“科學(xué)家精神”進(jìn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)

◇郭銀霞（天津：天津外國(guó)語大學(xué)附屬濱海外國(guó)語學(xué)校）

一、研究背景

2021 年9 月，“科學(xué)家精神”被納入中國(guó)共產(chǎn)黨人精神譜系的偉大精神之中。自古以來，科學(xué)成就都離不開精神支柱的支撐，而“科學(xué)家精神”是科技工作者在長(zhǎng)期科學(xué)實(shí)踐中積累的寶貴精神財(cái)富，需要被人們熟知和學(xué)習(xí)。

作為一名小學(xué)科學(xué)教師，我們有責(zé)任讓學(xué)生知道，科學(xué)反映的是客觀世界中物質(zhì)、生物、心理和社會(huì)等因素之間的各種相互關(guān)聯(lián)規(guī)律，是一門不斷被驗(yàn)證、修改、豐富、完善甚至否定的理論和實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科。學(xué)習(xí)科學(xué)，不能僅僅局限于掌握和繼承已有的知識(shí)，更重要的是要學(xué)習(xí)和掌握探索未知、改造世界的能力。在課堂教學(xué)中，教師就要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生開展科學(xué)研究的基本能力，其中包括嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男袨橐?guī)范、高尚的道德標(biāo)準(zhǔn)、理性的質(zhì)疑和公認(rèn)的倫理準(zhǔn)則等。而這個(gè)過程，正與黨中央所提出的“科學(xué)家精神”相契合。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于“科學(xué)家精神”的研究中，提及某個(gè)科學(xué)家，分析其精神的研究比較多。把“科學(xué)家精神”融入教學(xué)的研究理論也有一些，如徐小軍等人早在2003年就曾提到青少年科學(xué)精神及其教育對(duì)策探析；胡彬、郭世杰等人在2021年提出將科學(xué)家精神融入青少年科學(xué)素質(zhì)教育的對(duì)策建議。但立足國(guó)家課程，系統(tǒng)性、深入性地感悟、體驗(yàn)科學(xué)家精神的教學(xué)實(shí)踐案例，目前還尚未有學(xué)者提及。

所以，我們的教學(xué)實(shí)踐應(yīng)致力于研究如何在日常的科學(xué)教學(xué)中，結(jié)合國(guó)家課程，加入弘揚(yáng)科學(xué)家精神的相關(guān)內(nèi)容。如何引導(dǎo)學(xué)生理解新時(shí)代科學(xué)家精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)家潛質(zhì)，鼓勵(lì)學(xué)生“一生一世”秉承和發(fā)揚(yáng)老一輩科學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì)，讓愛國(guó)、創(chuàng)新、求實(shí)、奉獻(xiàn)、協(xié)同、育人的科學(xué)家精神像一顆顆種子，在他們心中生根發(fā)芽、枝繁葉茂。

二、課堂教學(xué)實(shí)踐

（一）“1314”四步走，領(lǐng)悟科學(xué)家精神

我們每個(gè)學(xué)期都采用“1314”四步走的方式，結(jié)合不同年級(jí)的科學(xué)課程設(shè)計(jì)，選擇一位科學(xué)家，全年級(jí)共同學(xué)習(xí)，把對(duì)科學(xué)家精神的了解、實(shí)踐和感悟貫穿到整個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)中。

“1”是選擇一位科學(xué)家。參考“科學(xué)家這樣做”板塊，結(jié)合學(xué)期科學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容，每個(gè)年級(jí)每個(gè)學(xué)期都選擇一位科學(xué)家進(jìn)行深入了解。讓學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)，課下自主收集材料，加入自己理解的內(nèi)容，書寫（低年級(jí)學(xué)生可以直接講述）一份科學(xué)家的小故事。通過“班級(jí)-年級(jí)-校級(jí)”三級(jí)評(píng)選，選出各個(gè)層級(jí)的優(yōu)勝作品，通過學(xué)校廣播、升旗儀式、班隊(duì)會(huì)、參加市級(jí)比賽等途徑進(jìn)行展示。

“3”是三個(gè)角度切入。在學(xué)習(xí)的過程中，教師帶領(lǐng)學(xué)生從“他干了什么？”“他怎么做的？”“他為什么會(huì)這么做？”等方面講述科學(xué)家的研究領(lǐng)域、做的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)或者使用的實(shí)驗(yàn)方法，最后提煉總結(jié)出科學(xué)家所具備的精神品質(zhì)。

“1”是一次科學(xué)家研究歷程體驗(yàn)。在掌握科學(xué)家畢生所用的研究方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生經(jīng)歷一次類似科學(xué)家的研究歷程，親身體驗(yàn)科學(xué)家精神。比如：劉東生用了一輩子的時(shí)間觀察和記錄黃土高原的土質(zhì)特點(diǎn)，堅(jiān)持長(zhǎng)期觀察和記錄是他畢生所用到的研究方法之一。所以，二年級(jí)學(xué)習(xí)劉東生時(shí)，我們結(jié)合《觀察月相》這節(jié)課的內(nèi)容，讓學(xué)生堅(jiān)持為時(shí)一個(gè)月的觀察和記錄，體驗(yàn)這種求實(shí)和創(chuàng)新的精神。竺可楨數(shù)十年如一日地觀察天氣，這種精神也是我們需要學(xué)習(xí)的。三年級(jí)學(xué)習(xí)竺可楨時(shí)，我們結(jié)合“天氣”單元的內(nèi)容，讓學(xué)生通過堅(jiān)持一個(gè)月觀察和記錄天氣，制作天氣日歷，親歷“堅(jiān)持、求實(shí)”的精神體驗(yàn)。表1 是我們選取的科學(xué)家和科研工作者以及研究歷程體驗(yàn)項(xiàng)目（見文后附表）。

“4”是四次經(jīng)驗(yàn)分享。首先是在學(xué)習(xí)小組內(nèi)相互交流分享，并結(jié)合分享的感悟設(shè)計(jì)制作科學(xué)家精神的胸章，然后以組為單位在班級(jí)內(nèi)選出優(yōu)秀分享案例，再逐級(jí)在年級(jí)、學(xué)校進(jìn)行分享交流。讓每一位學(xué)生的每一點(diǎn)感悟都有能夠在“小組—班級(jí)—年級(jí)—校級(jí)”層面進(jìn)行分享交流的機(jī)會(huì)，最終讓科學(xué)家精神這顆種子在學(xué)生心中播撒開來。

（二）關(guān)注前沿科技，讓身邊的科學(xué)家事跡進(jìn)課堂

根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容需要，結(jié)合科技研究最新進(jìn)展，在課堂上融入相關(guān)的科學(xué)家事跡進(jìn)行講解，讓學(xué)生將生活與課堂建立一定的聯(lián)系。

以教科版小學(xué)科學(xué)二年級(jí)上冊(cè)第二單元第4 課《神奇的紙》為例，本節(jié)課主要是讓學(xué)生通過探索知道，材料通過加工和改造，就能具有不一樣的特點(diǎn)。課堂設(shè)計(jì)時(shí)，恰逢中國(guó)空間站第二飛行乘組翟志剛、王亞平、葉光富執(zhí)行首次駐留六個(gè)月任務(wù)期間，我國(guó)“芳綸紙”突破技術(shù)難關(guān)研發(fā)成功，打破了日美的長(zhǎng)期壟斷。所以，筆者設(shè)定了背景故事：“小恐龍突然接到翟志剛叔叔的信息，他們的飛船出故障了，現(xiàn)急需一種新型材料來修補(bǔ)飛船。有兩個(gè)新朋友，只要通過探索幫他們發(fā)現(xiàn)自身神奇的本領(lǐng)，就能得到相應(yīng)的線索，最終找到這種材料?！币源藶橐龑?dǎo)，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生在探究普通紙和瓦楞紙?zhí)攸c(diǎn)的同時(shí)，結(jié)合科技前沿，引導(dǎo)學(xué)生了解我國(guó)科技研究的最新成果——“芳綸紙”的誕生過程，讓學(xué)生把自己的探究和實(shí)際研究相結(jié)合，知道課堂上學(xué)習(xí)的探究方法是今后更深入探究的基礎(chǔ)，從而讓探究回歸于生活。

在整節(jié)課的探索過程中，也讓學(xué)生感受到正是因?yàn)橛袩o數(shù)這樣默默無聞的科學(xué)家在不斷努力，正是因?yàn)樗麄冇兄靶貞炎鎳?guó)、服務(wù)人民的愛國(guó)精神，勇攀高峰、敢為人先的創(chuàng)新精神，追求真理、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的求實(shí)精神，淡泊名利、潛心研究的奉獻(xiàn)精神”，才有了我們祖國(guó)現(xiàn)在的強(qiáng)大。結(jié)合所教所學(xué)，聯(lián)系實(shí)際，從精神層面進(jìn)行滲透，讓鮮活的科學(xué)家精神一點(diǎn)一滴滲透于學(xué)生的生活，成為學(xué)生自我修養(yǎng)的一部分。

三、實(shí)踐結(jié)果分析

（一）學(xué)生對(duì)科學(xué)家精神的了解和掌握情況

在研究開展之前，我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行了一項(xiàng)問卷調(diào)查。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本學(xué)部近2000 名學(xué)生中，知道“科學(xué)學(xué)習(xí)中，除了學(xué)習(xí)知識(shí)、探究方法以外，還需要學(xué)習(xí)科學(xué)家精神”的同學(xué)占17%，知道“什么是科學(xué)家精神”的一個(gè)都沒有。

經(jīng)過一年的教學(xué)實(shí)踐，我們又在本學(xué)部隨機(jī)抽取了30%的學(xué)生調(diào)查，對(duì)于“什么是科學(xué)家精神”，他們當(dāng)中的95%能夠脫口而出正確回答。另外，全學(xué)部95%的學(xué)生對(duì)于科學(xué)家精神都能有自己淺顯的理解和想法，并通過制作胸章展現(xiàn)出來。

實(shí)踐證明，通過短時(shí)間、高密度的普及，學(xué)生能夠盡快掌握“科學(xué)家精神”的內(nèi)容。但是對(duì)于精神的深入領(lǐng)悟，還需通過小學(xué)六年的時(shí)間，形成體系化的課程，一步步地滲透，從而最終把科學(xué)家精神傳承下去。

（二）科學(xué)家研究歷程體驗(yàn)情況

在二年級(jí)“觀察月相”的實(shí)踐體驗(yàn)中，370 名學(xué)生中有28.6%能夠在一個(gè)月的時(shí)間里堅(jiān)持觀察和記錄，其中10%的學(xué)生還在此基礎(chǔ)上延長(zhǎng)了觀測(cè)時(shí)間、擴(kuò)展了觀測(cè)內(nèi)容。

三年級(jí)342 名學(xué)生在“堅(jiān)持一個(gè)月的觀測(cè)和記錄天氣”的實(shí)踐體驗(yàn)中，有65.7%能做到堅(jiān)持一個(gè)月的時(shí)間。

對(duì)科學(xué)家研究歷程的體驗(yàn)，短期內(nèi)效果提升不會(huì)很顯著，而是一個(gè)需要在課堂中長(zhǎng)時(shí)間滲透、反復(fù)練習(xí)的過程。

（三）存在的不足及改進(jìn)措施

在此次教學(xué)實(shí)踐中，我們僅僅是通過觀看視頻、口頭講述等方式讓學(xué)生感受科學(xué)家的魅力，與邀請(qǐng)真正的科學(xué)家來學(xué)校講述和參觀體驗(yàn)實(shí)際研究過程等相比，他們不容易將自身代入科學(xué)家的親身經(jīng)歷，缺少真實(shí)體驗(yàn)感。在后期的工作中，需嘗試邀請(qǐng)真正的科學(xué)家進(jìn)校園和學(xué)生面對(duì)面地交流；或者帶領(lǐng)學(xué)生走出去，到高校、研究院，與科學(xué)家面對(duì)面，縮短學(xué)生與科學(xué)家的距離。

在科學(xué)家研究歷程體驗(yàn)中，學(xué)生的參與度有待進(jìn)一步提高?？梢酝ㄟ^活動(dòng)的設(shè)計(jì)和有效的獎(jiǎng)勵(lì)措施，提高學(xué)生參與的積極性，學(xué)生只有親身經(jīng)歷過，才能真正理解科學(xué)家精神的內(nèi)涵。

評(píng)價(jià)體系有待完善。精神層面的提高是一項(xiàng)感性的認(rèn)識(shí)，如何評(píng)價(jià)學(xué)生的成長(zhǎng)是比較難的問題，如何把評(píng)價(jià)指標(biāo)量化，是我們今后要研究的方向。

大力弘揚(yáng)科學(xué)家精神，在全社會(huì)形成尊重知識(shí)、崇尚創(chuàng)新、尊重人才、熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的濃厚氛圍，是未來教育的一大趨勢(shì)。小學(xué)科學(xué)教師作為今后科技創(chuàng)新主力軍的啟蒙者，在教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)繼續(xù)把傳承科學(xué)家精神的各項(xiàng)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)加以改進(jìn)和推廣，讓廣大學(xué)生從小知道我國(guó)科學(xué)家的奉獻(xiàn)及重要事跡，感受科學(xué)家精神的偉大，了解科技對(duì)一個(gè)國(guó)家的重要性。讓學(xué)生從小接受熏陶，潛移默化地對(duì)科技有一種崇拜和向往，加強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感和使命感，從小開始，從現(xiàn)在開始，為成長(zhǎng)為一名社會(huì)主義現(xiàn)代化接班人而奮斗。

附表 每學(xué)期可選擇的科學(xué)家匯總