原標題:用課程播下科學種子,這所小學喚醒了「誠勇」少年內在的科學熱情| 向科學進軍
民小編說
科技創新靠人才,人才的培養呼喚育人方式的改革。中國的學校能否培養出一大批具備科學家潛質的未來科學家,這個答案也許便藏在您今天所從事的工作中。溼地探索、3D列印、跨界發明,在江蘇省無錫師範學校附屬小學的校園裡,1+3科學課程體系正在激發著孩子們的求知精神,喚醒著他們心中的科學熱情。今天,「向科學進軍」欄目就與您共同走進這所小學……
江蘇省無錫師範學校附屬小學創辦於1913年,在創辦之初首任校長就提出了「誠勇」校訓,確立了「兒童教育」的使命,旨在培養赤膽忠「誠」、「誠」懇踏實、「誠」樸謙遜、精「誠」團結、忠「勇」為國、「勇」攀高峰、「勇」為敢當、沉著「勇」敢的「誠勇」少年。這樣的「誠勇」少年天然帶有科學家精神。
近年來,錫師附小立足國家課程,補充跨界課程、主題課程和實踐課程,構建起1+3科學課程體系,在激發科學興趣、發展科學思維、堅定科學信仰、踐行科學方法方面進行了一系列有益的實踐與探索,進一步喚醒了「誠勇」少年內在的科學熱情,進一步激發起「誠勇」少年科技報國的宏大志向。
國家課程:學科育人,激發科學興趣
錫師附小立足國家課程,在一到六年級開足、開好科學課。在課堂教學中,開發出「教玩探合一」的組織模式,強調教師和學生帶著一定的探究任務,通過玩的方式,經歷學習過程,從而了解科學知識、發現科學價值、產生科學興趣。
具體來說,「教」重新定義了科學課上教師的三重角色。教師要組合科學資源、設計科學任務、營造科學情境,激發科學意願;教師要發揮自身知識、技能、經驗和素養等優勢,起好指導作用;教師還要幫助學生突破認知局限,進行結構性規劃並維持學習開展。
「玩」之於科學課堂,是一種群體加工。每一個擁有獨特經驗的學生集合在一起,形成學習共同體,分享經驗、觀念和體驗,促進交流、溝通和影響,從而使學生形成強烈的認同感和歸屬感,有利於團隊合作意識的培養。
「探」是兒童自由的心靈在理性和感性不斷互相作用下形成的積極的自信創造。學生通過圖片、視頻、實際操作直觀感受科學現象,受到感性衝擊,進而猜想、推理、判斷、驗證、歸納、總結,實現認識從感性到理性的升華,具有發現意義,蘊含創造機會。
科學課上老師在指導科學小實驗
跨界課程:活動育人,發展科學思維
跨界課程,是指基於現實問題,衝破學科壁壘,打通知識脈絡,利用活動項目,綜合育人的科學課程形式。每年4-5月,學校都會開展為期1個月的跨界課程。低中高三個年段分別根據年齡特點確定科學研究的內容,以生活中的真實科學問題為導向,重在過程開展,藉助「生活+」、「技術+」、「學科+」等研究路徑,綜合語數英音體美等學科知識和學科素養,全面推進活動,鼓勵學生在調查、立項、研究、實踐和匯報過程中形成科學概念、發展科學思維、探索科學方法。
以2019年4月至5月的跨界課程為例。
一年級的研究主題「我和春天有個約會」和二年級的研究主題「我的環保小搭檔」都是從生活而來,研究對象春天裡的植物和生活中的環保材料直觀易尋,研究方法主要是觀察記錄,簡單易控。這種以實踐體驗為主要研究方法的「生活+」路徑,非常適合理論知識欠缺,但生活經驗豐富的低年段學生,有效實現了科學和生活的深度連結。
「技術+」研究路徑則融合了科學教育和技術改革,改造了教學環境,重塑了師生關係,革新了育人方式,從而創新了科學思維、打開了科學視野。三年級的研究「對比實驗」依託OK平臺展開,學生通過實驗後後臺數據的共享,建構起基於數學的方程模型,從而實現對相關變量的預測;四年級則利用3D列印技術,完成了夢想家的塑造。
五、六年級的溼地報告和科技製作採用「學科+」路徑,以真實問題和任務驅動展開研究,突出學科間內在聯繫,鼓勵小組合作和同伴交往,在發現問題後分析問題,在分析問題中解決問題,真正由單科學習走向了綜合學習,由淺表學習走向了深度學習,由知識性學習走向了研究性學習。
學生展示跨界課程中的科技小發明
主題課程:文化育人,堅定科學信仰
重大事件和特定時間節點往往孕育著具有特殊意義的科學教育主題。如果能以此為契機,進行科學主題課程教育,往往能事半功倍,在學生中引起巨大反響,起到振奮科學精神、凝聚科學力量、堅定科學信仰的作用。
2020年註定是不平凡的一年。新年伊始,一場新冠疫情帶來了巨大的挑戰。如何防護病毒、保護自己?如何安排工作、學習、生活?如何為抗疫貢獻智慧和力量?錫師附小以「科學抗疫」為主題開展了科學主題課程。
課程分為四個板塊。一是「弘揚科學家精神」;二是「科學了解新冠疫情」;三是「科學安排學習生活」;四是「搭建高塔,為中國加油!」在這次主題課程中,學生們隨著事件推進,認識了鍾南山、李蘭娟、張文宏、張伯禮、陳薇等一大批科學家,真真切切地感受到了科學家精神。這種精神是直面困難的卓絕勇氣,是克服困難的偉岸背影,是解決困難的大國擔當。科學家形象深入人心,科學家精神照亮前路。學生們在榜樣的感召下,學習抗疫的科學知識,科學地安排學習生活,並在「搭建高塔,為中國加油!」活動中,開動腦筋,發揮才智,利用多種材質元素,精巧設計,搭建起一座座精神高塔。這何嘗不是一種科學力量!
搭建高塔,為中國加油!
實踐課程:協同育人,踐行科學方法
科學無處不在,科學教育需要突破傳統學校的時空藩籬,把教育的時機從課堂延伸到課外,把教育的場域從學校拓展到社會,鼓勵學生親近自然、融入社區、紮根生活,激勵學生主動探究、深度學習、創新創造。
因此學校和江南大學、南京師範大學等高等院校合作,與航空工業研究所、江蘇特檢無錫分院等科研單位建聯,確立了「生物發酵實驗室」「人體醫學館」「科學素養拓展中心」「遨遊一號太空科技館」「石墨烯研究中心」等數十個實踐基地,鼓勵學生「走出去」,定期去基地參觀和學習,拓展科學視野,實踐科學方法,連結前沿科技。
學生參觀「遨天一號」太空科技館
學生參觀科研單位實驗室
學校同時還「請進來」,邀請社區科技名人、社區少年宮、社區公益組織加入科學教育隊伍,定期到學校開展社團活動,「樂高大篷車」「比特實驗室」「紙牌築橋梁」「昆蟲大探索」「播客做節目」等社團活動受到廣泛歡迎。
社區活動進校園
為了讓學生在家庭也能開展科學學習,學校自2018年開創了「奇點」工作室。一方面通過「奇點」微信公眾號發布科學知識,指導科學研究,提供科學方法;另一方面為學生的創意作品、創新實驗、創造發明提供展示的平臺,激發科研熱忱,培養理性思維,靈動科學方法,埋下科學種子。
學生發布在奇點公眾號上的實驗視頻
錫師附小的1+3科學課程體系,使學生包圍在濃濃的科學氛圍中。以「學玩探合一」為特徵的國家課程是科學興趣的起點,以「生活+」「技術+」「學科+」為路徑的跨界課程是科學思維的啟蒙,以重大事件和關鍵節點為內容的主題課程是科學精神的啟迪,以學校、機構、社區、家庭為載體的實踐課程給科學方法以啟示。
在這樣的課程塑造下,錫師附小湧現出了一批具備科學家潛質的「誠勇」少年,其中有發明了「新型安全樹木圍欄」並0元捐出專利的小小科學家,有無錫市青少年科技創新市長獎五名獲獎者中唯一的小學生,有發明了可攜式煙塵過濾器獲江蘇省青少年科技創新大賽一等獎和「弘谷創新」專項獎的科學小博士,有發明了高溫示警防燙鍋獲江蘇省紅領巾「創未來」比賽一等獎的科技小達人,還有許許多多參加全國、省市科技創新比賽獲勝的拿獎專業戶。學校也先後獲得「無錫市科技教育工作先進學校」「創新教育搖籃學校」等稱號,受到無錫市長的接見。
我校姚宗昊同學(左二)獲青少年科技創新市長獎
附小的科學課程探索之路已然起步,學校將不斷深化研究,持續推動項目完善。目前,學校聚焦科學教育的環境改造和教師綜合育人的能力提升。溼地科學館、視聽實驗室、主題工作坊已建成或在建;跨學科教師綜合育人團隊建設項目也正在運作;低年級科學雙語課也在探索之中。少年強則國強,少年智則國智。科學的種子已經播下,科學的未來值得期待。
作者| 張明霞 江蘇省無錫師範學校附屬小學校長、黨委書記,特級教師(張明霞)