“双减”背景下民族地区青少年科技教育精准化模式初探

摘要：通过精准分析、精准指导、精准评价等精准化教学模式将学科教学、科技教育，以及民族和地域特色元素进行有机整合，在多种信息技术手段辅助下弘扬民族地区本土文化，提升民族地区青少年学生的民族文化认同感和文化自信，在学习、了解和应用本土特色元素的基础上发展创造性思维和科技素养。

关键词：双减 民族地区 青少年科技教育 精准化教学

一、背景

为切实减轻近年来中小学阶段学生课业负担重、学习压力大等问题，2021年7 月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》[1]，这一“双减”行动旨在实现对义务教育阶段学生的校内外减负——学生在校内不再应付没完没了的作业和考试，在校外也无须牺牲来之不易的休息时间奔波于各类培训机构。“双减”之后，小学生和初中生的校园生活不再仅仅围绕书本知识展开，日益丰富的校园文化活动开始登台，科技教育、劳动教育和美育等元素逐步渗透至学生的日常生活，为其成长环境增色添彩。可见，全国各地的中小学都在为“着力培养学生成为德智体美劳全方位发展的社会主义接班人”而努力[2]。“双减”政策实施以来，义务教育阶段的学校转变了管理模式，积极探寻课后服务变革，教师也在一定程度上改变了教学理念，更为关注对学生的科技素养等方面的培养，此阶段的学生和家长也明显感受到校园生活的变化——纷繁复杂的活动多了，书面作业少了。这一系列变化也为基础教育的最后一阶段——高中阶段的教师带来启发：“双减”理念不应局限于义务教育阶段，高中阶段的学生同样面临课业负担重等压力，且由于课程难度更大、高考和升学压力迫在眼前，高中生面临的压力较之于小学生和初中生有过之而无不及。因此，高中教师也急需探寻相应的教学模式变革以丰富高中生的学习生活，帮助他们减轻课业压力和学业负担。随着普通高中新课程改革方案的实施，越来越多的高中教师开始意识到以往题海战术的弊端。新课标、新教材和新高考意味着人才选拔模式的革新，对高中阶段的学生而言，学习课本知识的目的不再是应付考试，而是在学习各科知识的同时提升相应的核心素养，并运用所学所获创造性地解决实际生活中的问题，造福于社会生产生活。基于此，成都市多所学校相继成立了创新实验室、创新中心等，学生可在不同学科教师的带领下开展各类创新实验，在各科教师的精准化指导下准确记录实验现象，精确分析实验数据，并产出相应的论文报告或项目式产品。

在四川西部的少数民族地区，虽然“双减”在义务教育阶段的学校都有所推行和实施，但这些地区仍然存在“双减”后的课后服务质量不能满足学生和家长的期许、课后服务资源统筹力度不够等问题[3]。在这些地区的高中阶段，由于特殊的自然条件、地理位置和人文环境，不少县域高中存在师资配备不齐、学生基础薄弱、教学效率低下等问题。笔者于2022 年8 月参与国家“乡村振兴”重点帮扶县教育人才“组团式”帮扶工作，挂职四川省甘孜州丹巴高级中学，承担该校高一年级的生物学教学。通过与学生交流发现，尽管该校的高一学生在初中阶段就已经历过“双减”政策的推行和实施，但时值初三的他们并未感受到“双减”带来的任何变化。面对中考和升学压力，他们不得不疲于应对各门中考学科的课后作业和考试，且主科教师经常因为复习进度紧张而抢占1 周仅1 节的音乐、美术等非中考学科课程。在这样的背景下，接受真正意义上的科技教育对他们而言可谓天方夜谭。长此以往，学生的创造性思维、动手实践能力等方面必将受到压制，这有悖于“科教兴国”这一出发点。在高中阶段，尽管学生仍面临更大的升学压力，所学课程的难度也更上一个台阶，但“双减”政策和新课标所倡导的“全方位育人”理念给笔者以启示：不能在新课改背景下还延用旧有的题海战术，将民族地区的学生培养为一个个“小镇做题家”，而应在日常教学中渗透科技教育元素，注重培养学生的创新思维和动手实践能力。基于此，笔者在该校高一年级的生物学教学中尝试融入科技教育元素，并采用精准化教学模式，创造性地将民族文化元素与学科教学相融合，在培养学生创造性思维的同时提升民族文化自信。

二、相关案例

1. 精准分析本土素材用于学科教学的可行性，巧用本土素材实现生物学科技教育

受海拔、气候条件和土壤条件等因素的影响，丹巴当地的特产包括香猪腿、美人脆苹果、美人菊等，当地还盛产土豆、玉米、萝卜、核桃等经济作物。当地居民以藏族为主，有着传统的嘉绒藏族生活习俗，不少学生在家中都有喝酥油茶、吃糌粑的习惯。此外，当地嘉绒藏族服饰的制作技艺也颇具特色，该技艺包括织花腰带、刺绣、织毪子、用牛毛或羊毛手工捻线等，是嘉绒文化的一张名片[4]。通过查阅资料并咨询当地居民，笔者对这些本土元素进行了详细了解和精准分析，认为这些元素或多或少都可以与生物学教学相结合，并在此过程中实现科技教育的渗透[5]。

案例1. 揭秘藏餐中的营养成分

在人教版高中《生物学（必修1）》第2 章“组成细胞的分子”中，学生学习了利用斐林试剂、双缩脲试剂及苏丹Ⅲ染液、碘液等化学试剂对生物组织中的不同营养成分进行鉴定。在进行了常见生物组织中的还原糖、蛋白质和脂肪、淀粉等营养成分的鉴定实验后，笔者拿出从藏餐店打包的酥油茶、青稞窝窝头、热拌鸡、酸菜猪皮及美人脆苹果等食物，要求学生分小组设计实验，用实验室提供的化学试剂鉴定藏餐中的营养成分。学生经过思考、讨论后，结合课本所学和生活常识，很快设计出了鉴定酥油茶中的蛋白质、青稞窝窝头中的淀粉、热拌鸡和酸菜猪皮中的脂肪，以及美人脆苹果中的还原糖的实验方案。随后，笔者提示学生“生物组织中的营养成分一般都不会仅有一种，藏餐也不例外，此外不同生物组织的营养成分含量也不相同”。在笔者的启发下，学生补充设计了鉴定酥油茶中的还原糖、淀粉和脂肪，鉴定青稞窝窝头中的还原糖、蛋白质和脂肪，鉴定热拌鸡和酸菜猪皮中的还原糖、蛋白质和淀粉，鉴定美人脆苹果中的淀粉、脂肪和蛋白质等实验。笔者进一步启发学生思考“如何比较这些食物中营养成分含量的差异？”在这一启发下，学生的思维模式开始由“定性判断”向“定量比较”过渡。最终，各小组缩小了实验探究的切入点，有的小组选择比较不同食物材料中的蛋白质含量高低，有的小组选择比较不同食物材料中的淀粉含量高低，也有小组选择探究同种食物材料中不同营养成分的含量排序。明确了各自的实验目的后，各小组学生进一步修改和细化实验方案，预测实验过程中可能遇到的问题并针对问题提出精准解决方案，从而保证接下来的实验顺利实施。经过这一轮实验，学生对哺育自己成长的藏餐中的营养成分有了进一步的了解和认知——青稞中不仅含有淀粉，还含有少量蛋白质；猪皮中不仅含有脂肪，蛋白质含量也不低……这有利于他们在今后的日常生活中为自己和家人合理搭配营养，养成健康的饮食习惯。在实验过程中，学生也遇到了一些棘手的难题，比如单凭显色反应无法鉴定某些深色生物组织中的营养成分含量，除了鉴定教材中出现的几类营养物质外，其他营养成分该如何鉴定等。笔者将这些问题设计成课后探究性学习任务，让学生通过查阅资料等方式尝试获得解决方案，并形成相应报告，以便今后进一步进行科学研究与探讨。

案例2. 土豆的妙用

在人教版高中《生物学（必修1）》第5 章第1 节“降低化学反应活化能的酶”中，学生需利用猪肝研磨液中的过氧化氢酶进行相关探究实验，但学校所处位置较为偏僻，不方便购买新鲜猪肝。除了动物肝脏，土豆中也含有过氧化氢酶。鉴于丹巴当地盛产土豆，且该校学生在劳动基地也种植有土豆，笔者想到了就地取材的方式，用新鲜土豆代替新鲜肝脏进行与过氧化氢酶相关的实验。在学习了教材中的“酶具有催化特性，还具有高效性和专一性”及“酶的作用条件温和”等理论知识后，笔者向学生布置探究性任务：分小组设计实验，验证过氧化氢酶具有催化特性、高效性和专一性，以及高温、低温、过酸、过碱会影响过氧化氢酶的活性。由于过氧化氢、盐酸、硫酸等实验材料属于危化品，无法直接从生物学实验室中获取，因此笔者建议学生利用周末在药房购买“过氧化氢溶液”，并用超市中可以买到的白醋替代盐酸、硫酸等强酸，用更易获取的小苏打或苏打替代强碱。对于学生上交的实验设计方案，笔者在仔细阅读的基础上提出了精准的修改意见，帮助学生简化实验操作，融入创新元素。实验方案成型后，学生带着“过氧化氢溶液”、新鲜土豆、煮熟的土豆、冰冻土豆、被醋酸或苏打溶液浸泡过的土豆走进实验室，利用实验室中的清水、氯化铁溶液等辅助材料进行了一组组对照实验，验证并进一步明确了“过氧化氢酶具有催化特性、高效性和专一性”及“高温、低温、过酸、过碱会影响过氧化氢酶的活性”。在实验过程中，笔者也启发学生思考：冰冻土豆解冻后放入过氧化氢溶液中能否催化过氧化氢分解，醋酸或苏打水浸泡土豆的时间长短对过氧化氢酶活性影响的大小等，以便学生在今后进一步进行相关科学探究。

案例3. 手工捻线建构染色体模型

在人教版高中《生物学（必修2）》第2 章第1 节“减数分裂和受精作用”中，很多学生无法理解同源染色体、非同源染色体、姐妹染色单体、非姐妹染色单体等概念，对于减数分裂过程中的“同源染色体分离，非同源染色体自由组合”及“同源染色体的非姐妹染色单体之间缠绕交换相应片段”等表述也感到困惑。对此，笔者建议学生制作相关染色体模型，用模型建构和模型演示的方式辅助理解相关知识。学生在家中长辈的指导下，运用嘉绒藏族服饰制作技艺中的“用牛毛或羊毛手工捻线”这一技艺，捻制了2 对不同大小的染色体，每对染色体中的2条分别用不同颜色的线捻制，代表这2条染色体分别来自父方和母方。建构了这样的模型后，各组学生分别上台展示减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中染色体的相关行为，随后笔者和其他组学生进行补充和精准化点评。在这个过程中，学生对于减数分裂的过程有了清晰的理解和认知，也加深了对本土嘉绒藏族制作技艺的了解，在科技教育的过程中弘扬了民族传统文化。

2. 精准结合信息技术手段，引导学生发现、探究生活中的生物科技元素，并在此基础上进行创作

在“双减”背景下，笔者尽可能减少书面作业，而是乘着当代教育信息化的春风，在教学中精准融入各类信息技术手段，在拓宽学生视野和知识面的同时，启发学生多观察、多关注生活中的生物科技相关元素，指导学生对这些元素进行精准探究，形成相应的作品成果。

案例4. 探究植物细胞吸水和失水

人教版高中《生物学（必修1）》第4 章第1 节“被动运输”中介绍了“探究植物细胞的吸水和失水”这一实践探究活动。由于课堂时间有限，笔者在课后通过微信群向学生分享了这一实验的视频，该视频的背景音乐是由歌曲《情非得已》改编而成的《情非得已之质壁分离》，这种将相关知识用歌词展现出来的信息技术手段令学生耳目一新。此外，笔者也在“国家中小学智慧教育平台”上创建了班级空间，在空间中分享往届学生录制的“探究植物细胞吸水和失水”实验视频。学生在观看视频后得到启发，也利用周末选取土豆、萝卜等唾手可得的实验材料，设计并进行了“植物细胞吸水和失水”的探究实验，拍摄成视频后上传至“国家中小学智慧教育平台”班级空间，实现了对生物科技相关元素的创作。

案例5. 寒假作业——综合所学，自由创作

受“新冠”疫情影响，寒假的时间长达40 多天。考虑到“双减”政策要求的“减负增效”，笔者并未布置任何书面作业，而是要求学生就生活中发现的生物科技元素进行探究和创作，并提交相应的报告或视频、音频、散文、诗作等成品。寒假期间，笔者也不时在微信群中向学生分享公众号上看到的一些比较有趣的科技实验设计或是与生物科技相关的歌词、诗词创作等。学生在假期的放空状态下更容易打开创造性思维，所上交的实验操作视频、对本土特产的生物学探究方案和自编自唱的融合科技知识的歌曲令笔者惊叹不已。开学后，笔者将这些作品整理发布至微信公众号，一方面用信息技术手段帮助学生宣传和推广民族特色，另一方面也为学生保留这份生物科技探索道路上的青春纪念册。

三、总结

由于民族地区青少年的学科基础知识相对薄弱，教师在教学中不得不花大量时间帮助他们夯实理论基础，这必然导致教育重理论而轻实践，不利于学生科技素养的发展，也挤占了科技教育的实施空间。为了改变这一局面，同时考虑到高中阶段课时紧张、“双减”要求“减负增效”等因素，笔者没有在学生中展开专门的科技教育，而是将科技教育与学科教学相融合，通过精准化教学模式巧妙地将当地特色与学科中的科技元素结合起来，并精准使用各类信息技术手段对与科技元素相融合的当地民族特色进行推广和宣传，切实提高学生的科技素养，为深化民族地区的青少年科技教育奠定了基础。

参考文献

[1] 李木桂．简析“双减”背景下青少年科技创新人才

培养[J]．云南科技管理，2022，35（03）：58-60．

[2] 李莉．新课程标准导向：从学科立场到学生立场

[J]．黑龙江教育：教育与教学，2022（7）：1．

[3] 邱兴，杜洪琳，许多，等．“双减”政策下四川

省民族地区中小学课后服务的管理问题与对策[J]．

成都师范学院学报，2022，38（9）：8．

[4] 欧江宇．丹巴嘉绒藏族服饰及其刺绣技艺的现状

调查[J]．艺术大观，2020（17）：131-132．

[5] 吴立清．谈生物科技教育在促进青少年全面发展中

的作用[J]．科协论坛（下半月），2007（2）：2．