摘要：科技史追问科学知识产生与发展历程，阐明科学不仅是系统化的知识，且是不断发展与纠正的探究过程。因此，重视科技史在小学科学教育中的运用研究，对学生领悟科学本质，理解科学概念，领会科学方法，提升科学素养具有重要教学意义。
关键词：科技史；科学教学；科学本质；科学概念
小学科学课程是义务教育阶段的基础课程；科学课程应让学生了解科学发展的历史,领悟科学的本质[1]。中国科学技术大学李志超教授说的“科学史是纵览古今,兼治文理,横参中外,汇通天人的大学科。”是记载的科学理论的产生与发展，科技产品的产生所发生的知识背景，科学家勤奋、严谨、追求真理的高尚品质等丰富人文内涵、全面提升学生对科学的认知等教育价值逐渐被人们所挖掘。科技史中所包含的思想是科学素养训练必不可少的内容[2]，如何利用科技史中“趣与理”有效地融入科学教学，全面提升学生核心素养，促进学生对科学本质的理解,培养学生的科学精神和创造力,我们仍需深入探究。
一科技史的角色价值
（一）激发学习科学兴趣
趣味盎然的科技史大多具有故事性强、趣味性浓，充满了科学家对世界的思考与探索的历程，宛如一幅神奇、瑰丽的画卷，引人入胜。在教学中适时融和科技史内容，既符合儿童心理发展规律，又可满足学生认识世界、发现世界的好奇心，也是提高孩子学习科学兴趣的方法。生动有趣故事教学，可以达到事半功倍的效果。
（二）提高对科学本质领悟
孩子们从书本中获取的是科学发现的最终成果。起初，他们会以一种毋容置疑的态度认为书本的科学知识都是正确的，是亘古不变的真理。通过追问科学知识的产生与发展历程教学，孩子领悟到科技史上不乏有争议问题，科学实事、概念、原理及方法是从不完善到完善的历程。如《光》的单元（教科版五年级上册），孩子通过科技史了解“人是如何看见物体的？”理解科学知识并不是一成不变的，科学家也会提出错误的理论，科学理论是需经过历代科学家不断探索创新、摈弃错误才形成。科学知识会随着历史时间不断完善。同时孩子能感受科学家合理怀疑、不懈努力求真的态度，从而提高对科学本质的理解。科学教育专家马修斯（M.R.Matthews）“学习科学史、科学哲学、科学社会学的相关知识本身就是追问科学本质的一个侧面”。
（三）促进科学概念建立
合理的科学学习过程，应该让孩子从科技史的角度了解当前我们所知的科学知识是如何发展形成的，而不仅告诉孩子什么是正确的科学知识。在设计实验前先与孩子回顾科学家实验的故事，完整呈现科学家曾对问题的争论、质疑，从中感受其严密的逻辑思维能力，有利教师说服孩子放弃错误概念，自主建立科学概念。例如，两千多年前，亚里斯多德认为，物体下落的快慢由它的重量决定，当时不少人对此怀疑，但不敢触犯当时宗教笃信的亚里斯多德的教义。一千多年后伽利略重做了这个实验，矛盾的实验结果证伪了亚里斯多德的结论。随着实验仪器的发展，对这个实验新的探索还在进行。通过这个经典的实验故事，让孩子从生活经验出发,在发掘、比较相似概念的基础上,促使孩子前概念发生转变。
（四）感受浓郁人文内涵
奇妙、生动、有趣的科技史充满了科学家对世界的探索和认识，符合孩子渴望了解世界的心理需求，深受孩子们的喜爱。科技史的学习能够让孩子们理解科学发展是与社会需求紧密相关的，从中领悟到构成公民修养的东西，例如当孩子们知道著名科学家都犯过观察上的错误故事后，对今后养成尊重实事、实事求是、亲自动手做一做、科学需要验证等的态度是非常有利的。通过了解科学研究成果可能给人类生存和社会带来负面作用，可以培养学生的社会责任心；通过科学家的故事，培养孩子们热爱自然、坚持不懈等品质。[4]体会科学中深刻地人文内涵。
二科技史在科学教学的运用
科技史在小学科学课程中主要以“隐形课程”镶嵌出现，教学中，科技史材料的选择要注意简单、生动、有趣，教学形式可多元化，采取讲故事的形式为主要[5]。其教学模式的程序可采用：提出问题、引出观念、学习历史、设计实验、呈现科学观念和实验检验、总结与评价[6]。
（一）扣人心弦的科技史，诱发孩子的认知冲突
精心设计将科技史实的小故事融入课堂的教学讨论之中并提出问题，进而激发学生对科学的好奇心与学习兴趣。如选择重要、有趣、或特有的科学案例为切入点。孩子学完光的反射后，在学习《光与热》（教科版五年级上册）中，为了引发思维冲突，设计对立的双方，组织成扣人心弦的故事：阿基米德的晚年，他的家乡叙拉古城被卷入罗马与迦太基的战争，罗马军队的船队来进攻，可是此时叙拉古城的青壮丁们都到前线去了，城里只剩下老人、妇女和孩子。情况十分危急,怎么办呢？在生死存亡之际，如果你是指挥者，你能想出什么办法？阿基米德为保卫国家想出什么办法阻止罗马军队入侵？你认为他的办法可行吗？我们能否来验证这个方法是否可行？罗马军队指挥官会是怎样想的？一系列的思考让孩子化解了由故事而引起的冲突。
（二）科技史与探究学习的镶嵌，使教学具备重演性
假如科学课堂的目的是激发学生对科学探究过程的理解，则科学史是其中的重要因素。[7]亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。[8]科学史充满了科学家探索自然的思考与实践，是人类智慧的结晶。学生从教科书中获得的知识始终不够完善，要想深入了解其内涵，还须躬身实践。科学探究融入科学史，使教育重演性具有重要的意义。[9]例如：《摆的研究》（教科版五年级下册）是一个经典的探究性课题，在科学史上，伽利略发现摆的等时性，惠更斯利用摆的等时性原理发明了摆钟的经典故事，如何把这一历史事件镶嵌入这一探究教学主题？教学时提出：摆的摆动快慢和什么有关呢？伽利略关于这一现象如何思考与实验的？我们如何设计实验并进行比较？实验中应该注意什么问题？我们学到什么科学知识？从中感受科学家思维严密和逻辑推理。正是由于伽利略这一伟大发现，人类才有了准确计时的工具——摆钟。课后，让学生通过网络、查阅书籍等方法进一步认识伽利略，充分感受科学家不迷信权威、敢于创新的科学态度。经过上述活动，学生不仅获得科学知识，还能提高对科学探究的理解。
（三）科技史融入技术与工程领域教学
科技史融入技术与工程领域教学。能更进一步的引导孩子探索与了解科学技术与社会间的关系。不仅可了解到产品产生的历程，更能体会科技的发展历程中所蕴含的经验内涵，这正是符合科技教育中所强调的了解科学的本质、培养批判性思考能力、及问题解決的能力。如望远镜和天文望远镜是人类智慧的结晶。正是天文望远镜的出现揭开了科技发展的新篇章。四百多年前，荷兰眼镜商的儿子摆弄两个镜片，发现当两个镜片位置合适的时候，远处的物体好像拉近了许多，望远镜在这样偶然的玩耍中发现了，这样重大的发明是一个孩子发现的！更能激发了孩子创造的欲望。对学生也更有直接的教育意义。教学时，老师激发学生，你手中也有这样的两种镜片，你能否找到这样合适的位置，独立发现望远镜的结构？学习结束时继续追问，你认为这个故事主要在告诉我们什么道理？你认为望远镜的发明对人类有何贡献与影响？这样的教学帮助学生形成主要概念，很好的达到了学习目的。
（四）倡导广泛科技史阅读
“读史使人明智”[10]。“通过检索、阅读各种资料、分析工程师和发明家的研究过程，如爱迪生发明电灯灯丝的探索过程，体会设计和发明离不开创新的勇气、坚强的毅力和持续的努力”[11]教师可根据孩子的不同心理发展阶段给予科技史读物的指导，填补课堂教学不足和发挥学生特长。如望远镜的发明史中，教师也可以采用擂台赛的形式教学，课前布置学生查找阅读资料，引导学生利用搜集信息量参与竞赛。这样的教学形式不仅可以培养学生良好的阅读习惯，还能让孩子在脑海中重现科学家的探索方式，真切体会科学家理性的科学态度及为追求真理坚持不懈的精神。
（五）积极开发各种教学资源，形式多样地进行科技史渗透
利用文化墙、黑板报、手抄报等形式传播科技史知识，营造良好的科学氛围。播放有关科学创造和科学家精彩有趣故事影片如《牛顿探索》《阿基米德的秘密》《伽利略:为真理而战》等，向孩子展示伟大科学家的人生轨迹和追求真理的道路。也可充分利用校外资源，如博物馆、科技馆等，进一步扩展学生的视野。各电视频道有许多科技类内容，如央视《加油！向未来！》里有许多经典的实验重演，由名人参与科普传播，更会引起孩子热爱科学、学习科学的兴趣。总之，科学教师应充分认识科技史在小学科学教育中的价值，注意挖掘科技史中的教学内容，使科技史融入科学教学是一汪永不枯竭的清泉，担当起是科学教学中重要角色。
作者:罗敏玲 单位:广西师范学院初等教育学院
