以人文的情怀教科学

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  科学教师常常会遇到这样一些情况:有的学生懂得控制变量能有条不紊地开展科学实验,却把金鱼从池中捞出“晒太阳”并快乐地看着金鱼死去;有的学生普遍拥有较强的个体意识,不愿束缚于教室,却把田野中刚开花的油菜大把大把采下;学生知道大气、河流、土壤正受到污染的威胁,知道一粒米、一株菜来之不易,知道能源正面临枯竭,但仍然处处可见长明灯、长转扇、剩饭剩菜……这让我们思考其背后人文精神缺失的深层原因,不解决这个问题,未来必将出现“科学危机”和“道德危机”。为此,我们成立了课题研究小组,努力实现在儿童的生命初期,就开展全面系统的科学与人文融合的教育,让儿童在人文精神的滋养下健康生长。
  一、在科学课堂教学中渗透人文精神培养
  小学科学课堂上不应只有科学探究,要尝试“科学探究”以外的更多途径,让这门课程“义理”与“情感”兼容,“智慧”和“趣味”并包,体现这门课程除求真以外求善、求美等更深远、更宽泛的价值。
  1.以科学阅读的方式渗透人文精神
  美国科学教育研究者尤尔(Larry D.Yore)指出:“阅读能力直接影响科学学习,在科学教学中,阅读也扮演着重要的角色,科学阅读能力的提升直接作用于科学成就的取得。”在科学课堂中推行科学阅读,能更好地渗透人文精神。
  苏教版科学《能源》一课,主要通过辨别生活中能量的来源,介绍能源的种类和分类,揭示可再生性能源的重要作用以及不可再生能源的枯竭危机。通过制作“小太阳能灶”或“小水车”让学生感受能源在日常生活和工业生产中的作用。教学中,我们增加了温室效应及其危害、节能低碳生活等内容。对与教学有关的各种资讯,如文字报道、图片新闻、影音动画、科普图片等根据课堂需要进行选择、剪辑和整理,精心配制音乐,制作成融文字、图片、录像为一体的教学PPT。
  课堂中,在低沉而舒缓的大提琴音乐中,向学生展示因温室效应加剧而造成的地球灾难的图片,包括冰川“哭泣的脸”、被困浮冰的北极熊母子、失去生存冰地的极地企鹅、飓风海啸、森林大火、干旱龟裂的土地等,学生心灵被深深震撼,直观而形象的图片浏览及文字阅读,让学生感同身受地了解了过量排放二氧化碳等温室气体对全球气候、地球环境的影响,从而明白了节能减排、过绿色低碳生活的深远意义。
  借助网络“碳足迹计算器”,让学生算算家人及自己日常生活中的碳排量,体验生活中的能源消耗。通过阅读“低碳生活的50条准则”,学生不仅明白了“为什么这样”,还知道了“应该怎样”,树立起保护环境,倡导低碳生活从自己做起、从现在做起、从小事做起的绿色生活观、生态价值观。
  科学阅读的范围很宽泛,包括科学事件、科学史、科学家故事、科学童话、科学美文、科学诗、科学动漫等,形式上也有文字阅读、图片阅读、影音阅读等多种。
  科学教学中融入科学阅读,能摆脱枯燥说教的弊端,建立起师生之间、生生之间高质量的对话关系,提高教学的有效性。科学课上的科学阅读不能信手安排,而需根据教学目标,在对材料全面把握的基础上开展,是一种“有结构”的阅读。在教学中开展由教师精心准备的高质量的科学阅读,能唤起学生的好奇心,帮助学生掌握科学概念,提高学生反思、质疑等创造性思维能力,增厚学生的人文素养。当然,选择适宜的科学阅读文本,探寻适合学生的科学阅读策略,要求教师有敏锐的捕捉力、深厚的专业素养和卓越的课程开发力。
  2.以艺术浸润的方式渗透人文精神
  物理学家李政道认为:“科学和艺术是不可分割的,就像一枚硬币的两面。它们共同的基础是人类的创造力。它们追求的目标都是真理的普遍性。”其实在很多科学家身上,都体现出科学与艺术的和谐统一。科幻小说大师凡尔纳被誉为“科学家中的文学家,文学家中的科学家”。李时珍既是伟大药典《本草纲目》的作者,又是中国文学的酷爱者,《本草纲目》中有不少地方用著名诗人的诗句来表达。杂交水稻之父袁隆平是出色的小提琴手。苏教版《科学》教材特别注重人文精神的渗透,很多单元都以科学诗开篇,教材选择的一些图片也充满人文关怀,足见教材编写者的深刻用意。在科学教学中恰当引入艺术元素,能让科学课堂更显灵动和张力,产生“情理交融”的教学效果,使科学圣殿焕发出人文熠彩。
  《土壤的保护》是苏教版《科学》教材三年级下册《土壤与生命》单元的总结课,主要探讨土壤与生物、人类之间的关系,指出人类对环境的污染、开山毁林等活动都破坏着土壤,教育学生行动起来,积极保护土壤。
  教学此课时,为了让学生对土壤污染的现状有更深体会,我们把迈克尔·杰克逊的《erath song(地球之歌)》引入了课堂。因为歌曲是英文,我们先让学生朗读中文歌词。学生在充满感情的诵读中很快进入情境,神色充满了同情。
  然后看《地球之歌》的MV,画面由绿树苍天的美好家园,到杀戮大象、战争爆发,人们流离失所、鲸鱼海豹被无情捕杀,再到苍天发怒、暴风骤雨、地震山摇,应和着迈克尔·杰克逊呐喊般的不断回旋往复的旋律,每一个孩子都被深深吸引,有的女孩眼眶里甚至噙着泪花。
  歌曲结束,教师用缓慢的语调说:“人类的家园就是这样被人类无情地摧残着,而大自然将用自己的方式表达愤怒。看了这个MV,同学们有什么想说的吗?”
  学生们纷纷举起手来……
  怎样让《土壤的保护》这类课远离“说教”而充满“情义”?艺术的渗透是策略之一。音乐、图像以及其他人文题材,都是很好的选择。这一选择过程要求教师要有 “博”且“专”的科学人文素养积淀,如此才能对教材作出正确的解构和架构、抉择和取舍。
  3.以展示社会生活的方式渗透人文精神
  科学课重视“学以致用”,学生通过观察、实验等探究活动,归纳得出有关科学结论,形成某类科学概念,然后再用所了解的科学规律来解释生活中的现象,这是“应用”的一般做法。教学实践中,我们还可以赋予“应用”更宽泛的价值和内容。如可以通过课堂与生活的联结,探寻生活中有价值的素材充实到课堂中,从而使“应用”有更多的思维含量,更深层的现实意义,也使科学课堂脱离简单的、浅层次的“套用原理”的应用,使科学课堂充满智慧、趣味和人文色彩。   如《使沉在水里的物体浮起来》是苏教版《科学》教材三年级下册《固体和液体》单元的第5课,教学建立在认识“固体”和“液体”概念基础上,围绕“如何使沉在水里的物体浮起来”这一中心问题进行探究。
  教师通过大小不同的土豆块在盐水和淡水中的不同沉浮现象来创设情境,引发问题,然后再通过投放有结构的材料让学生通过猜、画、做使沉在水里的物体浮起来,进行自主探究、归纳方法。而在“联系生活,学以致用”的最后环节中,教师把“让我们一起打捞‘南海一号’”作为重要内容,将事先从网络上精心挑选并剪辑好的模拟打捞“南海一号”录像分两次播放,先播放“宋朝商船沉入海底”,让学生讨论“要打捞”还是“不打捞”。在统一了“要打捞”的意见后,让他们设计打捞这个庞然大物的方案。如此激发学生思考,了解现代科学技术在解决实际问题中的作用。
  打捞“南海一号”是时代热点事件,这一事件中既包含了诸如气象学、海洋学、运动与力等科学知识内容,也包含了打捞意义等情感、态度和价值观等人文教育内容。把这一社会生活事件引入到教学中,不但与课题“使沉在水里的物体浮起来”深度切合,还有效拓宽了学生视野,激发了学生的学习兴趣。学生在“要不要打捞”这一问题的争论中,在“打捞方案”的设计中,在预想方法与实际使用方法的比较中,既深刻领会到科学学习与生活实际的密切联系,也有机渗透了人文精神教育,科学课堂因此展示出其特有的趣味和魅力。
  二、在科学实践活动课程的开发中渗透人文精神培养
  小学阶段,一周两课时的科学课堂教学远不能满足学生对科学的求知欲,本次课改亮点之一的综合实践活动课程,给科学教育开辟了一片新的天地。课题组成员通过拓展科学课堂教学、依托时代热点事件、借助实践活动基地等,开发了主题性人文科学实践活动课程,使学生在活动中学科学、用科学、爱科学,提升了科学人文素养。
  1.拓展科学课堂教学,开发人文性科学实践活动课程
  科学课堂不是以下课铃声作为终点的,它可以贯穿在学生的整个学习过程中。为此,课题组成员根据课堂教学内容,有效拓展,开发了主题性人文科学实践活动课程。
  例如,科学课程中生命世界内容是小学生学习的兴趣点所在,但当代学生普遍脱离生活实际,“生命世界”中许多种植养殖活动,在教学的具体过程中,因课时的限制、教师精力的不足、材料准备的困难等,常常演变为教师的“讲”和学生的“看”,集体学习变成少数几个学生的学习,甚至变成由爷爷奶奶代劳的“家庭作业”,导致学生因缺乏对生命世界的感性认识,进而影响对生物多样性、复杂性、关联性等本质特性的认知。
  问题就是课题,我们课题组成员“巧借东风”,把科学“种养活动”与综合实践活动课程结合起来,精心选择小学科学种植养殖项目,让更多的老师共同参与、共同指导学生完成种植、养殖活动,让学生有更充裕的时间进行观察、记录、交流、讨论,把种植养殖活动落到实处,取得了较好的效果。
  当代生命科学取得了突飞猛进的发展,它将对人类社会生产方式、生活方式乃至思维方式产生广泛而深刻的影响。学生终将离开学校走向社会,因此教师不仅要重视促进学生元认知能力的提高,还要注意帮助学生对自己所从事的活动建立起良好的自我意识。不管是养一株植物、养一只动物,还是养一个生态球,其根本价值和目的不在于“养”,而是要以养促“思”,以养促“行”。要让学生认识到地球上有看得见的生物,还有看不见的生物,生物与生物、生物与环境之间有错综复杂的关系。物种与物种之间既有相互对抗、生存竞争的关系,也有相依为命、相濡以沫的关系。为此我们在学习中引述美国生物学家蕾切尔·卡逊在其《寂静的春天》一书中讲述的滥施DDT的后果:不仅杀灭了害虫,也杀死了许许多多无辜的生命,使得春天成了没有鸟叫的寂静的春天。如此帮助学生拓展对生命本质的认识,建立起初步的联系的、发展的、整体的生命哲学观。
  2.依托时代重大事件,开发人文性科学实践活动课程
  全球天文年、国际生物多样性年、国际森林年,奥运会、世博会、核泄漏、卫星发射、太空探索等,这些发生在学生周围的重大事件资讯,通过电视网络报刊、人们茶余饭后的谈话冲击着学生的学习生活。撷取这些时代重大事件,挖掘其隐含的教育元素,开发设计主题性人文科学实践活动课程,是对学生进行科学知识和能力、情感态度与价值观教育的重要路径。
  为此,我们开发了多个主题性人文科学实践活动课程(如下表),并积极实施,取得了较好的效果。
  3.借助校园科技景点,开发人文性科学实践活动课程
  现代校园文化景点的建设,常常把生态、环保的理念融入其中。而借助校园科技文化特色景点,可以研发人文性科学微型课程,在潜移默化中培养学生的人文精神。
  科学课堂是从学会提出科学问题开始的,校园科技文化景点课程的开发,也可以从提问题开始。比如,在笔者所在学校的“生态奇苑”里,学生总爱叽叽喳喳地发问:小水车为什么会转呢?太阳能是什么能?风车转了为什么就有电了?这种是什么金鱼?蝴蝶吃什么?看似简单又直接的问题,要正确回答却并不容易。课程研发团队的老师,把学生的问题分成能源、水、金鱼、植物四个方面,就形成了“微型课程”的四个篇章,每个篇章以问题切入的方式展开对话和研究。循着这些问题,引导学生找到打开大自然奥秘之门的金钥匙。
  借助校园科技景点开发人文性科学微型课程的意义在于,校园也是学习的乐园,对于校园的文化景点,可以把它们从审美资源变为学习资源,使其和儿童的日常学习生活融合在一起,科学学习里有人文的色彩,人文学习中也有科学的追求。
  三、在校内外科技节庆活动中渗透人文精神培养
  学校和社区联合举办科技活动节,可以激发学生爱科学、讲科学、学科学、用科学的热情,培养学生的创新、探索精神,提高学生的科技素养。如在“探索科学奥秘倡导低碳生活”主题教育活动中,利用升旗仪式、晨会、班会开展“我爱科学——低碳生活知识竞赛”“奇妙小世界——科学实验大比拼”“低碳小妙招——低碳生活手抄报比赛”“小小发明家——科技小制作比赛”等,学校的阅读中心每周展播科学经典影片,这一系列活动的开展,把“低碳”生活理念渗透到学生的每一个生活细节,使得校园里处处充满浓郁的科技人文气息。
  在学校社团活动中,专门开设“创意吧”,让学生不仅学习太阳能、风能、水能等知识,还动手制作、设计各种以现代绿色能源为动力的车模、船模、多功能打扫器、自动汲水器、太阳能升旗台等,使学生了解当今世界的能源危机,学习了新技术,促使他们成为有责任感的新一代。
  法国著名作家孔巴兹指出:“教育学应该是精神生态学,未来的学校应该培养灵魂,锻造精神,优化情感,使学生成为热爱世界的主人。”的确,教育的基本功能是把人类所创造的文化科学知识或经验“内化”为个体的精神财富,使之成为一个具有人文精神的、掌握丰富学识的社会人。在成就“社会人”的征途中,小学科学教育必定会沿着人文精神的脉络,展现其独特的价值和魅力。
  (作者单位:海门市证大小学
  江苏南通 226100)
  责任编辑 余志权
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