江蘇省宜興市湖濱實驗學校根據(jù)學校實際,探索課內課外結合、學科內外交融、學校家庭配合、校企場館聯(lián)合、高校小學協(xié)作的校本實踐策略,大力推進科學教育“加法”,構建了一套校本科學教育體系,為學生提供更豐富和多元的學習體驗,促進他們科學素養(yǎng)的全面提升,打造學校科學教育特色品牌。
一、課內課外結合,使“加法”更連貫
在“雙減”背景下,科學教育“加法”需要將課內與課外相結合,形成連貫的教育體系。課內教學是科學教育的基礎,課外拓展是課內教學的延伸和補充,通過課內課外結合,開展科學觀察、實驗探究、項目實踐等活動,讓學生親身體驗科學的魅力,學習基礎知識和基本技能,掌握科學探究的方法和思維,進而提升科學素養(yǎng)。
1.規(guī)范科學課堂教學,落實課程標準
為提升教師的教學水平,學校每周開展一次科學教研活動,由各年段的專職教師帶領兼職教師逐冊逐單元地梳理教材內容,領會課程標準要求,嚴格遵守實驗操作要求,開展教師下水實驗,學習科學探究和科學思維的方法,為后續(xù)深入探究和實踐打下扎實基礎。
2.精心設計課后活動,著眼科學素養(yǎng)
學校利用課后延時服務時間開展科技社團活動,如項目實踐、深度探究、自然筆記等,讓學生通過調查、設計、實驗、制作、評價、反饋等方法,開展深度學習與探究?;谡鎸嵡榫?,學生自主探究、深入學習,他們學習科學的興趣不斷濃厚,又在活動中提升了探究能力和科學素養(yǎng)。同時,學校每年舉辦一次為時一個月的校園科技節(jié),內容包括創(chuàng)意剪貼畫、科技小制作、科幻想象畫、科普大講堂、STEM項目實踐、科技手抄報、小發(fā)明小創(chuàng)造、科技DIY秀等,營造濃厚的科學學習氛圍,激發(fā)全校師生愛科學、學科學的熱情。此外,學校還積極組織科學夏令營、校級科創(chuàng)社團、社會實踐等活動,真正使科學教育“加法”落到實處。
二、學科內外交融,使“加法”跨學科
科學教育“加法”需要打破學科壁壘,促進學科之間的融合??茖W教育不僅僅是自然科學學科的教育,還包括社會科學、人文藝術等領域的內容,通過跨學科的教育方式,可以讓學生全面學習科學知識,提高綜合素質。
1.重視理論提升,認識跨學科教育的實質
課程方案指出,各門課程要用不少于10%的課時設計跨學科主題學習。教師對于跨學科的理解是不一樣的,部分教師理解為一至兩門學科融合即為跨學科,如在自然筆記的創(chuàng)作過程中融入美術指導就是跨學科。其實,跨學科絕不是簡單的疊加,而是要通過研究性學習、學科實踐、項目學習、問題解決等實現(xiàn)課程綜合化,讓核心素養(yǎng)目標落地。仍舊以做自然筆記為例,學生觀察一株植物的生長過程是學習的手段,發(fā)現(xiàn)植物的生長周期性變化及各器官的功能是學習的目的,繪畫是展示學習成果的表現(xiàn)形式,由此養(yǎng)成的觀察探究、溝通交流、創(chuàng)新表達等科學素養(yǎng)是學校開展自然筆記活動的最終目標。教師只有通過理論提升,結合校本研訓,才能更好地理解并實踐跨學科教育。
2.開展學科實踐,真正實現(xiàn)跨學科教育
現(xiàn)階段科學教學需要科學教師打破教材框架,融入課程標準理念,利用各種資源,創(chuàng)設適宜的學習情境,通過多樣化的學習方式,讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗,經歷科學探究以及技術與工程實踐的過程。例如,在開展種植和養(yǎng)殖活動的過程中,學生通過查閱資料,詢問基地的農技專家,開展小組合作、探究實踐等一系列過程,解決種植、養(yǎng)殖過程中的難點,完成學習任務。需要強調的是,由于種植和養(yǎng)殖是長周期活動,教師應重視師生互動和生生互動,引導學生對所學知識和方法進行總結、反思、應用和遷移。
三、學校家庭配合,使“加法”更深入
學校和家庭是學生學習與成長的重要場所,科學教育“加法”需要學校和家庭相互配合,形成教育合力。學校可以邀請家長一起開展科學教育活動、組織科普活動和親子科學探究,引導家長提供支持和鼓勵,培養(yǎng)學生的科學興趣和好奇心。
1.利用家長資源,整合學??茖W教育
教師可以邀請從事科技事業(yè)、高新產業(yè)等行業(yè)的家長,開展每周一次的“工程師、科學家進校園”的家長課程,請家長就人工智能、高科技、生物工程、身邊的科學、人體急救知識等通過現(xiàn)場及視頻的方式向全校師生進行講解與展示,使學生了解最前沿的科技信息,激發(fā)他們學科學、愛科學的熱情。學校還可以聘請部分家長作為校外科技輔導員,定期來校帶領學生參與項目研究、科技制作等活動。
2.設計項目與途徑,讓科學教育延伸至家庭
科學實踐活動往往需要更長的時間和更廣闊的空間來完成,家庭是不可或缺的場所。學??萍脊?jié)上,可以組織開展如親子創(chuàng)想畫、親子科技小發(fā)明、親子STEM項目等活動,引導學生和家長一起探究制作,讓他們感受親子創(chuàng)新與實踐的快樂。學校還可以鼓勵學生在家長的指導下一起參與種植和養(yǎng)殖體驗活動,彌補學??茖W教育場所、組織的不足。
四、校企場館聯(lián)合,使“加法”更寬廣
校園和高新企業(yè)、科技場館是科學教育的重要資源,科學教育“加法”需要充分利用這些資源,提高教育的廣度和深度。校園內的實驗室、圖書館等設施可以為學生提供良好的學習環(huán)境和條件,科技場館和高新企業(yè)則可以為學生提供直觀、生動的實踐體驗,甚至為他們未來的專業(yè)學習與就業(yè)選擇奠定基礎。
1.請進來,讓廣大學生感受科學的魅力
學??膳c科技館、博物館以及工業(yè)園區(qū)等簽訂合作協(xié)議,共同向學生普及科普知識。例如,在學??萍脊?jié)的開幕式上,市科技館給學校師生帶來的“極度冰寒——液氮魔法秀”,蘇州愛牛科教器材有限公司為師生表演的“科學魔法秀”,讓學生近距離地感受科技的魔力。學生積極參與這些有趣的科學實驗,親身體驗科學的神奇魅力,激發(fā)了學習科學的熱情。
2.走出去,讓學生深度體驗科技的力量
學校成立科學探索興趣小組,通過校內主題探究、項目研究、實踐體驗等,深化課堂之外的科學知識和技能。學校還組織學生到高新企業(yè)實地考察和深度體驗,讓他們學習科學知識是如何轉化為技術和生產力的。例如,學校組織學生到蓄能電站開展科技研學,讓他們感受到能量轉換在工業(yè)生產中的巨大作用;學校組織學生走進環(huán)保公司、城市污水處理廠等高新企業(yè),傾聽工程師的專業(yè)講解,認識隔音抗噪產品的功能,了解污水處理、能源自給技術等,感受人工智能給生產生活帶來的高效率與高效能。
五、高校小學協(xié)作,使“加法”更創(chuàng)新
科學教育“加法”需要與高校、科研機構等合作,實現(xiàn)教育資源的共享和優(yōu)化。高校和科研機構擁有豐富的科研資源,可以為學校提供科學教育支持;學校則可以為高校和科研機構提供實踐基地和研究樣本,促進科研成果的轉化和應用。
學校與東南大學兒童發(fā)展與教育研究所簽訂協(xié)作協(xié)議,在學校建立實踐研究基地,為相關專業(yè)的大學生提供教學實習所需的基本保障條件,共同開展學生科學素養(yǎng)評測研究、科學學習腦活動研究、心理健康評估研究、科技創(chuàng)新課程研究;東南大學發(fā)揮在科學教育研究領域中的優(yōu)勢,提供NGSS案例、人工智能案例、優(yōu)秀科學和STEM案例等資源,幫助學校開展科技創(chuàng)新課程研究,并在科技創(chuàng)新作品設計、研究、成果生成方面為師生提供科學指導。
在后續(xù)的院校合作中,東南大學碩士研究生來學校實習,為六年級學生開設運用Python編程軟件開展的“扣噠世界”項目學習,取得了良好的成績和社會效應。暑期,學校組織四年級學生代表開展“東大科學游”研學活動,學習法槌的設計與制作的過程,觀摩數(shù)控車床車間、3D打印工作室及激光加工教室,這些活動顯著提升了學生的實踐能力和科學素養(yǎng)。
(作者單位:江蘇省宜興市湖濱實驗學校)