[摘要]科學史是培養小學生科學素養的主要學習資源。小學階段科學素養的培養不僅僅限于 “科學”課程。科學史融入小學課程要避免非科學的簡化史，注重體驗，讓歷史動起來，重視技術史的學習。教師要做好科學素養、教學能力和心理學測評方法等方面的準備。
[關鍵詞]科學史；小學課程；融人；體驗[中圖分類號]g65 [文獻標識碼]a [文章編號]1671—6493(2011)04—0080-05科學史融人中小學教育，提高未來公民的科學素養是一個傳統而又不斷變化的課題。目前大陸中學階段的科學史融入教育以科學課程做得較深入，“科學”(7—9年級)課程標準具體提出融入的五種方式，也出現了一些具體的教學模式設計，但是還缺乏系統 、長期和各學科的實證研究。小學科學史的教育較多還停留在提高學生學習興趣 ，輔助知識點的學習等層面上。筆者就此擬對科學史融入小學課程提出課程的選擇、實施和教師的準備等方面建議 。
科學史走進小學的意義二戰以后 ，科學素養逐漸成為公民教育中科學教育的主要 目標 。科學素養 (scientiifcliteracy)是融科學知識、科學方法、科學態度、科學價值觀等多種因素為一體的復合概念，是一個人整體素質 中重要的組成部 分。個人早期確立起 的對科學 的興趣 、態度 ，對其成年時在科學素養方面所能達到的境界有決定性 的影響。在小學 ，科學教育的主要起步階段 (國外較為正式 的科學教育 已經從 幼兒園大班開始)，對科學與人文的融合、科學的人性化如果有很好的理解的開端 ，對孩子們一生的科學精神和科學態度形成將有奠基性的影響。
學習科學史有兩層意義 。一是科學 自身的，包括科學發展的過程性、積累性和可修正性。另一層意義是人文的，能夠讓孩子們理解近代科學發展史與社會需求緊密相關的，從中領悟一些構成人的修養的東西 ⅲ。對于小學科學教育而言，后者具有更基本、更普遍的教育意義。了解科學技術發展過程 中的那些困難和挫折 ，對他們培養實證精神 ，不浮躁、克服困難有一定的榜樣和激勵作用。了解科學技術的主要發展史中那些改變了社會生活的歷史事件，可以使小學生體會到科學與生活的結合如此緊密 ，科學技術的發展影響著社會 的方方面面，正確的科學決策對社會和環境的影響巨大等等 ，自然而然地重視學習科學技術，逐漸培養社會參與感和責任感。
現狀當前我國的小學課程與科學史的關聯度 ，主要體現在以下四個方面：一，科學史在小學各科課程的融入 渠道仍 以教材 和教輔 閱讀材 料為 主。二，“科學”對科學史的關注度在小學各科課程中最大。三，小學各科的課程標準 、課程指導綱要中科學史方面的教學支持不夠，沒有介紹主要的科學史教學策略。以 “科學” (3—6年級)課程標準為例，對科學史的要求主要表現在情感態度價值觀方面。在情感態度與價值觀內容標準中， “對待科學”這點的具體內容標準有 ：“認識到科學是不斷第 4期 林海燕：科學史融人小學課程的研究 83可以多學習和分析 國外這方面的先進教育經驗 ，把東西方技術史中適合小學生學習、體驗的內容好好設計成課程 內容、學習和動手體驗的資源，為公民科學素養中薄弱環節做好基礎性的教育工作。
課程效能的關鍵因素(一 )教師 自身科學素養是最根本 的影響因素效能，達到系統 目標的程度 。影響科學史融入小學課程效能的關鍵 因素還是課程的實施者教師。
個世紀以來，現代科學已經在中國古老的大地上結出了輝煌的科技文明之果 ，但是中國科學和科學教育在 21世紀的進一 步發展還面臨著 巨大挑 戰。
正如中國科學院院長路甬祥所指出的那樣，“現代科學精神還沒有在中國扎根”。公民乃至教師的科學素養仍然不容樂觀。從一定的意義上來說，教師是否具備當代科學精神，是否理解科學本質，是關系到全體公民科學素養高低的根本性問題。小學所有教師 (不僅僅是科學教師 ) 自身的科 學素養對其教學和日常工作、生活決策有很大的影響。其科學素養的養成一是要靠職前教育，更主要的要靠自己終身主動的學習 ，汲取各種載體和渠道帶來的科學營養。
(二)教師駕馭科 學史題 材 的能力影 響融人效能美國 《科學素養的基準》一書中為何不強調用簡化的科學史作為小學教育 的素材 ，主要原因是擔心沒有很好地處理歷史素材，扭 曲和曲解科學史素材細節中的科學精神涵義。確實，教師如何駕馭hps教育素材，對其自身理解科學素材、自身科學素養是一個很大的考驗。即使教材和教學資源齊備 ，不 同的取舍傾 向、教學指導中的實踐也可以區分出哪些教師真正樹立起求真務實的科學精神 ，真正理解和領會科學探究的內涵和意義，哪些教師對科學精神、科學價值觀的學習只停留在表面。哪些知識的學習可以超越知識本身的價值，同樣的素材不 同的教學和學習方式效果也是不盡相 同的。例如：如展示月相的變化是一回事 ，讓孩子們連續觀察并記錄 28天左右的月相是另一回事。后者給予兒童更多也更重要 的東西，如 ：堅持性 、客觀性 、認真、嚴謹 。
不少專家針對科學教育的實際情況，提出幾種主要的科學史模式：馬修斯的適度模式、孟克和奧斯本的融合模式、互動式歷史小故事模式、動手做模式等。1994年澳大利亞科學哲學教授邁克爾 ·馬修斯 (michaclr．matthews)認為應 當把科 學史的教育 目標限制在讓師范生或教師了解課堂上出現的有關認識論和科學本質的問題范圍內。對課程中的認識論和科學本質知識，要提出：“知識什么意思?如何知道的?”之類 的問題，做初步 的哲學分析以使師范生或教師更好地理解科學史中所蘊含的獨特經驗和概念問題，同時，這種方法也在一般意義上促進 了批判性 思維和反省思維 j。在小學 的高年級實施這種方法有一定的效果。1997年，英國倫 敦 大 學 皇 家 學 院 的科 學 教 育 者 孟 克(m．monk)和奧斯本 (j．osborne)在總結歷史經驗與教訓的基礎上，結合當前關于科學課程改革的新觀點 (如建構主義學習觀)，提出科學史教學模式。這一模式假設學習的課題是科學史上某一科學家曾經研究過的 自然現象，當前國內有一些科學教育工作者依此設計了的初中科學 “神奇的激素”、“光合作用發現過程”和 “自由落體運動”等教學模式 j。但 在小學 階段 鮮見類似教 學模式 實例。
高年級的主題式教學，可以采用這種孟克和奧斯本的融合模式進行科學史教學設計 ，選擇的主題仍要挑選科學史上某一科學家曾經研究過的自然現象，學習的難度、科學概念的數 目要有所控制，但是方法是一致的。希望通過研究，對科學史走進小學課堂探索出一種切合實際的有效教學模式。
(三 )教師必須掌握有效 的測評方法科學史的學習評價內容包括科學史的史實、科學本質的理解 、科學研究的主要途徑、科學共同體的作用等。科學史的學習影響了學生精神、方法層面的養成 ，人的價值觀、情感態度方面有表現反映在行為之 中，因此 ，單純的卷面測試往往無法真正反映學生 的 “本我” 的變化 j。觀察法 目前是 比較好 的測評方式 。例如結合錄像 ，學生熟悉 的教師在觀察小學生科學史學習前后對科學探究、科學合作以及學習小組的成長自我反饋中記錄學生的變化，進行科學態度、科學本質理解和體會的測評，以期爭取取得客觀地評價 ，但在班級集體教學中著實不易，教師的工作量大，難免以偏概全。教師還需多學 習、掌握 心理 學的一些 方法，例如科 學興趣、科學精神的投射分析。常規考查工作，如佚事記錄、教學 日記、行為核查等 ，兼顧學生互評和 自評也是有效的測評方式u 。82 集美大學學報 第 12卷限制，把課堂學習延伸到課外。科學閱讀可以幫助兒童構建大觀點 (bigidea)——學科的重要思想 ，這一構建過程是連續 、漸進的，小學科學教育不能完成這一構建，但所指向的是這些大觀點。科學閱讀可以幫助兒童認識科學與社會生活的息息相關 ，幫助兒童學會從科學的視角分析問題，幫助兒童理解科學家的工作hj。
科學閱讀可以一定程度彌補低幼兒童的科學教育缺失。由于上世紀末大陸的基礎教育課程改革將小學 “科學”課程放在 3—6年級才開設 ，學前到小學低年級的科學教育實際上成為一個空白段，從兒童的學習能力和學 習需求看 ，這是很不合理的。
科學閱讀可以提供低幼兒童的一個 自由、寬松的科學學習渠道，繪本是一種非 常受歡迎 的閱讀文本 ，并將愈來愈受到歡 迎。對低幼兒童科學繪本 的推廣 ，亞洲地區以 日本做得最好 ，臺灣和韓國也開始跟進 ，近年來在大陸城市知識階層較受歡迎 ，以引進翻譯為主，出版的類型中，科學和自然的繪本較少。希望教師和家長 以及出版行業能加大科學閱讀的推廣力度，培養孩子終身科學閱讀習慣 。
(三)課程內容要避免非科學的簡化史歷史為理解 “科學工作是怎樣進行 的”提供通道。美國科學促進協會著的 《科學素養 的基準》并不主張學生們學習某種簡化的科學史 ，它認為簡化的科學史可能會將科學與歷史都攪亂了，使深入學習變得更加 困難 j。但也認 為教師 和研 究人員仍可繼續合作某種簡化的科學故事對于學生的理解有幫助，并從中受益。確實，非科學的簡化史、片面強調 “靈機一動 ”的發 明創造史 ，往往 給小 學生帶來科學不嚴肅的錯誤印象。怎樣展現歷史?為了幫助學生更好地理解這一切 ，就要有合適的學習教材。在教學中有必要用翔實的傳記、參考書和影片來研究歷史上的實例，用各種信息展現方式來幫助科學史的學習。課程內容要注意區分科學史故事的傳奇性和科學性的區分。如果把牛頓從蘋果落地發現萬有引力等類似的故事當成科學發現的典型過程，忽視故事后面的科學家長期觀察、思考、探究所付出的勞動和知識積累，科學家對真理追求的孜孜不倦精神，甚至會給神秘主義和偽科學培育適宜的土壤 。
(四)課程實施注重體驗 ，讓歷史動起來僅僅是 “讀” 了科學 ，歷史描述 的如果是他們不熟悉的事物或者是他們不關心的事物，例如風車產生地點這一事實對孩子們來說沒有很大意義。
經歷是關鍵的因素。對兒童學習的研究揭示了這樣一個事實：當孩子們沒有親身經歷在學校所學的事物時 ，課程想要傳授 的知識往往對他們毫無意義。
兒童迫切需要親身體驗的部分原因在于今天的孩子在成長的過程中越來越遠離自然界。感性體驗的缺乏意味著孩子們缺少對世界進行感知的資源，這與前幾代人的情形截然不同。現在的孩子們也帶著很多知識來到學校并帶著大量的圖像、事實和幻想。
但孩子們深深缺乏的是對世界上客觀約束以及期望與實現之間區別的內在理解 j。因此，選取合適的科學技術史題材，讓小學生進行適合他們年齡和身心發育特征的體驗性的科學技術史學習，讓書面的歷史生動起來 ，將是一種可行的學習方式。從課程內容的編排次序上看，以教育重演論為指導思想的循序漸進模式是一種較為成功的學習模式，尤其是小學階段。一方面 ，這些歷史素材符合孩子們的認知能力。另一方面，通過選用這些歷史素材，與 當時歷史條件下的社會需求 自然地結合起來。所有這些，都是為了使學習的發生，像奧蘇貝爾所稱的那樣，更加 “有意義”。如英國某小學低年級以 “古羅馬”為主題設計的系列 “綜合課”案例 ，其小學的技術教育往往學習制造盎格魯一撒克遜時代 (相當于我們的南北朝)碾玉米用的水輪機等-1jl。
我們的小學科學教育中總是有意無意地忽視 了技術教育，勞動與技術教育是小學綜合實踐活動四大學習領域之一，但是，我們習慣上仍是把 “勞動與技術”放在德育的領域中，為其服務，而忽略了技術教育對社會生活的重要性。一個從小很少玩玩具的人往往成不 了好的工程師 ，一個從小沒有勞動習慣的人很難成為熱愛創造的勞動者。技術史的學習在小學可以讓小學生感受到技術對社會生活的重要性，可以成為小學生動手體驗科學技術發展的好學習材料。在國外一些專門的科學史博物館，復制實驗成為一種很好的科學技術史學習渠道，在復制實驗過程中，可以體驗到當時科學技術的突破有多么艱辛。也可以了解當時的科學共同體研究的思路和范式，這種思維的寶貴財富由于很難在文獻和固化的成果中直接展現，往往是無法傳承和被忽略的。我國歷史中不僅形成了獨具特色的四大實用科學體系，在技術方面也很 長時間走在世界前 列，教師和社會博物館業以及青少年技術教育工作者們發展的”和 “不迷信權威”。“活動建議”方面給予的技術支持很不夠 ，簡單 的活動主題建議 ，缺少活動實施的具體建議和范例分析： “猜測 10年以后會有哪些科學新發現和技術新發 明；搜集科學技術發展史上的故事，與同學分享”。相關的 “對待科學、技術與社會的關系”方面具體的內容標準是：“用科學改善生活、關注與科學有關的社會問題和科學的雙重作用”，在具體教學實施中經常與關于科學史的學習割裂開來，或者簡單地疊加。小學教師教學輔助資料和網絡支持等教學資源中也鮮見介紹科學史教學策略，提供教學策略學習、探討的參考和范式。查閱 2000年以來 的科學史融 入小學課程案例 ，來 自第一線的教學案例發表很少 ，個別課程案例出現在一些小學 自建網站中，孤立地探討教材的執行 ，沒能從科學史深層的教育意義中挖掘教學資源和進行教學設計。四，情感態度與價值觀評價實施困難。科學史的學習評價重點應是在情感態度與價值觀方面。如小學生 “科學學習的態度”具體可以評 價他們的學習興趣是 否濃厚，學習動機是否強烈 ；能否尊重事實尊重證據 ，能否大膽想象勇于創新；是不是樂于合作與交流，樂于采納別人的意見 ，樂于改進 自己的學習或研究 ；能不能關心科學技術 ，熱心參與有關活動 ，發展對 自然和社會的關懷和責任感。有必要關注小學生的實證興趣和習慣的養成程度 ，以及主動探究和科學實驗的一些最基本的方法及手段 的規范程度。現在 ，這研究方法的養成和規范 ，在大陸的基礎教育中仍是比較薄弱的，其結果反映在不少大學生學習、研究方法不規范，這與臺灣地區及港澳教育較重視習慣的養成、方法的掌握有很大的不同。實證的精神沒有倡導、正確的科學態度沒有養成、基礎的學習和研究范式沒有規范 ，會對整個民族的社會活動和學術研究帶來 隱憂和不足。
三 科 學史 融入 小 學 課程 有效途徑及關鍵點(一)小學設置的課程均適合科學史融人小學階段科學素養的培養不僅僅 限于 “科學”課程的教與學，其他學科也是很好的培養科學素養的渠道、領域和載體。比如小學語文、歷史、社會、綜合實踐活動等課程。在小學合適的課程中融入科學史 (包括技術史 ，以下同)，追求的 目標是不生硬、師生樂意、愉快地學習。從而為科學史扎根基礎教育實際提供一種有益的教學科學研究。教育家葉瀾指出，教育科研一是要明確教育的特殊性，越是基礎教育，越要把握教育本身的規律性，否則就會脫 離底線 ，二是改變思維方法。在她看來，現在改革的基本思維方法是做加減法，但實際上我們需要 “化”。比如 ，一說加強學生實踐和創新能力的培養，就先想到開一些課程，課程可以開 ，但更重要 的是 “化 ”到里面去 ，讓知識 和技能的傳授成為培養學生智慧和動手能力的過程 】。
開發小學課程教材和教學資源時 ，要以統一的觀念和角度看待科學教育和人文教育，在不同課程的共同的教學資源方面較好地進行融人和融化，自然、妥 帖、恰切地安排科學史內容，可以為一線教師的實際教學起到基礎性的匡正和引導 ，對學生的學習也起到有力的引導。除了融人不同課程外 ，還需細致考慮學生的年齡差異安排不同學段的科學史內容，總體上高年級的教學科學史涉及較多，低年級科學社會學涉及部分要比科學史多。教材和相關學習資源的細節方面也要注意科學與性別、角色分工的潛意識暗示等等問題 。
(二)科學閱讀仍是科學史融入小學教育的良好渠道科學 閱讀 (sciencereading)是通過科學 閱讀材料，包括科普讀物、科學文章、科學童話、科學故事等，以增進科學學習。在學習內容豐富、學校課程時間有限的矛盾中，科學閱讀仍是科學史融人小學 的良好渠道 ，科學史本身就是豐富的科學閱讀素材。科學閱讀很受小學生歡迎。關于科學素養，wellington和 osborne認 為其包含兩種 觀點：其一是學習者需具備有與科學相關的說、讀、寫之能力，也就是包含科學素養基本定義中的技能、情意與溝通 。臺灣地 區 2002年 的第一次全臺灣科學教育會議 中制定 的臺灣第 一部 “科學教育 白皮 書”中也把提高科普讀物的水準、提升公民閱讀興趣作為提升大眾科學素養的基本策略。通過兒童科普讀物以及科學新聞的閱讀活動，增進學生對科學的主動學習、科學知識之理解與科學新聞的判斷，進而提升科學認識觀 以及學 習興趣 -3j。科學素養另一個衍生 的觀點指的是對于科學知識 的體認 ，包含科學素養中對科學主要概念的了解與應用。由于教材編寫篇幅 的限制、課 時的約束、教學時間的控制等，教科書編寫者和教師心有余而力不足，科學閱讀的重要性便突顯出來，科學閱讀可以不受時空的集美大學學報 第 12卷目前 ，我國大陸仍缺乏多學科、長時間、較大范 圍的科學史融人中小學課程的實證研究 ，因此鮮見本土化的小學科學史教學模式 ，課程研究需要實證 ，筆者在廈門市一所小學進行科學史融人小學五年級 “科學”上冊 的小 型實證研究 ，希望通 過研究 ，對科學史走進小學課堂摸索出一種結合實際的有效教學模式。
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