研之前認為，只有葷素搭配才是合理的。但學生通過走訪發(fā)現(xiàn)，對于體重超標的人來說，保持健康的飲食應(yīng)該控制脂肪攝入，多食用蔬菜水果等食物；而對于體重過輕的人來說，應(yīng)該適當增加脂肪含量高的食物的攝入。

通過走訪調(diào)查和總結(jié)研究，學生能意識到課本中的知識并不一定具有普適性，知識是會隨著時間和環(huán)境的變化而變化的。根據(jù)調(diào)研結(jié)果學生能發(fā)現(xiàn)應(yīng)該根據(jù)個人的具體情況制訂正確、合理的健康飲食策略。

（四）課程融合，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

創(chuàng)新意識是科學學習的重要能力。在小學科學教學中，教師可以融入跨學科知識開展探究活動，以多元學科學習為驅(qū)動，激發(fā)學生自主探究與創(chuàng)新的意識，深化學生對科學理論知識的學習，達到培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的目的[5]

以蘇教版小學科學三年級下冊第三單元“聲音的奧秘”第11課“不同的聲音”為例。在這一課的學習中，學生要知道聲音由物體的振動產(chǎn)生，有高低強弱之分。教師在教學時，可以將科學知識與音樂知識相串聯(lián)，讓學生根據(jù)音樂的律動，創(chuàng)新音樂節(jié)奏。創(chuàng)新的價值在于運用。學生根據(jù)科學知識發(fā)現(xiàn)聲音產(chǎn)生的原理，結(jié)合音樂知識進行簡易樂器制作和簡單節(jié)奏編排，不僅能在實踐層面上實現(xiàn)多學科的融合發(fā)展，還能在實踐過程中促進自身多種能力的協(xié)同進步。教師可以利用多媒體設(shè)備給學生播放不同物體振動產(chǎn)生的聲音。通過音叉振動實驗，學生充分意識到聲音是由物體振動而產(chǎn)生的，不同物體的振動能產(chǎn)生不同的聲音。隨后，教師可以引導學生發(fā)現(xiàn)樂器的發(fā)聲原理并利用身邊的事物制造一個簡易的樂器。例如，在發(fā)現(xiàn)琵琶、古箏、吉他等彈撥類樂器的彈奏是因為琴弦的振動而發(fā)出悅耳動聽的聲音后，學生可以借助橡皮筋、棉線等身邊常見的物體進行創(chuàng)新，制作出簡易的樂器以便彈奏。學生可以將多根棉線綁在桌子上，并在棉線的中間插入一支筆或者是一根木棍以改變棉線的振動頻率，使棉線發(fā)出不同的聲音。此外，學生還可以進行聲音的模擬，創(chuàng)新聲音的發(fā)聲形式。例如，學生可以借助音叉和共鳴箱之間的相互作用模擬鐘聲；借助水流的輕重緩急模擬流水在遇到不同情況時產(chǎn)生的聲音。

借助音樂與科學學科的融合學習，學生能將科學知識運用到音樂的創(chuàng)新實踐中去，在切身體驗中發(fā)現(xiàn)音樂與科學之間的聯(lián)系，從而激發(fā)創(chuàng)新的主動性，增強探索的自我內(nèi)驅(qū)力，在提升科學素養(yǎng)的同時促進自身音樂素養(yǎng)的進步。

三、總結(jié)

科學學科是基礎(chǔ)教育階段的重要學科，是學生認識世界、找尋規(guī)律的重要基石。將科學家精神融入小學科學教學中，能讓學生在科學家愛國事跡的熏陶下培養(yǎng)愛國情懷，在自我探索的過程中形成探索意識和求真精神。同時，多學科的融合，能讓學生感受到創(chuàng)新的魅力，激發(fā)學生學習科學的積極性和內(nèi)在驅(qū)動力，充分發(fā)揮科學學科的育人作用。

[參考文獻]

[1］王木子.科學家精神進校園培育學生科學態(tài)度和責任感［J].小學科學，2025（4）：16-18.

[2］王瑩瑩.培養(yǎng)學生科學家精神[J].小學科學，2025（2）：47-49.

[3]俞旭.榜樣引領(lǐng)：育科學家精神：小學科學學科育人實踐［J］.教育研究與評論（小學教育教學），2021（11）：72-74.

[4］肖磊，楊藝偉.弘揚科學家精神加強中小學科學教育［J］.中小學科學教育，2024（1）：23-28.

[5］唐玉潔.科學家精神在教學中的滲透［J］.小學科學，2025（5）：10-12.