小学“科幻+”课程资源开发实践

作者: 赵金艳 汤志杰 周洋

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党的二十大报告指出,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位。新型科幻人才培养是科技创新的重要组成部分,实现科幻创作繁荣发展,关键是培养创新型科幻人才。[1]中国学生发展核心素养把“具有好奇心和想象力”作为六大核心素养之“科学精神”的重点和主要表现之一。科幻教育是一种以培养学生的好奇心、想象力、责任感、人文精神为核心,以科学幻想为主要内容,融合了科学、艺术、心理学、社会学等,学生可以用写作、绘画、演讲、戏剧表演等形式创作科幻作品,以提升学生科学素养和创新思维为导向的跨学科教育实践活动。[2]

为在教育“双减”中做好科学教育加法,成都大学附属小学以科幻资源为载体,以激发学生的好奇心、想象力、探求欲为目标,实施了发展学生科学特长的、多样的、可供学生选择的“科幻+”课程实践体系,培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的少年群体。

一、研究现状

目前国内科幻产业对于人才的需求十分旺盛,但青年科幻人才市场一直处于供不应求的状态,国内对于复合型科幻专业人才的培养机制尚未健全。[1]小学科幻创作呈现随意性、自发性、重复率高,学校未形成针对性的引导。小学生的阅读和理解能力有限,他们的创作大都是改变现有物质的形态进行,教师在日常教学中大多将科幻作为他们学习语文和物理等学科的媒介,[3]容易忽略对他们的鼓励和探求欲的保护,导致科幻创作人才难以系统成长。在以往的研究中,科幻教育大多以活动的形式开展,没有形成体系化的科幻教育课程,相关课程资源较为匮乏。有研究显示,限制课程实施的主要问题之一就是课程资源严重缺乏,课程资源的丰富性和适切性程度决定着课程目标的实现范围和实现水平。

二、小学科幻课程资源开发实践

课程资源是指支持课程实施的各种物质和非物质因素,如教材、工具、设施和人力等。“科幻+”课程是以科学课程为基础,以合作学习为途径,以“多元空间”为依托来驱动课程的建设,形成以“设计想象”为课程核心内容的课程资源。教师基于思想性、多元性和适宜性的原则,充分利用身边的、易得的科幻课程资源帮助学生学习,从挖掘教材、聚焦主题、拓展阅读等三个方面,有效开发具有特色的综合性、层次性、多样性的科幻课程资源,以提高学生的创新思维和想象力。

1.基于教材,挖掘综合性科幻课程资源

小学科学是一门综合性学科,科学教材中蕴含着丰富的科幻课程资源,教师可以将科幻元素与科学教学内容相结合,为传统的科学教学注入新的活力,创造跨学科、互动丰富且启发思考的学习环境。根据科学课程标准进行资源的开发与利用,教师要精选有助于学生学习的各类优质资源。教师可结合教学实际,发掘丰富多彩的科幻课程资源,给学生操作、体验、探究、实践等提供支持。教师可以依托科学教材,利用科学家传记故事来激发学生的学习兴趣,开展以科幻为背景的科学实验活动,引导他们讨论科学技术对社会的影响,从而丰富教学内容(见表1),提升科幻教学效果。

2.聚焦主题,开发层次性科幻课程资源

在科幻教育实践中,学校以“培养具有家国情怀、国际视野、创新思维的新时代科技创新高素质人才”为科学育人目标,以科幻教学作为丰富科学教育的重要途径,分年级分层实施了“科幻+航天”“科幻+天文”“科幻+人工智能”等系列的跨学科项目(主题)式、STEM科学教育课程。通过跨学科项目式学习,融合创新教育与各学科教学、科学素养教育与人文素养教育,在航空航天、天文星空、人工智能等特色课程的基础上融合科幻教育理念,确立“科幻+”课程定位。学校在特色科学课程的基础上,通过科幻教学落实科学课程的跨学科概念、核心概念。

(1)航天探索类科幻课程

航天探索类科幻课程包括航天器的种类和功能、定义和分类、制作和发射、控制和通信、探测和应用等内容。学生通过识别不同类型的航天器,用简单的材料、工具制作微型航天器,用设备、软件完成航天器的控制和通信,用仪器、软件探测和应用航天器,激发对太空探索的兴趣和想象力,发展合作精神和创新能力(见表2)。

(2)天文探秘类科幻课程

天文探秘类科幻课程包括星空和星座、太阳系天体、恒星与黑洞、银河系与其他星系、宇宙的起源和演化等内容。学生通过观察和识别星座,讲述星座的神话故事和科学意义,认识太阳系的结构和各类天体的特点,研究恒星、银河系、宇宙的探索和发现,了解天文学的基本知识和最新进展,激起对宇宙的好奇心和探索精神,同时提升科学素养和文化修养(见表3)。

(3)人工智能与生活类科幻课程

人工智能与生活类科幻课程内容包括认识人工智能,了解图像识别、文字识别、人脸识别的过程及其应用,学习简单的图形化编程,体验人工智能的效果和应用等。学生通过规划设计、编程测试,完成主题作品制作,经历分析问题、解决问题的过程,体验程序设计的思路与方法,发展计算思维,了解人工智能在生活中的应用,感受人工智能对生活的积极影响和贡献,树立正确的人工智能社会价值观和道德责任感(见表4)。

3.拓展阅读,整合多样性科幻课程资源

学校以项目式学习为主要教学方式,结合整本书阅读教学,构建了“科幻作品‘阅读’—确定科学概念—科学实验探究—科幻作品创作—科幻作品展示—课程评价反思”的六步骤实施方法,分年级进行科幻作品“阅读”(见表5)。通过“阅读”科幻图画、科幻模型、科幻小说、科幻电影等方式点燃学生的好奇心,激发他们科幻创作的兴趣,拓展他们的科学思维。学生小组在“阅读”后生成有意义的科学研究主题或研究问题,在教师的引导下围绕课程主题提出项目驱动问题,实施“科幻+”主题课程。

三、实践成效

1.丰富职业生涯教育,提升学生科学素养

学生在小学阶段并未受到充分的职业生涯教育,而科幻作品中有许多日常生活中难以接触到的职业人员,包括相应领域的科学家、研究人员、工程师、人工智能训练师、宇航员等,涉及不同的学科领域,如数学、物理学、天文学、化学、计算机科学、工程学、航空航天等。[4]学生接触到科幻中的职业和技能可以丰富职业生涯教育,对未来可能的职业路径有所了解和准备,树立远大的理想,促进其成为社会所需的创新人才。

2.推动新型科幻人才培养,促进科幻教育队伍建设

科幻教育对于教师是一个全新的、极具挑战的领域,要成为有创造力的教师,需更新知识和观念,走出舒适区,走出学校象牙塔,向学者、科学家、科幻作家学习。[5]教师通过读书会、教研会、培训会等活动进行交流与合作,共同探讨科幻创新的内容,向成熟的跨学科综合型教师转变。教师通过科幻课程资源的开发,提高对科幻教育的认识,增强在科幻方面的知识和技能,形成科幻教育教学体系,促进科幻教育队伍建设。

3.做好科学教育加法,促进学校整体育人

通过科幻课程资源的开发,学校建立了科幻教育资源库,收集学生创作的科幻作品,为师生了解、研究科幻创新提供基础资源,展现了学校的科幻教育特色。在“双减”背景下要做好科学教育加法,课程标准倡导“跨学科主题学习”,开发小学科幻课程资源为其落地提供了路径。作为教育系统创新的一部分,科幻课程资源的引入拓宽了教育的范畴,推动课程和教学方法的现代化,打破学科间的壁垒,实现了自然科学、社会科学、人文学科的跨界融合,推进全员、全面、全程的整体育人。

(作者单位:成都大学附属小学)

参考文献

[1]朱美佳,葛欣,刘芳.创新型科幻人才培养模式问题探究[J].理论观察,2023(05).

[2]严欣斌.用科幻教育开启科学教育大门[N].中国教育报,2023-06-30(06).

[3]中国科普研究所.新时代科普使命与担当——科普中国智库论坛暨第二十八届全国科普理论研讨会论文集[C].北京:北京理工大学,2021.

[4]马芸,陈凯.科幻电影应用于STEAM教育的思考——基于国外科幻电影的内容分析[J].湖北教育(科学课),2023(12).

[5]闫进芳.培育“科幻”土壤,播撒科学“种子”[N].中国教育报,2023-06-21(09).

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