為小學(xué)科學(xué)教育做好“加法”

教育部等十八部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加強新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》（以下簡稱《意見》），以全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體，推進(jìn)教育強國、科技強國、人才強國建設(shè)為主要目標(biāo)，強調(diào)“著力在教育‘雙減’中做好科學(xué)教育加法”。

《意見》的提出為小學(xué)科學(xué)教育指明了方向。小學(xué)科學(xué)教育是奠定拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)基礎(chǔ)的重要抓手，其高質(zhì)量實施對推進(jìn)教育、科技、人才“三位一體”協(xié)同融合發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。針對小學(xué)階段的科學(xué)教育，既要尊重兒童認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和閱讀內(nèi)在規(guī)律，實現(xiàn)科學(xué)知識的有效傳遞，又要充分打開小學(xué)生的好奇心、想象力、探求欲，培養(yǎng)他們的科學(xué)精神，讓科學(xué)的種子在他們心中及早生根發(fā)芽。

兒童科普讀物是專為兒童撰寫的普及科學(xué)知識、培養(yǎng)動手操作能力、激發(fā)科學(xué)夢想、啟迪科學(xué)精神的讀物，其內(nèi)容豐富多彩、形式多種多樣，巧妙地融科學(xué)性、兒童性、趣味性、人文性為一體，可作為小學(xué)科學(xué)教育的優(yōu)質(zhì)課程資源，服務(wù)于小學(xué)科學(xué)教育的課內(nèi)教學(xué)和課外實踐。

拓展科學(xué)教育內(nèi)容，增強科學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性

依據(jù)信息加工心理學(xué)對知識的劃分，可以把科普知識劃分為陳述性知識和程序性知識。所謂陳述性知識，也叫描述性知識，是可以用言語直接進(jìn)行陳述的知識，用來辨別和了解事物；所謂程序性知識，也叫操作性知識，不容易用言語來陳述，而是將知識作為實際應(yīng)用的對象，屬于解決具體問題的策略。在小學(xué)階段，閱讀兒童科普讀物更多的是為了拓展知識視野，提升認(rèn)知水平。因此，在現(xiàn)有的科學(xué)課程之外，有必要通過科普閱讀，引導(dǎo)學(xué)生了解與生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地球科學(xué)、天文學(xué)、工程學(xué)等有關(guān)的基礎(chǔ)知識，與教材內(nèi)容形成有效互補。

小學(xué)科學(xué)課程同時還承擔(dān)著科學(xué)精神啟蒙的重任，更加關(guān)注對學(xué)生科學(xué)興趣的培養(yǎng)。兒童科普讀物依據(jù)兒童的心理特點和理解能力，以深入淺出的方式生動形象地講述科學(xué)知識，在內(nèi)容和形式上均做到了科學(xué)性與人文性、知識性與趣味性的完美融合。例如，《教育部基礎(chǔ)教育課程教材發(fā)展中心中小學(xué)生閱讀指導(dǎo)目錄（2020年版）》在小學(xué)段自然科學(xué)類圖書的推薦書目中，列出了《小彗星旅行記》《嫦娥探月立體書》《中國兒童視聽百科·飛向太空》等，其內(nèi)容精良、緊跟時代，引領(lǐng)小學(xué)生進(jìn)入奧妙無窮的科學(xué)世界。

近年來，原創(chuàng)兒童科普讀物出版有欣欣向榮之勢，每年都有很多新書好書問世，其中很多緊跟科技前沿，如高鐵技術(shù)、生物工程、航空航天、人工智能等領(lǐng)域，且極具趣味性和可讀性，如《用兩百萬年斗蚊子》《左手南極，右手北極》等。在小學(xué)科學(xué)教育中加入具有鮮明時代特征和兒童視角的科普讀物，有助于讓學(xué)生了解當(dāng)今世界科技的新發(fā)展和新成就，滿足他們強烈的好奇心和求知欲。以兒童喜聞樂見的漫畫形式創(chuàng)作的科學(xué)漫畫、科學(xué)家傳記、科學(xué)思維訓(xùn)練書籍以及地理、生物等科普書籍，也極大地滿足了小學(xué)中高年級學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，能開闊他們的視野，起到寓教于樂、循循善誘、科學(xué)啟智的作用。

《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》指出，學(xué)習(xí)科學(xué)知識有助于更好處理相應(yīng)領(lǐng)域內(nèi)的事物，通過自發(fā)性的認(rèn)識獲得更多信息，豐富自身知識結(jié)構(gòu)，從而利用良好的科學(xué)素質(zhì)和原理解決相應(yīng)的實際問題?，F(xiàn)實中，科普閱讀的確能對小學(xué)生的自我認(rèn)知產(chǎn)生積極變化，使他們在學(xué)習(xí)新知識的過程中增強自身認(rèn)同感。當(dāng)科學(xué)知識的邊界不斷擴大，小學(xué)生不僅逐漸提高了科學(xué)素養(yǎng)，涵養(yǎng)了科學(xué)精神，在學(xué)習(xí)上也變得更為自信。

豐富科學(xué)學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)科學(xué)教育提質(zhì)增效

具身認(rèn)知理論認(rèn)為，認(rèn)知是具體的個體在實時的環(huán)境中形成的，儲存在記憶里的認(rèn)知信息并非抽象的，而是具體、生動的符號，與身體的特殊感覺通道相聯(lián)系。當(dāng)個體在語言和思維中使用這些儲存的信息時，個體仍然在身體的同一感覺通道模擬該事件。換而言之，認(rèn)知是與身體的感覺通道緊密聯(lián)系在一起的，身體的感覺運動系統(tǒng)在認(rèn)知過程中發(fā)揮了重要作用，尤其是對于兒童而言。

有鑒于此，小學(xué)生在沉浸體驗式學(xué)習(xí)的過程中，即時反饋是很重要的一點。這里的反饋包括身體行為，如翻動書頁的觸覺感受、用眼睛瀏覽插畫的視覺感受、情感認(rèn)知上的反饋等。因此，引導(dǎo)小學(xué)生多閱讀科普漫畫書、立體科普書以及具有豐富視聽元素的AR科普讀物等，會讓他們在多種感官的刺激和及時的交互反饋之下，產(chǎn)生閱讀的新鮮感、成就感，反過來進(jìn)一步促進(jìn)他們專注于科普讀物的閱讀。

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提倡以探究和實踐為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，小學(xué)科學(xué)教育應(yīng)注重采用活動化、游戲化、生活化的學(xué)習(xí)設(shè)計。具體的教育教學(xué)中，教師將兒童科普讀物與教材內(nèi)容相結(jié)合，組織學(xué)生開展形式多樣的科學(xué)活動，也是創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、強化學(xué)習(xí)體驗的有效方式。舉例來說，認(rèn)識周邊常見的動植物是小學(xué)低學(xué)段科學(xué)教育在科學(xué)觀念上需達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生在閱讀自然圖鑒、科普繪本等圖文結(jié)合的兒童科普讀物后，教師可為學(xué)生創(chuàng)設(shè)實踐學(xué)習(xí)的機會，引導(dǎo)學(xué)生走出課堂，走進(jìn)大自然。

例如，里內(nèi)藍(lán)著、松岡達(dá)英繪的《自然圖鑒》以圖文并茂的形式介紹了昆蟲、鳥類、植物等生物學(xué)知識，向小學(xué)生傳授了自然觀察的多種方法。美國自然學(xué)家萊斯利和羅斯合著的《筆記大自然》、芮東莉著的《自然筆記》等，讓小學(xué)生學(xué)習(xí)記錄身邊自然景物的方法，語言樸素自然，手繪圖案真實。教師依靠此類圖書開展科學(xué)閱讀與自然觀察相結(jié)合的學(xué)習(xí)活動，使科學(xué)學(xué)習(xí)既創(chuàng)新了形式又增強了效果。

除了自然觀察活動，兒童科普讀物也可以與科學(xué)實驗相結(jié)合，給小學(xué)生帶來難忘的身心體驗，涵養(yǎng)寶貴的探索精神。近年出版的《小學(xué)生都愛的科學(xué)實驗》《異想天開的科學(xué)游戲》《玩轉(zhuǎn)科學(xué)：游戲中的科學(xué)和知識》等，將科學(xué)知識、科學(xué)方法和科學(xué)精神滲透在一個個富有創(chuàng)意性和趣味性的科學(xué)游戲和實驗中，通過有趣又好玩的小實驗和小游戲，將深奧的科學(xué)知識轉(zhuǎn)化為有趣的實驗現(xiàn)象。此類兒童科普讀物能引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入科學(xué)研究的真實場域，讓他們真正體會到“玩中學(xué)”“做中學(xué)”的樂趣，推動小學(xué)科學(xué)教育從注重知識傳授到注重實踐能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。

科學(xué)思維貫穿科學(xué)研究的始終，對科學(xué)研究的成敗有著重要影響，特別是批判性思維和創(chuàng)造性思維是科技創(chuàng)新型人才需要具備的關(guān)鍵思維能力。新時代的小學(xué)科學(xué)教育應(yīng)積極為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主探究的科學(xué)活動，在探究實踐中發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維、實踐能力。優(yōu)秀的兒童科普讀物不僅授人以“魚”，更要授人以“漁”，在普及科學(xué)知識外還傳授認(rèn)知世界的科學(xué)思維與方法，啟發(fā)小學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。

諸如《這是一個好問題》等科普問答書，能有效調(diào)動起小學(xué)生的好奇心和探求欲，讓他們感受到思考探究的樂趣，體驗到科學(xué)本身的無限魅力。這些科普讀物拉近了學(xué)生與科學(xué)的距離，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)就在身邊，進(jìn)而對生活中的科學(xué)問題產(chǎn)生探究欲望。教師可從某一好玩的問題出發(fā)，聚焦某一主題、現(xiàn)象指導(dǎo)學(xué)生開展探究性小組學(xué)習(xí)活動，在自主探究的過程中促進(jìn)學(xué)生問題求解能力、創(chuàng)新能力、批判性思維能力、團隊合作能力等科學(xué)高階思維能力的發(fā)展。

在科普閱讀中滲透德育，落實立德樹人根本任務(wù)

立德樹人是教育的根本任務(wù)。小學(xué)階段的科學(xué)教育對兒童的人生觀、價值觀也有著重要影響，為科技創(chuàng)新人才所必需的優(yōu)秀品質(zhì)培養(yǎng)奠定扎實的基礎(chǔ)。優(yōu)秀的兒童科普讀物寓科學(xué)性和人文性于一體，在傳播科學(xué)知識、傳授科學(xué)方法外，蘊含著豐富的德育資源，是承載小學(xué)科學(xué)學(xué)科德育的有效載體，可以推動小學(xué)科學(xué)學(xué)科德育的有效實施。

中國科學(xué)院院士楊叔子曾說過：“沒有人文的科學(xué)是殘缺的科學(xué)?！笨茖W(xué)是一把“雙刃劍”，科學(xué)技術(shù)如果沒有人文精神的指引最終將會走向異化。優(yōu)秀的兒童科普作品在傳遞科學(xué)知識的同時，往往將作者對科學(xué)、社會和人生的思考融入其中，有對科學(xué)精神、科技倫理、社會責(zé)任、家國情懷的生動詮釋。引導(dǎo)小學(xué)高年級學(xué)生多閱讀《諾貝爾獎獲得者與兒童對話》等科普讀物，可以引發(fā)他們對如何利用科學(xué)為人類服務(wù)等深層次問題進(jìn)行思考。以書中一篇文章——諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者埃里克·維紹斯（Eric F. Wieschaus）創(chuàng)作的《不久就會有兩個我嗎》為例，該文用通俗易懂的語言解釋了什么是克隆技術(shù)，并探討了克隆人涉及的生命倫理問題，引發(fā)對科學(xué)倫理問題形成初步認(rèn)知，潛移默化地幫助小學(xué)生樹立正確的科學(xué)倫理觀。將此類兒童科普讀物運用到小學(xué)科學(xué)教育中，抑或在科學(xué)課上進(jìn)行討論、辯論，也能豐富科學(xué)教育的內(nèi)涵，增進(jìn)學(xué)生對科學(xué)精神和科學(xué)本質(zhì)的理解，給予他們求真、向善、尚美的人文精神的熏陶。

科學(xué)沒有國界，但科學(xué)家有自己的祖國。新時代小學(xué)科學(xué)教育應(yīng)聚焦立德樹人根本任務(wù)，培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人。有關(guān)科學(xué)史、科學(xué)家的中國原創(chuàng)兒童科普讀物，如《科學(xué)的歷程》《中華先鋒人物故事匯》等，呈現(xiàn)了古往今來中國科技事業(yè)取得的輝煌成就和一代代杰出的科技工作者心系祖國人民、攻堅克難、勇攀高峰的感人故事。把優(yōu)秀科學(xué)家、科技史類的科普讀物融入科學(xué)教育，有助于培養(yǎng)小學(xué)生的科技自信力，厚植家國情懷，樹立科技報國的遠(yuǎn)大志向和強國有我的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，小學(xué)科學(xué)教育中應(yīng)滲透科學(xué)史教育，當(dāng)下廣泛使用的小學(xué)科學(xué)教材中也都含有對科學(xué)史內(nèi)容的介紹。在小學(xué)科學(xué)教育中融入與科學(xué)史相關(guān)的兒童科普閱讀材料，在豐富科學(xué)史學(xué)習(xí)素材的同時，能夠幫助學(xué)生深入理解科學(xué)技術(shù)進(jìn)步在推動民族、國家發(fā)展中起到的重要作用，引導(dǎo)學(xué)生將個人理想追求與國家科技事業(yè)發(fā)展的需要緊密相連。如近年推出的《中國歷史上的科學(xué)發(fā)明（插圖本）》《大國重器：圖說當(dāng)代中國重大科技成果》等，介紹了中國古代科技的璀璨成就和當(dāng)今中國科技發(fā)展取得的重大成果，弘揚了中國科學(xué)工作者們身上體現(xiàn)出的胸懷祖國、敢為人先的科學(xué)家精神，激勵少年兒童從小樹立強國夢、報國志，成為有理想、有本領(lǐng)，愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)能夠擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人。

科學(xué)發(fā)展是民族復(fù)興的根基，科學(xué)創(chuàng)新是民族復(fù)興的動力。兒童科普讀物有助于豐富小學(xué)科學(xué)教育的課程資源、優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，在傳授科學(xué)知識、培養(yǎng)科學(xué)思維、涵養(yǎng)人文精神、強化使命擔(dān)當(dāng)?shù)确矫姘l(fā)揮著積極作用。在小學(xué)科學(xué)教育中融入兒童科普閱讀，在教育“雙減”中做好科學(xué)教育“加法”，也有助于扎實落實小學(xué)科學(xué)教育目標(biāo)，發(fā)展學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)，推動小學(xué)科學(xué)教育高質(zhì)量實施，進(jìn)而不斷提升整個民族的科學(xué)素質(zhì)，更好建設(shè)教育強國。

（作者系東北師范大學(xué)文學(xué)院博士生）

《中國教育報》2024年02月21日第4版