將科學家探索故事滲入教學

張軍霞

為了做好科學教育加法，教育部指出，要指導各地中小學廣泛開展課內外科普教育活動。在科學課堂教學過程中，讓學生了解科學家的探索故事，非常有利于培養學生的科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任，從而提高學生的核心素養，培育科學精神。

有利于形成基本的科學觀念，認識科學本質。科學觀念是在理解科學概念、規律、原理的基礎上形成的對客觀事物的總體認識。科學家的探索故事能夠使學生領悟積累科學知識、掌握學習方法的重要性，并且理解科學研究的本質。

例如歐陽自遠院士的故事。歐陽自遠1949年底進入高中學習。他的高中老師讓他認識到，高中時期要打好未來學習的基礎，在學習過程中，既要有嚴密的邏輯思維，又要有開闊的形象思維，要將知識融會貫通。大學期間，他認為大學生的責任就是打好學科基礎，基礎不牢，高樓大廈就建立不起來。于是，他認真學習專業知識，打下了良好的地質學專業基礎。在研究生的第一年，他非常希望能夠找到國家急需的礦物，于是積極研究長江中下游的地質構造，了解鐵礦、銅礦的成因。研究生第二、三年，有老師告訴他，學地質人的缺陷是只能研究到元素，如果能深入到原子核，研究上就能更深入一步，于是，他到中國科技大學學習核物理的主要課程。正因為有了這些基礎，在國家需要科研人員研究地下原子彈、探測月球時，他才能成為研究團隊中的一員，在科研課題的攻堅克難中起到重要作用。

有利于運用基本的思維方法培養科學思維能力。科學思維是從科學的視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式。科學家的探索故事能夠使學生更深刻地領悟科學思維方法。

例如袁隆平院士的故事。袁隆平在安江農校擔任遺傳學教師時，希望利用遺傳學方法研究如何提高水稻的產量。當時，遺傳學界已經發現農作物存在雜交優勢。同時，有一種公認的觀點是：自花傳粉的農作物，如水稻，利用雜交優勢來實現高產是無法實現的。但是，袁隆平卻認為這是一個很好的研究方向。他大膽設想：如果存在雄性不育的水稻品種，并且能夠持續恢復雄性不育系，就可以持續地在大規模生產中產生雜交水稻種子。于是，他帶著學生開始在全國各地尋找雄性不育水稻，終于在海南發現了雄性不育的“野稗”，經過不斷地生產試驗，終于在全國乃至全世界推廣了雜交水稻，提高了全世界的糧食產量。

袁隆平在《科學家帶我去探索叢書——袁隆平爺爺帶我去探索》中給青少年的寄語中寫道：科學研究最基本的特色就是要創新。在科學研究中遇到最大的困難是沒有創新思維，要及時捕捉和運用探索中孕育和迸發的靈感。

有利于體會科學方法，培養探究實踐能力。科學探究和技術工程實踐主要指在了解和探索自然、獲得科學知識、解決科學問題，以及技術與工程實踐過程中運用的方法和形成的能力。科學家的探索故事可以使學生更深刻地認識到，在探究實踐過程中要敢于運用多種科學方法。

例如魏輔文院士的故事。魏輔文在《野生大熊貓科學探秘》中介紹了他在保護大熊貓的研究中積極運用的各種各樣的科學方法。魏輔文帶領他的團隊結合DNA提取、引物篩選和微衛星擴增等技術，建立起大熊貓分子糞便學技術體系。通過這個技術，他們利用野外糞便準確鑒定大熊貓個體。通過分析發現，大熊貓野生種群仍然保持較高的遺傳多樣性和演化潛力。運用基因組學技術等研究方法，他們發現了大熊貓800萬年的種群發展歷史。

有利于樹立基本的科學態度，形成正確價值觀和責任感。態度責任是在認識科學本質及規律，理解科學、技術、社會、環境之間關系的基礎上，逐漸形成的科學態度與社會責任。科學家的探索故事有利于引導學生養成良好的科學態度、愛國主義情懷和強烈的責任感。

例如鐘南山的故事。鐘南山院士認為，創新的動力，除了來自興趣愛好以外，還要有更高的含義，就是要有使命感。在國家需要的情況下努力做好事情，與此同時就會培養出興趣，有了興趣就會熱愛，有了熱愛就會去追求。特別是在當前的國際形勢下，部分西方國家在科學技術上到處卡我們的脖子，我們要進行科學創新，動力不單純是好奇心和興趣，更重要的是使命感。有了使命感，就會具有開拓精神，能夠尊重事實、執著追求，具有協作精神。

怎樣選擇科學家探索故事？在科學教學中選擇科學家的探索故事時，原則上應選擇學生能讀懂的故事，主要選擇中國科學家，特別是當代中國科學家的故事。選擇方向有三個：一是按照領域，選擇知名科學家的探索故事，如物質科學領域、生命科學領域、地球與宇宙科學領域和技術與工程領域等，也可以按照中國科學院、中國工程院相應學部進行選擇；二是按照教育部頒布的主題教育進課程教材指南的要求選擇，如《革命傳統進中小學課程教材指南》中就提出了解錢學森、錢三強、孫家正等科學家，我國航天人，如楊利偉、費俊龍、聶海勝等人的故事；三是從科普圖書中獲得科學家的探索故事，特別是數量逐漸增長的院士寫的科普書。在閱讀科學家的探索故事過程中，學生可以體驗科學家的探索思路，重演科學家的探索實踐。■