教學滲透科學史 引導學生開展探究活動

◇杜玉光 （山東：煙臺市萊山區第三實驗小學）

小學階段的科學教育是指導學生對事物的本質及科學理論展開探究的過程。隨著素質教育理念的不斷深入人心，各地特別重視小學科學教育工作，以期能使學生學習并了解到一定的物理、化學及生物學基礎性知識，繼而有效地培養提升其綜合素質。而科學史事實上是人們研究科學發展史的過程，將科學史教育與小學科學教學有機融合，不僅豐富了教師的教學內容，同時也提高了小學科學學科教學內容的內涵設置，并在一定程度上調動了學生探究科學的興趣和積極性。本文解析了小學科學教學中關于科學史的內容，分析了在小學科學教學中滲透科學史的意義，探討在小學科學滲透科學史教學過程中存在的問題，有側重性地提出相應的教學策略。

如何提升小學科學教學質量，是教育界普遍關注的一個重點話題，在新的背景條件下，小學科學教學實踐需將工作的重心放在如何培養學生的科學知識及學科素養上，同時又要使其能夠將科學知識靈活地運用于實際生活，并引發教師和學生的共同思考、實踐、探索。科學史作為小學科學教學中的部分輔助性內容出現在教學課程大綱規劃中，其學科設置內容包含了各種各樣的學科教育資源，同時，其中也覆蓋了許多生動有趣的科學背景故事，以便幫助學生透徹、深入地學習和理解課文內容，在確保豐富學生學科知識框架的基礎上，引導和啟發學生的科學思維。日常教學中，教師要根據實際教學內容，引導學生了解科學背后的故事，同時還要進一步豐富學生的受教體驗，以培養其核心素養。

一、科學史解析

所謂科學史，特指科學發展背后的歷史事件和歷史案例等核心內容。在小學科學教學中滲透科學史，需要教師充分發揮自身的主導作用，引導學生不斷總結分析并積累各種科學實證知識，在對科學史進行深入探究和摸索的過程中明確各種類型的歷史事實，例如科學事件、科學發展歷程或科學實驗方法以及科學家等。從某種意義上說，科學發展的過程具備較強的邏輯性，且這個過程中滲透的許多內容往往全面推動著人類的進步和發展，這就是科學內史。

科學外史則更傾向于反映科學發展進程中具體發揮出來的文化性質及其他功能，具體來說，它可以涉及經濟、文化、政治和軍事等各個方面。

所以，教師在教學中，要深刻意識到科學史內容的全面性，根據實際教學需要將科學內外史綜合融入教學過程中，確保能夠幫助學生更好地掌握科學知識，確切地了解科學在人類發展過程中發揮的具體作用。

二、教學滲透科學史的意義

（一）培養學生的科學創新思維

科學發展史的本質實際上是持續誕生和實踐檢驗各種科學謬論及科學真理的過程。科學家在進行科學探究的過程中往往會頻頻出現各種錯誤，于是他們會反復在正確與錯誤中開展科學實踐，最終不斷地完善和優化并且建構新的科學理論，全面助推科學發展。

學生在學習科學史的過程中可以深切感知科學家們在探索真理的過程中不斷質疑、積極思考的精神，體驗他們不斷地挑戰世俗、傳統與權威的不屈精神。

在科學教學中滲透科學史，更有助于提升學生的綜合能力，無形之中教會學生大膽質疑、勇于探索，并且鼓勵學生不斷展開對真理的研究，豐富學生的思維，同時教會學生立足于多角度思考問題、分析和質疑問題，有效加強學生創新思維的培養。

（二）引導學生理解基礎知識

在小學科學教學中融入科學史的內容，要求教師必須根據實際教學需要給學生展示一些科學家在探究創新過程中新發現的圖片及部分故事資料等，借此吸引學生的注意力并且力求為其營造活躍、輕松的課堂學習氛圍，在引導學生深入了解更多科學知識的基礎上，進一步深化教學內容。

除此之外，在小學科學教學過程中滲透科學史內容，可以幫助學生更好地理解學科本質。科學家們在研究展示一些抽象的自然現象與相關事物的科學依據時，往往會根據具體的實踐探究內容提出合理的科學理論實踐方法和驗證手段。經引導學生展開流程化學習，可使學生明確并且深刻認識到與之相關的理論不斷演變、發展和構成的過程，并在此過程中進一步積累科學學科知識。

（三）轉變學生思考思維方式

從事科學探究實踐活動的過程一般稱為科學方法，這些方法往往是科學家們在不斷進行自然探索認知過程中獲取知識的一種手段。它們彰顯了研究者的基本思維規律和具體的科學實踐過程。而對于學生來說，學習和認知此類科學方法的過程恰恰是培養其核心素養的有效途徑。

在小學科學教學中，教師要特別致力于學生科學思維方式的培養及學生對科學方法運用能力的提升。將科學史融入小學科學教學中，可以進一步讓學生認識到有效的科學方法在探索真理的過程中發揮的作用，在指導學生理解和探索科學史的過程中，進一步培養其科學思維意識，并且為保證學生能夠更好地運用基礎性科學知識奠定扎實基礎。

三、教學滲透科學史的方法

（一）引入科技史素材，體會科學本質

21 世紀是科學技術飛速發展的時代，說到時代發展，自然少不了科學進步的話題。正是古今中外的科學家、專家學者和廣大的技術人員經過科研、實驗探究得出的各種技術、產品、發明，才鑄就了今天的輝煌。縱觀我國歷史，其中也有不少科學史可用于小學科學課的教學中。

例如：在青島版三年級下冊“熱氣球上升的秘密”教學中，可先讓學生討論一下自己對熱氣球的了解有多少。學生之間互相討論，有學生說自己見過熱氣球，但是從來沒坐過；有學生說熱氣球可以用來救援，也可以用于參觀瀏覽，還可以用于挑戰。當然，學生所說的這些都沒有錯，于是教師提出讓學生能否想辦法自制一個簡易的熱氣球。學生的興趣頓時就“爆棚”了，有學生建議找來塑料包裝袋，再找一塊較厚的硬紙板，用硬紙板折成一個小一些的正方體，再將塑料包裝袋兩端手提的部分用繩子系在紙板正方體上面的兩個端部，在正方體中間插放一支蠟燭，點燃蠟燭，察看“熱氣球”能否上升。學生提出的這個設想究竟是否可行？我們將任務交給他們課后去完成，然后在下節課上給大家公布答案。接著，可將本堂課的重點轉向熱氣球的升空原理上。這個時候，教師就可以借助網絡搜索一些科學史資料，讓學生了解一下三國時期的“孔明燈”以及熱氣球的發明者和發明原理。一堂課上下來，學生不僅學到了理論知識，還掌握了一些科學史內容，可謂兩全其美。

（二）合理選擇科技史素材

為進一步培養學生的科學學科素養，有效提高科學教學質量，小學科學日常教學要立足于學生的實際發展需要滲透科學史，綜合其他學科的內容，拓展小學科學教學的知識點范圍。例如將語文、數學等其他學科的內容和科學發展史結合起來。當然，教師的授課方式也不能僅僅局限于課內，而是要適當地拓展教學形式，爭取做到課內外融合教學，同時培養提升學生的科學知識運用能力以及各項基礎性綜合能力。

教學中也可以引入一些現當代我國科學技術發展過程中的成就，例如袁隆平的雜交水稻、克隆技術、整容技術，等等。對這些看似豐富多彩的科技文化，教師在教學中還要合理選擇教學素材，比如，將整容科技引入課堂容易在社會背景影響下帶偏學生的“三觀”，因此這樣的素材不適合出現在課堂教學中；但如果是“雜交水稻”，就可以讓學生了解科學家袁隆平，體會他的精神，知道雜交水稻是怎么來的，這可以進一步拓寬學生的科學知識視野。

例如，在青島版三年級上冊“水的三態變化”單元的教學中，課前可先借助圖書館資源和互聯網資源等讓學生自主搜集有關科學史的資料信息，學生在搜集資料的過程中可以了解到更多的相關信息，為課堂教學提前“預習”。

課堂上，教師可運用多媒體技術以PPT 的形式給學生展示水的組成、水在自然界中的形態以及水在非自然界下的狀態，例如宇航員在太空中將水杯中的一滴水倒出來，水依然是一個凝聚狀態的水滴，除非我們用手將其打散，否則它不會自己散掉。然后再給學生展示各種形態的“水”，例如冰塊、水蒸氣等等。教學生了解了這些現象出現的原因后，接著讓學生舉例說明自己在生活中見到過的哪些情況與這些現象相似。學生會回答說水開了就會有熱氣冒出來，這個時候教師就可以順勢給學生科普瓦特發明蒸汽機的故事，讓學生通過故事快速理解和記憶所學內容，并拓寬視野。

綜上，在小學科學教學中滲透科學史內容，有側重地引導學生開展科學實踐探索活動，在不斷培養學生科學探究興趣的同時，又能充分提升學生科學思維的能力，進一步擴充小學科學課堂教學內容，以進一步提高課堂教學質量，全面培養和鍛煉學生的綜合能力。

素質教育理念背景下的小學科學教學，要求教師將科學課堂與各個學科的內容結合起來，適當融入科學史的內容，及時發現教學中存在的問題，總結并找出原因，再有針對性地提出合理的解決方案，以不斷提高課堂教學質量。■