為小學科學教育做好“加法”

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

《意見》的提出為小學科學教育指明了方向。小學科學教育是奠定拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)基礎的重要抓手，其高質量實施對推進教育、科技、人才“三位一體”協(xié)同融合發(fā)展起到至關重要的作用。針對小學階段的科學教育，既要尊重兒童認知發(fā)展規(guī)律和閱讀內在規(guī)律，實現(xiàn)科學知識的有效傳遞，又要充分打開小學生的好奇心、想象力、探求欲，培養(yǎng)他們的科學精神，讓科學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知識、培養(yǎng)動手操作能力、激發(fā)科學夢想、啟迪科學精神的讀物，其內容豐富多彩、形式多種多樣，巧妙地融科學性、兒童性、趣味性、人文性為一體，可作為小學科學教育的優(yōu)質課程資源，服務于小學科學教育的課內教學和課外實踐。

拓展科學教育內容，增強科學學習的趣味性

依據(jù)信息加工心理學對知識的劃分，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用的對象，屬于解決具體問題的策略。在小學階段，閱讀兒童科普讀物更多的是為了拓展知識視野，提升認知水平。因此，在現(xiàn)有的科學課程之外，有必要通過科普閱讀，引導學生了解與生物學、物理學、化學、地球科學、天文學、工程學等有關的基礎知識，與教材內容形成有效互補。

小學科學課程同時還承擔著科學精神啟蒙的重任，更加關注對學生科學興趣的培養(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知識，在內容和形式上均做到了科學性與人文性、知識性與趣味性的完美融合。例如，《教育部基礎教育課程教材發(fā)展中心中小學生閱讀指導目錄（2020年版）》在小學段自然科學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，其內容精良、緊跟時代，引領小學生進入奧妙無窮的科學世界。

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、生物工程、航空航天、人工智能等領域，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。在小學科學教育中加入具有鮮明時代特征和兒童視角的科普讀物，有助于讓學生了解當今世界科技的新發(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)作的科學漫畫、科學家傳記、科學思維訓練書籍以及地理、生物等科普書籍，也極大地滿足了小學中高年級學生的學習需求，能開闊他們的視野，起到寓教于樂、循循善誘、科學啟智的作用。

《美國國家科學教育標準》指出，學習科學知識有助于更好處理相應領域內的事物，通過自發(fā)性的認識獲得更多信息，豐富自身知識結構，從而利用良好的科學素質和原理解決相應的實際問題。現(xiàn)實中，科普閱讀的確能對小學生的自我認知產生積極變化，使他們在學習新知識的過程中增強自身認同感。當科學知識的邊界不斷擴大，小學生不僅逐漸提高了科學素養(yǎng)，涵養(yǎng)了科學精神，在學習上也變得更為自信。

豐富科學學習方式，促進科學教育提質增效

具身認知理論認為，認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，小學生在沉浸體驗式學習的過程中，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、情感認知上的反饋等。因此，引導小學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，產生閱讀的新鮮感、成就感，反過來進一步促進他們專注于科普讀物的閱讀。

《義務教育科學課程標準（2022年版）》提倡以探究和實踐為主的多樣化學習方式，小學科學教育應注重采用活動化、游戲化、生活化的學習設計。具體的教育教學中，教師將兒童科普讀物與教材內容相結合，組織學生開展形式多樣的科學活動，也是創(chuàng)設學習情境、強化學習體驗的有效方式。舉例來說，認識周邊常見的動植物是小學低學段科學教育在科學觀念上需達到的學習目標。學生在閱讀自然圖鑒、科普繪本等圖文結合的兒童科普讀物后，教師可為學生創(chuàng)設實踐學習的機會，引導學生走出課堂，走進大自然。

例如，里內藍著、松岡達英繪的《自然圖鑒》以圖文并茂的形式介紹了昆蟲、鳥類、植物等生物學知識，向小學生傳授了自然觀察的多種方法。美國自然學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，讓小學生學習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閱讀與自然觀察相結合的學習活動，使科學學習既創(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實驗相結合，給小學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《小學生都愛的科學實驗》《異想天開的科學游戲》《玩轉科學：游戲中的科學和知識》等，將科學知識、科學方法和科學精神滲透在一個個富有創(chuàng)意性和趣味性的科學游戲和實驗中，通過有趣又好玩的小實驗和小游戲，將深奧的科學知識轉化為有趣的實驗現(xiàn)象。此類兒童科普讀物能引領學生進入科學研究的真實場域，讓他們真正體會到“玩中學”“做中學”的樂趣，推動小學科學教育從注重知識傳授到注重實踐能力培養(yǎng)的轉變。

科學思維貫穿科學研究的始終，對科學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鍵思維能力。新時代的小學科學教育應積極為學生創(chuàng)設自主探究的科學活動，在探究實踐中發(fā)展學生的科學思維、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”，在普及科學知識外還傳授認知世界的科學思維與方法，啟發(fā)小學生從生活中發(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，能有效調動起小學生的好奇心和探求欲，讓他們感受到思考探究的樂趣，體驗到科學本身的無限魅力。這些科普讀物拉近了學生與科學的距離，引導學生發(fā)現(xiàn)科學就在身邊，進而對生活中的科學問題產生探究欲望。教師可從某一好玩的問題出發(fā)，聚焦某一主題、現(xiàn)象指導學生開展探究性小組學習活動，在自主探究的過程中促進學生問題求解能力、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

立德樹人是教育的根本任務。小學階段的科學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)秀品質培養(yǎng)奠定扎實的基礎。優(yōu)秀的兒童科普讀物寓科學性和人文性于一體，在傳播科學知識、傳授科學方法外，蘊含著豐富的德育資源，是承載小學科學學科德育的有效載體，可以推動小學科學學科德育的有效實施。

中國科學院院士楊叔子曾說過：“沒有人文的科學是殘缺的科學。”科學是一把“雙刃劍”，科學技術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知識的同時，往往將作者對科學、社會和人生的思考融入其中，有對科學精神、科技倫理、社會責任、家國情懷的生動詮釋。引導小學高年級學生多閱讀《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為人類服務等深層次問題進行思考。以書中一篇文章——諾貝爾生理學或醫(yī)學獎獲得者埃里克·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，并探討了克隆人涉及的生命倫理問題，引發(fā)對科學倫理問題形成初步認知，潛移默化地幫助小學生樹立正確的科學倫理觀。將此類兒童科普讀物運用到小學科學教育中，抑或在科學課上進行討論、辯論，也能豐富科學教育的內涵，增進學生對科學精神和科學本質的理解，給予他們求真、向善、尚美的人文精神的熏陶。

科學沒有國界，但科學家有自己的祖國。新時代小學科學教育應聚焦立德樹人根本任務，培養(yǎng)擔當民族復興大任的時代新人。有關科學史、科學家的中國原創(chuàng)兒童科普讀物，如《科學的歷程》《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)秀科學家、科技史類的科普讀物融入科學教育，有助于培養(yǎng)小學生的科技自信力，厚植家國情懷，樹立科技報國的遠大志向和強國有我的責任擔當。

科學課程標準指出，小學科學教育中應滲透科學史教育，當下廣泛使用的小學科學教材中也都含有對科學史內容的介紹。在小學科學教育中融入與科學史相關的兒童科普閱讀材料，在豐富科學史學習素材的同時，能夠幫助學生深入理解科學技術進步在推動民族、國家發(fā)展中起到的重要作用，引導學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《中國歷史上的科學發(fā)明（插圖本）》《大國重器：圖說當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今中國科技發(fā)展取得的重大成果，弘揚了中國科學工作者們身上體現(xiàn)出的胸懷祖國、敢為人先的科學家精神，激勵少年兒童從小樹立強國夢、報國志，成為有理想、有本領，愿意獻身科學研究事業(yè)能夠擔當民族復興大任的時代新人。

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

（作者系東北師范大學文學院博士生）

《中國教育報》2024年02月21日第4版