在科學發展的漫長歷史中,科學家不僅留下了歷史性的研究成果,還留下了各種經典的探索方法和科學經驗,以及在科學探索中敢于質疑、敢于創新的科學精神。這些財富都是科學教學的重要資源,是幫助學生正確認識科學、運用科學的重要保障。小學科學教師要正視科學史的教學價值,活用科學史豐富課堂教學內容和教學形式,既要教會學生科學知識,又要引導學生在科學史的學習中了解這些知識的形成過程,增進學生對知識的理解和對科學方法的認識,促進科學課堂三維教學目標的實現。

一、結合教學內容,優化課堂知識演繹

在講解科學知識時,融入科學史能夠豐富課堂知識演繹手段,為學生揭示科學知識的形成過程和本質現象,簡化學生知識學習和理解的難度。教師在選擇科學史時,既要加強對科學史的搜集和整理,又要做到根據實際教學情況對教材內容進行適當調整,避免科學史的無謂堆積,影響課堂教學內容的展開。

在教學“地球的衛星——月球”這一章節時,我國古代人們的觀月記錄、伽利略用望遠鏡觀察宇宙及其發現、美國阿波羅登月計劃、我國的嫦娥工程等,都是人類對月亮探索過程中獲得的成就。考慮到課堂教學時間有限,教師選取了伽利略的觀測結果,無人月球探測飛行器發回的照片,以及阿姆斯特朗成功登月三個標志性的歷史事件,以時間軸和事件深度循序漸進地對月亮的距離、表面、全貌等知識進行講解。教師選取其中貼近教學目標的幾個代表性事件,從不同角度和深度對月球知識進行講解,使每一個事件都能物盡其用,幫助學生正確認識月球,了解月球 。借助科學史來展現科學概念、規律,并不意味著要事無巨細地羅列所有細節,而是要從中截取一些符合學生認知水平、有助于教學知識展開的本質要素。

二、結合教學模式,引導學生合理探究

組織學生進行探究性學習是新時期小學科學課堂中常用的教學手段。每一段科學史都蘊含著科學工作者進行科學探究的過程和方法,教師要學會以這些科學史中的某一事件、某一特定環境為切入點,設計探究活動課題,引導學生對所學知識進行再次探究,讓學生在探究中體驗收獲知識的樂趣,學習科學工作者的探究方法,領悟其中的科學思想。

例如,學習“杠桿”的相關知識時,教師結合阿基米德的故事創設情境:阿基米德是古希臘一位著名的科學家。在與古羅馬的戰爭中,利用杠桿原理發明了一種叫“發石機”的弩弓,只需要扳動弩上的搖柄就能將巨大的石頭拋出1000多米,最終依靠這種武器,保衛了自己的國家。請同學們閱讀課本,思考為什么憑借杠桿原理就能將巨大的石塊扔出去那么遠呢?故事和游戲是小學生最喜愛的教學形式,創設故事情境能夠迅速集中學生注意力,將學生思維帶到課堂中來。這個課例中,教師以故事情節激發學生認知沖突,使學生急于想知道為什么會出現這種情況,調動了學生的學習熱情和積極性。

三、結合情感教育,培養科學精神

小學階段是學生最初認識科學、了解科學的時期。培養學生正確的科學態度和科學精神,幫助學生樹立良好的價值觀和世界觀,對小學生未來發展有重要意義。教師滲透科學史進行教學時,要充分發揮科學史的教育價值,為學生展現科學家為追求科學真理而不惜一切代價的偉大精神,培養學生不畏權威,堅持真理,敢于質疑的科學精神。

教學“橋的形狀和結構”這一章節時,教師可以著重于趙州橋在設計上的創新之處,比如采用了圓弧拱形式設計、改實肩為敞肩的設計、單孔長跨設計,這些設計都是中國橋梁史上的空前創舉。設計師李春在攻克一個又一個創新帶來的施工難題后,終于建成這座世界上最早的敞肩石拱橋。課堂最后結合趙州橋的故事,組織學生進行創新比賽,要求學生擺脫所學知識的束縛,設計一個屬于自己的橋。在三維教學目標的指導下,小學科學課堂不僅要抓好知識技能、學習方法等教學工作,還要提高情感教育的滲透。這個課例中,教師介紹了趙州橋的創新點和建造過程中的種種困難,讓學生感受設計師在追求創新中經歷的艱辛,培養學生積極創新,不畏困難的意識,接著以此為契機,組織創新設計比賽,既貼近課堂教學內容,加深學生對橋梁知識的理解,又將情感教育落實到實踐當中,發展學生的創新能力。

科學史為小學科學教學提供豐富的資源,對深化學生認知,提高學生科學素養都發揮著重要作用。教師在教學中要積極運用科學史,從多渠道、多形式加強科學史的滲透和應用,最大化的發揮科學史的教學價值,同時要掌握適度原則,避免因片面強調科學史的教育而忽略科學知識和技能的學習。

作者單位 江蘇省徐州市銅山區大彭鎮馬林小學