文化自信背景下的小学科学教育——以六上《科技改变生活》的教学为例

徐 杰

【教学内容】

苏教版《科学》六上第5 单元《科技改变生活》，旨在让学生认识到中华传统文化中汲取的优秀科学技术，一直在影响和改变着人们的生产生活。该内容由以下三个部分组成。

第一部分：读中悟——“与节气同行”。二十四节气有着其独特的含义，深刻浸润古人的衣食住行等行为观念和思想文化。阅读这部分内容，让学生感悟古人对自然的深入观察、科学分析，以及如何依据物候期的规律，在组织安排播种、收获、储藏等农事活动的基础上，理解二十四节气蕴含的“中国智慧”。

第二部分：思中创——“创研究方法”。明代医药学家李时珍结合自己的经验、体验，加工、梳理、撰写了药物学著作《本草纲目》，其中关于植物的分类方法比瑞典科学家林奈提出的植物分类法早157 年。我国现代气象科学的奠基人竺可桢，借助中国古代珍贵的文史资料和丰富的诗词歌赋，结合中国传统史论的研究，得到气候几千年的波动变迁论断，与当时西方一流的研究机构用科学的方法测得的结果大致吻合。这些研究都是立足中国传统文化的研究。

第三部分：做中学——“写科技成果”。特别是新中国成立后，涌现出了大批有才干、有抱负、怀揣家国情怀的科学家，他们在祖国需要的时候，果断放弃了国外优越的生活条件和良好的研究环境，回到祖国，为我国的各项事业作出了不可估量的贡献。他们都是把科创成果写在中国大地上的崇高典范。

【教学理念及目标】

在小学科学教育中，非常有必要探索、厚植科技报国的家国情怀、不忘初心的使命担当以及勇攀科学高峰的责任心、使命感。将《科技改变生活》中的这些内容融入相对应的科学教育教学之中，不仅能够落实好课程目标，也能很好地培塑文化自信。因此，我们要精准提炼中华优秀传统文化与学生之间的契合点，进行适度的拓展、延伸，灵活运用现实生活中典型的案例、有趣的事件等，使它们成为教育资源、学习资源，从而促进学生科学素养的提高、发展，收获文化自信。

【教学过程及意图】

一、启发谈话，导出主题

师：知识就是力量，这是众所周知的道理。我国古代的劳动人民也深深地明白这个道理，他们知道如何根据二十四节气和相应的动植物现象去安排播种、收获、储藏等农事活动。找一找，“与节气同行”中有哪些相关内容？

出示课件：古语“顺时而生，候时而行”是指植物在漫长的进化中与气候形成一种相互适应，这就是物候期。

师：立春时，我们在农耕园里，除了番茄、菠菜还可以种下哪些果蔬？你还知道哪些具体的农事活动体现了这个物候规律？

师：在中华优秀传统文化中，不仅有二十四节气的内容，还有许多科学故事也能够使我们获得前行的力量。

出示课件：诺贝尔医学奖获得者屠呦呦从中医古籍中得到启迪，发现青蒿的秘密，终于在数百次的实验后，发现抗疟有效提取物。唐代诗人张若虚在《春江花月夜》中写道：“春江潮水连海平，海上明月共潮生。滟滟随波千万里，何处春江无月明。”他用“中国式文学”表达地球引力规律。

【设计意图】二十四节气是中国古代劳动人民在实践中创造出来的科学文化遗产，这个科学文化遗产被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。通过领悟“与节气同行”，有助于学生对这些知识点进行回顾和梳理，既让学生记住自己的“根”和“血脉”，又播撒了文化自信的种子。

二、科学思维，关注方法

出示课件：思维是地球上最美丽的花朵。地质学家李四光就是这样一位思想者，他从力学的角度研究地壳运动现象，探索地质运动与矿产分布规律，特别是新华夏构造体系的观点，在对照之前的“海底腐泥起源说”之后，打破了“中国贫油论”，为中国的石油开采建立了不可磨灭的功勋。

师：可见，“比较”就是一种重要的、被广泛使用的科学方法。你还知道哪些科学思维的重要方法吗？

师：“分类”也是一种非常重要的科学方法。它能使表面上杂乱无章的、参差不齐的世界变得井然有序、有条有理。在明代，医药学家李时珍最早创造植物分类法，这在当时世界上是最先进的分类法，比西方科学家提出的植物分类法早157年。

出示课件：公元前256 年，战国时期修建都江堰水利工程，古人充分利用地形地貌和水流方向等特点，创建出一项史诗级的水利工程。

师：这是古人巧妙地利用逆向工程思维的成果，这种逆向设计的工程思维也很重要。你们还能再举例说明吗？

【设计意图】如今的科学教育教学活动中，“重活动，轻思维”的现象突出，教给学生科学思维的方法，有助于学生对科学知识的学习、理解，还有利于学生将与生俱来的探究天性提升到科学思维的水平，最重要的是学会了用思辨的眼光去看待世界和解释世界。结合中华传统文化中先进的科学思维方法，亲身经历思维生长的过程，在这种不断萌发、生长、繁殖的循环中，学生更加能够感受到科技发展中的“中国智慧”。

三、科学故事，收获自信

出示课件：科学精神是人类文明的崇高精神。FAST 工程首席科学家、“天眼之父”南仁东和年轻人一起，在没有路的贵州大山里用十多年的时间实地考察、对比了300 多个洼地，最终确定了建造500 米口径球面射电望远镜的理想台址。

师：南仁东倾其一生将精力献给了天文事业，用生命书写了“中国天眼”的华丽篇章，诠释了用有限的生命无限地为了祖国、为了天文事业而奋斗终身的誓愿。

出示课件：“杂交水稻之父”袁隆平解决了中国人的吃饭问题。他曾说“造福世界人民是我的毕生愿望之一”。复旦大学教授、著名植物学家钟扬也是这样一个人，他带领团队收集了上千种植物的4000 万颗种子，他们自己也是追梦的“种子”……

师：接下来，也请大家把课前收集到的资料一起交流、分享。

【设计意图】充分利用典型的、鲜活的、重要的科学家事迹，加深学生的理解与感悟，更有助于科学本质观的形成和发展，这是文化自信的又一体现。2023 年7 月20 日，习近平在给“科学与中国”院士专家代表的回信中，也表达了传播科学故事，为推进中国式现代化不断作出新贡献的指示要求。

【教学反思】

习近平总书记指出，青少年阶段是人生的“拔节孕穗期”。这就要求科学教师要抓住青少年阶段这一关键期，扎实做好文化自信背景下的小学科学教育教学。

一是逐步细化，用科学阅读培育文化自信。传统文化虽然与当下的生活仍然具有紧密的内在联系，但无论是具体内涵还是呈现方式都发生了不小的变化。学习“与节气同行”，阅读有关气象、物候与农耕的关系等节气知识，组织学生查阅文献，以小组分享的方式对相关的内容进行研讨、交流，把这些基础的、广泛的、深厚的科学火种播撒在学生的心中，让科学之光在中华大地上绽放。

二是聚焦典型，用技术辅助培育文化自信。依循学生的认知规律，选择相对感性的、鲜明的、具体的中华优秀传统文化，如中国古代的“四大发明”为世界科技发展作出了贡献，结合AR、VR、CAD 以及3D 环视技术，更好地拉近了学生与各种中华优秀传统文化产物间的距离，更好地感受各种新技术、新产品给中华优秀传统文化产物带来的视觉上与情感上的冲击。通过现代化信息技术手段的运用，丰富了科学教育教学的直观性、趣味性，帮助学生对中华优秀传统文化产物形成更加鲜活直观的认知，增强文化自信。

三是拓展整合，用优化创新培育文化自信。创造性地使用教材就应该把中华优秀传统文化与科学教育进行整合、重组、优化，教师作为课堂教学的组织者和引领者，对教材中未曾描述的科学事件、科学进展的细节进行补充，将其以更加丰满的形象展示出来，帮助学生更加准确地理解科学发展的过程，更好地感受科学文化带来的认知与情感上的碰撞。例如，教学“养蚕缫丝”这个单元时，我们指导学生观察蚕、饲养蚕，进行了缫丝、织布等跨学科的拓展性实践活动。学生不仅学会了缫丝的方法和技巧，还了解了缫丝技术起源于我国，激起了学生探寻我国传统文化之源的饱满热情、高昂斗志。

四是注重实践，用活化物化培育文化自信。我们追寻二十四节气的步伐，与学生共享有关气象、物候与农耕、农时、农作关系的节气知识。惊蛰时，我们专门开展了科学达人展示之惊蛰活动，借助科学实验让学生感受到“惊蛰一声雷，万物复苏生”的特点。春分时，我们以“用什么材料能帮助鸡蛋又快又好地立起来”为主题，让学生亲历“问题—假设—验证—证实”的研究方法与研究过程。按照此步骤，学生尝试把鸡蛋竖起来，在竖起鸡蛋的那一刻，学生的脸上洋溢着笑容，充满着自信。我们组织学生一起录制传统文化中的科学实验小视频，并讲解其科学原理，小视频在校园网络平台进行播放，既丰富了学生的学习生活，又起到了巩固科学知识、激起创新热情的作用。

五是凸显人文，用欣赏品鉴培育文化自信。很多优秀的中华传统文化都蕴藏厚实而清晰的科学性和人文性特征。我国古代对潮汐的了解和认识都比欧洲早，西汉文学家枚乘的《七发》所描写的观潮时间与现在的“钱塘观潮”时间基本一致。另外，中国人对潮汐的兴趣不仅限于文学领域。为了准确掌握某个朔望月中每日的潮汐时刻，中国古人还运用天文历算法，以图表的形式直观呈现潮汐规律，潮汐表也是中国古代传统科学技术重大创造发明之一。学生在丰富人文科学的同时，也充分感受到自然科学的力量，从而坚定了自身的文化自信。

综上所述，我们在小学科学教育教学活动中融入中华优秀传统文化，让科学教育有了“中国底色”。在这样的背景下，我们才能培养出更多的为中华民族伟大复兴而努力奋斗的建设者和接班人！