“科学教育+”让师生双向奔赴
作者: 付蓉 温倩
国家高度重视科学教育,并将其作为教育改革的重要一环。基础教育阶段是“孵化”学生科学精神、创新素质的决定性阶段,进一步加强中小学科学教育,既有现实紧迫性,也有前瞻性。基础教育阶段的科学教育肩负培养青少年科学兴趣、树立科学志向的重要使命,对人才成长具有重要基础性作用。
如何让学习主动发生?如何让学习深度发生?如何让学习持续发生?面对“双减”政策下教育亟须破解的难题,宜昌市东山中学做出了积极的探索:让科学教育成为教育底色,做好“加减乘除”,让师生在教学中实现双向奔赴。
一、做好加法:资源整合,增强科学教育力量
科学教育的发展离不开强大的师资力量。东山中学积极推动学校与科研机构、企业等校外单位合作,联合组建科学教育团队。一方面,邀请科研人员、工程师等专业人士走进校园,举办“科普校校行”“博士进校园”等系列活动,给学生带来前沿的科学知识和丰富的实践经验,让他们感受到科学的魅力和价值。另一方面,教师也有机会到科研机构和企业进行学习交流,提升自身的科学素养和教学水平。这种校内外资源的整合,为科学教育注入了新的活力。
良好的硬件设施是开展科学教育的重要保障。学校对科学教育的硬件设施升级,为学生提供了优质的科学教育环境。同时,以“崇德明礼,博学创新”为校训,以“家国情怀、独立精神”为办学理念,厚植书院文化,做强科学教育。学校着眼学生终身发展,于2016年在全市初中率先建设了科技馆,同时打破传统教室的空间限制,为学生个性发展搭建创客空间,同时配置专门的机器人教室、创客教室、多个理化生实验室,彰显着学校现代化教育特色。
研发进阶课程,贯通科学教育育人体系。学校积极开设科学类校本课程,其中科技类校本课程共有9门,占50%,参与科技类校本课程的人数达到总人数的1/3。“魔法工坊”中,化学教师带领学生开展蜡烛的制作、粉尘爆炸、自制手工皂等课程,很多学生在上完课之后感叹化学真是太神奇了!“拾翠苑”也深受学生喜欢,在生物教师的带领下,他们搭建的无土栽培神器——草莓塔,这个装置是利用太阳能水泵将营养液抽上去喷淋在草莓根部,给草莓提供营养。学生在1.5米长的PVC管上定位、切割、开口,让草莓孔定型,再用钙盐、磷酸盐、钾盐、氮肥和各种微量元素配出了营养液母液。看着亲手制作出来的草莓塔,学生热切地期待第一颗小草莓的到来。这些科学类校本课程有效锻炼了学生的动手能力,发展了他们的创新精神。
制定初高中衔接课程方案,确保科学教育连贯性。学校与宜昌市夷陵中学共同制定了初高中数理衔接培养方案,涉及数学、物理、化学、生物、地理等学科,两校骨干教师加强交流,持续加强学校数理素养研究基地建设。这种初高中衔接课程的方案,实现了初高中科学教育的无缝对接,为学生的科学学习提供了持续动力。
二、做实减法:重视实践,减少书面作业内容
弗吉尼亚大学教授莱迪·克洛茨在《减法》一书中提到,人这一生的修行就是一个做减法的过程。减法思维,不是要求我们简单地摒除冗余的信息,而是教会我们在日常生活中,洞察真相,看得更透彻,活得更轻松。
东山中学以落实“五项管理”为抓手,科学布置实践类作业,用学校全面监管、班主任统一协调、班务日志天天记、学生访谈和问卷随机不定期等方式,严控学生作业不超量。同时,要求各学科加强集体备课,分层布置作业,精简作业内容,丰富作业类型。化学备课组在布置作业时会尽可能布置一些能观察、有体验、有趣味的实验或是调查类作业,如通过逛超市认识商品标签中的微量元素等。学校报告厅外的展牌上,长期更新着不同学科的实践作业。例如,数学小报中刊登以数学家祖冲之、全等三角形为主题的优秀作品;劳动课制定有“五一劳动节实践记录单”,学生在左边记录着自己的劳动日记,右边附上劳动照片;心理课上大家完成了“我的治愈系漫画”作品,对优秀作品进行了展播……实践类作业可以让学生在实际操作中巩固所学的科学知识,提高实践能力。
同时,学校以定期问卷等方式,科学调控教学内容。为了更好地了解学生的学习需求和兴趣,科学调控教学内容,学校通过定期问卷等方式,收集学生的意见和建议。问卷内容包括学生对科学课程的兴趣、学习困难、教学方法的评价等方面。通过对问卷结果的分析,教师可以及时调整教学内容和方法,改进教学。学校还邀请家长参与问卷,了解家长对科学教育的期望和建议。家长的参与可以促进家校合作,共同为学生的科学教育创造良好的环境。此外,学校还通过召开学生座谈会、教师研讨会等方式,广泛听取各方意见,不断改进科学教育教学工作。
三、做亮乘法:数理节日,催生科学学习热潮
数理文化节是东山中学开展科学教育的重要活动之一,也是“中学生数理素养提升试点研究”重点活动之一。数理文化节由宜昌市教育科学研究院课程教学研究中心指导,三峡大学理学院、宜昌市科技高中协助。数理文化节有四大亮点。
第一,从育人全阶段和学段衔接的角度来思考校园科技文化建设和数理文化节整体活动架构,活动涉及小学、初中、高中、大学等不同学段,连贯构建科技育人环境。
第二,以学生为主体,让他们有充分体验的机会并选择施展的舞台,开发他们的潜能,唤起他们心中对数学、物理、科技的美好向往。
第三,通过数学、物理、信息技术等学科之间的有机融合,展现数理文化的内涵和外延,发挥多学科联合教研的优势,为培养学生科技素养和创新意识打下基础。
第四,以育人为导向,高度重视活动的趣味性和体验感,通过游戏、电影、讲座、天文观测等活动方式,激发学生兴趣,提升他们的数理素养,营造校园数理文化的育人氛围。
数理文化节的活动丰富多彩。“数理群英谱”利用走廊、楼梯等建立数理文化长廊、文化角,多途径介绍数理学家及其重大贡献,组建红领巾数理文化宣讲团,加强学生对数理发展史的了解。“数理进校园”邀请国内外数理学家、高校数理博士、中科院老科学家科普团成员以及学校优秀校友、优秀教师等数理人才,有计划、分步骤、由浅入深组织开展各类主题讲座,普及数理知识,激发学习兴趣。“数理嘉年华”推动知识与趣味结合,设计玩转数独、魔方大比拼、舒尔特方格、汉诺塔、华容道、天体物理等数理闯关游戏、科创竞赛活动,巩固课堂知识,培养高阶思维,让学生多维度体验数理乐趣……这些活动不仅考验学生的知识水平和实践能力,也培养了他们的团队合作精神和竞争意识,全方位地展示了数理的历史、文化和发展成就,让他们了解数理的重要性和价值。
宜昌市委书记熊征宇来学校参观科技馆时,对学生能在场景式、体验式、沉浸式学习中掌握科学知识、急救技能、实践本领表示肯定。他认为,科学实验课是培养学生科学思维、探索未知兴趣和创新意识的有效方式,学校要遵循学生成长规律,科学设置课程,丰富教学内容和形式,持续激发学生的好奇心、想象力、探求欲,让更多的学生心怀科学梦想、树立创新志向。
四、做强除法:多元评价,提升学生科学素养
科学竞赛是评价学生科学素养的重要方式之一。东山中学组织学生积极参加各级各类科学竞赛,为他们提供展示自我的平台,也为教师和学校提供了一个评价学生科学素养的机会。近年来,学校黄炜烨同学参加第17届宋庆龄少年儿童发明科技绘画作品获省奖,孙天乙同学参加世界机器人MAKEX机器人挑战赛获一等奖,多人荣获全国青少年航天创新大赛三等奖。仅2023年,韩福良等四十余名同学在宜昌市首届中学生数理文化节、宜昌市第十九届青少年科技节等竞赛中获奖。科学竞赛可以锻炼学生的科学思维、实践能力,发展他们的创新精神,还可以促进学校之间的交流与合作,提高区域科学教育水平。
评价的目的是促进学生的学习。学校对科学教育考试进行创新和改革,制订更加科学合理的考试竞赛评价体系,注重考查学生的实践能力和创新精神,充分发挥评价的反馈作用,以评促学。
经过多年的研究和沉淀,学校获得了小平科技创新实验室、全国青少年人工智能活动特色单位、全国科创筑梦助力“双减”科普行动优秀单位、湖北省优秀科技教育创新学校、湖北省科普教育学校、湖北省中小学知识产权试点单位等一系列荣誉称号,这极大地鞭策了东山学子。
结语
习近平总书记说,好奇心是人的天性,对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起。东山中学牢记习总书记的嘱托,从做好资源整合的“加法”,到做实减负提质的“减法”,到做亮数理节日的“乘法”,再到做强多元评价的“除法”,每一步都凝聚着对科学教育的积极创新和勇担责任。学校期待更多的学生能够在东山的科学海洋中遨游,探索未知的世界;期待更多的科学家从宜昌这片沃土中涌现,为国家的科技进步和社会发展贡献智慧和力量。
(作者单位:湖北省宜昌市东山中学)