指向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的科技課程

李夢文

為打造“科技”辦學(xué)特色，新華小學(xué)增設(shè)了一至六年級科技普及課程，并開設(shè)了多門科技興趣（社團(tuán)）課程和六大科技精品課程，初步建成了普及課程、興趣課程、精品課程三級科技特色校本課程體系?？萍颊n程的實(shí)施和科技節(jié)等活動(dòng)的開展促進(jìn)了高素質(zhì)教師隊(duì)伍形成，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力，增強(qiáng)了學(xué)校的辦學(xué)活力。

一、科技課程體系建設(shè)

科技課程是綜合性課程，涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、工程設(shè)計(jì)（初級）、信息科技等學(xué)科。學(xué)校依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)需求和培養(yǎng)目標(biāo)，厘定科技課程培養(yǎng)方向，分層架構(gòu)、分級開發(fā)科技課程。經(jīng)過幾年實(shí)踐，學(xué)校建構(gòu)了符合本校學(xué)生學(xué)情的三級科技特色校本課程體系。

第一級：科技普及課程?？萍计占罢n程面向一至六年級所有學(xué)生，與綜合實(shí)踐、信息科技等國家課程相結(jié)合，每周開設(shè)兩課時(shí)科技活動(dòng)課。這是一門為學(xué)生提供基礎(chǔ)科技理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)踐能力的課程。一年級開設(shè)創(chuàng)意搭建課程，二年級開設(shè)機(jī)器動(dòng)力課程，三年級開設(shè)創(chuàng)意編程課程，四年級開設(shè)編程造物課程，五、六年級開設(shè)編程機(jī)器人課程。由積木的搭建到電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由模塊化編程到編程造物，科技普及課程整體難度螺旋式上升。該課程秉持啟發(fā)、思考、實(shí)踐的核心理念，為每名學(xué)生提供平等的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

第二級：科技興趣課程。對于在普及課程之外還想深入學(xué)習(xí)的學(xué)生，學(xué)校根據(jù)場地資源和教師特長，開設(shè)了造物坊、工程坊、STEAM科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、拼豆、綠色生態(tài)園等社團(tuán)課程。這些課程分布在第一至第三學(xué)段，在課后服務(wù)時(shí)間實(shí)施，供對科技有強(qiáng)烈興趣且學(xué)有余力的學(xué)生選學(xué)。

第三級：科技精品課程。學(xué)校部分科技教師常年從事科技課程開發(fā)與科技競賽輔導(dǎo)工作，有豐富的科技課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，他們開設(shè)了針對科技賽事的各類特色課程，并選拔有科技特長的學(xué)生作為培養(yǎng)對象，有針對性地授課。目前學(xué)校開設(shè)了編程機(jī)器人、Scratch編程、人工智能、創(chuàng)新發(fā)明、現(xiàn)代制作、無人機(jī)六大科技精品課程。

學(xué)校逐步為每門課程制定課程綱要，并根據(jù)需要編寫了部分校本教材。三級科技課程體系能確保課程符合學(xué)生的發(fā)展需求，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。

二、科技課程實(shí)施策略

1.基于核心素養(yǎng)，明確培養(yǎng)目標(biāo)

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》是指導(dǎo)學(xué)?？萍颊n程開發(fā)與實(shí)施的綱領(lǐng)性文件。信息科技核心素養(yǎng)包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面。學(xué)校組織信息科技教師研讀新課標(biāo)，根據(jù)新課標(biāo)指導(dǎo)思想重新修訂科技課程綱要，并制定了如表1所示的一至六年級科技普及課程目標(biāo)體系。

學(xué)校明確科技課程要“科”“技”并重，教師的教學(xué)價(jià)值觀要從單純的教授知識(shí)轉(zhuǎn)向課程育人，并且育人目標(biāo)要緊扣信息科技核心素養(yǎng)，以提高課程實(shí)施效果。

2.解決真實(shí)問題，促進(jìn)深度探究

科技課程的教學(xué)應(yīng)當(dāng)以真實(shí)問題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，注重創(chuàng)設(shè)與學(xué)生密切相關(guān)的問題情境，力求引導(dǎo)學(xué)生將科學(xué)技術(shù)真正應(yīng)用于解決學(xué)習(xí)與生活中的問題，鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新，深度思考。

學(xué)校有種植各類蔬菜的勞動(dòng)實(shí)踐基地——生態(tài)園。暑假到來時(shí)，菜園缺乏管理，作物難以生長。學(xué)校“小創(chuàng)客”科技課堂上，教師帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)地考察生態(tài)園，做問卷調(diào)查，了解農(nóng)作物生長需求，并結(jié)合課堂所學(xué)的編程造物知識(shí)，設(shè)計(jì)“智慧農(nóng)場”灌溉系統(tǒng)、農(nóng)作物土壤信息顯示系統(tǒng)、驅(qū)鳥系統(tǒng)等一系列裝置。其中，智慧灌溉系統(tǒng)發(fā)揮作用的關(guān)鍵在于土壤濕度的監(jiān)測，學(xué)生通過土壤濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測土壤濕度，再利用編程語言進(jìn)行條件判斷，當(dāng)濕度過低時(shí)執(zhí)行打開水泵開關(guān)的操作指令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉。

3.依托特色活動(dòng)，激發(fā)創(chuàng)新活力

新華小學(xué)自建校以來，每年秋季學(xué)期舉行一次盛大的校園科技節(jié)暨科技課程成果展示活動(dòng)。每年科技節(jié)，學(xué)校發(fā)布一個(gè)主題，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的問題并結(jié)合科技課程所學(xué)知識(shí)思考解決問題的方法。

2022年第七屆科技節(jié)中，全校學(xué)生進(jìn)行了學(xué)習(xí)生活、校園生活的觀察與思考，提出了“垃圾分類難”“黑板擦使用時(shí)產(chǎn)生很多粉塵”“學(xué)習(xí)桌椅不符合人體工學(xué)”“樓道轉(zhuǎn)彎處存在視覺盲區(qū)”“校園門口共享單車亂停亂放”等問題，并針對這些問題提出改進(jìn)方案，繪制相關(guān)設(shè)計(jì)圖，以小組為單位制作作品模型。四年級學(xué)生設(shè)計(jì)并制作了智能語音識(shí)別分類垃圾桶，它可以在聽到垃圾的名稱時(shí)，通過語音識(shí)別技術(shù)和條件判斷編程邏輯，自動(dòng)打開對應(yīng)的垃圾桶桶蓋，有效解決了師生丟垃圾時(shí)不知道如何分類的問題。五年級學(xué)生設(shè)計(jì)并制作了清潔能源教室模型，為教室添加了風(fēng)力發(fā)電裝置、太陽能發(fā)電裝置，這些裝置都連接了蓄電池，在條件需要時(shí)可以使用蓄電池供電。