宋金榜

“HPS教育”是將科學(xué)史（History of Science）、科學(xué)哲學(xué)（Philosophy of Science）和科學(xué)社會學(xué)（Sociology of Science）融入教學(xué)的一種教學(xué)模式的簡稱，20世紀(jì)80年代起源于以美國為代表的西方國家，強調(diào)通過學(xué)習(xí)歷史、哲學(xué)的方法使公眾了解科學(xué)的本質(zhì)，逐漸成為國際科學(xué)教育改革的一種新理念。將科學(xué)史融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)，能夠啟發(fā)學(xué)生從科學(xué)史的視角理解科學(xué)的本質(zhì)，結(jié)合科學(xué)史中科學(xué)家的真實研究案例建構(gòu)基本的科學(xué)知識，了解科學(xué)研究的一般過程和方法，在閱讀科學(xué)家的傳記和故事的過程中形成實事求是、樂于探究的科學(xué)態(tài)度，在認(rèn)識科學(xué)技術(shù)給人類生活和社會發(fā)展帶來的影響的同時理解科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境的關(guān)系。本文以大象版小學(xué)《科學(xué)》教材的編寫和教學(xué)為例，談?wù)効茖W(xué)史對于達(dá)成小學(xué)科學(xué)課程目標(biāo)，全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的意義。

科學(xué)史能夠拉近師生與科學(xué)家的距離

學(xué)習(xí)基本的科學(xué)知識、了解科學(xué)研究的一般過程和基本方法是小學(xué)科學(xué)課程的重要目標(biāo)。對于小學(xué)科學(xué)課程來說，這些科學(xué)知識和科學(xué)方法來源于歷史上一些著名的科學(xué)家的研究成果和經(jīng)驗（小學(xué)科學(xué)課程中的科學(xué)知識很少直接來源于當(dāng)代科學(xué)家的最新研究成果），這些科學(xué)知識和科學(xué)方法從科學(xué)家到學(xué)生卻經(jīng)歷了多個中間環(huán)節(jié)（如圖1）：

1.科學(xué)家運用科學(xué)方法通過科學(xué)研究得出結(jié)論，形成科學(xué)知識;

2.科學(xué)史家記述科學(xué)家的生平、研究的方法和過程、取得的成就及其影響;

3.科學(xué)哲學(xué)家、科學(xué)社會學(xué)家依據(jù)科學(xué)史家的記述，概括什么是科學(xué)、科學(xué)研究的方法和過程、科學(xué)技術(shù)的影響等;

4.科學(xué)教育家根據(jù)科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會學(xué)以及教育學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科的研究成果，總結(jié)科學(xué)教育應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容，制定課程標(biāo)準(zhǔn);

5.教材編寫者根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求編寫教材;

6.科學(xué)教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和教材設(shè)計實施課堂教學(xué);

7.最后才是學(xué)生學(xué)習(xí)。

如果小學(xué)科學(xué)教師能夠了解一些科學(xué)史，將科學(xué)史合理地融入課堂教學(xué)中，無疑將拉近師生和科學(xué)家的距離，有助于學(xué)生在真實的科學(xué)研究案例中感受科學(xué)的本質(zhì)，理解科學(xué)知識的建構(gòu)過程，經(jīng)歷科學(xué)研究的一般過程，感受科學(xué)研究的基本方法，領(lǐng)略科學(xué)家的科學(xué)態(tài)度和人格魅力。

科學(xué)史能夠幫助師生更好地理解科學(xué)

1.科學(xué)史能夠幫助師生理解什么是科學(xué)

什么是科學(xué)？科學(xué)的本質(zhì)是什么？科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)并沒有給科學(xué)下一個明確的定義，不同的詞典、百科全書對科學(xué)的解釋也不盡相同，其主要原因在于科學(xué)在其自身的發(fā)展歷史中也在不斷變化。尼采曾經(jīng)說過，只有非歷史的東西才可以定義。因此，科學(xué)史能幫助我們更全面地把握科學(xué)的本質(zhì)和特征。這里嘗試從科學(xué)史的角度給科學(xué)下一個定義：

科學(xué)是人們基于認(rèn)識世界和改造世界的目的，依據(jù)通過無偏見的觀察和系統(tǒng)的實驗等方式獲取的客觀事實，運用邏輯思維方式，以范疇、定理、定律等形式來認(rèn)識和表征自然、社會和意識等現(xiàn)實世界各種現(xiàn)象的本質(zhì)規(guī)律的活動，以及這一活動所建立的分科的知識體系。

我們發(fā)現(xiàn)，這個定義中的一些定語在某個或某些歷史語境中適用，但換成其他的歷史語境可能就不適用了，這正是科學(xué)歷史性的體現(xiàn)。

2.科學(xué)史能夠幫助師生認(rèn)識科學(xué)的本質(zhì)特征

如果讓我們歸納科學(xué)有哪些特征，或者科學(xué)精神包括哪些方面，或者我們應(yīng)該具有哪些科學(xué)態(tài)度，我們肯定會想到很多贊美之詞。但是，從科學(xué)發(fā)展的歷史看，科學(xué)最本質(zhì)的特征只有兩個：理性和實證。理性以柏拉圖的理念世界為代表，實證以亞里士多德的博物學(xué)為代表。前者強調(diào)抽象的概念，強調(diào)邏輯推理的嚴(yán)密性和可靠性;后者強調(diào)客觀實際，強調(diào)對客觀事物的觀察和描述。只有到了伽利略才最終將理性和實證完美地結(jié)合起來，形成了近代實驗科學(xué)傳統(tǒng)，理性和實證是科學(xué)的本質(zhì)特征。我們把有關(guān)科學(xué)特征的常見詞語整理出來，就會發(fā)現(xiàn)它們大多都與理性和實證相關(guān)，或者是由兩者共同派生出來的（如圖2）。比如我們經(jīng)常說的創(chuàng)新，其實也是理性和實證的共同體現(xiàn)：當(dāng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了新的科學(xué)事實（實證），以舊的理論無法進(jìn)行解釋時（理性），必須修正舊理論乃至推翻舊理論、提出新理論來加以解釋（創(chuàng)新）。如果不是基于實證和理性的創(chuàng)新，就可能不是科學(xué)的創(chuàng)新，比如藝術(shù)的創(chuàng)新。

科學(xué)史能夠幫助達(dá)成科學(xué)課程目標(biāo)

小學(xué)科學(xué)的課程目標(biāo)分為科學(xué)知識目標(biāo)、科學(xué)探究目標(biāo)、科學(xué)態(tài)度目標(biāo)以及科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)四個方面?？茖W(xué)史中，什么樣的案例和素材適合用來幫助學(xué)生達(dá)成哪些方面的課程目標(biāo)？大象版小學(xué)《科學(xué)》教材在設(shè)計活動時，運用不同的科學(xué)史素材來幫助學(xué)生達(dá)成每個方面的課程目標(biāo)。

1.科學(xué)史在達(dá)成科學(xué)知識目標(biāo)方面的運用

科學(xué)史可分為科學(xué)思想史和科學(xué)社會史兩種編寫風(fēng)格。其中，科學(xué)思想史注重追溯科學(xué)概念的歷史發(fā)展線索，科學(xué)社會史注重研究科學(xué)與社會的關(guān)系。因此，科學(xué)思想史中有大量的素材可以用來幫助學(xué)生了解科學(xué)知識的來龍去脈，從而促使他們在學(xué)習(xí)和探究過程中更好地建構(gòu)科學(xué)知識。

（1）通過歷史上的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科技成就，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中所包含的科學(xué)事實，并與所學(xué)知識聯(lián)系起來，相互印證，加深對科學(xué)知識的遷移與理解。

比如，對于1～2年級的學(xué)習(xí)目標(biāo)“知道指南針中的小磁針是磁鐵，可以用來指示南北”，教材在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)使用指南針，并通過實驗證明指南針里的小指針是磁鐵，而磁鐵都能指示南北之后，又設(shè)計了拓展活動《指南針的“家史”》，展示了指南魚、古代羅盤、現(xiàn)代指南針等磁性指南工具。這一活動的目的不僅在于讓學(xué)生知道指南針發(fā)展的歷史，更是為了讓學(xué)生通過分析不同的指南工具的結(jié)構(gòu)，理解不同形狀的小磁針都是可以自由旋轉(zhuǎn)的磁鐵，而磁鐵可以用來指示南北，從而加深對已有探究結(jié)論的理解和遷移。

（2）引導(dǎo)學(xué)生重復(fù)科學(xué)史中著名的科學(xué)實驗，可以引領(lǐng)他們像科學(xué)家那樣進(jìn)行探究，親歷科學(xué)家的探究過程，重新發(fā)現(xiàn)這些科學(xué)實驗所揭示的科學(xué)規(guī)律。

5～6年級學(xué)習(xí)目標(biāo)“描述太陽光穿過三棱鏡后形成的彩色光帶，知道太陽光中包含有不同顏色的光”顯然來源于牛頓的三棱鏡實驗。教材在提出問題“為什么沒有顏色的陽光經(jīng)過水霧后會出現(xiàn)很多顏色”之后，呈現(xiàn)出“1666年，牛頓讓一束陽光通過三棱鏡，發(fā)現(xiàn)陽光被分解成了多種顏色的光”的科學(xué)史故事，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生重復(fù)牛頓的三棱鏡實驗，得出結(jié)論：太陽光是由多種顏色的光組成的，太陽光通過三棱鏡后會被分解成多種顏色的光。

通過重復(fù)科學(xué)家的實驗，這一結(jié)論也就不僅是科學(xué)家的結(jié)論，不再是學(xué)生需要背誦的知識，而是成為學(xué)生通過探究活動得出的結(jié)論，成為學(xué)生自己建構(gòu)的科學(xué)知識。

（3）引導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)史中的科技成就所蘊含的科學(xué)原理，幫助學(xué)生理解課程標(biāo)準(zhǔn)中的科學(xué)知識學(xué)習(xí)目標(biāo)。

5～6年級學(xué)習(xí)目標(biāo)“知道正午時物體影子在不同季節(jié)的有規(guī)律的變化” 是聯(lián)結(jié)地球自轉(zhuǎn)、地球公轉(zhuǎn)、陽光照射角度、地軸傾斜、氣溫變化、四季成因等概念的紐帶，也是教學(xué)中的一個重難點。為了幫助學(xué)生正確理解正午時物體影長在不同季節(jié)的變化規(guī)律并為認(rèn)識四季成因做好鋪墊，教材介紹了我國古代科學(xué)家發(fā)明的度量正午時物體影長的天文儀器圭表的結(jié)構(gòu)、原理和使用方法，進(jìn)而又介紹了世界文化遺產(chǎn)、全國重點文物保護(hù)單位登封觀星臺的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生知道圭表和觀星臺都由圭和表兩部分組成，其中表就是測量影長的物體，圭就是用來測量物體影長的尺子。普通圭表的表是一根豎直的、與圭相垂直的標(biāo)桿，表的長度就是標(biāo)桿的頂端高出圭的長度;觀星臺的表是觀星臺上的橫梁，表的長度是橫梁高出被稱為“量天尺”的圭的高度。教師在引導(dǎo)學(xué)生理解了圭表和觀星臺的結(jié)構(gòu)和原理之后，就能更好地幫助他們正確理解正午時物體影長在不同季節(jié)變化的規(guī)律及其與四季成因的內(nèi)在聯(lián)系。

2.科學(xué)史在達(dá)成科學(xué)探究目標(biāo)方面的運用

認(rèn)識科學(xué)研究對于學(xué)生獲取科學(xué)知識體系、理解科學(xué)研究的基本過程、掌握基本的科學(xué)思維方法具有重要的作用和意義，是科學(xué)探究目標(biāo)的重要方面。課程標(biāo)準(zhǔn)特別重視科學(xué)研究的一般過程和方法，從提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流、反思評價8個要素描述科學(xué)探究的學(xué)段目標(biāo)?？茖W(xué)史特別是科學(xué)思想史中有大量的科學(xué)研究案例，可以用來體現(xiàn)科學(xué)研究的過程和方法，是幫助學(xué)生達(dá)成科學(xué)探究目標(biāo)的理想素材。

（1）利用科學(xué)家的探究故事幫助學(xué)生了解科學(xué)探究的一般過程。

課程標(biāo)準(zhǔn)將科學(xué)研究的一般過程分解為8個要素，而不是稱為科學(xué)研究的8個步驟，是因為科學(xué)研究的過程不是標(biāo)準(zhǔn)化、模式化的，不是每項科學(xué)研究都嚴(yán)格按照這8個要素依次進(jìn)行的。不過，一般來說，科學(xué)研究都會經(jīng)歷提出問題、作出假設(shè)、搜集證據(jù)、得出結(jié)論這幾個重要環(huán)節(jié)。

一年級上冊準(zhǔn)備單元《吹泡泡 學(xué)科學(xué)》是整套教材的第一個單元，其目的是通過對“怎樣吹出大泡泡”這一問題的探究，讓學(xué)生領(lǐng)會科學(xué)探究的一般過程：

提出問題——怎樣吹出大泡泡？

猜想假設(shè)——加點洗發(fā)水（膠水），能讓泡泡吹得更大嗎？

搜集證據(jù)——實驗研究。

得出結(jié)論——加了膠水后，泡泡吹得更大了。

為了進(jìn)一步加深學(xué)生對科學(xué)研究一般過程的理解，學(xué)生活動手冊中呈現(xiàn)了一則科學(xué)史故事《愛迪生發(fā)明電燈泡的故事》，該故事的主要內(nèi)容有：

提出問題——什么材料適合做燈絲？

猜想假設(shè)——碳絲怎么樣？

搜集證據(jù)——不行，實驗發(fā)現(xiàn)一通電碳絲就斷了，他繼續(xù)嘗試了數(shù)千種材料。

得出結(jié)論——最后發(fā)現(xiàn)鎢絲適合做燈絲，從而發(fā)明了經(jīng)濟耐用的燈泡。

這則故事可以引導(dǎo)學(xué)生將愛迪生的研究過程和自己的探究過程進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)自己的探究過程和愛迪生的研究過程是相似的。

（2）利用特定的科學(xué)史故事說明某個或某些科學(xué)探究要素對科學(xué)研究的作用和意義。

為了全面、有序地培訓(xùn)學(xué)生的8個科學(xué)探究要素，大象版小學(xué)《科學(xué)》教材在每個學(xué)段，將8個科學(xué)探究要素分成4組，分布到4冊教材中進(jìn)行落實和強化，每冊完成兩個要素。如一年級上冊重點培養(yǎng)提出問題和作出假設(shè)的能力，一年級下冊重點培養(yǎng)制訂計劃和搜集證據(jù)的能力：二年級上冊重點培養(yǎng)處理信息和得出結(jié)論的能力，二年級下冊重點培養(yǎng)表達(dá)交流和反思評價的能力。到了3～4年級和5～6年級再分別循環(huán)一次，從而實現(xiàn)探究要素培養(yǎng)的螺旋式上升。

在每一冊教材中，都設(shè)計了三種單元：準(zhǔn)備單元、綜合訓(xùn)練單元和反思單元。其中，反思單元是各冊的總結(jié)單元，對本冊重點落實的兩個科學(xué)探究要素的學(xué)習(xí)進(jìn)行回顧和反思。這一單元首先呈現(xiàn)一個科學(xué)史中真實有趣的科學(xué)研究的成功案例，讓學(xué)生通過對科學(xué)家的典型探究過程進(jìn)行分析與反思，進(jìn)一步理解本冊重點培養(yǎng)的兩個科學(xué)探究要素在科學(xué)研究中的作用與意義。教材的這種設(shè)計為運用特定的科學(xué)史案例，幫助學(xué)生達(dá)成和深化不同探究要素的學(xué)段目標(biāo)提供了有效載體。

比如，提出問題要素的1～2年級學(xué)段目標(biāo)是“在教師指導(dǎo)下，能從具體現(xiàn)象與事物的觀察、比較中提出感興趣的問題”。教材在一年級上冊反思單元《愛提問的小朋友》中呈現(xiàn)了愛因斯坦小時候善于觀察、勤于思考、敢于提問，并且在一個又一個問題的激勵下，不斷學(xué)習(xí)、研究，終于成為偉大的科學(xué)家的故事，讓學(xué)生明白愛因斯坦所說的“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”的含義，理解科學(xué)研究往往始于問題，從而激發(fā)學(xué)生提出問題的興趣。

再如，搜集證據(jù)要素3～4年級的學(xué)段目標(biāo)是“在教師引導(dǎo)下，能運用感官和選擇恰當(dāng)?shù)墓ぞ?、儀器，觀察并描述對象的外部形態(tài)特征及現(xiàn)象”。為達(dá)成此目標(biāo)，重點落實搜集證據(jù)要素的三年級下冊反思單元《顯微鏡下的證據(jù)》，呈現(xiàn)了列文虎克通過顯微鏡下的證據(jù)向“自然發(fā)生說”提出挑戰(zhàn)的故事：17世紀(jì)之前，人們認(rèn)為像貓、鳥這樣體形比較大的動物是通過生殖來繁殖新生命的，而蚊、蠅等小動物是從無生命的物質(zhì)中產(chǎn)生的，比如臟衣服會生出跳蚤和虱子，污水會生出蚊子，這種觀點被稱為“自然發(fā)生說”。1693年，列文虎克在用顯微鏡觀察一只雄性跳蚤的時候，發(fā)現(xiàn)這只跳蚤竟然也長有生殖器，從而推斷這些形體微小的動物也是通過生殖來繁殖新生命的，從而向“自然發(fā)生說”提出了挑戰(zhàn)。這個故事不僅顯示了運用工具和儀器進(jìn)行觀察的意義，也說明了事實證據(jù)對于提出、證實、質(zhì)疑、修正甚至推翻科學(xué)學(xué)說的重要性，從而激發(fā)學(xué)生利用工具搜集證據(jù)的興趣。

又如，六年級上冊反思單元《門捷列夫的“撲克牌”》，講述了門捷列夫通過排列元素性質(zhì)卡片并發(fā)現(xiàn)元素周期律的故事，說明了以統(tǒng)計圖表等方式記錄整理信息的意義和優(yōu)勢，從而深化學(xué)生對處理信息要素5～6年級學(xué)段目標(biāo)“能基于所學(xué)的知識，用科學(xué)語言、概念圖表等方式記錄整理信息，表述探究結(jié)果”的理解，激發(fā)學(xué)生用科學(xué)的數(shù)據(jù)處理方法處理信息的興趣。類似的示例還有很多，不再一一贅述。

3.科學(xué)史在達(dá)成科學(xué)態(tài)度目標(biāo)方面的運用

大象版小學(xué)《科學(xué)》教材以科學(xué)知識目標(biāo)和科學(xué)探究目標(biāo)為兩條培養(yǎng)主線，以科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)為兩條培養(yǎng)輔線。教材沒有刻意通過科學(xué)史來全面地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)，但教材中出現(xiàn)的大量科學(xué)史素材可以適時地用于這兩方面目標(biāo)的培養(yǎng)。

比如，五年級上冊反思單元《日心說的先驅(qū)》講述了兩千多年前的古希臘天文學(xué)家阿里斯塔克基于自己的觀察最早提出日心說的故事：阿里斯塔克根據(jù)半月時日、地、月構(gòu)成一個直角三角形，且地球所在的頂點接近90度，推算出太陽到地球的距離大約是月球到地球的距離的19倍（實際約395倍，雖然誤差比較大，但他運用的方法是正確的）。又根據(jù)太陽和月球看上去差不多大小，利用相似三角形對應(yīng)邊成比例的關(guān)系，推算出太陽的直徑應(yīng)該是月球直徑的19倍左右。再根據(jù)月食時地球影子的弧度，估測出地球的直徑只有月亮直徑的3倍左右（實際約3.67倍），因此推斷太陽的直徑應(yīng)該是地球直徑的6倍多（實際是109倍）。阿里斯塔克還認(rèn)為應(yīng)該是小的物體圍繞大的物體運轉(zhuǎn)，而不是大的物體圍繞小的物體運轉(zhuǎn)。盡管當(dāng)時的學(xué)術(shù)權(quán)威都普遍相信地心說，而且公眾對地心說也深信不疑，阿里斯塔克仍然基于自己的觀察首先提出了日心說。

這個單元在科學(xué)探究方面的目標(biāo)主要是讓學(xué)生嘗試從事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系等角度提出可探究的科學(xué)問題，做出有針對性的假設(shè)，并能說明假設(shè)的依據(jù)。當(dāng)然，從這個故事中，我們也可以看到阿里斯塔克的實事求是和追求創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。

科學(xué)史中還有大量的案例可以用來激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲以及進(jìn)行科學(xué)探究的興趣和熱情，幫助他們形成實事求是、追求創(chuàng)新、樂于與他人合作分享的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)他們的實證意識和理性精神。

4.科學(xué)史在達(dá)成科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)方面的運用

大象版小學(xué)《科學(xué)》教材中也有不少科學(xué)史案例可以幫助學(xué)生理解科學(xué)技術(shù)與日常生活和社會發(fā)展的聯(lián)系，以及人類與自然和諧相處的重要性。以科學(xué)史中的眾多真實故事，有針對性地引領(lǐng)學(xué)生從不同角度認(rèn)識和理解科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境的關(guān)系，其效果要遠(yuǎn)勝于抽象的理論分析和空洞的說教。

比如，二年級下冊第二單元《科技改變我們的生活》第1課《我們來造紙》，在學(xué)生完成手工造紙之后，提供了閱讀材料《信息的記錄與傳遞》，引導(dǎo)學(xué)生從信息記錄的載體、信息記錄方式、信息傳遞方式的古今發(fā)展變革，體會科技發(fā)展給人們生活帶來的巨大變化，從而達(dá)成科學(xué)技術(shù)與日常生活的聯(lián)系方面的1～2年級學(xué)段目標(biāo)“了解生活中常見的科技產(chǎn)品及其給人類生活帶來的便利”。

再如，五年級上冊反思單元《日心說的先驅(qū)》和五年級下冊反思單元《仰望星空的人》中關(guān)于日心說從提出到最終被證實的歷史也反映了科學(xué)的發(fā)展對人類思維方式的影響。六年級上冊第三單元《浩瀚宇宙》介紹的關(guān)于人類探索宇宙的歷史，體現(xiàn)了人類的好奇和社會的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動力，技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會發(fā)展。

科學(xué)史家薩頓說過，科學(xué)史是溝通科學(xué)與人文的橋梁。小學(xué)科學(xué)課程中的科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)正是科學(xué)的人文精神的體現(xiàn)。因此，我們在教學(xué)中要充分重視從科學(xué)史的角度，引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)是為人服務(wù)的，科學(xué)的發(fā)展不應(yīng)以損害人文精神為代價，不應(yīng)以損害人類與自然的和諧相處為代價。

5.科學(xué)史功能的綜合性

雖然前面分別以不同的科學(xué)史案例來說明它們在達(dá)成課程目標(biāo)某個方面的運用，但這并不是說每個科學(xué)史案例只能運用于一個特定的課程目標(biāo)。事實上，有些科學(xué)史案例可以用來幫助學(xué)生達(dá)成多個方面的課程目標(biāo)，我們在教學(xué)的過程中要充分發(fā)揮這些案例的功能。以前面提到的《日心說的先驅(qū)》為例：

在科學(xué)知識方面，這個案例涉及的相關(guān)科學(xué)知識學(xué)習(xí)目標(biāo)包括“知道月球是地球的衛(wèi)星”“知道地球是一個球體，是太陽系中的一顆行星”“知道太陽是太陽系的中心”“描述月球、地球和太陽的相對大小和相對運動方式”等。

在科學(xué)探究方面，這個案例體現(xiàn)了科學(xué)探究總目標(biāo)中的科學(xué)探究是通過多種方法尋找證據(jù)、運用創(chuàng)造性思維和邏輯推理解決問題的過程，也體現(xiàn)了科學(xué)探究的一般過程，包括“圍繞已提出和聚焦的問題設(shè)計研究方案，通過收集和分析信息獲取證據(jù)，經(jīng)過推理得出結(jié)論”，特別體現(xiàn)了作出假設(shè)要素的5～6年級學(xué)段目標(biāo)“能基于所學(xué)知識，從事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系等角度提出有針對性的假設(shè)，并能說明假設(shè)的依據(jù)”。它還體現(xiàn)了分析、綜合、推理等科學(xué)思維方法的運用，以及“初步了解通過科學(xué)探究達(dá)成共識的科學(xué)知識在一定階段是正確的，但是隨著新證據(jù)的增加，會不斷完善和深入，甚至?xí)l(fā)展變化”。這一案例還體現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)中的“了解科學(xué)技術(shù)對人類思維方式的影響”等學(xué)段目標(biāo)的要求。

附：推薦書目

1.[澳]邁克爾·馬修斯著.科學(xué)教學(xué)——科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)的貢獻(xiàn).劉恩山等譯.北京：外語教學(xué)與研究出版社，2017.

2.劉兵，江洋.科學(xué)史與教育.上海：上海交通大學(xué)出版社，2008.

3.吳國盛.科學(xué)的歷程（全新修訂版）.長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2018.

4.吳國盛.什么是科學(xué).廣州：廣東人民出版社，2016.

5.吳國盛.科學(xué)的故事·起源篇.南京：江蘇鳳凰文藝出版社，2020.

6.江曉原.科學(xué)史十五講（第二版）.北京：北京大學(xué)出版社，2016.

7.劉兵，楊艦，戴吾三.科學(xué)技術(shù)史二十一講.北京：清華大學(xué)出版社，2006.

8.劉兵.新編科學(xué)技術(shù)史教程.北京：清華大學(xué)出版社，2011.

9.王鴻生.科學(xué)技術(shù)史.北京：中國人民大學(xué)出版社，2011.

10.[英]W. C. 丹皮爾著，李珩譯.科學(xué)史及其與哲學(xué)和宗教的關(guān)系.北京：中國人民大學(xué)出版社，2010.

11.[美]詹姆斯·E.麥克萊倫第三，哈羅德·多恩著，王鳴陽譯.世界科學(xué)技術(shù)通史.上海：上海科技教育出版社，2007.

12.[英]約翰·克拉克，邁克爾·阿拉比著，馬小茜等譯.彩圖世界科學(xué)史.哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2009.

13.王興文，譚靜怡.圖說世界科技文化.長春：吉林人民出版社，2009.

14.杜石然等編著.中國科學(xué)技術(shù)史稿.北京：科學(xué)出版社，1982.

15.盧嘉錫，席澤宗主編.彩色插圖中國科學(xué)技術(shù)史.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1997.

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