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【摘要】小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容，是將人類發(fā)明科技、利用科技的歷史分門別類，深入淺出地呈現(xiàn)給少年兒童，這一過程也是科技史的呈現(xiàn)過程。整合科技?xì)v史進(jìn)入科學(xué)課堂教學(xué)，把科技演進(jìn)的歷程和科學(xué)家探究科學(xué)的精神融進(jìn)教學(xué)設(shè)計，讓學(xué)生感受科學(xué)的生命力，進(jìn)而探究學(xué)習(xí)，有助于調(diào)動學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力——從人類發(fā)展的需要出發(fā)，探究科學(xué)的產(chǎn)生及其發(fā)展的意義，更好地凸顯科學(xué)教學(xué)培養(yǎng)科技人才的人文價值。

【關(guān)鍵詞】科技史；小學(xué)科學(xué)；科學(xué)素養(yǎng)

科學(xué)素養(yǎng)是一個隨著時代發(fā)展而不斷變化的概念，《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對從小培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提出了明確要求?？萍际肥菑纳鐣l(fā)展的角度研究科學(xué)技術(shù)。從史學(xué)的角度出發(fā)，適度地結(jié)合科技史設(shè)計科學(xué)教學(xué)，更有利于少年兒童在接受科技知識的同時，感受科技的發(fā)明創(chuàng)造者執(zhí)著鉆研的科學(xué)精神，以及科技對社會進(jìn)步的重大貢獻(xiàn)，從而更好地培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)，讓孩子從小樹立起對國家、對社會的責(zé)任意識[1]。因此，科技史在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的整合與應(yīng)用對小學(xué)生的科學(xué)啟蒙有重大意義。

一、小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中整合科技?xì)v史的原因

（一）整合科技?xì)v史進(jìn)入科學(xué)課堂教學(xué)的必要性

科技史是人類歷史中的一個重要組成部分。兼具自然科學(xué)屬性及社會科學(xué)屬性的科技史與小學(xué)科學(xué)課程在學(xué)術(shù)上既有本質(zhì)的區(qū)別，又緊密相關(guān)。小學(xué)科學(xué)課程綜合呈現(xiàn)適合兒童理解和探究的科學(xué)技術(shù)知識，引導(dǎo)他們理解科技對人類生活和社會發(fā)展的重大影響；而科技史從科學(xué)知識和人類技術(shù)的起源及演變角度出發(fā)，研究其對社會發(fā)展的影響，這是二者之間的必然聯(lián)系。從學(xué)術(shù)和科目兩個不同的角度出發(fā)，科技史與科學(xué)課程的整合是加強科學(xué)教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要舉措。

（二）整合科技?xì)v史進(jìn)入小學(xué)科學(xué)課堂的意義

首先，科學(xué)知識的傳授需要科技與歷史的整合。讓學(xué)生掌握一定的科技知識是小學(xué)科學(xué)啟蒙的教育要求，但是不能生硬地把科學(xué)知識灌輸給孩子，需結(jié)合相關(guān)科技?xì)v史，講明來龍去脈，讓學(xué)生在理解科學(xué)概念及其由來的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)。結(jié)合科技史的科學(xué)教學(xué)設(shè)計會讓學(xué)生了解科學(xué)知識的發(fā)展演進(jìn)過程，從而理解科學(xué)存在及發(fā)展的意義，明白學(xué)習(xí)科學(xué)知識的意義和擔(dān)當(dāng)，繼而在良好的情感驅(qū)動下學(xué)好科學(xué)知識，解決現(xiàn)實問題［2］。其次，科學(xué)理論的探究需要科技?xì)v史的整合?？茖W(xué)探究是科學(xué)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容和方式，小學(xué)科學(xué)在每節(jié)課的教學(xué)中都會安排科學(xué)實驗，讓學(xué)生在探究、求證中掌握科學(xué)知識。學(xué)生在實驗操作中往往存在不會設(shè)計方案、操作錯誤、缺乏論證思路、總結(jié)不到位等情況，如果適度結(jié)合科技?xì)v史，重現(xiàn)科學(xué)家探索自然規(guī)律和實踐理論的過程，啟迪、激勵學(xué)生，讓學(xué)生感受科學(xué)的生命力，從而形成良好的科學(xué)認(rèn)知，科學(xué)實驗探究中的許多問題便會迎刃而解。最后，科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)需要科技?xì)v史的整合。小學(xué)科學(xué)注重從小培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)需要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識科學(xué)知識與自然界、人類活動的關(guān)系。結(jié)合科技?xì)v史的科學(xué)教學(xué)恰恰能幫助學(xué)生獲得這種聯(lián)系，讓學(xué)生在科學(xué)探究的過程中了解科學(xué)史上那些鍥而不舍、孜孜以求的科學(xué)家的感人事跡，以及科技強國、造福人類的光輝案例，獲取寶貴的精神滋養(yǎng)，激發(fā)他們的內(nèi)驅(qū)力，努力發(fā)展成為愛祖國、為社會的棟梁之材。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中科技?xì)v史整合與應(yīng)用的方法及案例

（一）挖掘科技史上科技改變生活的案例，促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)

社會發(fā)展是人類活動與自然環(huán)境相適應(yīng)的過程，而科學(xué)技術(shù)在人與自然之間一直發(fā)揮著獨特的作用?？茖W(xué)源于生活，高于生活，最終歸于生活，人類學(xué)習(xí)科學(xué)就是為了獲得更好的社會生活[3]。挖掘科技史上科技對社會進(jìn)步產(chǎn)生重大意義的內(nèi)容，并將其整合運用到科學(xué)課堂中，能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識的同時樹立起社會責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)囊庾R。比如在教科版五年級《科學(xué)》上冊“光學(xué)”教學(xué)中，筆者將“影子舞”“皮影戲”“投影”帶進(jìn)了科學(xué)課堂。起源于我國西漢時期的皮影戲、現(xiàn)代影子舞，就是古今藝術(shù)家運用科學(xué)原理，將光與影進(jìn)行完美結(jié)合的創(chuàng)作。通過皮影戲、影子舞的案例教學(xué)，學(xué)生更好地掌握了影子產(chǎn)生的條件，影響影子長短、大小和形狀的因素。融合了生活、藝術(shù)和歷史的教學(xué)內(nèi)容，讓孩子們在美的氛圍中探究科學(xué)、運用科學(xué)，學(xué)習(xí)自然就成了一種享受。

（二）精選科技史上生動有趣的科學(xué)故事，優(yōu)化科學(xué)學(xué)習(xí)情境

喜歡聽故事是孩子的天性，歷史上每個科學(xué)成就的背后都蘊藏著關(guān)于追尋和探索的精彩故事。故事教學(xué)法自然就成為小學(xué)教學(xué)中最具吸引力和說服力的教學(xué)方法之一。首先，利用科學(xué)課文中的科學(xué)故事激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?？茖W(xué)課文中每一單元結(jié)尾都附帶資料庫，里面收錄了許多與單元學(xué)習(xí)主題相關(guān)的人物故事。但在實際授課過程中，很多老師認(rèn)為講解這些資料會占用過多課堂時間，因而無暇顧及。而學(xué)生沒有老師的指引，很容易忽略這些學(xué)習(xí)資料，導(dǎo)致這些珍貴的科學(xué)資料得不到有效利用。筆者所在學(xué)校曾經(jīng)連續(xù)兩天停電，恰好當(dāng)時六年級“科學(xué)”講到了電磁學(xué)的內(nèi)容，學(xué)習(xí)本單元的起始課“電和磁”時，筆者直接帶領(lǐng)學(xué)生閱讀資料庫中丹麥物理學(xué)家奧斯特通過自己的觀察和思考證實電和磁之間關(guān)系的故事，特別是“只有長期思考著的神經(jīng)才會有這種感覺”這句話深深地打動了孩子們。在停電的環(huán)境下，很多孩子思考了電對人類的意義，牢牢記住了奧斯特、愛迪生等偉大的科學(xué)家。上述事例在科學(xué)教學(xué)中不勝枚舉，只要老師加強引導(dǎo)，就能讓這些科技?xì)v史上的人物及其科學(xué)精神激勵到學(xué)生。其次，整合課外相關(guān)科學(xué)故事，優(yōu)化學(xué)習(xí)情境。由于受篇幅限制，以及考慮到小學(xué)生的接受能力，許多優(yōu)秀的科學(xué)故事并未出現(xiàn)在課文中，但教師可以通過挖掘整合資源將它們利用起來?！稑虻男螤钆c結(jié)構(gòu)》是六年級《科學(xué)》中的一篇課文，本文以學(xué)生在日常生活中常見的橋梁為研究對象，難點在于學(xué)生對橋的結(jié)構(gòu)認(rèn)識不足，不易理解，僅靠老師講解又枯燥難懂。筆者將隋朝工匠李春設(shè)計建造了趙州橋，歷經(jīng)1300多年至今仍發(fā)揮著作用的故事引入課堂，孩子們通過觀看趙州橋的圖片，再結(jié)合老師的詳細(xì)介紹，在贊嘆這座偉大橋梁的同時，對橋梁建造的好奇心由此生發(fā)。緊接著，筆者結(jié)合家鄉(xiāng)的歷史，引申出由于晚清時期中國的技術(shù)落后,受列強侵略,蘭州的黃河鐵橋只能由美國人設(shè)計、德國人承建，由此激發(fā)孩子們學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)，建設(shè)家鄉(xiāng)、報效祖國的愛國主義情感。

（三）選取科技史上科學(xué)演繹的過程，讓科技史推動學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究

科學(xué)學(xué)習(xí)不僅是對科學(xué)知識的掌握，更是對科學(xué)方法和研究路徑的探索。通過科學(xué)學(xué)習(xí)從小培養(yǎng)學(xué)生的方法論意識，有助于提升學(xué)生運用科學(xué)知識解決問題的科學(xué)素養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中可以引用的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)而探究科學(xué)真理的例子非常多，如在外婆家度假的瓦特，觀察到蒸汽頂起燒水壺的蓋子使其連續(xù)跳動，誘發(fā)了他研究蒸汽的興趣，后來他改良了能夠投入生產(chǎn)的蒸汽機；再如達(dá)爾文在眾人的質(zhì)疑和嘲笑中提出了生物進(jìn)化論，伽利略發(fā)現(xiàn)了單擺的等時性，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力，阿基米德發(fā)現(xiàn)了浮力定律，等等。這些表現(xiàn)在質(zhì)疑和批判中求索真理的案例，既能激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣，又能培養(yǎng)學(xué)生觀察求證的習(xí)慣，堅定學(xué)生學(xué)好科學(xué)知識的決心。

三、整合科技?xì)v史、優(yōu)化科學(xué)學(xué)科教育的重大意義

由于小學(xué)科學(xué)綜合性強，教師在掌握自然科學(xué)知識的基礎(chǔ)上，還需拓展社會科學(xué)資源，豐富科學(xué)課堂。介于科學(xué)與史學(xué)之間的科技?xì)v史，是科學(xué)老師整合教學(xué)資源的必備內(nèi)容?？茖W(xué)對人類的意義絕不僅僅是促進(jìn)社會生產(chǎn)力的發(fā)展，其蘊含的科學(xué)精神更是對社會發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。這種科學(xué)精神不光存在于成功的科學(xué)案例中，還體現(xiàn)在遭遇挫折乃至失敗的科學(xué)探索中，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識的同時，健全了人格、豐富了思想、陶冶了情操、堅定了信念［4］。當(dāng)今社會，科技帶動了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及生活的便捷，同時，其所產(chǎn)生的負(fù)面影響也日益突出，如環(huán)境污染、能源危機、氣候反常和核武器威脅等。這種形勢下，科學(xué)素養(yǎng)在人才培養(yǎng)過程中就顯得尤為重要。正確對待科技、用好科技已成為當(dāng)代少年兒童重要的一課。要讓學(xué)生明確，國家力量才是科技發(fā)展的基石和后盾?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展除了個人的努力之外，更離不開國家力量的保護(hù)和支持。不僅要讓學(xué)生汲取科學(xué)家身上的愛國主義精神，更要讓他們在祖國大力發(fā)展科技的時代潮流中產(chǎn)生科技強國的愛國主義情感?？萍际酚涊d著科學(xué)演繹的過程，科學(xué)課文將科技史上的成就精煉呈現(xiàn)，加之從史學(xué)的角度恰當(dāng)選取資料切入科學(xué)教學(xué)，更能推動學(xué)生在人文求善的基礎(chǔ)上科學(xué)求真，讓祖國的下一代弘揚科學(xué)精神，用科學(xué)知識充實自己，努力成為造福人類的科技人才［5］。用好科技?xì)v史，讓人文內(nèi)涵滲透到科技人才的早期教育培養(yǎng)過程中，為培養(yǎng)優(yōu)秀的科技人才奠定良好的基礎(chǔ)。

作者:楊宏 單位:甘肅省蘭州新區(qū)實驗小學(xué)