科學家精神是這樣煉成的

■邢臺市郭守敬小學 張萬富

縱觀元代科學家郭守敬的一生，留給后人的絕不僅僅是卓著的科技成就，更重要的是守敬精神，即服務國家、執著敬業、精益求精、開拓創新、躬行實踐的科學家精神。

郭守敬小學秉承郭守敬精神，在“守正創新，敬天愛人”辦學理念的引領下，建立起了雙向交流與合作學習的新型師生關系。課堂上，學生敢說、敢想、敢做，情緒高漲，思維活躍，極大促進了學生創新意識和科學精神的培養。

科技教育課程體系構建

郭守敬小學在“守正創新，敬天愛人”辦學理念的引領下，從課程體系到教學方法、教學手段進行了系列化整體改革，建立起了以培養學生的創新精神和實踐能力為主的校本課程體系。學校依據“國家課程校本化，校本課程特色化”的思路，在開足開好國家、省級課程的基礎上，自主開發了科學探究、機器人、創意編程、數學折紙等33門校本課程，形成了“1+3·N”新型課程體系。其中，“1”指“守正創新，敬天愛人”的核心理念，“3”指人文、科技、融合三大課程領域，“N”指在三大課程領域內開設的不同課程種類。例如，在實施科學探究這一校本課程時，學校并未局限于一周一次課，而是把項目做大，超越40 分鐘的范圍，擴展到微機課、數學課，甚至語文課的范疇。豐富的科技創新活動，吸引著學生投身其間，通過實踐活動提高學生的動手能力和創新創造技能及科學素養。

在實踐中培養科學家精神

郭守敬小學著力培養學生創新意識和科學精神，對科技類校本課程學習方法進行了深度探究和變革，最終確定為從實踐、研究、改進、整合、競賽五個方面引導學生全身心參與科技活動，讓學生體會到科學就在身邊，像科學家一樣用嚴謹的科學方法、創新的精神研究問題。

一是在實踐中激發好奇心。基于小學生的身心發育特點，實踐學習對于小學生來說非常重要。《小學科學課程標準》提出，科學課的核心就是激發和保護學生的好奇心，學生的好奇心和求知欲的激發不是依靠空洞的說教，而是需要借助形象直觀的科學實踐活動。比如，在學習《萬花筒》這一課時，學生先通過玩一面鏡子，發現平面的鏡子可以照出自己的像，再玩兩面鏡子、最后把三面鏡子按一定角度固定起來，就可以看到無數個小花朵。在這一系列的實踐活動中，每個人都能親身體驗、親自探究、找尋規律，獲得成就感。

學生每完成一次實踐活動，他對世間萬物的好奇心就強化一次，通過《科學探究》課程中近50多個趣味各異的實踐活動，不僅能夠有效激發學生的好奇心，而且可以維持其好奇心的持久度。

二是在研究中總結方法。《科技創新研究》課程讓學生在活動中像科學家一樣進行研究，并總結科學研究方法。在研究項目選題方面，學校一直提倡貼近學生生活實際，從學生的身邊小事發現問題。

校園里有幾棵桑樹，每到四月份養蠶的季節，低處的桑葉總被學生采摘得干干凈凈，經調查發現學生養蠶只是出于好玩，為樂趣而養蠶，缺乏科學研究的意識。于是，學校就把四年級語文《春蠶》和三年級科學《動物的生命周期》等內容進行整合，在全校開展“春蠶研究”活動，六年級學生楊楚焓在教師的指導下完成了《蠶寶寶生長過程實驗研究》，該研究榮獲了河北省青少年科技創新大賽一等獎。通過觀察研究，學生知道了蠶的生命周期、食性、身體構造，明白了“作繭自縛”“春蠶到死絲方盡”語句的來源和真正的含義。通過“春蠶研究”等活動，大多數學生喜歡上了科學和研究，并表示會一直探索下去，通過自己的不懈努力爭取早日成為一名小科學家。

在課題研究過程中，要求學生注意觀察細節，反復驗證，力求準確。比如二年級學生柴正陽就《新結玉米脫水量占玉米總重量比例》這一問題，進行了長達一個月的研究。他在研究中緊緊抓住前后幾次陰雨天氣對玉米重量的影響不一這一細節，并進行了詳細記錄。正是這一偶然現象引起了評委專家的注意，給予學生高度評價，榮獲河北省青少年科技創新大賽一等獎、全國三等獎的好成績。

經過幾次完整的課題研究活動，從調查項目背景到研究過程、再到總結創新點及社會效益，最終完善課題，學生收獲頗多，已逐步體會到科學就在身邊，學會了像科學家一樣用嚴謹的科學方法進行研究性學習。

三是在改進中優化創意。好的創意不是憑空想象出來的，而是在不斷改進中優化出來的。創意的靈感來源于改進中的深度思考，好的創意是邊改進邊思考的結果。

常規科技活動中的《意面之塔》，就是在時間有限、材料有限的壓力條件下，學生以團隊的形式，齊心協力完成一個看似十分簡單，但結果卻出人意料的結構挑戰任務。通過欣賞國內外知名建筑，啟發學生思考和探索如何提高建筑結構穩定性，再充分發揮創意能力，動手搭建不同形狀的立體結構，最后通過不斷嘗試優化創意，從而設計和搭建出理想中的“摩天大樓”。

整個活動中學生不斷思考、不斷改進，及時改善方案，與其他人交流配合，這些能力的培養和鍛煉，更是整個挑戰的魅力所在。通過比賽的方式可以進一步激發學生追求更高、更穩固的結構設計，提升學生的空間想象能力及結構設計能力。

四是在整合中深度學習。學科整合不是機械的拼湊，而是有機的嫁接。學科整合是為了更好地培養學生綜合運用知識的能力，將跨學科的內容、高級思維能力發展與真實生活環境聯系起來。學校的《科幻畫》課程是國家課程《科學》與《美術》相整合的一門校本課程。在教授學生基本繪畫技能的基礎上，把符合科學常識的幻想創意作為重點，逐步探索出科幻畫創作“三部曲”“天馬行空想創意”“小心求證找依據”“百折不撓勤修改”。

在“天馬行空想創意”的選題過程中，學生從生活、能源、環境等方面發揮想象力確定了不少有創意的主題。比如，《多功能奶牛飼料》就是由在科學課上了解到的知識“蠶吃了不同種類的飼料，可以吐出顏色各異的蠶絲來”受到啟發，猜想如果有這樣一種奶牛飼料該多好，奶牛吃什么口味的飼料，就可以擠出什么口味的牛奶，既省去了人工添加的麻煩，也防止不法商人違規添加試劑。還有《能源轉換器》《霧霾收集器》都是由太陽能電池板收集陽光再轉換成電能想到的。學生經過多次訓練與實踐，科學想象力、創新意識和探究性學習的能力都有顯著提高。