開發校本科教課程 促進科學少年成長

　　【摘要】通過校本科教課程“科學與創造”的實施，探索培養小學生初步形成科學素質的規律是：首先，了解校本科教課程開發建設與兒童科學素質成長的關系，其中先要了解校本科教課程開發背景及教育意義，繼而是了解校本科教課程藍本開發建設方略。其次，從四個方面分析校本科教課程實施與兒童科學素質成長作用，它包括“玩中感悟——科學就在身邊”，科學游戲、小實驗能激發兒童科學好奇；“讀中領悟——成就科學早起步”，科學巨人的故事能誘發兒童科學志趣；“實踐感知——科學研究長見識”，組織學生開展環保與資源的科技實踐活動，能幫助學生提高環境、資源意識，培養兒童科學認識觀；“創造體驗——科技創新須敢嘗試”，依托校本課程引導學生開展創造發明與科學研究活動，造就兒童創新品格。
　　【關鍵詞】校本科教課程 小學生 科學素質 案例 科技創新
　　
　　黨中央國務院頒布的《全民科學素質行動計劃綱要》明確指出：要發掘、整合、利用各類科普與科技教育資源，做好中小學科技教育工作，努力提高青少年學生的科學素質。作為基礎教育的中小學校，怎樣貫徹落實“綱要”的精神，又好又快地做好學校科教工作，促進學生科技創新素質的形成與發展呢？我們曾經進行過“開發校本科教課程催生科學少年成長”的系列研究，獲得了如下有益的嘗試和經驗，供同行們參考。
　　一、校本科技課程開發建設與兒童科學素質成長的關系
　　（一）小學校本科教課程開發背景及教育意義淺析
　　當前我國中小學科教課程正處于蓬勃發展時期。據調查，全國大多數省、市（區）眾多中小學均已開發出了符合校情和社情的各種各類校本科教課程。其中有些課程藍本還在市內外、省內外頗具影響力，其教育效益也很好。但是，應當研討的是：中小學科教國家課程、地方課程均已配設完備。為什么國家還鼓勵廣大中小學校自主開發校本科教課程呢？一些科教工作的有心人會發現：這是因為校本科教課程首先是綜合整合本地與學校科教資源的課程，它最貼近本地經濟社會發展的需求，是培養本地區科學后備人才生力軍的搖籃；其次是作為國家科教課程與地方科教課程補充和延伸的校本科教課程，既能夠將國家科教計劃最便捷地與小區域地方科教計劃細化落實，又能夠增進科教課程的地方適應性，有利于促進科教事業的整體均衡發展。所以，依托《全民科學素質行動計劃綱要》和各級科教課程標準，開發校本科教課程，對促進科教事業發展，培養廣大少年兒童科學素質，是十分有益又勢在必行的。
　　（二）小學校本科教課程藍本開發建設方略
　　課程的藍本是教材或教學參考用書。同時，藍本作為課程的載體，它以圖文資料組合呈現方式承載支撐課程內容、目標與環節，對課程效益的衍生具有決定性的作用。我校于“十五”期間，通過整合多元化科教資源，開發研制出了一套12分冊共47萬余字的校本科教藍本——《科學與創造》（如圖1），供1～6年級各學期科技教育課程使用。該藍本各分冊都由以下七部分內容組成，各部分編排意圖與實施計劃界定如表1。
　　2004年春，當我校學生第一次看到這本學校自己編制的校本科教課程藍本時，立刻就被藍本中的科學故事吸引住了。有的學生還對其中的科學游戲、實踐、探究與創造嘗試等活動躍躍欲試，希望踐行或模仿。是什么原因致使學生對該藍本如此喜愛？通過問卷調查得知，該藍本貼近了他們科學學習、認知與技能獲取的特點，還為他們的科學實踐、探究、創造等活動提供了參考依據，因而受到了他們的喜愛。我們認為，中小學校只要遵循《科學素質綱要》精神和新課改理念，在用好用足國家、地方（省）科教課程資源藍本的前提下，針對本地社情、校情，自主開發校本科教課程，就能很好地調動學生學習校本科教課程的興趣，為學生科學素質成長而奠定良好興趣基礎。
　　二、校本科教課程實施與兒童科學素質成長作用分析
　　為組織好《科學與創造》校本課程，我們首先擬定了模式與思路（見圖2），通過按該模式思路施教課程，使我們感受到了以下作用與認識：
　　（一）“玩中感悟——科學就在身邊”，能激發兒童科學好奇
　　日常生活里蘊藏著許許多多含有科學原理的科學游戲小實驗，如：雞蛋在不同溶液中有時沉、有時浮；同一種物體在改變它的體積形狀后原本在水中的沉浮現象也會發生改變；一面放大鏡會使學生在被“放大了的世界”面前喜出望外；幾節電池和幾個小電珠也會使學生眉飛色舞……我們把這些“科學游戲實驗”按照“由淺入深”的邏輯順序，分別編入《科學與創造》藍本1～12冊中，指導學生“玩一玩”，學生們普遍反映這些身邊的、生活中的科學游戲或實驗不但能給他們帶來快樂，還使他們對科學更認真、更專注、更好奇，并引發了不少懸疑，激發了求知欲。這就表明：兒童的科學好奇一經受到教育啟迪，其好奇之心就會演化成心理渴求傾向。這對幫促學生萌生愛科學、學科學的志趣，作用甚好。
　　（二）“讀中領悟——成就科學早起步”，能誘發兒童科學志趣
　　古今中外科學文明史上的科學成就和科學名家的艱難曲折、浩瀚博大的故事，是科教文化的精華，也是小學生科學素質教育的極好教材。如：我國古代四大發明、鋸的發明、圓周率的發現、瓦特與蒸汽機、貝爾與電話、萊特兄弟的飛機等重大科學發明案例；還有愛迪生、居里夫人、達爾文、哥白尼、伽利略和華羅庚、李四光、竺可楨、錢學森等科學巨人的故事。我們將這些案例與故事分層次編入《科學與創造》藍本，引導小學生們閱讀、演講，還讓學生們暢談收獲，樹立理想，收效也很好。據我們跟蹤調查，我校2004年以后的畢業生中很多學生受《科學與創造》藍本科學故事的影響，在初中時期就產生了喜愛學理科的心理傾向。這就表明：通過校本課程有目的引導學生閱讀古今中外科學文化成就與名人故事，能有效地誘發兒童科學志趣，并能在一定程度上影響其科學人生價值觀的形成與發展。
　　（三）“實踐感知——科學研究長見識”，可培養兒童科學認識觀
　　1. 從綠化校園、家園開始，學習營造優美的生活環境，培養綠化意識。
　　根據《科學與創造》藍本安排，每一學年的春季都有“我的植樹節”或“我的植樹周（月）”一課，在實施這一課時，我們要求各年級廣泛開展植樹、養花、種草等活動，用自己的雙手綠化校園、家園，美化生活環境。同時要求學生在活動期間開展演講比賽、成果攝影比賽等，以相互展示活動體會、收獲和成果，收效甚好。其中《讓我們的校園滿眼綠色》活動獲國家二等獎。
　　2. 從關心環境問題起步，學習保護環境，增強了環保意識。
　　環境保護教育是青少年科技教育的重要內容，我們在開發實施校本課程《科學與創造》時，組織各年級學生開展了“環境自查”與“環境調查”系列活動。“ 自查”自己存在哪些“亂丟亂扔、亂寫亂畫、亂吐亂擦、亂摘亂爬”等有損環境的行為，怎樣革除這些不良行為習慣；“調查”周邊社區環境中人們人為地制造了哪些污染物、污染源，造成了哪些污染現象和危害；向相關部門提出治理污染、保護共有自然生活環境的建議措施等。通過這些“自查”、“調查”等環境科學實踐研究活動，使學生們的環境意識與行為習慣，得到了明顯增強和改觀。并有27項環境科學研究活動成果獲得省、市獎勵。
　　3. 從關愛資源興衰著眼，學會認識資源價值，培養資源意識
　　引導學生認識我國自然資源相對貧乏這一基本國情，培養節約使用與保護各種資源的意識，同樣是《科學素質綱要》對小學科教工作的重要要求。我們借助《科學與創造》藍本，引導學生針對本地社情，開展了一系列調查各類資源分布和開發利用情況，揭示本地利用資源與保護資源的現狀，披露存在的浪費與破壞現象及其重大、深遠危害問題等關愛資源科教活動。如“嚴格規范澧水河床采砂行為，保護母親河！”、“加大農村垃圾污染治理，還我農家靚麗家園”和“改革農村土葬習俗，保護土地資源”等（上述活動均獲省科技創新大賽二等獎）。其活動總結與建議既為市、縣、鎮各級領導所重視，又使學生的資源意識得到了明顯地彰顯，還收獲了很好的社會反響。
　　
　　通過調查研究，我們發現：利用校本課程教育契機，組織學生開展綠化環境、保護環境與資源的科技實踐活動，能幫助學生提高環境、資源意識，又能提高科學實踐能力，同時還符合新一代創新品格人才成長的一般規律。
　　（四）“創造體驗——科學創新須敢嘗試”，能造就兒童創新品格
　　1. 注重“發散”、“會聚”思維開發與訓練，幫助學生優化科學創造方法，能有效培養科學創造思維品質。
　　科學創造思維的基本特征是“發散”與“匯聚”，即創造設想（設計）辦法要發散，要呈多樣性。但哪種方案（辦法）最好，這就需要人們在“發散”后，立即進行“匯聚”，即思考這眾多的“設想（設計）”中，哪種最優，哪種最具創造價值……我們在實施《科學與創造》教育時，注重要求學生先通過“發散”、“匯聚”過程分析，再擇優實施創造，容易獲得成功。如原四年級學生張軼創造“火警預報器”過程，就首先運用“發散”的辦法，設想了預警方案（見圖3）。再用“匯聚”的辦法（見表2）進行優化研究，篩選最佳方案。
　　2. 注重過程的“求新求優”誘導，優化創造成果，能提高創造能力。
　　科學創造的本質特征是不斷求新、求優、求佳。幫助學生正確把握科學創造的這些本質特征，鼓勵學生在創造中不斷追求作品的外觀、結構、性能等的“更新”、“更優”、“更佳”，是培養學生科學創造能力重要環節。我們在利用校本課程培養學生科學創造能力時從下面兩點上進行了重點指導：
　　（1）從原理和性能上求優求佳，優化作品性能
　　原五年級學生戴賽同學創造“高壓鍋氣門閥防護罩”的過程，就是通過對材料和構造的“求新求優”，來實現性能的“求新求優”的。其創造思路、方法和過程是：
　　篩選優化方案—選用最好的材料制作—實現作品性能優化，首先她選擇了用“不銹鋼套管罩”的方案（見圖４）。在老師的指導下，她幾經修改，終于創造出了當時較優的作品（見圖5）。
　　（2）從結構上求新求優，優化作品功能
　　五年級學生羅俊凌創造的“健康學習輔助儀”則是用增添裝置，優化結構，來不斷實現作品性能更優更佳的。最初的“健康學習輔助儀”叫“視距固定儀”（如圖6-1），它僅僅只能保障使用者在看書寫字時基本保持較好視距。但不能保證身體高矮不同的人使用。于是羅俊凌同學在此基礎上增添了“升降托”（如圖6-2），這樣就能適合高矮不同的人使用了。同時，由于該輔助儀是用背帶固定在胸前的，“升降托”托著下頜的，這就在一定程度上強制性要求使用者在使用時要保持正確的坐勢，有利于體形健康發育。鑒于少年兒童在家里看書寫字時間較長，缺少健康用腦用眼時間的督導，所以，羅俊凌同學又在輔助儀上增加了一個“定時鳴笛器”——電子定時報時鐘（見圖6-3），每隔一段時間（時量可自定）鳴笛提示使用者要休息一會兒或活動活動，保障健康衛生用腦用眼，且很有實用意義（該作品已經我校197人使用，其反映良好）。
　　近幾年來，我們依托校本課程引導學生開展創造發明與科學研究活動，取得了一系列成果。表３是2005年科技教育成效統計，可視為我校校本科教課程促進學生科技創新精神培養的佐證。
　　綜上所述，我們認為：根據《科學素質綱要》和新課改理念要求，廣大中小學自主開發建設充分體現校情、社情的校本課程，對提高學生的科學素質，催生其科技創新精神，是意義重大且影響深遠。同時，這項工作亦符合少年兒童科學素質成長的“催生—厚積—成長—發展”這一規律。
　　學生科學素質的形成是當前教育改革的重要目標，培養少年兒童的科學素質是教育改革與發展的一項重大命題。其命題的廣博性與深刻性絕不是幾個案例所能說明的。本文所談體會和認識，僅僅是拋磚引玉，以期引起同行和關注者討論。
　　
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