基于科学精神培养的小学科学课程育人价值探究

摘要：培养小学生的科学精神，是实现小学科学课程育人价值的重要实施路径。教师应该以问题为引绳，培养学生的质疑精神；以观察法为学习手段，培养学生的实证精神；以失败为契机，培养学生的探索精神；以认知冲突为起点，培养学生的创新精神；以合作学习模式为依托，培养学生的协作精神；以科学家为榜样，培养学生的奉献精神。关键词：小学科学；育人价值；科学精神；质疑精神培养小学生的科学精神，是实现小学科学课程育人价值的重要实施路径。科学精神是人们在长期的科学实践活动中形成的共同信念、价值标准和行为规范，它具有丰富的内涵，包括质疑精神、实证精神、探索精神、创新精神、协作精神和奉献精神等。为了实现小学科学课程的育人价值，教师要以问题为引绳，以观察法为学习手段，以失败为契机，以认知冲突为起点，以合作学习模式为依托，以科学家为榜样，不断探究小学生科学精神的培养策略。一、以问题为引绳，培养学生的质疑精神质疑是科学发展的原动力，没有质疑精神，科学研究将寸步难行，如果科学家们仅仅停留在对当前现象的认知，而不曾思考产生这种现象的原因，那么“万有引力”将永不会被发现。教师教授科学知识的目的是引导学生更好地了解客观世界，帮助他们更好地捕捉和理解生活中的科学现象。在小学科学教学中，教师要注意旁征博引，利用与科学知识相关的生活事实创设情境，以激发学生的兴趣，唤起他们的原有认知与生活体验，从而引导他们提出问题，培养其质疑精神。例如，冬天用手摸户外的金属比摸木块感到更冷；夏天人们大多穿浅颜色的衣服，冬天人们大多穿深颜色的衣服；夏天从冰箱中拿出的饮料瓶上会冒“水珠”……这些事例都是学生在生活中常见的，当教师在课堂上从科学的角度将这些现象再现在学生面前时，就会激发他们探究学习的兴趣，引发质疑，进而引导他们主动对问题进行深层次的探究。因此，教师要从生活事实出发，引导学生从科学的角度发现并提出问题。教师创设的问题情境，要能够引发学生对问题的主动思考，潜移默化地培养学生的问题意识，激发他们的质疑精神，进而加深学生对知识内容的深层理解，促进学生学习能力与质疑素养的提升。二、以观察法为学习手段，培养学生的实证精神观察法是指学生能够根据一定的研究目的和观察表格，用自己的眼睛、耳朵等感觉器官在辅助工具的帮助下直接感受被研究的物体，从而形成直接的观察结论的学习方法。观察法可以让学生用自己的感官去直接观察被研究的物体，有助于扩大学生对被研究物体的感性认识，增强学生的真实学习体验。科学课堂上，教师可以依据观察对象的不同，选择相应的观察方法。科学观察的对象可以是静止物体（如金属），可以是微生物（如细菌等），可以是瞬时的变化现象（如火柴的燃烧、蜡烛的燃烧熄灭等），也可以是长期的变化现象（如种子萌发过程）。“种子的萌发过程”的实验观察对学生来说是一场积日累月的磨砺，学生唯有具备严谨细致和一丝不苟的科学实证精神，才能顺利完成长达数月的“种子生长日记”的观察、测量和记录。在探究蜡烛的瞬时变化时，教师先提出“当蜡烛置于加热容器中加热时，蜡块的改变是什么？”“冷却后又有什么改变？”等问题，引导学生有针对性地观察蜡烛在燃烧前后的变化，然后，指导学生使用合适的语言去客观地概括物体燃烧的特征，如燃烧的火柴出现发光、冒烟、产生热量和白色粉末等。科学的实证精神，要求必须还原事物的原本面目，不可以修饰或伪造观察到的事物现象。科学学习可以有想象的空间，但必须是在客观理性的前提下进行的想象。教师应引导学生在概括事实时尽可能不用“大概”“好像”等不确切的语言，若无明确的判断，应该让学生多次观察，使其最终得到比较统一确认的观察结论。通过严谨规范的观察和分析过程，学生可逐渐形成求真务实、追求真理的科学态度。三、以失败为契机，培养学生的探索精神在科学实验课堂上，学生在独立操作时往往会出现不符合预期的实验结果。但即使是失败的实验，也具有很大的教育价值，是帮助学生形成科学探索精神的良好契机。科学课堂上，教师应该以失败的实验操作为契机，尽可能多地为学生提供亲身指导以及自我探索纠错的机会，为学生探索精神的培养创造机会。以“空气占据空间吗？”的实验探究为例，在具体的实验操作中，学生经常会因为操作不规范而影响实验的效果。失败的实验几乎是每一个科学实验都会经历的过程，教师只有以失败的实验为契机对学生进行科学探索精神的教育，鼓励学生从失败的实验中吸取经验，总结教训，思考如何改进实验，才能够保障实验的顺利进行。在实验探究中，学生经历了以下五个过程：第一，在实验中先将餐巾纸揉成一团，放入杯子底部；第二，将杯子垂直缓慢地放入水槽；第三，缓慢地将杯子沿垂直方向拿出，用纸巾将杯口的水擦拭干净，取出餐巾纸，观察实验现象；第四，再将餐巾纸放入杯中，垂直放入水槽中，缓慢地倾斜杯子，观察现象；第五，取出杯子，观察餐巾纸的情况。在实验中，学生真正体验到科学探索的过程就是一个历经从失败中总结经验，不断尝试才能够最终获得成功的过程，从而培养科学探索的精神，形成不畏困难的品质。以失败为契机培养学生的探索精神是一个非常有效的方法，可以帮助学生了解科学实验的过程和原理，培养他们的自信心和决心，以及学习如何面对失败，并从中学习和成长。四、以认知冲突为起点，培养学生的创新精神创设认知冲突有利于激发学生的创新精神。真正的科学学习不应以实践结论的简单统一为目标，而应关注学生内在认知冲突的构建，以激发学生主动思考，自主构建意义学习，培养其创新精神。例如，在完成“遗传与变异”的教学后，教师可以在班级内开展一个小型科学研讨会议：提出“新型草莓个头大、营养成分多”“经生长激素处理的奶牛产奶更多”等观点后，鼓励学生说说自己的看法。在学生竞相研讨的过程中，他们能够以认知冲突为起点，以理性存疑的态度去观察和了解新事物，潜移默化地完成“生物变异优缺点”知识点的建构。教师应该以那些能够引起学生广泛参与讨论的问题的共性特征，并以此为切入点为学生解决认知冲突，形成真正意义上的学习，培养学生的创新精神。对客观现象存在的原因及意义的探究，能够唤起学生内在的认知冲突，激发他们有逻辑地思考、有条理地表达，不断促使其科学创新精神的形成和发展。培养学生的创新精神，需要不断拓宽学生的认知领域，引导学生突破原有思维模式，使其在探索解决问题的多种方法和途径的思维活动中逐渐形成新的认知。在教师的引导和帮助下，学生经历由感性认识上升到理性认知的过程，思维能力能得到大幅提升，科学创新精神的培养能得到有效激发。五、以合作学习模式为依托，培养学生的协作精神合作学习模式是指为了完成共同的学习任务和学习目标，学生以小组为单位进行分工明确、责任到人的互助式学习模式。协作精神是团队为了解决问题，充分利用每个队员的知识和技能进行协同合作，以发挥出团队最大工作效率的能力。合作学习模式是科学实验课堂的基本教学方式，有助于提高实验学习的效率，增强学生之间的沟通与协作能力，是培养学生协作精神的有效形式。例如，教科版科学教材五年级上册“用水计量时间”一课，需要分别测量200毫升水流出50毫升、100毫升和150毫升所用的时间。为了更好地完成实验，小组内人员就需要分工协作。操作员负责控制200毫升水的流出；计时员负责喊开始的指令并用秒表计时；观察员负责观察下面量杯内的水量并要适时喊停止的指令；记录员负责记录所用的时间。实验前，小组成员要共同协作自制漏杯并将支架搭好，在支架的上端放上漏杯，并在漏杯的正下方放置量杯。实验时，操作员用手堵住漏杯的漏水孔后，向漏杯内加入200毫升的水。当计时员发出“开始”的指令时，操作员要立即将堵在漏水孔的手放开，让漏杯中的水流入量杯，同时计时员开始计时。观察员则需要认真观察量杯内水位的变化，当水位到达规定位置时要立刻发出“停止”的指令，此时，操作员要立即用手堵住漏水孔，计时员同时停表并报出用时，记录员随即将时间记录下来。为了完成实验目标，小组成员要通力合作，反复多次地去完成这样的实验操作。上述实验操作过程中，需要每个组员都具有合作意识和协作精神，小组内成员只有责任到人，分工明确，互相协作，才能保证实验的顺利进行，确保实验结果的准确性。实验教学是小学科学课堂教学的重要组成部分，合作学习模式则是实验教学的主要实施方法。这种合作学习模式能够提高学生学习能力和效率，使他们在互助学习中逐渐培养合作意识和协作精神。六、以科学家为榜样，培养学生的奉献精神科学技术的发展和进步离不开科学家胸怀大我、牺牲小我的奉献精神。教师应引导学生以科学家为榜样，树立奉献精神。在学习“杂交水稻之父”袁隆平的生平时，教师要着重强调是袁隆平在村野稻田间数十年的躬身研究，才使得世界水稻增产，解决了全世界几亿人的温饱问题。在学习生物学家珍妮·古道尔的故事时，教师要引导学生学习她为了观察和研究黑猩猩，敢于放弃优越生活，只身前往非洲丛林，并为此奉献了自己宝贵的三十年青春的精神。通过这些教育，教师可以帮助学生树立正确的世界观