第6章 提升学生科学素养的教育指导
科学精神是指科学本身所要求的各种价值观念、思想观点、行为准则、道德和意志品质，蔡德诚先生把它概括为：客观的依据，理性的怀疑，多元的思考，平权的争论，实践的检验以及宽容的激励等六方面。科学精神对学生学习能力的培养乃至学生人格的塑造等都起着巨大的作用，是全面提升学生科学素养的原动力和精神基础，是科学教学的灵魂。怎样在教学中挖掘教材中崇尚科学、弘扬科学精神的文化内涵，让学生感悟科学的文化内涵，引领他们进入科学殿堂和激励他们攀登科学高峰？
培养学生严谨细致的科学态度
凡是科学的东西一般都有准确性、精确性、严密性的特征。在科学教学中，就要培养孩子们这种严谨、细致、精益求精的科学态度。决不能搞“差不多”，“大概”，更不能“粗枝大叶”，马马虎虎。
在《声音的传播》一课中，学生用实验证明声音能在固体、液体中传播。学生在实验中吵吵闹闹，教室里显得很嘈杂。实验结束后学生在汇报结果并解释现象时，学生都说耳朵贴在桌子上听到了敲桌子的声音，老师说：“刚才我也听到了你们敲桌子的声音，这声音是怎样传到我的耳朵的？”这激发了学生进一步思考、讨论，改变了原来的实验方法，使实验更加科学、严谨。他们轻轻地用手划桌子，并使自己在空气中听不到这种声音，再把耳朵贴在桌上听，结果同样听到了划桌子的声音，这样学生用充足的理由证明了声音能在固体中传播。再让学生谈两次实验的收获，在教师的引导下，学生明白了科学研究要有周密的计划、细致的观察和一丝不苟、严谨的科学态度。
培养学生持之以恒的坚强意志品质
科学研究常常要经历一段漫长的艰苦历程，在这个过程中，常常会出现转折和失败，要取得研究的成功，必须要有战胜挫折与失败的勇气，要有持之以恒的坚强意志品质。如《观察月相》、养蚕和种植植物，老师会提前和家长取得联系，每节课还用一点时间让学生展示自己的成果，交流昨天的发现，对认真观察的学生和记录得仔细的同学给予表扬，不断激发学生观察的兴趣，这样这些被动的观察、研究成了学生的一种自我需求，这些长期的探究和观察活动得以有效落实，能够从而培养了学生持之以恒、坚持不懈的意志品质。
培养学生尊重事实，不畏权威的科学批判精神
丁邦平教授在《反思科学教育》一文中提出：唯科学主义的科学文化观是20世纪我国科学教育存的在三大问题之一，对科学的过分推崇导致把一切真理都冠以“科学”之名，这种唯科学主义的文化观渗透到科学教育中，导致人们片面地认为科学即真理，是不可错的，有着至高无上的权威。其直接结果在科学教育上便是学生的怀疑精神、批判精神和创新精神的缺失，直接导致说我国中小学乃至大学的科学教育培养出的学生比较缺乏创造能力。
教师以伽利略的两个铁球同时着地的事例，还以著名的科学家丁肇中先生的在回答学生提问时的“不知道”和篡改实验数据的留学生的故事，引导学生认真思考这些事例给我们的启示：这种“不唯上，不唯书，只唯实”的求真求实精神是科学精神的核心，也是作为一个人的基本道德水准，具体体现在科学研究中就是要尊重科学证据，作实事求是的报告；不盲从权威，能批判地思考问题，要敢于怀疑，敢于批判；在探究真理时要不屈不饶，以实践作为检验真理的唯一标准等。
科学是建立在直觉和假设之上的推理，经过设计实验，搜集证据，分析证据，得出结论，这是一个以事实为依据的分析推理过程。但是在实验过程中，常有学生看到自己小组的实验结果和其他小组不同时，或随意更改自己的实验数据，或简单地附和，在解答问题时也会出现这样的情况，如：“答案也许是这个吧！”的主观臆断或“大家都那么说那就应该是吧”这样的从众心态等。学生没有经过亲自证实就轻易地进行判断，这对学生的成长有非常不好的影响，使学生不善思考，没有主见，依赖性强，习惯虚假从众，对将来在工作中没有好的工作作风，甚至对社会的发展造成不好影响等。
在探究过程中进行的实验或观察没有得到预期的结果，或者是结论于原来的预测不同时，教师一定要坚持实事求是的原则，要告诉学生在科学探究中发生意想不到的情况时经常发生的事，有时我们从失败中会学到比成功更可贵的东西。
当今的学生，生活在现实主义和功利主义的大环境下，作为一名科学教师，有责任对学生在进行科学教育的同时，还要渗透只问是非，不计厉害，追求真理的献身精神，要让学生知道，科学家是最推崇客观真理的人。尽管科学家的工作成果远不是绝对真理，但科学家是最执著地追求客观真理的人群。与社会中其他人群相比，科学家是最不怕别人的批评的人，是最乐于接受别人意见的人，因为他们把别人的批评看成是帮助自己早日探求到那个真理的行为。同时科学家也是最认真、直率、对事不对人的批评者。
教师让学生交流一些科学家的故事，让学生走进科学家，用科学家的人格来教育学生，如《哥白尼的故事》讲述了哥白尼对“日心说的坚定信念，及为维护这一真理而献身的动人事迹，而布鲁诺为传播这一天文学说，它被教会推到审判异端的宗教法庭，监禁7年后被活活烧死，监禁前，他高呼：“火，不能征服我，未来的世界会了解我，会了解我的价值。布鲁诺的事迹，让学生从科学家对科学的追求中懂得，学习科学就是追求真理，坚持真理，为真理可以牺牲自己的精神就是可贵的科学献身精神，树立正确的科学价值观，建立科学必胜的信念，让孩子们从小不计名利，呵护科学真理。
青少年是国家的未来和民族的希望，小学时期是一个人世界观、人生观、价值观形成的关键时期。在我们的科学教学中加强科学精神教育，有助于学生树立起对待自然、社会与人生的科学态度，有助于人们自觉接受正确的世界观、价值观和人生观，有助于形成创造性的思维和能力，有助于培养勇于开拓进取的精神，促进学生的科学素养的全面提升。