科學家精神高質量融入中小學課堂的實踐探索

【關鍵詞】科學家精神；課堂教學；高質量發展

【中圖分類號】G633 ?【文獻標志碼】C ?【文章編號】1005-6009（2024）03-0024-02

【作者簡介】倪娟，江蘇省教育科學研究院（南京，210013）基礎教育研究所所長，二級研究員，教育學博士，化學博士后，南京大學、南京師范大學校外兼職博導。

科學家精神是指在科學探索中表現出的一系列品質和行為準則，包括但又不限于好奇心、批判性思維、創新能力、堅持不懈、合作精神等，這些品質不僅體現在對未知領域的探索和對已知知識的質疑中，更體現在面對挑戰時的堅持和合作中。在教育領域，科學家精神被視為引導學生發現新知、挑戰舊觀念、勇于創新的重要精神。在基礎教育改革與發展進程中，科學家精神的培養始終是中小學教育的重要議題。科學家精神不僅是科學研究的核心要素，更是現代社會所倡導的關鍵能力之一。

在教學實踐中，如何有效融入科學家精神是一大挑戰。中小學課堂中如何進行科學家精神的培養呢？《在高中生物學教學中培養學生的科學精神》一文強調，高中生物學教學的核心任務是幫助學生形成和提升科學素養，而科學精神是科學素養的重要組成部分。在生物學科學習中，學生不僅能學到自然科學知識，更重要的是通過實踐活動感受科學探索的過程，培養科學態度和方法。教師需要設計富有挑戰性的探究活動，激發學生的好奇心和探索欲。在生物學教學中，教師可以設置開放性問題，引導學生通過觀察實驗現象，提出假設，進行驗證。此外，教師應鼓勵學生進行批判性思考，對實驗結果進行分析和討論，培養學生的獨立思考能力。在教學策略上，教師需要通過有趣的實驗和問題設置吸引學生的注意力，激發他們對科學問題的興趣和好奇心；教師需要在教學中培養學生的批判性思維，鼓勵學生質疑現有知識，提升他們的批判性思維能力。這些都強調實踐探索，強調學生親身體驗科學探索的過程。

綜合分析專題中的各篇文章可以看出，日常在理科學科教學融入科學家精神，有以下幾點注意事項。一是創設適宜的學習環境。教師營造一個開放、包容、鼓勵探索的學習環境，可以讓學生在實踐中感受科學的魅力。二是注重探究過程而非僅僅關注結果。教學中，教師應注重學生在探索過程中體驗，而非僅僅關注正確的答案。三是培養學生的自主學習能力。教師應作為引導者，幫助學生自主探索，而非簡單傳授知識。四是在學習方式上要更加注重合作學習。小組合作的方式有利于培養學生的團隊協作能力和交流溝通能力，突出科學研究共同體的建設。五是鼓勵創新和嘗試。教師要鼓勵學生勇于嘗試，使其即使面臨失敗也能從中學習和成長。這些實踐有助于學生科學素養的提升，同時為他們綜合能力的發展提供有力支撐。

然而，如何更加深入和廣泛地將這些理念融入課堂教學，依然是未來教育實踐中需要探索的方向。通過創新教學方法，我們可以期待培養出更多具有科學家精神的未來社會成員。比如，有教師以“降低化學反應活化能的酶”一課為例，通過具體的生物學實驗，引導學生思考酶活性與環境因素（如溫度、pH值）之間的關系，鼓勵學生設計實驗，進行假設驗證，從而深入理解科學探究的過程。這種教學方式不僅讓學生了解生物學知識，更重要的是通過實驗探究、數據分析等方式培養學生的科學態度和方法，有效地融入了科學家精神的教學元素。在《科學家精神觀照下的物理學科教學》一文中，教師對物理學科教學進行案例分析，通過“問題化”物理實踐作業設計，激發學生的好奇心和探究欲，進而引導學生自主學習和探索。學生在解決實際物理問題的過程中，不僅學習了物理知識，還提升了問題發現力、問題結構力和問題解決力，這些都是科學家精神的重要組成部分。這是將科學家精神融入物理教學。另外，跨學科教學是培養科學家精神的有效途徑。教師整合不同學科的知識和方法，能讓學生在更寬廣的視野中探索和學習。例如，在生物學和化學結合的教學中，學生不僅學到關于生命現象的化學基礎知識，還能通過實驗探究深入理解科學研究的方法。跨學科教學能夠提升學生的綜合思維能力，培養他們在面對復雜問題時的創新能力和批判性思維。隨著科技的發展，現代技術（如人工智能、大數據等）在教學中的應用也為科學家精神的培養提供了新的可能性。例如，通過數據分析軟件，學生可以在物理實驗中更精確地處理和分析數據，從而更深入地理解物理現象。同時，現代技術的應用也能激發學生的興趣，促進他們在學習過程中主動探索和創新。

當然，我們需要認識到，科學家精神的培養是一個長期的過程，需要在人的終身學習過程中不斷強化。基礎教育階段，教育工作者應根據學生的年齡特點和認知水平，逐步引入科學家精神的相關內容。小學階段的重點是激發學生的好奇心和對科學的興趣，初中和高中階段則更多地強調科學方法的學習和應用，以及批判性思維的培養。隨著教育改革的深入和改革實踐的推進，科學家精神對于中小學生的全面發展至關重要。教師通過創新教學方法、跨學科教學、應用現代技術以及長期的培養策略，可以有效地激發和培養學生的科學家精神。這不僅有助于學生科學素養的提升，也能為他們未來在各個領域的創新和發展打下堅實的基礎。