引言

2023年5月，教育部发文提出，要在教育“双减”中做好科学教育加法，激发青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体。近年来，教育部接续发布了多份文件，均指出：“大力弘扬科学精神和科学家精神，将价值引领融入立德树人全过程，用新时代科学家精神铸魂育人”“引导广大中小学生走近科学家，了解科学家精神，增强科学探索的好奇心，真正崇尚科学、热爱科学，立志为党成才、为国奉献。”当今世界正处于百年未有之大变局，新一轮科技革命和产业变革正在加速推进。科技革命依赖于高素质科技人才，而高素质科技人才的培养离不开高质量的科学教育。“十年树木，百年树人”。对于科技人才的培养要从小抓起，对于小学生科学教育的展开需从弘扬科学家精神入手。根据《义务教育科学课程标准（2022年版）》修订的教材已于2024年秋季学期陆续投入使用。笔者将以教科版《科学》教材为例，对教育家精神融入小学科学教育的教学模式进行初步探索。

一、科学家精神内涵

科学家精神是我国科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富。2019年6月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步弘扬科学家精神加强作风和学风建设的意见》，对科学家精神作出全面概括，包括六个方面：胸怀祖国、服务人民的爱国精神；勇攀高峰、敢为人先的创新精神；追求真理、严谨治学的求实精神；淡泊名利、潜心研究的奉献精神；集智攻关、团结协作的协同精神；甘为人梯、奖掖后学的育人精神。在小学阶段的科学教育中，以弘扬爱国精神、创新精神、求实精神以及协同精神为主，把他们培养成爱国者、探索者、求真者和合作者。

（一）培养为中华民族之复兴而读书的爱国者

中国少年先锋队第七次全国代表大会指出，一个人可以有很多志向，但人生最重要的志向应该同祖国和人民联系在一起，这是人们各种具体志向的底盘，也是人生的脊梁。只有热爱祖国，才能有中国心、中国情和中国味，才能有更完整的科学精神。因此，我们更要培养年轻一代为实现中国梦而矢志报国，帮助他们扣好人生的第一粒扣子。

（二）培养敢作敢为敢于探索的求真创新者

“时代总是不断发展的，等你们长大了生活将发生巨大变化，科技也会取得巨大进步，需要你们用新理念、新知识、新本领去适应和创造新生活，这样一个民族、人类进步才能生生不息。”对事实永不满足是所有科学家的共性。长久以来，我们的教育体制使学生养成只会通过书本学习知识的习惯。这种习惯不仅使他们不会探索创新，甚至导致学生不敢对事实进行探索。他们宁可相信自己在书本上看到的东西，也不愿意相信其亲眼看见的东西。科学不是永恒的真理。新时代里，教育者把年轻一代培养成为敢作敢为敢于探索的创新者已急不可待。

（三）培养能够群策群力、取长补短的合作者

纵观我国重大科技突破历程，从"两弹一星"的研制成功到核潜艇的下水，从青蒿素的发现到杂交水稻的培育，每一项重大科技成果的诞生都绝非个人单打独斗所能实现，而是科研团队精诚合作、优势互补的结晶。这些生动案例深刻揭示：在现代科研范式下，团队协作能力已成为科技工作者不可或缺的核心素养。有鉴于此，基础教育阶段应当将培养学生的协作能力置于重要位置。教师可通过设计小组课题研究、团队实验项目等多样化的教学活动，系统性地培养学生的集体智慧整合能力、专业分工意识以及协同创新精神，为其未来的学术发展和职业成长奠定坚实基础。

二、科学家精神融入小学科学教育的价值意蕴

（一）有利于落实立德树人根本任务

在科技竞争日益激烈的今天，科学家精神教育关乎人才培养质量。以立德树人为根本任务，以为党育人、为国育才为根本目标，以服务中华民族伟大复兴为重要使命。科学家精神从国家担当、社会责任、科学精神等方向，为学生树立了德政、德行、德性、德育突出的科学家榜样，有利于培养具有国家大德、社会公德、个人品德的年轻一代。

（二）有利于加强文化认同，树立文化自信

“科学家精神传承了中华优秀传统文化，孕育于科学文化，融合了革命文化，是中国特色社会主义先进文化的核心元素。”科学家精神作为中华民族的精神瑰宝，既深深植根于"格物致知"的传统文化沃土，又熔铸了"两弹一星"等革命文化精髓，更彰显着新时代创新奋斗的精神品格。这种独特的精神谱系，通过"嫦娥探月""蛟龙深潜"等重大科技成就得到生动诠释。将科学家精神融入小学科学教育，能够让学生在探究科学原理的同时，感悟背后蕴含的"天问"精神、"工匠"智慧和家国情怀。这种浸润式的文化熏陶，不仅有助于学生理解科学知识的发展脉络，更能引导其认识中华文化的创新基因，从而在心灵深处播下文化自信的种子，培育既有科学素养又具文化底蕴的新时代少年。

（三）有利于培养立志科学报国、科学强国的科技后备人才

将科学家精神融入小学科学教育，实质上是为青少年打造精神成长的"北斗导航"。通过生动讲述钱学森"五年归国路，十年两弹成"的报国情怀、袁隆平"把论文写在祖国大地上"的实干精神等鲜活案例，能够为处在人生"拔节孕穗期"的孩子们树立真正的时代偶像。这种教育不是简单的知识传授，而是在孩子们的心田播撒"科学报国"的种子：当孩子们了解黄大年"振兴中华，乃我辈之责"的赤子之心时，当他们在实验中体会南仁东"二十年铸就天眼"的坚守时，科学的种子就与家国情怀深深交融。这种润物无声的精神滋养，必将培养出更多怀抱科技强国梦想、兼具爱国情怀和创新本领的"明日科学家"，为实施创新驱动发展战略储备源源不断的后备力量。

三、基于新教材培养小学生科学家精神的教学模式探究

根据小学科学领域的科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个维度，本文将与科学家精神有密切联系的小学科学教育内容划分为科学家的故事、贡献、探索过程和科学家的品质四个主要内容，并详细列举了与之相适应的教学模式（见图1）。

（一）故事化教学

故事化教学是指在教学过程中，通过讲述科学家故事的形式来组织、设计、开展教学活动的一种教学模式。故事化教学是一种创新的教学方法。在科学课上，教师通过讲好科学家故事，使得榜样生动鲜活、学习变得更为引人入胜。它既可以作为一节课最初的导入，也可以成为一节课最后的升华，使得学生能够领悟科学精神和科学家精神，从而成为科学家精神的传承者、传播者和践行者。根据教学实际需求，教师需要深入挖掘科学家故事与小学科学教材能够相结合的部分（见表1）。

科学家精神	学期	章节	科学家	科学家故事
创新精神 协同精神	一上	科学家这样做	屠呦呦	中国第1个诺贝尔医学奖获得者；筛选中草药3230多种，最终在第191次实验中发现了青蒿素的雏形（醚中干）。
求实精神 奉献精神		给植物画张“像”	王文采	70年如一日研究植物分类学，94岁高龄依然埋头伏案；发现20个新属、540个新种；早年深入祖国各地采集大量植物标本，仅中国科学院植物研究所标本馆就藏有其所采标本7000余份。
爱国精神 奉献精神	一下	科学家这样做	陈世骧	投身于昆虫学事业六十余年，发现昆虫新种700多个、新属60多个；主持反细菌战科学调查中的昆虫研究工作，揭露美帝国主义的罪行；彻底解决了我国东亚飞蝗难题。
奉献精神		我们知道的动物	潘文石	真正意义上的“人生在旷野”：1980年开始研究大熊猫，与大熊猫在荒野山林生活了16年。
求实精神 奉献精神	二上	科学家这样做	刘东生	我国唯一到过“三极”的科学家：47岁开始青藏高原实地考察研究；74岁前往南极进行了为期一个月的科学考察；年近79岁时，又赴北极考察。
创新精神		神奇的纸	蔡伦	中国古代“四大发明”之一：造纸术；以树皮、麻头、破布、旧渔网为原料。
爱国精神 创新精神		观察月像 科学阅读	师昌绪	中国材料学之父，中国高温合金之父；七七事变之后，投身实业救国，开始从事材料学相关研究；为航空发动机、国产战斗机筑造“翅膀”。
创新精神	二下	科学家这样做	沈括	北宋科学家；在《梦溪笔谈》中介绍了4种磁针装置的方法：水浮法、碗唇旋定法、指甲旋定法、缕悬法。
爱国精神	三上	科学家这样做	竺可桢	1930年以前，中国天气预报的主权被外国人所掌控。为了国家的农业生产，也为了国家安全，开始为中国气象事业而奋斗。
创新精神 协同精神		风的成因 空气和我们的生活	秦世耀	领导团队首次研发了网源友好型风电机组，实现风电由“被动适应”到“主动支撑”的跨越式升级。
求实精神 奉献精神	三下	科学家这样做	童第周	常年在十平方米的办公室兼实验室里做实验，在实验中探寻生命的奥秘，追逐科学的真理。
创新精神		阳光下物体的影子	袁充	594年发明地平式日晷。
创新精神 求实精神	四上	科学家这样做	牛顿	发现万有引力。
爱国精神 协同精神		呼吸与健康生活	钟南山	我国呼吸疾病研究领域的领军人物，敢医敢言。
奉献精神	四下	科学家这样做	钟杨	从藏北高原到藏南谷地，从阿里无人区到林芝雅鲁藏布江边，行路超过10万公里，收集了上千种植物的4000多万颗种子。
协同精神		岩石与土壤的故事	孙涛	18次进入青藏高原考察，采集3万余份化石标本，发现32个新种化石植物，构建了青藏高原古高程和古地貌。
创新精神 求实精神	五上	科学家这样做	伽利略	改进望远镜，支持并证实“日心说”；发明摆针和温度计；比萨斜塔的落体实验。
奉献精神		制定健康生活计划	赵焕庭	大力推进南沙综合科考；退休后，依旧每天坚持其工作节奏：4：00-7：30、8：00-11：30、14：30-18：00、20：30-22：30。
爱国精神	五下	科学家这样做	马世骏	根除东亚飞蝗蝗灾；有强烈的民族责任心、赤诚心和爱国心。
爱国精神 创新精神		设计我们的小船	黄旭华	中国核潜艇之父；30年隐姓埋名研制核潜艇；“玩”玩具模型→推理研制出真正核潜艇。
爱国精神 奉献精神		我们面临的环境问题	朱震达	沙漠学家；为中国沙漠及沙漠化防治事业奉献一生。
创新精神	六上	科学家这样做	南仁东	敢为人先，设计并筑造直径500米的“中国天眼”。
创新精神		推动社会发展的印刷术	毕昇	北宋发明家；发明活字印刷术。
创新精神 求实精神	六下	科学家这样做	达尔文	痴迷读书，从小就对观察和收集植物感兴趣；出版《物种起源》，提出“进化论”。
求实精神 奉献精神		古代生物的多样性	杨钟健	中国古脊椎动物学之父；中国恐龙之父；发现了第一具由中国人独立寻找、挖掘并研究的恐龙化石标本——许氏禄丰龙。

（二）情境化教学

所谓情境化教学，是指在教学过程中，根据教学内容的需要，教师有目的地引入科学家故事，创设生动形象的科学探索场景，以引起学生自然流露的真情实感和积极的行动体验，从而帮助学生理解知识，并渗透科学家态度和价值观。以科教版《科学》二年级上册第二单元“做一顶帽子”为例。在导入阶段，教师可以播放袁隆平爷爷在风里雨里、在烈日炎炎之下依然锲而不舍、兢兢业业劳作的纪录片，引导学生体会老一辈科学家的求实精神和奉献精神。在动手实践前，教师引导学生回忆并联系自身的生活感受，提出“为袁隆平爷爷制作一顶多功能帽子”实践活动。该活动不仅可以使学生真情实感自然流露，还有助于帮助学生正确表达自身情感，打破学生思维固势。再如，在教学科教版《科学》五年级下册第二单元“设计我们的小船”和“制作与测试我们的小船”时，教师可以组织班级学生模拟我国船舶制造业进行作业。通过前面章节的学习，学生已了解我国船舰历史和祖国的国之重器——国产航母，并熟知造船的材料和动力来源。在本章节，教师要指导学生学以致用，发挥学生的自主性、创造性和实践性，体会船舰工程师和科学家的智造历程。以小组为单位，组内成员分别扮演船舰制作的设计师（1人）、工程师（2人）、绘图员兼记录员（1人），分工协作为维护中国海洋领土安全打造一艘“青年舰”。通过活动，教师协助学生实现“小小科技梦”，从小在学生心中点亮人人都可以成为“中国科学家”、“中国工程师”的梦想。

（三）项目式教学

项目式教学是指教师以教材中某一章节内容为主体，从学生的实际经验出发，紧密联系科学家故事、成就、探究历程和科学家精神价值，提出基于真实情境的问题和任务，以项目化的形式培养学生信息收集与整理、方案制定与实施、成果总结与反思等方面的探究能力和科学素养。《义务教育科学课程标准（2022年版）》指出：“倡导以探究和实践为主的多样化学习方式，让学生主动参与、动手动脑、积极体验，经历科学探究以及技术与工程实践的过程。”例如，在进行科教版小学《科学》三年级上册“天气”这一单元教学时，教师对单元知识进行整合、分类，分为不同的天气、天气的观测与记录、天气的播报三个不同内容板块，再结合本册“科学家这样做”，提出“招募竺可桢气象馆志愿者”项目。任务包括认识不同的天气、制作观测用具、每日观测与记录和竞选播报员，并根据每日天气变化提出出行建议，以保护师生的身体健康（如图2）。在项目中，学生自行组队与责任分工，通过每日观测，更直观地感受天气的变化，制作天气日历和天气变化折线图，体会天气预报对人们日常生活的重要性，并领悟老一辈科学家在一穷二白时期下投身建设国家独立气象站的勇气和格局。

（四）场馆教育

2023年5月，教育部等十八部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》指出：“在‘走出去’方面，组织中小学生前往科学教育场所，进行场景式、体验式科学实践活动。”场馆教育场所包括植物园、动物园、水族馆、生态园、科技馆、天文馆、自然保护区等基地。据统计截至2023年底，全国建成并对外开放科技馆477座；全国各类文物机构9645个，文化馆3508个，公共图书馆3246个，博物馆数量6833个；已有287家科学家精神教育基地，覆盖31个省，初步形成了“以点带面，辐射全域”的体系格局。 教师不仅要让科学家“走进”校园，更要带领学生走向科学家。例如，今年5月正式对外开放的中国科学家博物馆。该馆首次陈列了尹文英、戴松恩、应崇福、顾方舟、刘东生、钱学森、邓稼先等190余位科学家的采集资料，包括其书信、手稿、科学仪器、著作、音视频等。教师应深入钻研教材，紧密联系可利用的场馆资源，为学生树立正确的“偶像”形象，帮助学生点亮“科学梦”“科技梦”。

再如，在学习完科教版小学《科学》一年级上“周围的植物”和“我们自己”这两个单元后，教师可以安排学生进行当地植物园考察项目。学生需跟随植物研究员深入认识所在植物园的植物种类。在活动中，教师可以根据植物研究员的数量，合理分配小组人数，要求学生以小组为单位进行调研。任务包括实地观赏、调研植被及生长环境，运用自身的感官感受大自然，收集、绘画校园内未见过的植物，并借鉴植物园内的所看所想对学校环境目前存在的问题提出改进建议，以促进学生学以致用。在项目中，学生将运用本册书所有知识，包括植物的含义、特点、需求（第一单元）；各种感觉器官的认识与运用（第二单元）。通过与专业的植物研究员接触并实地考察，学生不仅能深入感受植物、自身以及二者的关系，更能让学生感受到“科学家在我们身边”，使其内心榜样更加活生生、活脱脱。

四、结束语

科技的发展是为国家谋复兴，为人民谋幸福。弘扬科学家精神是为党育人、为国育才。年轻一代终将肩负起时代赋予的科技发展重任，为国家科技战略发展“挑大梁”。未来虽未来，可未来终将会到来。因此，作为教育工作者，要始终践行立德树人的根本任务，立足于核心素养，培养年轻一代爱国、创新、求实、奉献、协同、育人的科学家精神。

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