小學(xué)科學(xué)教學(xué)涵育科學(xué)家精神的價(jià)值與實(shí)施路徑

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)涵育科學(xué)家精神的重要價(jià)值

（一）學(xué)習(xí)榜樣精神

科學(xué)家對(duì)于真理的不懈追求、謹(jǐn)慎的治學(xué)態(tài)度以及忘我的奉獻(xiàn)精神，能影響小學(xué)生，有效避免學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中誤入歧途[]。科學(xué)家對(duì)于真理的不懈追求，為學(xué)生樹立了求真、求索的榜樣，讓學(xué)生意識(shí)到科學(xué)知識(shí)是需要不斷探索和追求的；他們謹(jǐn)慎的治學(xué)態(tài)度為學(xué)生樹立了嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的榜樣，讓學(xué)生意識(shí)到每一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)都需要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真地準(zhǔn)備；他們忘我的奉獻(xiàn)精神則為學(xué)生樹立了勇于奉獻(xiàn)的榜樣，讓學(xué)生意識(shí)到科學(xué)研究不僅是在探索真理，還是關(guān)愛(ài)他人、造福社會(huì)的重要事業(yè)。

（二）培養(yǎng)創(chuàng)新精神

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，要以科學(xué)思維能力、科學(xué)探究和實(shí)踐能力、科學(xué)態(tài)度、社會(huì)責(zé)任為培養(yǎng)重點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的發(fā)展。由此可知，創(chuàng)新能力是學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)中一個(gè)至關(guān)重要的能力。科學(xué)家具有敢于突破的精神和探索未知的勇氣，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)科學(xué)家的創(chuàng)新精神，能激發(fā)自身的創(chuàng)新思維。這使他們?cè)诿鎸?duì)科學(xué)問(wèn)題時(shí)敢于突破桎梏，不懼困難，大膽提出自己的見(jiàn)解，探索解決問(wèn)題的方法，從而激發(fā)創(chuàng)新靈感。

（三）形成探索意識(shí)

將科學(xué)家精神融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，能讓學(xué)生在科學(xué)家精神的鼓舞下，激發(fā)對(duì)科學(xué)知識(shí)的探索興趣。在好奇心的引領(lǐng)下，學(xué)生會(huì)自主探索科學(xué)知識(shí)形成的原因，進(jìn)而構(gòu)建完整的科學(xué)知識(shí)體系。例如，教師在教學(xué)過(guò)程中設(shè)計(jì)科學(xué)探索活動(dòng)，可以此激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的探索欲和求真欲[2]。學(xué)生在此過(guò)程中，不僅能發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律、探索科學(xué)奧秘，還能體會(huì)到科學(xué)的魅力。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)涵育科學(xué)家精神的實(shí)踐路徑

（一）事跡講解，培養(yǎng)愛(ài)國(guó)情懷

科學(xué)家的愛(ài)國(guó)情懷具體表現(xiàn)為科學(xué)家對(duì)祖國(guó)的誠(chéng)摯熱愛(ài)，他們以報(bào)效祖國(guó)為己任，用自己的知識(shí)促進(jìn)祖國(guó)的繁榮昌盛。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師不僅要講授科學(xué)知識(shí)，還要結(jié)合具體案例，讓學(xué)生理解科學(xué)家對(duì)國(guó)家發(fā)展的責(zé)任和貢獻(xiàn)［3]

以蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)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(xué)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(xué)肥料、有機(jī)肥料、生物肥料等。人造肥料可以通過(guò)化學(xué)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(guò)化學(xué)合成法獲得。氯化銨 （NH₄Cl） 和碳酸氫銨 （NH₄HCO₃ ）是我國(guó)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(guò)程時(shí)，可以借助“侯氏制堿法”背后的故事開(kāi)展愛(ài)國(guó)主題教育。教師可以講述“侯氏制堿法”的背景：為解決我國(guó)純堿只能依靠進(jìn)口且價(jià)格昂貴的問(wèn)題，中國(guó)工業(yè)化學(xué)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(guó)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(shí)的副產(chǎn)品。“侯氏制堿法”不僅可以生產(chǎn)純堿，改變我國(guó)純堿依賴進(jìn)口的局面，還能在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生氮肥，提升資源利用率。同時(shí)，氯化銨和碳酸氫銨的生產(chǎn)難度也大大降低，從而促進(jìn)了我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。侯德榜先生的愛(ài)國(guó)精神體現(xiàn)在他發(fā)明了“侯氏制堿法”，解決了我國(guó)純堿受制于人的問(wèn)題，并將副產(chǎn)品應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展，他是學(xué)生們學(xué)習(xí)的榜樣。

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，講解科學(xué)家事跡是培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)情懷的重要舉措，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助他們更好地學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷，使他們?cè)趷?ài)國(guó)情懷的熏陶下成長(zhǎng)。

（二）生態(tài)模擬，培養(yǎng)探索精神

科學(xué)是一門以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)時(shí)，不能僅僅依據(jù)課本中的理論知識(shí)展開(kāi)學(xué)習(xí)，還應(yīng)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中探索解決問(wèn)題的正確方法。讓學(xué)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(wèn)題，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的探索欲望，從而培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，加深學(xué)生對(duì)生態(tài)平衡重要性的認(rèn)知。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)下冊(cè)第二單元“生物和棲息地”第7課“做個(gè)生態(tài)瓶”為例。在這一課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生的主要任務(wù)是根據(jù)已有知識(shí)以及本課所學(xué)內(nèi)容，獨(dú)立制作一個(gè)生態(tài)瓶，并觀察生態(tài)瓶中生物的變化。學(xué)生需要在制作生態(tài)瓶的過(guò)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(jìn)而理解生態(tài)平衡的重要性。教師可以為學(xué)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(guó)中的《世界海洋日·海洋環(huán)境科普》視頻，讓學(xué)生對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)有初步的認(rèn)識(shí)，并激發(fā)學(xué)生的探索興趣。在講解完常見(jiàn)生態(tài)系統(tǒng)后，教師可以讓學(xué)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(gè)簡(jiǎn)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(jiǎn)易生態(tài)瓶為例。教師可為學(xué)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(zhǔn)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(gè)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(dǎo)學(xué)生在制作生態(tài)瓶的過(guò)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(shí)思考這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。例如，當(dāng)沙子鋪滿瓶底后注水時(shí)，整個(gè)生態(tài)瓶會(huì)變得渾濁，這是因?yàn)樗淖⑷敫淖兞嗽猩鷳B(tài)系統(tǒng)的平衡；但靜置一會(huì)后，生態(tài)瓶又會(huì)恢復(fù)清澈，這是因?yàn)樯匙又休^重的物質(zhì)沉積到瓶底，生態(tài)系統(tǒng)重新達(dá)到平衡。如果生態(tài)瓶中出現(xiàn)“綠油油”的現(xiàn)象，可能是因?yàn)樗葸^(guò)度繁殖，導(dǎo)致生態(tài)失衡，使整個(gè)生態(tài)瓶變得臟兮兮的。這就需要學(xué)生自己去探索產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因，并尋找解決問(wèn)題的方法。通過(guò)這種方式，教師可以向?qū)W生普及生態(tài)平衡的重要性。

學(xué)生在借助生態(tài)瓶模擬生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)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(duì)生態(tài)瓶的觀察中培養(yǎng)探索能力，激發(fā)對(duì)大自然的探索興趣。通過(guò)這種方式，學(xué)生可以意識(shí)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(huì)導(dǎo)致整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，對(duì)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(xué)家作為一個(gè)特殊的群體，肩負(fù)著獨(dú)特的科研使命。理性求真的品質(zhì)不僅是科學(xué)家在做實(shí)驗(yàn)、做調(diào)研、做學(xué)問(wèn)時(shí)的寶貴品質(zhì)，還是科學(xué)家精神的重要體現(xiàn)[4]。在科學(xué)學(xué)習(xí)中，走訪調(diào)查是獲取第一手?jǐn)?shù)據(jù)的重要方式。通過(guò)走訪調(diào)查，學(xué)生能發(fā)現(xiàn)真實(shí)情況，解決真實(shí)問(wèn)題，從而有效培養(yǎng)求真態(tài)度。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)第五單元“人的呼吸和消化”第19課“食物與營(yíng)養(yǎng)”為例。教師在教學(xué)過(guò)程中要讓學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)到，人的生命活動(dòng)離不開(kāi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的支持，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是支撐人體成長(zhǎng)的重要因素。同時(shí)，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展走訪調(diào)查活動(dòng)，讓學(xué)生根據(jù)收集到的資料進(jìn)行分析整理，從而認(rèn)識(shí)到保持營(yíng)養(yǎng)均衡的重要性。在學(xué)生開(kāi)展調(diào)研之前，教師可以向?qū)W生介紹實(shí)踐法、調(diào)查法、問(wèn)卷法、討論法等調(diào)研方法。以問(wèn)卷法為例。學(xué)生在開(kāi)展調(diào)研之前需要設(shè)計(jì)一份問(wèn)卷，根據(jù)科學(xué)調(diào)查的重點(diǎn)設(shè)計(jì)問(wèn)題。比如，學(xué)生可以在問(wèn)卷中提出“您認(rèn)為營(yíng)養(yǎng)均衡應(yīng)該是什么樣的？”等問(wèn)題。在完成采訪后，學(xué)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(shí)間帶領(lǐng)學(xué)生走訪社區(qū)、菜市場(chǎng)、超市等場(chǎng)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(fù)責(zé)人，安排學(xué)生對(duì)超市的商品采購(gòu)情況進(jìn)行調(diào)查。在正式展開(kāi)調(diào)查前，教師可以先將學(xué)生分為若干小組，每組包括4-5名成員。小組成員進(jìn)入超市后，首先需要觀察自己調(diào)查的商品。例如，小組A負(fù)責(zé)調(diào)查葷素搭配對(duì)營(yíng)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(gòu)買蔬菜，有多少人購(gòu)買肉類。根據(jù)銷售情況，學(xué)生可以初步推測(cè)人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)均衡和健康飲食的態(tài)度。然后，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)際情況隨機(jī)采訪顧客，詢問(wèn)他們對(duì)營(yíng)養(yǎng)均衡和健康飲食的態(tài)度和看法。最后，學(xué)生要將自己所獲得的資料進(jìn)行匯總，得出結(jié)論。教師還可以讓學(xué)生在開(kāi)展調(diào)研之前提出自己的猜想，并通過(guò)調(diào)研來(lái)驗(yàn)證這些猜想。例如，有的學(xué)生在開(kāi)展調(diào)研之前認(rèn)為，只有葷素搭配才是合理的。但學(xué)生通過(guò)走訪發(fā)現(xiàn)，對(duì)于體重超標(biāo)的人來(lái)說(shuō)，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(duì)于體重過(guò)輕的人來(lái)說(shuō)，應(yīng)該適當(dāng)增加脂肪含量高的食物的攝入。

通過(guò)走訪調(diào)查和總結(jié)研究，學(xué)生能意識(shí)到課本中的知識(shí)并不一定具有普適性，知識(shí)是會(huì)隨著時(shí)間和環(huán)境的變化而變化的。根據(jù)調(diào)研結(jié)果學(xué)生能發(fā)現(xiàn)應(yīng)該根據(jù)個(gè)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(shí)

創(chuàng)新意識(shí)是科學(xué)學(xué)習(xí)的重要能力。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師可以融入跨學(xué)科知識(shí)開(kāi)展探究活動(dòng)，以多元學(xué)科學(xué)習(xí)為驅(qū)動(dòng)，激發(fā)學(xué)生自主探究與創(chuàng)新的意識(shí)，深化學(xué)生對(duì)科學(xué)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的[5]

以蘇教版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)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(xué)習(xí)中，學(xué)生要知道聲音由物體的振動(dòng)產(chǎn)生，有高低強(qiáng)弱之分。教師在教學(xué)時(shí)，可以將科學(xué)知識(shí)與音樂(lè)知識(shí)相串聯(lián)，讓學(xué)生根據(jù)音樂(lè)的律動(dòng)，創(chuàng)新音樂(lè)節(jié)奏。創(chuàng)新的價(jià)值在于運(yùn)用。學(xué)生根據(jù)科學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)聲音產(chǎn)生的原理，結(jié)合音樂(lè)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)易樂(lè)器制作和簡(jiǎn)單節(jié)奏編排，不僅能在實(shí)踐層面上實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的融合發(fā)展，還能在實(shí)踐過(guò)程中促進(jìn)自身多種能力的協(xié)同進(jìn)步。教師可以利用多媒體設(shè)備給學(xué)生播放不同物體振動(dòng)產(chǎn)生的聲音。通過(guò)音叉振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生充分意識(shí)到聲音是由物體振動(dòng)而產(chǎn)生的，不同物體的振動(dòng)能產(chǎn)生不同的聲音。隨后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)樂(lè)器的發(fā)聲原理并利用身邊的事物制造一個(gè)簡(jiǎn)易的樂(lè)器。例如，在發(fā)現(xiàn)琵琶、古箏、吉他等彈撥類樂(lè)器的彈奏是因?yàn)榍傧业恼駝?dòng)而發(fā)出悅耳動(dòng)聽(tīng)的聲音后，學(xué)生可以借助橡皮筋、棉線等身邊常見(jiàn)的物體進(jìn)行創(chuàng)新，制作出簡(jiǎn)易的樂(lè)器以便彈奏。學(xué)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(dòng)頻率，使棉線發(fā)出不同的聲音。此外，學(xué)生還可以進(jìn)行聲音的模擬，創(chuàng)新聲音的發(fā)聲形式。例如，學(xué)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(shí)產(chǎn)生的聲音。

借助音樂(lè)與科學(xué)學(xué)科的融合學(xué)習(xí)，學(xué)生能將科學(xué)知識(shí)運(yùn)用到音樂(lè)的創(chuàng)新實(shí)踐中去，在切身體驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)音樂(lè)與科學(xué)之間的聯(lián)系，從而激發(fā)創(chuàng)新的主動(dòng)性，增強(qiáng)探索的自我內(nèi)驅(qū)力，在提升科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)促進(jìn)自身音樂(lè)素養(yǎng)的進(jìn)步。

三、總結(jié)

科學(xué)學(xué)科是基礎(chǔ)教育階段的重要學(xué)科，是學(xué)生認(rèn)識(shí)世界、找尋規(guī)律的重要基石。將科學(xué)家精神融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，能讓學(xué)生在科學(xué)家愛(ài)國(guó)事跡的熏陶下培養(yǎng)愛(ài)國(guó)情懷，在自我探索的過(guò)程中形成探索意識(shí)和求真精神。同時(shí)，多學(xué)科的融合，能讓學(xué)生感受到創(chuàng)新的魅力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性和內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，充分發(fā)揮科學(xué)學(xué)科的育人作用。

[參考文獻(xiàn)]

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