楊雄

摘 要：從科學(xué)史引入比重、國(guó)內(nèi)外比例和呈現(xiàn)形式三個(gè)維度分析了蘇教版小學(xué)科學(xué)教材中滲透科學(xué)史教育的現(xiàn)狀，初步尋找實(shí)際教學(xué)中存在的普遍誤區(qū)和原因，并以教學(xué)實(shí)例從呈現(xiàn)形式多樣化、組織結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化和教學(xué)內(nèi)容民族化三個(gè)方面給予了滲透科學(xué)史教育的教學(xué)建議。

關(guān)鍵詞：科學(xué)史教育；小學(xué)科學(xué)課程；民族自信

HPS教育是將科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會(huì)學(xué)融入科學(xué)課程，以期理解科學(xué)本質(zhì)。目前國(guó)際上將科學(xué)史教育整合到科學(xué)教育中已成為一個(gè)重要趨勢(shì)，科學(xué)史正在從科學(xué)教育的邊緣進(jìn)入科學(xué)教育的中心，讓學(xué)生在歷史背景下學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，不僅可以活躍課堂氛圍，更重要的是通過了解科學(xué)發(fā)展的歷程進(jìn)而理解科學(xué)知識(shí)的相對(duì)性，同時(shí)還蘊(yùn)含了深層的人文社會(huì)科學(xué)文化，有助于增強(qiáng)學(xué)生的民族自信。

基于科學(xué)史教育在科學(xué)課程中的重要作用，對(duì)現(xiàn)行3～6年級(jí)江蘇教育出版社的小學(xué)科學(xué)材料引入科學(xué)史教育的情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以期對(duì)今后小學(xué)科學(xué)教材編寫和教學(xué)工作有所裨益。

一、科學(xué)史教育在小學(xué)科學(xué)教材中的現(xiàn)狀分析

科學(xué)的發(fā)展既有包含科學(xué)自身邏輯原理的推進(jìn)，同時(shí)也伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、民族文化等方面的促進(jìn)，分析科學(xué)史在小學(xué)科學(xué)教材中的內(nèi)容，不僅可以發(fā)現(xiàn)科學(xué)史在教材中的地位，還可以對(duì)今后的教學(xué)改革提供依據(jù)。筆者從科學(xué)史引入的比重、國(guó)內(nèi)外比例和呈現(xiàn)形式三個(gè)維度分析科學(xué)史的現(xiàn)狀。

1.科學(xué)史引入的比重分析

以教材目錄中一個(gè)小標(biāo)題作為一個(gè)“節(jié)次”，引入科學(xué)史教育稱為“涉及節(jié)次”。（比重=涉及節(jié)次/總節(jié)次）

數(shù)據(jù)顯示，教材的編寫對(duì)科學(xué)史的教育作用已然給予了重視，但是科學(xué)史教育的滲入過于集中于五年級(jí)上冊(cè)和六年級(jí)上冊(cè)，而不是均勻全面地分布于每一冊(cè)，從側(cè)面也反映了教材編寫者依據(jù)自己對(duì)科學(xué)史教育的重要程度進(jìn)行教材編排，其主要原因也不在教材編寫者自身，這和沒有統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)有著直接必然的聯(lián)系。

2.國(guó)內(nèi)外占比分析

現(xiàn)行3～6年級(jí)科學(xué)教材8冊(cè)共涉及了40多位科學(xué)家和科學(xué)史教育，筆者翻閱教材統(tǒng)計(jì)得出下列數(shù)據(jù)：國(guó)內(nèi)包括中國(guó)古代涉及12位，國(guó)外涉及29位，同時(shí)筆者還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象：作為耳熟能詳?shù)闹袊?guó)古代四大發(fā)明僅在三年級(jí)上冊(cè)《紙》和五年級(jí)上冊(cè)《研究磁鐵》中談?wù)摰搅嗽旒埿g(shù)和司南，至于活字印刷術(shù)和黑火藥只字未提，這樣的編排多少欠缺完備性和整體性。

3.科學(xué)史呈現(xiàn)形式分析

在下列圖表中，筆者根據(jù)教材中自帶的符號(hào)將科學(xué)史教育呈現(xiàn)形式進(jìn)行分類整理，整體總計(jì)出現(xiàn)在了“問題”“動(dòng)手”“資料”“交流”四個(gè)模塊。

從圖表可以得出，科學(xué)史教育在小學(xué)科學(xué)教材中呈現(xiàn)的形式比較單一，大多是以“資料”的形式出現(xiàn)，而在“動(dòng)手”模塊也主要是以資料的形式出現(xiàn)，學(xué)生所謂的“動(dòng)手做一做”就是將零散的知識(shí)整理成資料卡的形式，從學(xué)生的角度出發(fā)，看到的最多的是史料的堆積，無法理解在特定的歷史背景下科學(xué)的發(fā)展和推進(jìn)。

二、科學(xué)史教育在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的誤區(qū)及原因

通過上述的分析，可以發(fā)現(xiàn)科學(xué)史教育在小學(xué)科學(xué)教材中占有一定的分量，但在引入的方式上側(cè)重于“資料”呈現(xiàn)，從整體思考只做到了引入而沒做到融合。即使科學(xué)史教育的比重不大，但在實(shí)際教學(xué)中也很難推進(jìn)。

1.教學(xué)理念不深

科學(xué)史教育在教材編排中本就處于尷尬的地位，《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出小學(xué)科學(xué)課程是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，并為他們繼續(xù)學(xué)習(xí)、成為合格公民和終身發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。 課程標(biāo)準(zhǔn)并沒有明確指出科學(xué)史教育的多少和在教材中的地位，而廣大科學(xué)教師對(duì)此認(rèn)識(shí)不深，有時(shí)一句話帶過，更有甚者讓學(xué)生課后自己閱讀，至于學(xué)生是否認(rèn)真去閱讀，筆者未做調(diào)查研究，但這段科學(xué)史編排的深意教者并沒有仔細(xì)研讀。

2.重科學(xué)知識(shí)輕人文素養(yǎng)

在多數(shù)的公開課事例中，采取科學(xué)史導(dǎo)入的方式越趨普遍，從一定層面上確實(shí)受到了重視，但在實(shí)際教學(xué)中可能更多的只是為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。如，在《達(dá)爾文與他的“進(jìn)化論”》中教師集中于對(duì)科學(xué)知識(shí)的講解，舉例正反論證進(jìn)化論的觀點(diǎn)，甚至還拿其與拉馬克的用進(jìn)廢退理論辨析，課堂氛圍異常活躍，卻忽視了進(jìn)化論取代神創(chuàng)論對(duì)于人類是一次質(zhì)的飛躍的科學(xué)認(rèn)識(shí)，更談不上愛國(guó)主義精神教育了。誠(chéng)然科學(xué)的進(jìn)步不分國(guó)界，但有多少科學(xué)教師會(huì)提及早在公元前400多年列子在《說符》中提到，“天地萬物，與我并生類也。類無貴賤，徒以大小智力而相制，迭相食，非相為而生之。人取可食者而食之，豈天本為人生之？且蚊蚋囋膚，虎狼食肉，非天本為蚊蚋生人、虎狼生肉者哉”。這種思想不正是達(dá)爾文進(jìn)化論的雛形，以引發(fā)學(xué)生思考進(jìn)化論的產(chǎn)生為何不在中國(guó)，從而促使學(xué)生理解近現(xiàn)代我們與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定差距，需要共同努力才能縮短這段差距，這才真正有利于學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)。

3.取材和處理耗時(shí)耗力

現(xiàn)行的許多科學(xué)參考書琳瑯滿目，史料很多但又對(duì)科學(xué)探究過程做了簡(jiǎn)化處理，“拿來主義”思想使得教師沒做思考就使用，沒有仔細(xì)精選蘊(yùn)含科學(xué)本質(zhì)要素同時(shí)又符合學(xué)生發(fā)展水平的內(nèi)容。另外，由于教學(xué)任務(wù)的壓力，也沒有太多的時(shí)間去搜集和整理科學(xué)史資料。這本就需要一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，需要花費(fèi)一定的功夫去研讀和運(yùn)用，而目前關(guān)于科學(xué)教師對(duì)科學(xué)史本質(zhì)研究的培訓(xùn)也不多。

三、科學(xué)史教育融入教材的教學(xué)建議

1.呈現(xiàn)形式多樣化

雖然課程的編寫大多是以“史料”堆積的形式出現(xiàn)，但作為教育工作者，可以破除傳統(tǒng)單一的“閱讀”形式，采用多樣化的呈現(xiàn)形式。對(duì)于某一個(gè)科學(xué)概念或科學(xué)理論，可以利用討論、辯論、學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等多種方式，模擬當(dāng)初該科學(xué)理論形成的過程。如，在《空氣的性質(zhì)》這節(jié)課中，教師提問：“空氣有沒有質(zhì)量？”并引導(dǎo)學(xué)生展開討論或爭(zhēng)辯。有的學(xué)生認(rèn)為空氣沒有質(zhì)量，因?yàn)槭^拿在手上會(huì)往下掉，而氣球往上飛。其實(shí)這個(gè)錯(cuò)誤的概念在科學(xué)史上著名的亞里士多德也堅(jiān)持過。因此得出結(jié)論前，引導(dǎo)學(xué)生通過“兩只充氣的氣球”實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證空氣是有質(zhì)量的。上述教學(xué)活動(dòng)，以當(dāng)時(shí)社會(huì)背景為基礎(chǔ)，在課堂討論和實(shí)驗(yàn)中滲透科學(xué)家也會(huì)犯錯(cuò)誤，從而糾正自己的錯(cuò)誤觀念。

2.組織結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化

建構(gòu)主義提出教學(xué)不是由學(xué)生在個(gè)體水平上的盲目搜索，人類的科學(xué)文化也不可能由此獲得，而是需要教師的干預(yù)。因而教師可對(duì)教材進(jìn)行完善，筆者在日常教學(xué)中就做出嘗試。在《日益減少的礦物資源》中，可從人類對(duì)礦物資源的開采從未停止過，開采方式也不唯一，從而引導(dǎo)黑火藥對(duì)開采礦物的巨大貢獻(xiàn)，恰到好處地將四大發(fā)明之一黑火藥嵌入課本。組織結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化的另一個(gè)重要之處在于學(xué)生對(duì)科學(xué)家認(rèn)識(shí)的完整度。當(dāng)談到沈括，學(xué)生首先聯(lián)想到《地表的變遷》中的介紹：他是著名的科學(xué)家，其著作《夢(mèng)溪筆談》就闡述了地球演變的精辟見解。教材這樣的編排并沒有科學(xué)性錯(cuò)誤，但會(huì)給學(xué)生一種模糊的意識(shí)，《夢(mèng)溪筆談》是一部有關(guān)地質(zhì)學(xué)的書籍，殊不知這是最早記錄活字印刷術(shù)的重要史料。中國(guó)社會(huì)科學(xué)院學(xué)者孫壽齡根據(jù)《夢(mèng)溪筆談》的記載，用自家土灶子燒制泥活字，歷經(jīng)無數(shù)次失敗后用確鑿的事實(shí)向世界宣告：中國(guó)是活字的發(fā)明國(guó)。實(shí)際教學(xué)中，注重科學(xué)史教育的系統(tǒng)化，一方面完整地補(bǔ)充了教材的遺漏，另一方面很好地回?fù)袅怂麌?guó)文化入侵。

3.教學(xué)內(nèi)容民族化

歷史是記錄和保存人類文化的主要方式，每一個(gè)民族的民族精神都是在歷史中形成并繼承與發(fā)揚(yáng)的。例如，在《人生之旅》中，教材在利用“斯芬克斯之謎”導(dǎo)入課堂后，選擇的是愛因斯坦的三張照片，誠(chéng)然愛因斯坦作出了巨大貢獻(xiàn)，但可以選擇性地替換成我國(guó)的科學(xué)家，有耳熟能詳?shù)脑∑?，或是貼近時(shí)代背景的屠呦呦。最關(guān)鍵的是教學(xué)重點(diǎn)不是介紹愛因斯坦的杰出貢獻(xiàn)，不會(huì)影響教學(xué)內(nèi)容，但這樣的改動(dòng)無形中可以突出我國(guó)科學(xué)家在科學(xué)史上承擔(dān)了重要的作用，為學(xué)生樹立了榜樣，體現(xiàn)著我們民族的傳承與進(jìn)取，學(xué)生潛移默化地產(chǎn)生了民族的認(rèn)同感和自豪感。因此，在課堂教學(xué)時(shí)，選擇具有強(qiáng)烈時(shí)代感和民族感的素材，能使學(xué)生在科學(xué)精神以及科學(xué)態(tài)度等方面獲得感悟。

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