科学家精神融入小学科学教学的实践

摘要

科学家精神融入小学科学教学，对落实科学教育做加法和立德树人的新时代育人要求具有重要意义。将科学家精神以科学成就故事、探究故事、价值追求融入小学科学教学，通过选好、用好、讲好科学家故事，以境入情，以情促思，以思践行，不仅能提高课堂教学效率，还能促进学生形成正确的价值观和社会责任感，促进学生核心素养的形成。

Graphical abstract

关键词

科学家精神 / 小学科学 / 科学成就 / 科学家故事 / 核心素养

科学家精神蕴含着科学家伟大的科学成就、价值追求以及探究和思维的方法，是培养学生核心素养的重要资源^［1］。2025年教育部发布的《中小学科学教育指南》指出：学校应加强科学文化建设，通过“讲好科学家故事”“讲述科学家奋斗历程、展示科研成果、分享科研心得”“将科学家精神融入科学实践的具体情境中”^［2］。然而，现阶段的小学科学教材第一页虽然有“科学家这样做”类型的介绍科学家成就和探究方法的内容，但后面再也没有这类介绍，教师对于如何进行科学家精神教育、如何引导学生像科学家一样思考的课堂教学方法知之甚少，出现重知识和技能的传授、轻价值观和社会责任感等德育培养的倾向。这就要求教师在开展教学的过程中，将科学家成就、探究经历、价值追求通过故事渗透到小学科学教学中，探究对学生进行科学家精神教育的路径和策略，培养学生崇尚科学、热爱探究、树立为科学献身的奋斗精神，这对落实科学素养和科学教育做加法具有重要的意义。笔者以教科版小学科学四年级下册教学为例，探讨在小学科学教学中融入科学家精神的路径及策略。

1 科学家精神融入小学科学教学的路径

科学教师肩负着培养学生科学素养与人文精神的重要使命。教学中要根据新课标和教材的核心概念，将抽象的科学家精神用具象的故事融入小学科学课堂，这是促进学生核心素养达成的有效路径。在课前准备环节，教师可布置寻找与教学内容相关的科学家事迹，让学生课前了解科学家的卓越成就，初步感知科学家精神的魅力，激发他们对科学知识的好奇与探索欲。课中教师要精心设计项目式、跨学科实验探究活动，让学生经历像科学家一样思考的过程。课后，通过故事分享科学家生平事例，物化科学家的价值追求。引导学生践行科学家的奉献精神与社会责任感，将科学知识与科学家精神融合，实现科学态度、责任与价值观的内化。如图1所示。

1.1 以跨学科方式将科学家成就融入小学科学教学中

科学家巨大的科学成就可以使学生产生敬佩感和“追星”意识。往往科学概念、计量单位、课文插图都蕴含着科学家伟大的科学成就，例如，声音是由物体振动产生的科学概念可用中国最早的科学巨作《论衡》文言文讲解，呈现东汉时期科学家王充的科学成就。又如，以科学家名字命名力的单位牛顿，可利用分享故事作为情境，围绕力的单位概念，将牛顿的科学成就融入教学中，再如，课本长征火箭升空插图，可以用3D动画融入钱学森的巨大科学成就。在教学中，教师可以深入挖掘科学家成就背后的故事，以跨学科的方式将科学家精神融入小学科学教学中，培养学生的好奇心和探究欲望，发展核心素养。

1.2 课中实景再现科学家探究过程

小学科学核心素养的重点是促进学生思维的发展，而科学家探究过程往往蕴含着科学家观察、思考、假设、设计方案、探究、寻证及论证的方法，让学生经历像科学家一样探究、思考的过程是训练学生科学思维的最好办法。在教学中，教师可将科学探究的过程以实景再现的方式，采用角色扮演、小组讨论、故事分享、思维导图等方式模仿科学家的探究经历，引导学生的思维发展，促进学生科学核心素养的提升。

1.3 课后践行科学家价值追求

科学家为了探索真理而表现出异于常人的责任担当及价值情操，是科学家精神的真实展现^［3］。梳理科学家成长故事和生平事迹就可以很好地展现科学家的价值追求，教师可以将这些生动的故事融入小学科学教学中，用故事感染学生的情操，用事迹触动学生的心灵，引导学生成为科学家精神的传播者和实践者，全面提升学生的人生观、价值观和社会责任感（表1）。

2 科学家精神融入小学科学教学的策略

在将科学家精神融入小学科学教学的过程中，教师应设计螺旋式、递进式、连续性、深刻性的教学活动，通过分享科学家成就、价值追求、探究过程，以及建立感知、亲历科学探究、模仿感受、总结评价、升华内化等程序，让批判性思维、创造性思维参与学生科学精神的发展、内化、实践等过程，发展学生的科学素养，促进学生正确的科学态度、人生观、价值观、社会责任感的形成^［5］。

2.1 选好科学家故事，以境入情

小学阶段是学生三观关键塑造期，而三观的塑造和科学知识的教学有很大的区别。因此，教师要厘清科学家精神培养的基本思路，提供体现科学家成就的故事作为课前引导性教材，用跨学科或项目式的教学方式，创设探究科学家成就的情境，吸引学生在倾听、讨论、归纳、演绎中发现和感悟科学家巨大成就给我们生活乃至全人类带来的变革，帮助学生种下立志成为科学家的种子，激励学生树立科技报国远大志向。例如，在教学“声音是怎样产生的”一课时，可用动画演绎的方式介绍距今2 000多年前的东汉科学家王充，让学生带着王充是一位什么样的科学家、他有哪些成就、他的成就给人们带来哪些变化等问题进行探究，学生在观察、思考中发现，中国的科学家在2 000多年前，就已经取得了举世瞩目的科学成就，比欧美的科学研究早了一千多年，这与学生原有的中国古代很落后、没有科学成就的认识产生了巨大冲突，激发学生兴趣，触发学生主动思考，使学生形成科学家精神的“前概念”，对发展学生核心素养起到铺垫作用。

2.2 用好科学家故事，以情促思

从具象思维到抽象思维是学生科学思维的一次飞跃，学生在理解好科学家巨大科学成就后，教师要带领学生探究科学成就背后的故事，用好科学家探究经历故事，帮助学生理解成就与付出之间的关系，用实践来检验科学家精神理论的“前概念”，带领学生亲历像科学家一样的思考、探究过程，体验像科学家一样对科学真理近似疯狂的追求和胸怀大志的家国情怀，使学生的思维走向深入、走向高阶，引导学生总结出科学家精神内涵，形成“新概念”，从而培养学生的科学品质，理解科学家精神的内涵。例如，在完成探究王充的科学成就后，可以验证和演绎文言文“气括口喉之中，动摇其舌，张歙其口，故能成言”为主线，让橡皮筋、钢琴、鼓、音叉等由振动产生声音。用探究文言文“譬犹吹萧笙，萧笙折破，气越不括，手无所弄，则不音”来突破空气振动产生声音的原理。学生在观察、思考、假设、设计、寻证、论证中用实践体验科学家精神，在不断思考、反思、批判和总结中，学生的思维能力得到训练和提升，促进学生更深层次地理解科学家精神。

2.3 行好科学家故事，以思践行

科学的进步离不开科学家执着的价值追求和批判修正的科学态度^［6］。融入科学家精神的小学科学课堂的最终目的就是让学生德行兼备、知行合一，教师可以以科学家价值追求故事为引子，引导学生对“新概念”开展讨论、批判和修正，抓住关键问题，深入且有逻辑地思考问题，用科学家精神指导学习和生活，实现科学家精神在学生脑海中精准落地。例如，在完成探究活动后，再引出王充的生平事迹，引导学生思考：王充为什么辞官回家？回家后他为什么要继续著书立说？从而引发学生质疑：王充已衣食无忧，他为什么辞官后还要著书立说呢？经过讨论和修正，理解了王充不贪富贵、不慕高官的品质，为了试图阻止当时的百姓对谶纬神学和世俗迷信的盲目信任，辞官专意著述。此时，教师再抛出问题：从他的故事中，我们可以得到什么启发？学生对科学家的精神和品质肃然起敬，立志要为科学进步做出最大的努力，为培养具备科学家潜质和良好品德的青少年群体奠定基础。

总之，以科学家科学成就、探究经历、价值追求作为故事主线，将科学精神融入小学科学教学中，搭建以科学家精神故事培育学生科学素养的桥梁，既符合新课标的要求，又能落实以德育人新时代的要求，达到智育与德育的统一。教师应结合新课标和教学要求，寻找科学精神融入小学科学课堂的契合点，挖掘以生活化、趣味化、生动化为特点的科学家故事，将德育融入整个小学科学课堂中，同时还要聚焦科学家精神的内化提升，用科学家成长经历故事，引导学生将科学家精神内化到自己的行动中，树立以科学家为榜样的学习标杆，做自觉践行科学家精神的学生。

参考文献

[1] 闫丽军，赵国霞.浅析科学家故事的物理学科核心素养价值：以法拉第为例［J］.中学物理教学参考，2024，53（14）：25-27.

[2] 教育部办公厅.关于印发《中小学科学教育工作指南》的通知［Z］.教监管厅〔2025〕1号，2025-01-14.

[3] 马来平.科学家的价值追求和社会责任［J］.科协论坛，2015（01）：18-19.

[4] 袁华忠，方家常.论衡全译（下）［M］.贵阳：贵州人民出版社，1993．

[5] 胡良清.深度探究：科学概念深层次理解的教学突破：以《声音是怎样产生的》为例［J］.湖北教育（科学课），2023（01）：40-42.

[6] 梅柏军.《地理学家的科学探索之路》校本课程开发与实践研究［J］.地理教学，2019（21）：42-44.

基金资助

福建省教育科学规划2024年常规课题“科学家精神融入小学科学教育的实践研究”(FJJKXX24-052)