小学科学教学中渗透科学史教育的策略探究

小学科学教学中渗透科学史教育的策略探究

黄冠群

昆明市官渡区方方旺中心学校 云南昆明 650217

摘要：科学史的学习可以帮助学生将科学概念放到具体的、真实的历史情境中来看待，促进学生对科学概念、科学本质的理解，丰富科学史相关教育理论，但就目前的科学史教育而言，我国科学史教育对象往往以中学生以及师范生为主，大部分教师认为小学生理解能力不足，所以忽视了对小学生的科学史教育。小学阶段的科学课程内容非常丰富，可以与科学史中的生物学史、化学史、物理学史等等相关联，要在小学科学中渗透科学史的教育，教师就需要立足于教材，挖掘教材中的科学史教育价值。

关键词：小学科学；教科版；科学史；教育渗透；策略探究

小学科学史的相关教育理论和教育成果相较于中学生、师范生科学史教育而言较少，小学一线科学教师可以直接参考的教学案例非常少，所以当前阶段的小学科学史教育，更多需要教师从扩展延伸教育史资料起点开始，选择切入点、选择科学史内容、专业教案，全程进行教学设计，结合考虑学生的认知水平和学习能力，选择教学方式、方法，将科学史的教学落实到科学课堂中。本文从渗透科学史教学的几点策略入手，探讨其教学有效性，以期为一线科学教师提供教学建议。

一、使用科学史小故事引入课堂

小学科学史内容十分丰富，知识体系较为庞大，知识点较为琐碎。许多知识点可以延伸出历史上真实发生过的趣味科学史故事。通常在课程一开始就开门见山地进行相关科学知识点的阐述，往往无法快速的集中学生的注意力，吸引学生的兴趣，将学生快速带入到课堂听讲氛围中，甚至导致学生在前半节课程学习中，对于信息的处理和吸收效率相对较低^[1]。所以教师可以通过结合课堂教学中的重要和主要知识点，在课前导入环节设置相关知识点的科学小故事，帮助学生预先了解本堂课程的主要相关内容的同时，增加课堂的趣味性，调动学生主动参与课堂的积极性。

以计量时间相关教学内容为例，教师可以通过描述钟表被发明之前人们是如何计量时间、记事的相关内容，导入课程。教师可以通过抛出问题的方式来引入科学小故事，如“同学们知道在很久以前，钟表还没有被发明出来，人们是怎样来计量时间的吗？”教师在此处可以运用多媒体教学设备，播放不同朝代电视剧中描述时间或计量时间的片段，引入我国在使用钟表之前计量时间的方式和工具，如圭表、日晷、漏刻等。教师也可以制作日晷模型，让学生根据晷针在晷盘上的投影进行判断当下是什么时刻。如影视作品当中常见的“午时三刻”，即是日晷盘午时位置的第三个刻度。“圭表和日晷都是运用太阳来进行计时的方法，那么碰到阴雨天的时候，古人是怎样来计时的呢？”教师可以由此引入不受天气和气候限制的计时方法即“漏刻”。与当代钟表动力一致的机械动力计时器在古代也是存在的，宋代苏颂在张衡发明的水运浑天仪基础上改造的水运仪象台，可以显示十二个时辰，并准确报时。除了上述计时器和计时方法，古代还有香篆、油灯钟、蜡烛钟、沙钟等计时器具。由于涉及到的计时方法或计时器具较多，教师可以选择其中的一种或几种，来引导学生根据器具的形制、外观、形态来猜测如何进行计时，并阐述猜测的依据，逐渐引导学生通过表象看到事物的本质。

二、结合小组活动探究科学史知识

结合对日常教学活动的观察，许多教师并不难发现，比起独自学习学生更乐于在群体间完成学习活动，并且在群体集体进行探究的过程中，大部分学生的学习表现更活跃，学生可以在彼此想法的碰撞中产生新的问题，继而完成对问题的发现描述探究和解决^[2]。教师可以灵活地使用小组合作的教学方法，通过调动学生的学习主动性和自主性，来驱动学生进行自主的探究，学生在进行学习时更有参与感和代入感，为课堂的学习氛围所感染。

以教材中的环境保护相关教学内容为例，教师可以为学生引入动植物灭绝的概念，将学生分成若干小组，为学生展示多种灭绝动物的相关图片或视频片段，如渡渡鸟、大海牛，恐鸟，蓝马羚，大海雀等相关内容。让学习小组选择自己感兴趣的一种物种，探究其灭绝过程。在进行探究之前，教师也可以就某一种灭绝物种，为大家做出探究示范。如教师从渡渡鸟的外观形态、生活习性、繁殖过程与其他物种的共生关系等几个角度进行渡渡鸟灭绝过程的介绍，尤其是渡渡鸟能够消化掉大颅榄树种子的外壳，帮助种子发芽部分内容。因为渡渡鸟这种与大颅榄树的共生关系，渡渡鸟的灭绝也导致了大颅榄树的日渐凋零。由此，教师可以引导学生关注生物种群之间的共生关系，并由此联系到人类和地球上其他物种的关系，以及人类与自然环境的关系。鉴于学生搜索信息处理信息的能力不足，教师也可以为学生准备充足的资料信息，让学生以小组的形式来对信息进行取舍和总结，重点在于让学生阐述清楚小组选择的物种对象，其具体的灭绝过程及其与周围环境中其他物种的关系，以及对人类的具体影响等等，以此来深化学生对自然环境重要性的理解，落实学生在日常生活中的环境保护行为。

三、开展科学史知识竞赛

小学阶段的科学史教育，具有通识教育的功能、人文教育的功能、科学教育的功能、基础教育的功能以及学科教学的基础功能等等，可以在很大程度上促进学生对相关科学概念的演变以及科学本质的理解，了解基本的科学研究方法，树立严谨的科学思想，崇尚科学，认识科学，探究科学，运用科学，帮助学生运用科学的思考和解决办法来改造生活，参与社会公共事务^[3]。教师将科学史知识点相关的竞赛机制引入到课堂学习活动中，可以有效激发学生的竞争意识。教师可以将活动分成个人赛和小组赛，小组赛的活动除了帮助学生巩固已有的科学史知识点，引发学生对科学学习的热情，还可以与其合作沟通的竞赛形式，促进学生在小组内部的沟通交流和合作，提高学生的合作能力。

以教材中船的历史相关教学内容为例，教师可以结合课堂教学内容来设置竞赛当中的问题，如“中国创造的最早的水上交通工具叫什么？”“世界上第一位航海家是谁？”“制作独木舟的过程是什么？”“我国的木板船最早可以追溯到哪个朝代？”“舟船在我国什么时候成为了战争的工具？”“战国时期的诸侯国有专门造船的工厂叫做什么？”“水密隔舱是谁的发明？”“中国明朝时期巅峰巨型船舶是哪一艘船？”“现代帆船有什么特点？”“客轮和货轮的区别是什么？”“什么是捕捞船？”“什么是捕鲸船？”等等，这些问题都需要教师在课堂教学过程中由教材内容延伸而出，既要符合教材中的教学目标，也能将教材中的内容延伸拓展开来，开阔学生的科学史眼界，提升学生的科学素质。我国是文明古国，造船历史非常悠久，而且在历史上的秦汉、宋元和明三个时期，分别达到了不同的造船技术高峰，为世界的造船业发展做出了巨大贡献。教师可以重点讲解我国古代和现代造船发展的特色和成果，联系当代造船业世界格局，以史实和现实丰富学生对祖国历史发展的了解，培育新时代学生科学上的开拓进取精神。

总之，在进行科学史教学时，教师可以参考经典的科学史教学模式，结合科学的教学环节来层层递进，引导学生透过历史的表象看到科学的本质，呈现科学现象、引出科学问题、以观点引领历史的学习、主动设计实验、总结科学观点、检验实验结果、进行反思与评价，以准确的事实和科学严谨的态度，引导学生树立科学精神、理解科学文化的深刻内涵，热爱科学、走进科学。

参考文献

[1]张勇.科学史视野下的小学科学教育策略[J].实验教学与仪器,2021,38(10):2.

[2]连勇.浅谈科学史在小学科学教学中的教育价值[J].科学咨询,2021(25):2.

[3]范蓓.科学史在小学科学教学中的实践应用[J].学苑教育,2020(10):1.