“科學家精神”進課堂的教學設計

◇郭銀霞（天津：天津外國語大學附屬濱海外國語學校）

一、研究背景

2021 年9 月，“科學家精神”被納入中國共產黨人精神譜系的偉大精神之中。自古以來，科學成就都離不開精神支柱的支撐，而“科學家精神”是科技工作者在長期科學實踐中積累的寶貴精神財富，需要被人們熟知和學習。

作為一名小學科學教師，我們有責任讓學生知道，科學反映的是客觀世界中物質、生物、心理和社會等因素之間的各種相互關聯規律，是一門不斷被驗證、修改、豐富、完善甚至否定的理論和實踐相結合的學科。學習科學，不能僅僅局限于掌握和繼承已有的知識，更重要的是要學習和掌握探索未知、改造世界的能力。在課堂教學中，教師就要有意識地培養學生開展科學研究的基本能力，其中包括嚴謹的行為規范、高尚的道德標準、理性的質疑和公認的倫理準則等。而這個過程，正與黨中央所提出的“科學家精神”相契合。

目前國內對于“科學家精神”的研究中，提及某個科學家，分析其精神的研究比較多。把“科學家精神”融入教學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精神及其教育對策探析；胡彬、郭世杰等人在2021年提出將科學家精神融入青少年科學素質教育的對策建議。但立足國家課程，系統性、深入性地感悟、體驗科學家精神的教學實踐案例，目前還尚未有學者提及。

所以，我們的教學實踐應致力于研究如何在日常的科學教學中，結合國家課程，加入弘揚科學家精神的相關內容。如何引導學生理解新時代科學家精神，培養學生的科學家潛質，鼓勵學生“一生一世”秉承和發揚老一輩科學家的優秀品質，讓愛國、創新、求實、奉獻、協同、育人的科學家精神像一顆顆種子，在他們心中生根發芽、枝繁葉茂。

二、課堂教學實踐

（一）“1314”四步走，領悟科學家精神

我們每個學期都采用“1314”四步走的方式，結合不同年級的科學課程設計，選擇一位科學家，全年級共同學習，把對科學家精神的了解、實踐和感悟貫穿到整個學期的學習中。

“1”是選擇一位科學家。參考“科學家這樣做”板塊，結合學期科學課程的教學內容，每個年級每個學期都選擇一位科學家進行深入了解。讓學生通過課堂學習，課下自主收集材料，加入自己理解的內容，書寫（低年級學生可以直接講述）一份科學家的小故事。通過“班級-年級-校級”三級評選，選出各個層級的優勝作品，通過學校廣播、升旗儀式、班隊會、參加市級比賽等途徑進行展示。

“3”是三個角度切入。在學習的過程中，教師帶領學生從“他干了什么？”“他怎么做的？”“他為什么會這么做？”等方面講述科學家的研究領域、做的經典實驗或者使用的實驗方法，最后提煉總結出科學家所具備的精神品質。

“1”是一次科學家研究歷程體驗。在掌握科學家畢生所用的研究方法的基礎上，結合教學內容，讓學生經歷一次類似科學家的研究歷程，親身體驗科學家精神。比如：劉東生用了一輩子的時間觀察和記錄黃土高原的土質特點，堅持長期觀察和記錄是他畢生所用到的研究方法之一。所以，二年級學習劉東生時，我們結合《觀察月相》這節課的內容，讓學生堅持為時一個月的觀察和記錄，體驗這種求實和創新的精神。竺可楨數十年如一日地觀察天氣，這種精神也是我們需要學習的。三年級學習竺可楨時，我們結合“天氣”單元的內容，讓學生通過堅持一個月觀察和記錄天氣，制作天氣日歷，親歷“堅持、求實”的精神體驗。表1 是我們選取的科學家和科研工作者以及研究歷程體驗項目（見文后附表）。

“4”是四次經驗分享。首先是在學習小組內相互交流分享，并結合分享的感悟設計制作科學家精神的胸章，然后以組為單位在班級內選出優秀分享案例，再逐級在年級、學校進行分享交流。讓每一位學生的每一點感悟都有能夠在“小組—班級—年級—校級”層面進行分享交流的機會，最終讓科學家精神這顆種子在學生心中播撒開來。

（二）關注前沿科技，讓身邊的科學家事跡進課堂

根據課程教學內容需要，結合科技研究最新進展，在課堂上融入相關的科學家事跡進行講解，讓學生將生活與課堂建立一定的聯系。

以教科版小學科學二年級上冊第二單元第4 課《神奇的紙》為例，本節課主要是讓學生通過探索知道，材料通過加工和改造，就能具有不一樣的特點。課堂設計時，恰逢中國空間站第二飛行乘組翟志剛、王亞平、葉光富執行首次駐留六個月任務期間，我國“芳綸紙”突破技術難關研發成功，打破了日美的長期壟斷。所以，筆者設定了背景故事：“小恐龍突然接到翟志剛叔叔的信息，他們的飛船出故障了，現急需一種新型材料來修補飛船。有兩個新朋友，只要通過探索幫他們發現自身神奇的本領，就能得到相應的線索，最終找到這種材料。”以此為引導，激發學生的興趣，讓學生在探究普通紙和瓦楞紙特點的同時，結合科技前沿，引導學生了解我國科技研究的最新成果——“芳綸紙”的誕生過程，讓學生把自己的探究和實際研究相結合，知道課堂上學習的探究方法是今后更深入探究的基礎，從而讓探究回歸于生活。

在整節課的探索過程中，也讓學生感受到正是因為有無數這樣默默無聞的科學家在不斷努力，正是因為他們有著“胸懷祖國、服務人民的愛國精神，勇攀高峰、敢為人先的創新精神，追求真理、嚴謹治學的求實精神，淡泊名利、潛心研究的奉獻精神”，才有了我們祖國現在的強大。結合所教所學，聯系實際，從精神層面進行滲透，讓鮮活的科學家精神一點一滴滲透于學生的生活，成為學生自我修養的一部分。

三、實踐結果分析

（一）學生對科學家精神的了解和掌握情況

在研究開展之前，我們對學生進行了一項問卷調查。通過調查發現，本學部近2000 名學生中，知道“科學學習中，除了學習知識、探究方法以外，還需要學習科學家精神”的同學占17%，知道“什么是科學家精神”的一個都沒有。

經過一年的教學實踐，我們又在本學部隨機抽取了30%的學生調查，對于“什么是科學家精神”，他們當中的95%能夠脫口而出正確回答。另外，全學部95%的學生對于科學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出來。

實踐證明，通過短時間、高密度的普及，學生能夠盡快掌握“科學家精神”的內容。但是對于精神的深入領悟，還需通過小學六年的時間，形成體系化的課程，一步步地滲透，從而最終把科學家精神傳承下去。

（二）科學家研究歷程體驗情況

在二年級“觀察月相”的實踐體驗中，370 名學生中有28.6%能夠在一個月的時間里堅持觀察和記錄，其中10%的學生還在此基礎上延長了觀測時間、擴展了觀測內容。

三年級342 名學生在“堅持一個月的觀測和記錄天氣”的實踐體驗中，有65.7%能做到堅持一個月的時間。

對科學家研究歷程的體驗，短期內效果提升不會很顯著，而是一個需要在課堂中長時間滲透、反復練習的過程。

（三）存在的不足及改進措施

在此次教學實踐中，我們僅僅是通過觀看視頻、口頭講述等方式讓學生感受科學家的魅力，與邀請真正的科學家來學校講述和參觀體驗實際研究過程等相比，他們不容易將自身代入科學家的親身經歷，缺少真實體驗感。在后期的工作中，需嘗試邀請真正的科學家進校園和學生面對面地交流；或者帶領學生走出去，到高校、研究院，與科學家面對面，縮短學生與科學家的距離。

在科學家研究歷程體驗中，學生的參與度有待進一步提高。可以通過活動的設計和有效的獎勵措施，提高學生參與的積極性，學生只有親身經歷過，才能真正理解科學家精神的內涵。

評價體系有待完善。精神層面的提高是一項感性的認識，如何評價學生的成長是比較難的問題，如何把評價指標量化，是我們今后要研究的方向。

大力弘揚科學家精神，在全社會形成尊重知識、崇尚創新、尊重人才、熱愛科學、獻身科學的濃厚氛圍，是未來教育的一大趨勢。小學科學教師作為今后科技創新主力軍的啟蒙者，在教學實踐中，應繼續把傳承科學家精神的各項教學實踐活動加以改進和推廣，讓廣大學生從小知道我國科學家的奉獻及重要事跡，感受科學家精神的偉大，了解科技對一個國家的重要性。讓學生從小接受熏陶，潛移默化地對科技有一種崇拜和向往，加強學生的責任感和使命感，從小開始，從現在開始，為成長為一名社會主義現代化接班人而奮斗。

附表 每學期可選擇的科學家匯總