文化自信背景下的小學科學教育
——以六上《科技改變生活》的教學為例

徐 杰

【教學內容】

蘇教版《科學》六上第5 單元《科技改變生活》，旨在讓學生認識到中華傳統文化中汲取的優秀科學技術，一直在影響和改變著人們的生產生活。該內容由以下三個部分組成。

第一部分：讀中悟——“與節氣同行”。二十四節氣有著其獨特的含義，深刻浸潤古人的衣食住行等行為觀念和思想文化。閱讀這部分內容，讓學生感悟古人對自然的深入觀察、科學分析，以及如何依據物候期的規律，在組織安排播種、收獲、儲藏等農事活動的基礎上，理解二十四節氣蘊含的“中國智慧”。

第二部分：思中創——“創研究方法”。明代醫藥學家李時珍結合自己的經驗、體驗，加工、梳理、撰寫了藥物學著作《本草綱目》，其中關于植物的分類方法比瑞典科學家林奈提出的植物分類法早157 年。我國現代氣象科學的奠基人竺可楨，借助中國古代珍貴的文史資料和豐富的詩詞歌賦，結合中國傳統史論的研究，得到氣候幾千年的波動變遷論斷，與當時西方一流的研究機構用科學的方法測得的結果大致吻合。這些研究都是立足中國傳統文化的研究。

第三部分：做中學——“寫科技成果”。特別是新中國成立后，涌現出了大批有才干、有抱負、懷揣家國情懷的科學家，他們在祖國需要的時候，果斷放棄了國外優越的生活條件和良好的研究環境，回到祖國，為我國的各項事業作出了不可估量的貢獻。他們都是把科創成果寫在中國大地上的崇高典范。

【教學理念及目標】

在小學科學教育中，非常有必要探索、厚植科技報國的家國情懷、不忘初心的使命擔當以及勇攀科學高峰的責任心、使命感。將《科技改變生活》中的這些內容融入相對應的科學教育教學之中，不僅能夠落實好課程目標，也能很好地培塑文化自信。因此，我們要精準提煉中華優秀傳統文化與學生之間的契合點，進行適度的拓展、延伸，靈活運用現實生活中典型的案例、有趣的事件等，使它們成為教育資源、學習資源，從而促進學生科學素養的提高、發展，收獲文化自信。

【教學過程及意圖】

一、啟發談話，導出主題

師：知識就是力量，這是眾所周知的道理。我國古代的勞動人民也深深地明白這個道理，他們知道如何根據二十四節氣和相應的動植物現象去安排播種、收獲、儲藏等農事活動。找一找，“與節氣同行”中有哪些相關內容？

出示課件：古語“順時而生，候時而行”是指植物在漫長的進化中與氣候形成一種相互適應，這就是物候期。

師：立春時，我們在農耕園里，除了番茄、菠菜還可以種下哪些果蔬？你還知道哪些具體的農事活動體現了這個物候規律？

師：在中華優秀傳統文化中，不僅有二十四節氣的內容，還有許多科學故事也能夠使我們獲得前行的力量。

出示課件：諾貝爾醫學獎獲得者屠呦呦從中醫古籍中得到啟迪，發現青蒿的秘密，終于在數百次的實驗后，發現抗瘧有效提取物。唐代詩人張若虛在《春江花月夜》中寫道：“春江潮水連海平，海上明月共潮生。滟滟隨波千萬里，何處春江無月明。”他用“中國式文學”表達地球引力規律。

【設計意圖】二十四節氣是中國古代勞動人民在實踐中創造出來的科學文化遺產，這個科學文化遺產被列入聯合國教科文組織人類非物質文化遺產代表作名錄。通過領悟“與節氣同行”，有助于學生對這些知識點進行回顧和梳理，既讓學生記住自己的“根”和“血脈”，又播撒了文化自信的種子。

二、科學思維，關注方法

出示課件：思維是地球上最美麗的花朵。地質學家李四光就是這樣一位思想者，他從力學的角度研究地殼運動現象，探索地質運動與礦產分布規律，特別是新華夏構造體系的觀點，在對照之前的“海底腐泥起源說”之后，打破了“中國貧油論”，為中國的石油開采建立了不可磨滅的功勛。

師：可見，“比較”就是一種重要的、被廣泛使用的科學方法。你還知道哪些科學思維的重要方法嗎？

師：“分類”也是一種非常重要的科學方法。它能使表面上雜亂無章的、參差不齊的世界變得井然有序、有條有理。在明代，醫藥學家李時珍最早創造植物分類法，這在當時世界上是最先進的分類法，比西方科學家提出的植物分類法早157年。

出示課件：公元前256 年，戰國時期修建都江堰水利工程，古人充分利用地形地貌和水流方向等特點，創建出一項史詩級的水利工程。

師：這是古人巧妙地利用逆向工程思維的成果，這種逆向設計的工程思維也很重要。你們還能再舉例說明嗎？

【設計意圖】如今的科學教育教學活動中，“重活動，輕思維”的現象突出，教給學生科學思維的方法，有助于學生對科學知識的學習、理解，還有利于學生將與生俱來的探究天性提升到科學思維的水平，最重要的是學會了用思辨的眼光去看待世界和解釋世界。結合中華傳統文化中先進的科學思維方法，親身經歷思維生長的過程，在這種不斷萌發、生長、繁殖的循環中，學生更加能夠感受到科技發展中的“中國智慧”。

三、科學故事，收獲自信

出示課件：科學精神是人類文明的崇高精神。FAST 工程首席科學家、“天眼之父”南仁東和年輕人一起，在沒有路的貴州大山里用十多年的時間實地考察、對比了300 多個洼地，最終確定了建造500 米口徑球面射電望遠鏡的理想臺址。

師：南仁東傾其一生將精力獻給了天文事業，用生命書寫了“中國天眼”的華麗篇章，詮釋了用有限的生命無限地為了祖國、為了天文事業而奮斗終身的誓愿。

出示課件：“雜交水稻之父”袁隆平解決了中國人的吃飯問題。他曾說“造福世界人民是我的畢生愿望之一”。復旦大學教授、著名植物學家鐘揚也是這樣一個人，他帶領團隊收集了上千種植物的4000 萬顆種子，他們自己也是追夢的“種子”……

師：接下來，也請大家把課前收集到的資料一起交流、分享。

【設計意圖】充分利用典型的、鮮活的、重要的科學家事跡，加深學生的理解與感悟，更有助于科學本質觀的形成和發展，這是文化自信的又一體現。2023 年7 月20 日，習近平在給“科學與中國”院士專家代表的回信中，也表達了傳播科學故事，為推進中國式現代化不斷作出新貢獻的指示要求。

【教學反思】

習近平總書記指出，青少年階段是人生的“拔節孕穗期”。這就要求科學教師要抓住青少年階段這一關鍵期，扎實做好文化自信背景下的小學科學教育教學。

一是逐步細化，用科學閱讀培育文化自信。傳統文化雖然與當下的生活仍然具有緊密的內在聯系，但無論是具體內涵還是呈現方式都發生了不小的變化。學習“與節氣同行”，閱讀有關氣象、物候與農耕的關系等節氣知識，組織學生查閱文獻，以小組分享的方式對相關的內容進行研討、交流，把這些基礎的、廣泛的、深厚的科學火種播撒在學生的心中，讓科學之光在中華大地上綻放。

二是聚焦典型，用技術輔助培育文化自信。依循學生的認知規律，選擇相對感性的、鮮明的、具體的中華優秀傳統文化，如中國古代的“四大發明”為世界科技發展作出了貢獻，結合AR、VR、CAD 以及3D 環視技術，更好地拉近了學生與各種中華優秀傳統文化產物間的距離，更好地感受各種新技術、新產品給中華優秀傳統文化產物帶來的視覺上與情感上的沖擊。通過現代化信息技術手段的運用，豐富了科學教育教學的直觀性、趣味性，幫助學生對中華優秀傳統文化產物形成更加鮮活直觀的認知，增強文化自信。

三是拓展整合，用優化創新培育文化自信。創造性地使用教材就應該把中華優秀傳統文化與科學教育進行整合、重組、優化，教師作為課堂教學的組織者和引領者，對教材中未曾描述的科學事件、科學進展的細節進行補充，將其以更加豐滿的形象展示出來，幫助學生更加準確地理解科學發展的過程，更好地感受科學文化帶來的認知與情感上的碰撞。例如，教學“養蠶繅絲”這個單元時，我們指導學生觀察蠶、飼養蠶，進行了繅絲、織布等跨學科的拓展性實踐活動。學生不僅學會了繅絲的方法和技巧，還了解了繅絲技術起源于我國，激起了學生探尋我國傳統文化之源的飽滿熱情、高昂斗志。

四是注重實踐，用活化物化培育文化自信。我們追尋二十四節氣的步伐，與學生共享有關氣象、物候與農耕、農時、農作關系的節氣知識。驚蟄時，我們專門開展了科學達人展示之驚蟄活動，借助科學實驗讓學生感受到“驚蟄一聲雷，萬物復蘇生”的特點。春分時，我們以“用什么材料能幫助雞蛋又快又好地立起來”為主題，讓學生親歷“問題—假設—驗證—證實”的研究方法與研究過程。按照此步驟，學生嘗試把雞蛋豎起來，在豎起雞蛋的那一刻，學生的臉上洋溢著笑容，充滿著自信。我們組織學生一起錄制傳統文化中的科學實驗小視頻，并講解其科學原理，小視頻在校園網絡平臺進行播放，既豐富了學生的學習生活，又起到了鞏固科學知識、激起創新熱情的作用。

五是凸顯人文，用欣賞品鑒培育文化自信。很多優秀的中華傳統文化都蘊藏厚實而清晰的科學性和人文性特征。我國古代對潮汐的了解和認識都比歐洲早，西漢文學家枚乘的《七發》所描寫的觀潮時間與現在的“錢塘觀潮”時間基本一致。另外，中國人對潮汐的興趣不僅限于文學領域。為了準確掌握某個朔望月中每日的潮汐時刻，中國古人還運用天文歷算法，以圖表的形式直觀呈現潮汐規律，潮汐表也是中國古代傳統科學技術重大創造發明之一。學生在豐富人文科學的同時，也充分感受到自然科學的力量，從而堅定了自身的文化自信。

綜上所述，我們在小學科學教育教學活動中融入中華優秀傳統文化，讓科學教育有了“中國底色”。在這樣的背景下，我們才能培養出更多的為中華民族偉大復興而努力奮斗的建設者和接班人！