在小學科學教學中滲透科學史教育的研究

摘 要：科學是指人類在長期的發展過程中對自然、社會、思維之間關系的正確認知。科學史則是對一系列認知的形成發展過程的有效記錄，是見證科學、應用科學、發展科學的重要形式。人們可以通過對科學史的閱讀與學習，了解知識產生的過程和歷史背景，拉近個人與知識之間的距離。而在小學科學教學中滲透科學史的教育，可以幫助學生在學習的基礎階段培養良好的科學素養，使學生既發現科學的本質，掌握科學的方法和技能，構建起自我有關于科學、自然、社會之間的關系結構，又為形成健康的情感態度、價值觀念提供保證。

關鍵詞：小學科學;科學史;教學策略;實踐研究

中圖分類號：G40-03? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2022）26-0047-03

引? 言

由于小學科學教師個人的知識素養、對教學的理解存在一定差距，部分教師在實際教學中應用科學史或滲透科學史進行教學的活動或程序存在一些問題。第一，小學科學教師對科學史本身的關注和了解基本停留在教材的基礎內容上，延展性、關聯性知識較少[1]。第二，小學科學教師雖然對科學史的教育功能和指導價值有一定關注，但實際融入或引入的次數少，頻率較低，且主要考慮整體教學內容和教學次序，忽略了學生的興趣點和認知條件。針對以上教學實踐問題，教師應從教學策略和教學方法上進行改進，充分發揮科學史的作用。

一、科學史的主要內容

科學史的本質一方面是一切發生在過去時間和空間背景之下，與科學有關聯的史實性內容;而另一方面是指在科學發展進程中呈現出來的，具有一定反思和指導意義的科學精神和科學過程。在小學科學教學過程中滲透的科學史內容，則更加注重如何利用科學史來驗證所教知識，如何利用科學史中承載的精神、邏輯關系、科學事件等發展學生的學習能動意識，而此方面內容則是表現為科學史的內部含義。另外，教師還要利用科學史引導學生發現科學與人類發展在歷史、經濟、社會、文化、軍事、政治等多個方面之間的關系，從而找到科學與生活之間的聯系。

二、在小學科學教學中滲透科學史教育的積極意義

（一）有利于培養學生的科學素養

在小學科學教學中引入科學史內容，可以讓學生在掌握基礎知識時擴展個人學科思維，打開科學視野，激發學生濃厚的科研興趣，形成較為熱烈的討論氛圍，并幫助學生實現科學概念到具體知識的轉化和升級，從而培養學生的科學素養和學科精神，促使學生形成基本的以科學角度看待問題、觀察問題、分析問題、解決問題的思路，為活躍學習思維、打造學習通道提供支持和幫助。這樣既能幫助學生更好地掌握科學知識，又可以幫助學生養成健康的學習習慣，帶動學生整體學習思維的構建。

（二）有利于學生更好地理解科學的本質，激發學習興趣

教師在教學實踐中深化教材和教輔材料中有關科學史的內容，可以讓學生正確理解科學的本質，由具象思維過渡到抽象思維，認識到科學知識背后所蘊含的精神實質，而不僅是停留在有趣的科學現象表面。在了解了科學本質之后，學生才能有效激發起學習興趣，樂于探索，勇于探索，創新實踐，最終實現小學科學教育的本質目標。

（三）有助于學生培養創新意識，激發創新能動性本質

小學科學教學中涉及與學生生活既有聯系又有提高的教學內容，而掌握其中的基礎性定理、規律性內容有助于學生培養自己的創新意識，激發創新能動性。所以，教師要利用一些科學史的內容來吸引學生的注意力，如科學家的創新故事、圖片、視頻資料等活躍課堂氣氛，讓學生保持較高的注意力，增加自己認知的能動意識，并透徹了解科學知識背后的內容。其次，滲透科學史之后，學生能夠借由科學家分析事物、獲取知識的過程或方法來提升自己的認知技巧，從看到科學的衍生、構成、發展過程中學習其時代性、進步性精神。

三、在小學科學教學中滲透科學史的原則

（一）去粗取精

教師在選擇科學史和滲透科學史時，要做到去粗取精。科學史中包含了人物、事件、含義、結果等多方面內容，教師要選擇最契合課堂教學內容、教學目標和最符合學生年齡層次的部分內容進行講解，讓所選取的內容更能凸顯教育意義，更能給學生科學啟示，避免為了豐富內容而盲目增加教學量的現象，那樣會使教學線索混亂、學習目標不清晰。

例如，教師可以引入蔡倫造紙的科學故事，讓學生認識和了解我國古代的科技發明和我國古代科學成就對于世界文明發展的作用和意義。這既能培養學生的科學精神，又能培養民族自信和文化自信。但教師要盡量以這一條線索展開教學活動，不要涉及過多其他科學史內容，避免因教學內容過于龐雜而分散學生的注意力。

（二）尊重歷史

科學雖然是在創新的基礎上得以發展的，但其基礎是尊重事物原有的規律和特性。教師在引入科學史教學時也要做到尊重歷史，尊重事實依據。

例如，部分教師在引入伽利略推翻亞里士多德影響物體下落速度結論時，習慣于進行簡單的藝術加工，突出伽利略與亞里士多德在科學認知中的矛盾點，想以此來吸引學生的注意力，讓其更真實地了解科學精神的本質。教師原本的教學目的是正確的，但要注意在教學中不要自行設計史實中未出現的故事情節，不要人為增加矛盾點，要保持科學的嚴謹性。

四、在小學科學教學中滲透科學史教育的實踐策略

小學科學教材內容中所涉及或包含的科學史內容較多，僅教科版教材就包含了上百處，體現了教材對于學生掌握科學史知識的重視程度。基于現有教材的編排和學校可提供的資源，教師應該不斷進行創新性的教學設計，融入更多的教學理論模式，創設教學情境，引發學生進行思考和回顧。

（一）教師要積極開發和整合各種教育資源，滲透科學史教育

科學史不只存在于科學教材的文本材料之中，還滲透在各種生活軌跡和跨學科知識之中，這與科學本身反映人類社會生產生活各方面運動規律的本質相關。所以，教師不僅要深度解讀教材，還要能夠創新資源應用的渠道，整合多樣的教育資源，用于輔助課上教學內容，并能夠做到不同知識、不同類型資源之間的融會貫通。

例如，語文學科或歷史學科中涉及如居里夫人、牛頓等科學人物的人生歷程。在小學科學教學中，教師也可以將此部分題材或內容引入進來，請學生先回憶一下居里夫人一課講了哪些故事，用跨學科知識激活學生理解新知識的思維，再請學生來探討一下居里夫人的科學成就在現今社會是否還有時代進步意義。學生在小組討論中深化了個人認知，實現了跨學科知識中科學史內容的豐富與擴展。教師還可以帶領學生走進科技博物館、文化博物館，開發社區資源和社會資源，豐富課堂教學內容。在社會條件或地區資源條件允許的前提下，教師還可以積極利用信息化手段和學生一同參觀線上博物館，如國家地質博物館、國家海洋博物館等，使學生能夠養成積極觀察生活，發現生活中所蘊含的科學內容的習慣，將不同形式的科學史資源融入立體化科學教學氛圍的構建之中。

（二）科學史內容的選擇要服務于教學目標

小學科學教師在教學中應該轉變過分依賴教材內容選擇科學史的教學現狀，在充分發揮科學史教育價值的同時，從課程的教學目標出發，選擇恰當的科學史內容，并將科學史以故事的形式更加生動有趣地呈現給學生[2]。同時，教師也要注意不同學生對知識的接受能力和理解能力，做到整體性和針對性相統一，引導學生融入教學環節中，進行主動實驗、熱烈討論和全面分析，提升學生的學習自信，激發學生的學習成就感，帶動學生學習興趣的提高，使科學史真正服務于教學。

例如，在教學“我們知道的動物”時，教師可以先請學生在課前收集和閱讀自己較為感興趣的動物資料，包含動物的外貌特征、生活習性、飲食習慣、棲息地等內容。在課上，教師可以先請學生展示自己所收集到的信息，講解相關知識點。然后，教師可以播放已滅絕的動物（如恐龍）視頻，和學生所整理的動物進行比較，請學生進行討論：哪一種動物的生存能力更強？如果學生給出的答案是恐龍，就再請問學生為何恐龍會滅絕，而其他看似弱小的生物則存活至今，引發學生有關于生命的思考。然后，教師再介紹達爾文及其著作《物種起源》，讓學生嘗試討論有關于“自然選擇”的問題。相較于直接表述教材內容，教師引入科學史能使知識點更加豐富;而導學部分學生自行收集的資料則可以使科學史知識變得易于理解，在不同學習水平的學生之間搭建起較為平衡的橋梁，提高學生學習的積極性，達成教學目標。

（三）科學史的融入方法要適當

教師對科學史內容或延展性教學內容的融入方法要適當，要讓學生站在歷史的角度展望科學的發展，發現科學發展的重要因素，提升學生的參與感和認同感[3]。或者用實驗的方式讓學生感受理論性知識，用驗證學習或競賽學習方式提升學生的參與熱情和學習熱情，將科學作業轉化為學生主動對素材的收集、整理和匯報行為。學生在此過程中一方面可以活躍個人思維，實現有效收集、定向歸類和科學分析，用基礎的科學方法升華知識;另一方面也可以學會用先進的科學輔助手段展現個人學習成果，在實踐中感知科學的進步和力量。

例如，在教學“磁鐵”時，教師如果把本課中所涉及的科學史內容，即法國物理學家阿拉戈和呂薩克發現電流通過鐵塊所構成的線圈可以使鐵塊磁化的現象這一內容通過實驗的方式進行教學，收到的教學效果會更加理想。例如，教師在簡單介紹本課的理論性知識和科學內容之后，將學生分成若干探究性學習小組，讓學生利用教師所提供的鐵釘進行電磁鐵的制作，在此過程中了解電磁鐵的南北兩極，并分析電磁鐵的工作原理和基礎構造，再衍生出電磁鐵在當代社會中的應用領域，如日常生活中的應用。教師要引導學生學會記錄實驗過程和實驗結果，進行定向分析和知識的整理，用實踐實現對科學史的有效學習，提升學生對知識的理解，培養學生對科學家的崇敬之情。

（四）教師要注重自我學習與提高

小學科學學科雖然相較于語文或數學學科受到的重視程度較低，但小學科學教師應該抱有積極正向的教學態度，充分認知到科學學科教學在學生成長中的重要作用，科學史對于學生掌握和理解科學學科知識的重要意義，轉變既有的、落后的教學觀念，融入更加先進的教學理念，并不斷學習生命科學、地球科學、宇宙科學等跨領域的學科知識。這既有利于教師提升個人專業素養，正確、充分、多角度地解答學生的學習問題，又能為學生廣泛閱讀、積極學習樹立榜樣，提高教師在學生中的影響力和號召力，從而形成積極的教學氛圍。

（五）學校要整合教育資源，建立素材庫

學校是教與學的重要場所。為有效提高教學質量，充分發揮科學史的教學作用，學校應整合校內外的可用資源，并完善教師的培訓機制，為一線的小學科學教師提供更多可借鑒的、豐富的教學經驗及教師間相互學習的機會和場所，通過教師之間的不斷分享和自我學習實現教學素養的快速提高;同時，要針對實際情況建立有校園特色和學科特色的科學史素材庫，用以豐富教學資料。學校既可以鼓勵教師通過個人渠道收集補充資料，又要整合學校之間的合作資源和合作方式，使科學史教學立體而飽滿。

結? 語

綜上所述，小學科學是培養學生綜合素質的重要學科，教師應該結合學生的實際學習情況和學校既有教學資源，充分挖掘可用的科學史內容，不斷進行擴展和延伸[4]。教師在應用科學史進行教學時，首先要對教材中所包含的科學史內容進行準確分析，再依照教學目標設計教學活動和教學形式，真正做到有理、有據、有分析、有應用。同時，教師要在教學實踐中創新教學方法，選擇恰當的教學時機和教學時間，充分做到利用教學史豐富課堂教學內容，提高教學質量，吸引學生進行科學探索和科學學習，注重學生學科興趣的培養、學生綜合學習素養體系的構建及基礎學科思維和學科內涵的打造。

[參考文獻]

[1]焦彤.淺析在小學科學教學中滲透科學史的教學策略[J].天天愛科學（教學研究），2019（01）：82.

[2]徐正林，吳敏紅.也談我國中小學科學教師的科學史素養[J].濮陽職業技術學院學報，2013，26（01）：117-120.

[3]王曉利.論小學科學課程中滲透科學史教育的價值和方法[J].現代教育科學，2011（05）：15-16.

[4]楊柳.科學史教學對小學生科學概念水平及科學本質觀的影響研究[D].重慶：西南大學，2019.

作者簡介：趙范玨（1981.10-），女，江蘇蘇州人，任教于蘇州工業園區金雞湖學校，中小學一級教師，本科學歷，曾獲蘇州市科學教師基本功競賽一等獎，蘇州市科學學科帶頭人。