良渚七贤小学:在守正创新中推动科学教育的校本化实施
作者: 祝贤平 刘治富 孔洪剑
摘要:浙江省杭州市余杭区良渚七贤小学以科创教育为特色,在政策引领下积极探索科学教育新模式。本文介绍了学校推动科学教育校本化的具体措施,如以“三观”为基点构建科创课程形态,以“具身参与”与“多元智能”为引领变革科学学习方式,以“多样应用”和“泛在支持”建设科创学习空间,以“无作业日”作为科学实践作业的主体实施应用,以“八八模型”改进科创素养的评价体系,通过“教师学术化”“教研规范化”培养科创教师团队,最终达成实践课程全面落地的目标。
关键词:科学教育;科创学习空间;科创素养
中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2024)23-0025-04
浙江省杭州市余杭区良渚七贤小学,坐落于城西科创大走廊北翼,是一所秉承“七彩童年贤才梦”的办学愿景,以培养德才兼备的时代新人为育人目标、以科创教育为特色的学校。近年来,学校积极贯彻党的教育方针,落实新课程改革精神和区教育高质量发展目标,将科学教育融入日常教学,积极打造科创特色实践型课程形态,构建校内外大科学教育格局,致力于拔尖创新人才的早期培养。
近三年来,学校先后荣获“浙江省劳动教育基地学校”“浙江省创造发明教育基地”“杭州市项目化学习种子学校”“余杭区科创特色学校”“余杭区人工智能教育中心校”等称号。
科学教育的政策背景
1.政策引领下的科学教育革新
随着教育、科技、人才被党的二十大报告确立为全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑,科学教育在基础教育阶段的重要性愈发凸显。这一战略举措不仅深化了对三者协同发展关系的认识,更为科学教育的革新与发展指明了方向。2024年1月浙江省教育厅等十四部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的实施意见》,这标志着浙江省在科学教育领域的改革与创新进入了新的实践阶段。
2.时代背景下的教育模式创新
当前提倡的大科学教育是指整合多个科学学科的知识、技能、思维方式,涵盖自然科学和部分社会科学,强调家校、社区多主体参与,注重落实学生科学素养的科学教育新理念。它旨在突破近代以来“科学即分科”的窠臼,以交叉学科和跨学科交融为表现特征,注重实践与创新,致力于培养具备创新精神、跨学科思维和实践能力的科技创新人才。在这种教育模式下,学生不仅能够获得全面的知识结构,还能够在实践中提升综合素质,以适应未来社会的复杂挑战。随着科学技术的快速发展和交叉融合,大科学教育正逐渐成为科学教育的重要趋势。在上述科学教育背景下,学校致力于培养具有创新精神和科技素养的拔尖创新人才,探索科学教育新模式也同样成为学校开展教育活动的重要使命。
科学教育的实践行动
1.科创课程形态的构建
(1)整合规划的课程观
学校将科创课程融入七贤课程整体规划,以办学愿景和育人目标为指引,通过学科课程渗透、主题研究牵引、社团活动辅助等多维度联动方式,形成科创种子课程、养分课程和生长课程结构,旨在构建层次清晰、内容丰富的科创课程体系,为学生科学素养的发展提供“跑道”。
(2)学科融合的教学观
教师以学生学情为出发点,以多学科融合为切入点,在自我知觉、自然探索、社会生存三大课程领域渗透科学教育内容,让学生亲历实践的“做中学”,并围绕基础知识储备、参与指导技能、学科教学知识、工具资源等维度开展从理念到行动全链条式的头脑风暴,成为情境设计的创设者、问题设计的引导者和项目设计的指导者,掌握主题探究式教学、问题解决式教学和项目式学习等教学方法。同时,在信息科技课程中,学校积极推广多学科融合的C-STEM跨学科学习,培养学生在计算机技术与科学、工程、数学融合领域的实践能力、创新能力,落实“大科学教育”的理念。
(3)儿童本位的学生观
拔尖创新人才培养是公平教育,是面向最广大儿童的因材施教。因此,基于学生的个体差异,在课程设计、教学实施和评价反馈等各个环节,教师充分尊重学生的主体性,鼓励学生积极参与、主动探索、自主创新。同时,采用多元化的教学策略和评价方式,满足不同学生的学习需求和发展潜能,以此激发学生发挥自己的特长和优势。
2.科创学习方式的变革
(1)推进具身参与的主题教学
在课程开发过程中,采取以任务群为导向的策略,确保每个任务群都承载明确的学习目标和丰富的实践活动。以“科学探究”为例,学校在课程开发过程中,设计了观察实验、数据收集与分析、假设验证等一系列子任务,让学生能够通过亲身参与,深入探索科学原理,体验知识的魅力和力量,如课程“AI上良渚”中既涉及“辘轳”“水坝”“粮仓”等良渚古代工具的实物模型建构,又有粮食储存条件及霉菌生长条件的猜想、假设,还有模拟测试稻谷在不同条件下的储存,通过收集、分析数据,推想良渚先民的农业智慧。
同时,在课程开发过程中,学校注重各科室、各年级、各学科之间的教学内容衔接与补充,以此确保知识的连贯性和系统性。例如,本学年分年级开展的《过端午,扬民俗》《二十四节气》《制作手工皂》《我的午餐我做主——营养午餐》《百变纸杯》《上下学“畅行无阻”计划》等项目式学习,有文化传承,有手工制作,有奇思妙想,有生活实际。让每个学生经历一次完整的项目式学习,以任务驱动学生学、做、研、悟、用一体,真正做到知行合一。
(2)构建多元智能课堂学习形态
指向科创实践的学习进阶有两种形态:一种是基于智能“催化效应”的意义建构维度,意义建构是“内化—外化—迁移”的过程,以回忆联想、含义厘清、区分异同、体系分类、归纳证明、观察演绎为主要形态。回忆、厘清指向理解知识点的内涵,区分、分类指向知识的系统化,归纳、演绎指向与应用情境的联系。另一种是基于智能“补偿效应”的能力生成维度,能力生成是“示范—模仿—实践”的过程,以分析观察、创建实操、改进提升、解决问题为主要形态。分析观察指向沉浸式分享,创建实操指向创造性实践,改进提升指向协作式反思,解决问题指向素养的达成,实现以行动为中心的学习知识迁移,以学科为路向的多维实践体验,以链条为载体的学习结构优化。
3.科创学习空间的建设
(1)应用场景的多样化创建
学校积极响应推动科学教育资源数字化转型,通过七贤青书院、跨界潮乐创、写作会客厅、云谷学堂里、未来教师季、少年科学院、创想空间站、科创加油站、数智生态园、创客成长营等10个应用场景的创建,丰富师生的物理空间、关系空间和虚拟空间,探索相关应用场景的运行机理。
(2)空间支持的泛在化学习
学校利用区角、廊道、墙壁等场所,开辟人工智能、3D创客、机器人、天文、无线电测向、无土栽培等学习空间,重构学校生活,给学生提供更多选择,为学生的泛在学习提供空间支持。
4.科创实践作业的实施
为切实落实“双减”政策要求,努力践行“轻负高质”的要求,学校启动科创作业2.0计划,落实科创作业四大行动:语文实践、科学艺术、劳动改进和数学创玩。实行“周三无书面作业”,上半月为学科实践方向,下半月为综合实践方向,以主题、大概念引领,与单元学习紧密联系,内容有的来源于课程标准要求,有的来自教师的自主开发。科创作业与学校阅读节、数学节、科技节等活动有机结合,作业成为作品,增强了科创作业的实践性、真实性和创造性,充分发挥了科创作业的育人功能。
例如,在“科学书里的实践”主题作业中,在一年级的“植物成长记”中,有的学生从一粒粒小小的种子开始,有的从一个切到最后的胡萝卜头出发,还有的拿着一头大蒜、一个番薯开始种植,通过自己动手培育,让植物生根、发芽、长叶,并将之记录作为实证;二年级的“月相变化录”将目光从课堂上的聚焦,拓展到课堂外的持续观察,经历半个月的观察月相活动,培养学生持之以恒、坚持不懈的探索精神;在三年级的“水的知识我知道”中,学生通过资料查阅,并结合课堂所学,制作海报,实际了解、总结了水的固、液、气三态变化和随温度变化而形成的循环流动,从而成为自然界珍贵的重要资源;在四年级的“营养菜单我设计”中,学生分析食物中的营养,比对平衡膳食宝塔,据此设计自己心仪的一周食谱,意识到超重、肥胖离自身并不遥远,关注健康饮食迫在眉睫;在五年级的“河流边的房屋建模”中,学生化身设计师与工程师,利用身边的材料,灵活运用知识,依据河流走向、地形变化,合理设计房屋位置,制作模型解释说明流水的侵蚀与沉积;在六年级的“胡萝卜独轮车”中,学生通过不同机械工具的学习,自制胡萝卜独轮车,了解到独轮车包含了三角形稳定性、杠杆、轮轴等机械原理。
面向所有学生的无作业日活动,让学生将学习过的知识运用到生活中,通过实践感受人类科学技术的发展,明白组合多项技术是工具发展的一个重要方向。同时,让学生在实践作业中强化建构科学观念,提升科学思维,加强实践探索能力,树立正确的态度责任,以此培养他们的科学素养。
5.科创素养评价的改进
学校建构了科创素养评价的“八八模型”(如左图),该模型是以联合国儿童基金会提出的好奇心、主动性、坚持与关注、想象与创造、反思与解释、目标意识、独立性和抗挫能力等八种学习品质为参照,对多元智能理论进行在地化探索,提炼以发现和提出问题、团队合作、组织规划、信息搜集与处理、动手操作、沟通与表达、观察、反思与自我管理等八种关键能力为抓手的科创素养评价内容,并深入研究相关能力内涵与评价方式,与“七贤好少年”综合评价模型相融通。
6.科创教师团队的培养
(1)教师队伍学术化
为了进一步强化教师队伍,学校积极寻求外部资源支持,与名师工作室建立合作关系,汲取先进的教学理念和策略。同时,学校联手北京师范大学教育技术学院的专家团队,引入前沿的教育技术和教学方法。此外,通过省规划课题平台,教师们有机会深入研究教育教学中的关键问题,从而不断提升自己的研究能力和教学水平。除了外部资源的整合,学校还重视校际交流。通过定期的教学研讨、经验分享和观摩活动,教师能够拓宽视野,汲取他人的成功经验,进一步完善自己的教学方法。学校建立科创教师三级培养机制,通过系统的培训与实践,从新入职的影子教师到有潜力的种子教师,再到经验丰富的首席教师,层层递进地提升教师的专业素养和教学能力。
(2)教研机制规范化
学校注重教研制度的规范化和教学资源的多样化。科学教研组每学期开学初都制订详尽的教研计划和方案,确保教研活动有针对性、有计划地进行。教研组成员充分利用网络资源平台,实现教学教案、课件、校本作业等数字资料的共享。同时,还借助学校“浸入式”集体备课模式,通过网络学习、个人简备、讨论磨课、二次复备的形式,形成组内基础教案、课件、作业、题库等丰富的教学资源。
科学教育的成效与反思
1.成效
以科学教育为引擎,各学科融合科创理念展示跨学科实践成果。科创课程“AI上良渚”荣获2022年杭州市义务教育精品课程,“智能安全防护栏”课程获得2021年项目式学习中国最佳项目,C-STEM课程“粮食储存器”初见成效。学生在奇迹创意、七巧板、无线电测向、电子百拼、天文、研究性学习成果等方面竞赛成绩位列全区前列。另外,学校充分利用校内场馆开展科学实践活动,借此孵化了一批综合型、未来型的校本特色课程,其中包括数学建模与实践课程、人工智能先修课程等。
2.反思
第一,要进一步开发五育融合的科创特需课程。拔尖创新人才的早期培养,要为学生提供个性化的特需课程,既要有针对个别学生的一对一辅导课程,又要有针对优秀学生群体的专家课程。
第二,进一步推动科学教育点线面结合。在点上开设工程、科学、技术、数学等科创领域的专门课程,在面上开设科创课程群,在线上着眼于学生科创能力、动机、性格等素养的长期培育。
第三,进一步深化科创实践校内外协同育人。虽然学校积极联合校外资源与力量,以街道合作办学“请进来”、科创研究院研学“走出去”等形式双向互动开展科学实践,但是对于一些综合型、未来型的校本特色课程建构还不够系统,学生接受的科创教育还不够专业。
未来,学校在内部挖潜的同时将进一步加强与高校、科研机构等外部资源的合作,引进更多优质的科创课程和教师资源,同时,也将进一步完善科学教育评价体系,确保科学教育的高质量实施。