摘要:科技史是人類文明成果的記錄者。本文以小學(xué)科學(xué)教學(xué)為例,通過舉例實際教學(xué)案例和教科書編排設(shè)計,體現(xiàn)科技史的教育價值。并根據(jù)實際教學(xué)情景,提出適當(dāng)?shù)恼n堂教學(xué)實施建議。
關(guān)鍵詞:科技史、小學(xué)教育、小學(xué)科學(xué)
科技史作為人類文明成果的記錄者,對學(xué)生的教育價值體現(xiàn)在很多方面,比如:幫助學(xué)生感悟科學(xué)的人文性,有利于培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)探究精神,有利于培養(yǎng)學(xué)生合作探究、溝通交流、探索科學(xué)等能力,促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。本文主要討論科技史的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度的教育價值,以小學(xué)科學(xué)教學(xué)為例,探索指向?qū)W生素養(yǎng)發(fā)展的科技史教學(xué)路徑。
小學(xué)科學(xué)課程是義務(wù)教育階段的基礎(chǔ)課程;科學(xué)課程應(yīng)讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展的歷史, 領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì) 。科技史中所包含的思想是科學(xué)素養(yǎng)訓(xùn)練必不可少的內(nèi)容。
一、培育科學(xué)精神的教育價值
(一)實證精神
大多數(shù)科學(xué)知識都是從科學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)的??茖W(xué)研究是指在實證精神和理性精神指導(dǎo)下用科學(xué)的方法進(jìn)行探究獲取新知識、新理論的活動 。實證精神創(chuàng)始人孔德認(rèn)為:一切知識都必須建立在觀察和實驗的基礎(chǔ)上,經(jīng)驗是一切知識的來源,經(jīng)驗范圍以外的知識都是不可靠的 。實證精神強調(diào)事實的真實性,知識的實用性,結(jié)果的精確性和嚴(yán)密的邏輯性。因此,實證精神指導(dǎo)的科學(xué)研究經(jīng)常伴隨著新理論推翻舊理論。
人教版小學(xué)科學(xué)六上第二單元《地球的運動》單元中,在第三節(jié)的位置專門設(shè)置一節(jié)科學(xué)歷史課,學(xué)生通過對比閱讀歷史上關(guān)于地球運動的兩種經(jīng)典學(xué)說:“地心說”和“日心說”,知道地球運動的狀態(tài)是自轉(zhuǎn)的同時繞太陽公轉(zhuǎn);了解到哥白尼“日心說”的觀點不僅有30年天文臺觀測數(shù)據(jù)支撐,而且傅科、伽利略等后人的實驗也都間接證明“日心說”的正確性。說明哥白尼發(fā)揮了實證研究的理性精神,將“地心說”中虛幻迷信的宗教意識排除在科學(xué)知識之外。通過真實觀測,嚴(yán)密推理,否定了托勒密感覺主觀臆斷的舊理論,得到經(jīng)得起驗證的科學(xué)理論。
在上述課例中,教師先引導(dǎo)學(xué)生閱讀“地心說”和“日心說”資料;然后分別找出支持兩個觀點的證據(jù);最后讓學(xué)生自己進(jìn)行模擬實驗,通過數(shù)據(jù)驗證觀點。在教學(xué)中,體現(xiàn)了科學(xué)家追求客觀事實的實證精神,有利于培養(yǎng)學(xué)生形成證據(jù)意識。
(二)批判質(zhì)疑精神
批判質(zhì)疑精神是科學(xué)發(fā)展前進(jìn)不可或缺的動力之一,小學(xué)科學(xué)課程要求在5~6年級,培養(yǎng)學(xué)生批判性思維、創(chuàng)造性思維??萍际房梢猿尸F(xiàn)某一理論或?qū)W說完整發(fā)展歷程,比如:萬有引力定律。最早“百科全書式”的科學(xué)家亞里士多德認(rèn)為“重的物體比輕的物體先落地”;后來伽利略的“比薩斜塔”實驗推翻了前者的謬論;再到站在巨人的肩膀上的牛頓總結(jié)出萬有引力定律;最后愛因斯坦又否定了萬有引力的普適性,認(rèn)為其只能在宏觀低速條件下適用。這樣完整呈現(xiàn)某一科學(xué)理論形成的歷程,讓學(xué)生知道科學(xué)家曾面對的質(zhì)疑,從中感受科學(xué)理論發(fā)展的嚴(yán)密邏輯。讓學(xué)生領(lǐng)悟到科學(xué)發(fā)展中任何一個觀點、概念、原理都是從合理批判或懷疑不完善觀點中一點點進(jìn)步的,讓學(xué)生知道偉大的理論也有其局限性,再權(quán)威的科學(xué)家也會提出錯誤的觀點。
正如蘇格拉底所說“吾愛吾師吾更愛真理”。科學(xué)的道路上沒有絕對正確的權(quán)威,只有不斷探索得到的真理。當(dāng)學(xué)生提出合理質(zhì)疑時,教師要表揚學(xué)生勇于批判,鼓勵他深究問題,尋找證據(jù)。所以在小學(xué)科學(xué)課堂中有效滲透科技史,能幫助學(xué)生形成勤于思考、辯證分析的思維,培養(yǎng)學(xué)生不斷探索、敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神。
二、促進(jìn)自然科學(xué)與人文科學(xué)融合的教育價值
現(xiàn)代科技的快速發(fā)展及其科技產(chǎn)品對人類生產(chǎn)生活的影響,使人們逐漸意識到“科學(xué)教育的目標(biāo)應(yīng)該是用科學(xué)文化涵養(yǎng)學(xué)生的人格,全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),從而讓科學(xué)與人文一起成為個人和社會發(fā)展的兩翼” 。科學(xué)教育目標(biāo)的轉(zhuǎn)變使得科技史在科學(xué)教育中的地位提高?!爸拔覀冋J(rèn)為科學(xué)教育與人文教育是一對對立統(tǒng)一的矛盾,現(xiàn)在兩者從相互排斥走向相互融合已是一種必然趨勢。” “自然科學(xué)與人文科學(xué)的割裂,一直是教育想要彌合的缺口??萍际返某霈F(xiàn)正好將人文歷史與自然科學(xué)建立起聯(lián)系?!?通過讓學(xué)生了解科學(xué)家生活的時代和經(jīng)歷的故事,減少自然科學(xué)的抽象性,增加科學(xué)課堂的趣味性,讓學(xué)生更有興趣參與科學(xué)探究,使得科學(xué)知識更貼近生活實際。
除了傳統(tǒng)的科學(xué)家故事,一些語文要素也能增進(jìn)科學(xué)與人文的融合。比如在低年齡段的科學(xué)課堂中,教師可以利用優(yōu)美的兒童詩歌、諺語等內(nèi)容,充分體現(xiàn)科學(xué)與文學(xué)的交融,展示科學(xué)中的人文之美。到高年齡段的科學(xué)課,可以讓學(xué)生自己動手種植物或飼養(yǎng)小動物,認(rèn)識到生物與人類的關(guān)系,逐步滲透科學(xué)與人文的融合。
三、教學(xué)實施建議
(一)增加當(dāng)代科學(xué)家故事,培養(yǎng)時代責(zé)任感
小學(xué)科學(xué)教材中的科技故事都是以科學(xué)家為主線,其中近現(xiàn)代國外科學(xué)家居多,在實際課堂中,教師可以適當(dāng)引入當(dāng)代中國科學(xué)家的故事。一方面讓學(xué)生關(guān)注民族發(fā)展和時代進(jìn)步;另一方面潛移默化培養(yǎng)學(xué)生向科學(xué)家學(xué)習(xí),熱愛祖國和造福人類的時代責(zé)任感。
在《植物》單元,課本的拓展資料中加入袁隆平雜交水稻遍布全世界的例子,體現(xiàn)科學(xué)知識造福人類和科學(xué)家艱苦奮斗的科學(xué)精神;屠呦呦從中藥古方中研制的青蒿素,有效治療在非洲肆虐的瘧疾,不僅造福非洲人民,而且展現(xiàn)我國作為科技大國的責(zé)任。在《呼吸與消化》單元教學(xué)中,為單元導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)真實問題情境時,可以引入新冠疫情中鐘南山的人物故事,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)愛生命健康,關(guān)愛他人的科學(xué)態(tài)度。將中國疫苗馳援海外案例作為課外延伸拓展資料,讓學(xué)生感受到中國作為大國的時代責(zé)任??茖W(xué)家有國別,但科學(xué)無國界。展現(xiàn)當(dāng)代科學(xué)家無私奉獻(xiàn)的科學(xué)精神,培養(yǎng)學(xué)生責(zé)任感。
(二)融入多方面媒體資源,加強科學(xué)與人文聯(lián)系
針對小學(xué)生形象思維的特征,在教學(xué)中多利用一些多媒體技術(shù),通過視頻或動畫的方式加強科學(xué)知識之間的連貫性,既吸引學(xué)生興趣,提升課堂趣味性,又提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率,達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。
教師可以在科學(xué)課上融入科普書籍、動植物紀(jì)錄片等資源,比如在六年級《地球的運動》單元引入電影《流浪地球》的片段,同時鼓勵學(xué)生根據(jù)電源提出科學(xué)問題,比如:如何克服太陽對地球的引力,使地球逃離原本的公轉(zhuǎn)軌道?需要多少逃逸速度?等一系列科學(xué)問題,既可以培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,又可以提高學(xué)生的空間想象力。在《動物的一生》單元適當(dāng)引入《動物世界》片段,豐富學(xué)生對動物種類的認(rèn)知;學(xué)完《我們自己身體》單元后通過《中國醫(yī)生》影視資源,鞏固知識的同時,也時刻關(guān)注社會動態(tài)。
四、總結(jié)
科技史是縱覽古今, 兼治文理的大學(xué)科。科技史不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度,也是促進(jìn)自然科學(xué)和人文科學(xué)融合的有效工具。在實際教學(xué)中,教師可以恰當(dāng)引用科技史以達(dá)到對學(xué)生的教育作用;增加多媒體教育資源,拓寬科技史的資料來源。
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作者信息:盧萌萌(1996.08.07—),女,漢族,籍貫:河南省鄭州人,畢業(yè)學(xué)校:首都師范大學(xué) 初等教育學(xué)院 科學(xué)與技術(shù)教育專業(yè),學(xué)歷:碩士研究生在讀 研究方向:小學(xué)科學(xué)。