科学教育“加法”的校本实践
作者: 勇辉江苏省宜兴市湖滨实验学校根据学校实际,探索课内课外结合、学科内外交融、学校家庭配合、校企场馆联合、高校小学协作的校本实践策略,大力推进科学教育“加法”,构建了一套校本科学教育体系,为学生提供更丰富和多元的学习体验,促进他们科学素养的全面提升,打造学校科学教育特色品牌。
一、课内课外结合,使“加法”更连贯
在“双减”背景下,科学教育“加法”需要将课内与课外相结合,形成连贯的教育体系。课内教学是科学教育的基础,课外拓展是课内教学的延伸和补充,通过课内课外结合,开展科学观察、实验探究、项目实践等活动,让学生亲身体验科学的魅力,学习基础知识和基本技能,掌握科学探究的方法和思维,进而提升科学素养。
1.规范科学课堂教学,落实课程标准
为提升教师的教学水平,学校每周开展一次科学教研活动,由各年段的专职教师带领兼职教师逐册逐单元地梳理教材内容,领会课程标准要求,严格遵守实验操作要求,开展教师下水实验,学习科学探究和科学思维的方法,为后续深入探究和实践打下扎实基础。
2.精心设计课后活动,着眼科学素养
学校利用课后延时服务时间开展科技社团活动,如项目实践、深度探究、自然笔记等,让学生通过调查、设计、实验、制作、评价、反馈等方法,开展深度学习与探究。基于真实情境,学生自主探究、深入学习,他们学习科学的兴趣不断浓厚,又在活动中提升了探究能力和科学素养。同时,学校每年举办一次为时一个月的校园科技节,内容包括创意剪贴画、科技小制作、科幻想象画、科普大讲堂、STEM项目实践、科技手抄报、小发明小创造、科技DIY秀等,营造浓厚的科学学习氛围,激发全校师生爱科学、学科学的热情。此外,学校还积极组织科学夏令营、校级科创社团、社会实践等活动,真正使科学教育“加法”落到实处。
二、学科内外交融,使“加法”跨学科
科学教育“加法”需要打破学科壁垒,促进学科之间的融合。科学教育不仅仅是自然科学学科的教育,还包括社会科学、人文艺术等领域的内容,通过跨学科的教育方式,可以让学生全面学习科学知识,提高综合素质。
1.重视理论提升,认识跨学科教育的实质
课程方案指出,各门课程要用不少于10%的课时设计跨学科主题学习。教师对于跨学科的理解是不一样的,部分教师理解为一至两门学科融合即为跨学科,如在自然笔记的创作过程中融入美术指导就是跨学科。其实,跨学科绝不是简单的叠加,而是要通过研究性学习、学科实践、项目学习、问题解决等实现课程综合化,让核心素养目标落地。仍旧以做自然笔记为例,学生观察一株植物的生长过程是学习的手段,发现植物的生长周期性变化及各器官的功能是学习的目的,绘画是展示学习成果的表现形式,由此养成的观察探究、沟通交流、创新表达等科学素养是学校开展自然笔记活动的最终目标。教师只有通过理论提升,结合校本研训,才能更好地理解并实践跨学科教育。
2.开展学科实践,真正实现跨学科教育
现阶段科学教学需要科学教师打破教材框架,融入课程标准理念,利用各种资源,创设适宜的学习情境,通过多样化的学习方式,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,在开展种植和养殖活动的过程中,学生通过查阅资料,询问基地的农技专家,开展小组合作、探究实践等一系列过程,解决种植、养殖过程中的难点,完成学习任务。需要强调的是,由于种植和养殖是长周期活动,教师应重视师生互动和生生互动,引导学生对所学知识和方法进行总结、反思、应用和迁移。
三、学校家庭配合,使“加法”更深入
学校和家庭是学生学习与成长的重要场所,科学教育“加法”需要学校和家庭相互配合,形成教育合力。学校可以邀请家长一起开展科学教育活动、组织科普活动和亲子科学探究,引导家长提供支持和鼓励,培养学生的科学兴趣和好奇心。
1.利用家长资源,整合学校科学教育
教师可以邀请从事科技事业、高新产业等行业的家长,开展每周一次的“工程师、科学家进校园”的家长课程,请家长就人工智能、高科技、生物工程、身边的科学、人体急救知识等通过现场及视频的方式向全校师生进行讲解与展示,使学生了解最前沿的科技信息,激发他们学科学、爱科学的热情。学校还可以聘请部分家长作为校外科技辅导员,定期来校带领学生参与项目研究、科技制作等活动。
2.设计项目与途径,让科学教育延伸至家庭
科学实践活动往往需要更长的时间和更广阔的空间来完成,家庭是不可或缺的场所。学校科技节上,可以组织开展如亲子创想画、亲子科技小发明、亲子STEM项目等活动,引导学生和家长一起探究制作,让他们感受亲子创新与实践的快乐。学校还可以鼓励学生在家长的指导下一起参与种植和养殖体验活动,弥补学校科学教育场所、组织的不足。
四、校企场馆联合,使“加法”更宽广
校园和高新企业、科技场馆是科学教育的重要资源,科学教育“加法”需要充分利用这些资源,提高教育的广度和深度。校园内的实验室、图书馆等设施可以为学生提供良好的学习环境和条件,科技场馆和高新企业则可以为学生提供直观、生动的实践体验,甚至为他们未来的专业学习与就业选择奠定基础。
1.请进来,让广大学生感受科学的魅力
学校可与科技馆、博物馆以及工业园区等签订合作协议,共同向学生普及科普知识。例如,在学校科技节的开幕式上,市科技馆给学校师生带来的“极度冰寒——液氮魔法秀”,苏州爱牛科教器材有限公司为师生表演的“科学魔法秀”,让学生近距离地感受科技的魔力。学生积极参与这些有趣的科学实验,亲身体验科学的神奇魅力,激发了学习科学的热情。
2.走出去,让学生深度体验科技的力量
学校成立科学探索兴趣小组,通过校内主题探究、项目研究、实践体验等,深化课堂之外的科学知识和技能。学校还组织学生到高新企业实地考察和深度体验,让他们学习科学知识是如何转化为技术和生产力的。例如,学校组织学生到蓄能电站开展科技研学,让他们感受到能量转换在工业生产中的巨大作用;学校组织学生走进环保公司、城市污水处理厂等高新企业,倾听工程师的专业讲解,认识隔音抗噪产品的功能,了解污水处理、能源自给技术等,感受人工智能给生产生活带来的高效率与高效能。
五、高校小学协作,使“加法”更创新
科学教育“加法”需要与高校、科研机构等合作,实现教育资源的共享和优化。高校和科研机构拥有丰富的科研资源,可以为学校提供科学教育支持;学校则可以为高校和科研机构提供实践基地和研究样本,促进科研成果的转化和应用。
学校与东南大学儿童发展与教育研究所签订协作协议,在学校建立实践研究基地,为相关专业的大学生提供教学实习所需的基本保障条件,共同开展学生科学素养评测研究、科学学习脑活动研究、心理健康评估研究、科技创新课程研究;东南大学发挥在科学教育研究领域中的优势,提供NGSS案例、人工智能案例、优秀科学和STEM案例等资源,帮助学校开展科技创新课程研究,并在科技创新作品设计、研究、成果生成方面为师生提供科学指导。
在后续的院校合作中,东南大学硕士研究生来学校实习,为六年级学生开设运用Python编程软件开展的“扣哒世界”项目学习,取得了良好的成绩和社会效应。暑期,学校组织四年级学生代表开展“东大科学游”研学活动,学习法槌的设计与制作的过程,观摩数控车床车间、3D打印工作室及激光加工教室,这些活动显著提升了学生的实践能力和科学素养。
(作者单位:江苏省宜兴市湖滨实验学校)