科学家精神高质量融入中小学课堂的实践探索

【关键词】科学家精神；课堂教学；高质量发展

【中图分类号】G633  【文献标志码】C  【文章编号】1005-6009（2024）03-0024-02

【作者简介】倪娟，江苏省教育科学研究院（南京，210013）基础教育研究所所长，二级研究员，教育学博士，化学博士后，南京大学、南京师范大学校外兼职博导。

科学家精神是指在科学探索中表现出的一系列品质和行为准则，包括但又不限于好奇心、批判性思维、创新能力、坚持不懈、合作精神等，这些品质不仅体现在对未知领域的探索和对已知知识的质疑中，更体现在面对挑战时的坚持和合作中。在教育领域，科学家精神被视为引导学生发现新知、挑战旧观念、勇于创新的重要精神。在基础教育改革与发展进程中，科学家精神的培养始终是中小学教育的重要议题。科学家精神不仅是科学研究的核心要素，更是现代社会所倡导的关键能力之一。

在教学实践中，如何有效融入科学家精神是一大挑战。中小学课堂中如何进行科学家精神的培养呢？《在高中生物学教学中培养学生的科学精神》一文强调，高中生物学教学的核心任务是帮助学生形成和提升科学素养，而科学精神是科学素养的重要组成部分。在生物学科学习中，学生不仅能学到自然科学知识，更重要的是通过实践活动感受科学探索的过程，培养科学态度和方法。教师需要设计富有挑战性的探究活动，激发学生的好奇心和探索欲。在生物学教学中，教师可以设置开放性问题，引导学生通过观察实验现象，提出假设，进行验证。此外，教师应鼓励学生进行批判性思考，对实验结果进行分析和讨论，培养学生的独立思考能力。在教学策略上，教师需要通过有趣的实验和问题设置吸引学生的注意力，激发他们对科学问题的兴趣和好奇心；教师需要在教学中培养学生的批判性思维，鼓励学生质疑现有知识，提升他们的批判性思维能力。這些都强调实践探索，强调学生亲身体验科学探索的过程。

综合分析专题中的各篇文章可以看出，日常在理科学科教学融入科学家精神，有以下几点注意事项。一是创设适宜的学习环境。教师营造一个开放、包容、鼓励探索的学习环境，可以让学生在实践中感受科学的魅力。二是注重探究过程而非仅仅关注结果。教学中，教师应注重学生在探索过程中体验，而非仅仅关注正确的答案。三是培养学生的自主学习能力。教师应作为引导者，帮助学生自主探索，而非简单传授知识。四是在学习方式上要更加注重合作学习。小组合作的方式有利于培养学生的团队协作能力和交流沟通能力，突出科学研究共同体的建设。五是鼓励创新和尝试。教师要鼓励学生勇于尝试，使其即使面临失败也能从中学习和成长。这些实践有助于学生科学素养的提升，同时为他们综合能力的发展提供有力支撑。

然而，如何更加深入和广泛地将这些理念融入课堂教学，依然是未来教育实践中需要探索的方向。通过创新教学方法，我们可以期待培养出更多具有科学家精神的未来社会成员。比如，有教师以“降低化学反应活化能的酶”一课为例，通过具体的生物学实验，引导学生思考酶活性与环境因素（如温度、pH值）之间的关系，鼓励学生设计实验，进行假设验证，从而深入理解科学探究的过程。这种教学方式不仅让学生了解生物学知识，更重要的是通过实验探究、数据分析等方式培养学生的科学态度和方法，有效地融入了科学家精神的教学元素。在《科学家精神观照下的物理学科教学》一文中，教师对物理学科教学进行案例分析，通过“问题化”物理实践作业设计，激发学生的好奇心和探究欲，进而引导学生自主学习和探索。学生在解决实际物理问题的过程中，不仅学习了物理知识，还提升了问题发现力、问题结构力和问题解决力，这些都是科学家精神的重要组成部分。这是将科学家精神融入物理教学。另外，跨学科教学是培养科学家精神的有效途径。教师整合不同学科的知识和方法，能让学生在更宽广的视野中探索和学习。例如，在生物学和化学结合的教学中，学生不仅学到关于生命现象的化学基础知识，还能通过实验探究深入理解科学研究的方法。跨学科教学能够提升学生的综合思维能力，培养他们在面对复杂问题时的创新能力和批判性思维。随着科技的发展，现代技术（如人工智能、大数据等）在教学中的应用也为科学家精神的培养提供了新的可能性。例如，通过数据分析软件，学生可以在物理实验中更精确地处理和分析数据，从而更深入地理解物理现象。同时，现代技术的应用也能激发学生的兴趣，促进他们在学习过程中主动探索和创新。

当然，我们需要认识到，科学家精神的培养是一个长期的过程，需要在人的终身学习过程中不断强化。基础教育阶段，教育工作者应根据学生的年龄特点和认知水平，逐步引入科学家精神的相关内容。小学阶段的重点是激发学生的好奇心和对科学的兴趣，初中和高中阶段则更多地强调科学方法的学习和应用，以及批判性思维的培养。随着教育改革的深入和改革实践的推进，科学家精神对于中小学生的全面发展至关重要。教师通过创新教学方法、跨学科教学、应用现代技术以及长期的培养策略，可以有效地激发和培养学生的科学家精神。这不仅有助于学生科学素养的提升，也能为他们未来在各个领域的创新和发展打下坚实的基础。