【摘要】小学科学课程的教学内容，是将人类发明科技、利用科技的历史分门别类，深入浅出地呈现给少年儿童，这一过程也是科技史的呈现过程。整合科技历史进入科学课堂教学，把科技演进的历程和科学家探究科学的精神融进教学设计，让学生感受科学的生命力，进而探究学习，有助于调动学生的内驱力——从人类发展的需要出发，探究科学的产生及其发展的意义，更好地凸显科学教学培养科技人才的人文价值。

【关键词】科技史；小学科学；科学素养

科学素养是一个随着时代发展而不断变化的概念，《小学科学课程标准》对从小培养学生科学素养提出了明确要求。科技史是从社会发展的角度研究科学技术。从史学的角度出发，适度地结合科技史设计科学教学，更有利于少年儿童在接受科技知识的同时，感受科技的发明创造者执着钻研的科学精神，以及科技对社会进步的重大贡献，从而更好地培养他们的科学素养，让孩子从小树立起对国家、对社会的责任意识[1]。因此，科技史在小学科学教学中的整合与应用对小学生的科学启蒙有重大意义。

一、小学科学课程教学中整合科技历史的原因

（一）整合科技历史进入科学课堂教学的必要性

科技史是人类历史中的一个重要组成部分。兼具自然科学属性及社会科学属性的科技史与小学科学课程在学术上既有本质的区别，又紧密相关。小学科学课程综合呈现适合儿童理解和探究的科学技术知识，引导他们理解科技对人类生活和社会发展的重大影响；而科技史从科学知识和人类技术的起源及演变角度出发，研究其对社会发展的影响，这是二者之间的必然联系。从学术和科目两个不同的角度出发，科技史与科学课程的整合是加强科学教学效果、培养学生科学素养的重要举措。

（二）整合科技历史进入小学科学课堂的意义

首先，科学知识的传授需要科技与历史的整合。让学生掌握一定的科技知识是小学科学启蒙的教育要求，但是不能生硬地把科学知识灌输给孩子，需结合相关科技历史，讲明来龙去脉，让学生在理解科学概念及其由来的基础上进行学习。结合科技史的科学教学设计会让学生了解科学知识的发展演进过程，从而理解科学存在及发展的意义，明白学习科学知识的意义和担当，继而在良好的情感驱动下学好科学知识，解决现实问题［2］。其次，科学理论的探究需要科技历史的整合。科学探究是科学学习的主要内容和方式，小学科学在每节课的教学中都会安排科学实验，让学生在探究、求证中掌握科学知识。学生在实验操作中往往存在不会设计方案、操作错误、缺乏论证思路、总结不到位等情况，如果适度结合科技历史，重现科学家探索自然规律和实践理论的过程，启迪、激励学生，让学生感受科学的生命力，从而形成良好的科学认知，科学实验探究中的许多问题便会迎刃而解。最后，科学素养的培养需要科技历史的整合。小学科学注重从小培养学生的科学素养，而科学素养的培养需要引导学生认识科学知识与自然界、人类活动的关系。结合科技历史的科学教学恰恰能帮助学生获得这种联系，让学生在科学探究的过程中了解科学史上那些锲而不舍、孜孜以求的科学家的感人事迹，以及科技强国、造福人类的光辉案例，获取宝贵的精神滋养，激发他们的内驱力，努力发展成为爱祖国、为社会的栋梁之材。

二、小学科学教学中科技历史整合与应用的方法及案例

（一）挖掘科技史上科技改变生活的案例，促进学生的科学学习

社会发展是人类活动与自然环境相适应的过程，而科学技术在人与自然之间一直发挥着独特的作用。科学源于生活，高于生活，最终归于生活，人类学习科学就是为了获得更好的社会生活[3]。挖掘科技史上科技对社会进步产生重大意义的内容，并将其整合运用到科学课堂中，能够使学生在学习科学知识的同时树立起社会责任担当的意识。比如在教科版五年级《科学》上册“光学”教学中，笔者将“影子舞”“皮影戏”“投影”带进了科学课堂。起源于我国西汉时期的皮影戏、现代影子舞，就是古今艺术家运用科学原理，将光与影进行完美结合的创作。通过皮影戏、影子舞的案例教学，学生更好地掌握了影子产生的条件，影响影子长短、大小和形状的因素。融合了生活、艺术和历史的教学内容，让孩子们在美的氛围中探究科学、运用科学，学习自然就成了一种享受。

（二）精选科技史上生动有趣的科学故事，优化科学学习情境

喜欢听故事是孩子的天性，历史上每个科学成就的背后都蕴藏着关于追寻和探索的精彩故事。故事教学法自然就成为小学教学中最具吸引力和说服力的教学方法之一。首先，利用科学课文中的科学故事激发学生的学习兴趣。科学课文中每一单元结尾都附带资料库，里面收录了许多与单元学习主题相关的人物故事。但在实际授课过程中，很多老师认为讲解这些资料会占用过多课堂时间，因而无暇顾及。而学生没有老师的指引，很容易忽略这些学习资料，导致这些珍贵的科学资料得不到有效利用。笔者所在学校曾经连续两天停电，恰好当时六年级“科学”讲到了电磁学的内容，学习本单元的起始课“电和磁”时，笔者直接带领学生阅读资料库中丹麦物理学家奥斯特通过自己的观察和思考证实电和磁之间关系的故事，特别是“只有长期思考着的神经才会有这种感觉”这句话深深地打动了孩子们。在停电的环境下，很多孩子思考了电对人类的意义，牢牢记住了奥斯特、爱迪生等伟大的科学家。上述事例在科学教学中不胜枚举，只要老师加强引导，就能让这些科技历史上的人物及其科学精神激励到学生。其次，整合课外相关科学故事，优化学习情境。由于受篇幅限制，以及考虑到小学生的接受能力，许多优秀的科学故事并未出现在课文中，但教师可以通过挖掘整合资源将它们利用起来。《桥的形状与结构》是六年级《科学》中的一篇课文，本文以学生在日常生活中常见的桥梁为研究对象，难点在于学生对桥的结构认识不足，不易理解，仅靠老师讲解又枯燥难懂。笔者将隋朝工匠李春设计建造了赵州桥，历经1300多年至今仍发挥着作用的故事引入课堂，孩子们通过观看赵州桥的图片，再结合老师的详细介绍，在赞叹这座伟大桥梁的同时，对桥梁建造的好奇心由此生发。紧接着，笔者结合家乡的历史，引申出由于晚清时期中国的技术落后,受列强侵略,兰州的黄河铁桥只能由美国人设计、德国人承建，由此激发孩子们学习科学技术，建设家乡、报效祖国的爱国主义情感。

（三）选取科技史上科学演绎的过程，让科技史推动学生进行科学探究

科学学习不仅是对科学知识的掌握，更是对科学方法和研究路径的探索。通过科学学习从小培养学生的方法论意识，有助于提升学生运用科学知识解决问题的科学素养。小学科学教学中可以引用的科学家发现问题进而探究科学真理的例子非常多，如在外婆家度假的瓦特，观察到蒸汽顶起烧水壶的盖子使其连续跳动，诱发了他研究蒸汽的兴趣，后来他改良了能够投入生产的蒸汽机；再如达尔文在众人的质疑和嘲笑中提出了生物进化论，伽利略发现了单摆的等时性，牛顿发现了万有引力，阿基米德发现了浮力定律，等等。这些表现在质疑和批判中求索真理的案例，既能激发学生的科学兴趣，又能培养学生观察求证的习惯，坚定学生学好科学知识的决心。

三、整合科技历史、优化科学学科教育的重大意义

由于小学科学综合性强，教师在掌握自然科学知识的基础上，还需拓展社会科学资源，丰富科学课堂。介于科学与史学之间的科技历史，是科学老师整合教学资源的必备内容。科学对人类的意义绝不仅仅是促进社会生产力的发展，其蕴含的科学精神更是对社会发展产生了深远的影响。这种科学精神不光存在于成功的科学案例中，还体现在遭遇挫折乃至失败的科学探索中，让学生在学习科学文化知识的同时，健全了人格、丰富了思想、陶冶了情操、坚定了信念［4］。当今社会，科技带动了经济的发展以及生活的便捷，同时，其所产生的负面影响也日益突出，如环境污染、能源危机、气候反常和核武器威胁等。这种形势下，科学素养在人才培养过程中就显得尤为重要。正确对待科技、用好科技已成为当代少年儿童重要的一课。要让学生明确，国家力量才是科技发展的基石和后盾。科学技术的发展除了个人的努力之外，更离不开国家力量的保护和支持。不仅要让学生汲取科学家身上的爱国主义精神，更要让他们在祖国大力发展科技的时代潮流中产生科技强国的爱国主义情感。科技史记载着科学演绎的过程，科学课文将科技史上的成就精炼呈现，加之从史学的角度恰当选取资料切入科学教学，更能推动学生在人文求善的基础上科学求真，让祖国的下一代弘扬科学精神，用科学知识充实自己，努力成为造福人类的科技人才［5］。用好科技历史，让人文内涵渗透到科技人才的早期教育培养过程中，为培养优秀的科技人才奠定良好的基础。

作者:杨宏 单位:甘肃省兰州新区实验小学