新時代青少年學(xué)習(xí)科學(xué)家精神的路徑選擇與關(guān)鍵要素

在新時代，學(xué)習(xí)科學(xué)家精神是培養(yǎng)國家所需創(chuàng)新型人才的應(yīng)有之義。基礎(chǔ)教育階段為人的終身發(fā)展打基礎(chǔ)，是科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的早期階段。其中，小學(xué)階段學(xué)段最長，且升學(xué)壓力小，學(xué)生能充分探索自身的潛能，挖掘科技創(chuàng)新潛質(zhì)。因此，在小學(xué)階段引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家精神是時代選擇。廣州市越秀區(qū)中星小學(xué)在實踐層面做了長期探索，通過創(chuàng)造性地開展科學(xué)教育，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗科學(xué)家精神的內(nèi)核，逐步實現(xiàn)自我發(fā)展目標(biāo)。

一、環(huán)境創(chuàng)設(shè)：青少年學(xué)習(xí)科學(xué)家精神的路徑選擇

在小學(xué)階段，學(xué)生對科學(xué)家精神的學(xué)習(xí)處于了解、感受、理解的狀態(tài)，學(xué)校需要著重通過環(huán)境創(chuàng)設(shè)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

1.組織環(huán)境：建設(shè)跨學(xué)科教師隊伍，吸引學(xué)生進(jìn)入科學(xué)世界

打造具備科學(xué)素養(yǎng)的教師專業(yè)隊伍，深化學(xué)生對科學(xué)家精神的理解。其一，建設(shè)跨學(xué)科科學(xué)教育的專業(yè)教師隊伍。中星小學(xué)的科學(xué)教育通過STEM課程實施，其授課團(tuán)隊由校長室直接領(lǐng)導(dǎo)，包括一位正高級教師、三位副高級教師以及數(shù)位省市區(qū)的科研骨干教師，經(jīng)驗豐富。其二，加入科學(xué)教育教師聯(lián)盟、申請科研項目以提升學(xué)校整體的科學(xué)文化層次。2018年，中星小學(xué)成為首批“穗港澳STEM教育聯(lián)盟”成員單位。2020年，廣州市教育局科技立項“STEM開啟智慧，創(chuàng)新培育未來人才”為學(xué)校STEM教育實驗項目提供有力支持。

2.課程環(huán)境：打造數(shù)字賦能科學(xué)課堂，提升學(xué)生科學(xué)理解力

建構(gòu)良好的學(xué)校課程環(huán)境，發(fā)展學(xué)生對科學(xué)家精神的認(rèn)知。其一，設(shè)計具有數(shù)字時代特色且符合學(xué)生年齡特征的科學(xué)讀本。中星小學(xué)根據(jù)“和雅”辦學(xué)理念設(shè)計了《和雅科創(chuàng)讀本》，分成《和雅科創(chuàng)小技能》《和雅科創(chuàng)小發(fā)明》《和雅科創(chuàng)小課堂》三個系列叢書，每個系列叢書根據(jù)低中高學(xué)段設(shè)計主題，每個主題以“學(xué)習(xí)內(nèi)容—設(shè)計理念—學(xué)習(xí)目標(biāo)—操作步驟與參考范例—作品展示及評價”的主線展開。其二，利用智能平臺賦能科學(xué)課堂，讓學(xué)生體驗科學(xué)實踐。科學(xué)教師在日常教學(xué)中結(jié)合智慧閱讀平臺、Classin、AiClass云課堂等數(shù)字工具，實現(xiàn)高效即時反饋。通過數(shù)字賦能，將科學(xué)探究實驗中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化數(shù)據(jù)曲線圖，使學(xué)生能夠直觀地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的現(xiàn)象和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

3.學(xué)校環(huán)境：創(chuàng)建特色科創(chuàng)空間，激發(fā)學(xué)生科學(xué)想象力

創(chuàng)建具有科幻特色的學(xué)校環(huán)境，涵養(yǎng)學(xué)生科學(xué)想象力。基于科學(xué)原理、科學(xué)特色建設(shè)流動開放的科學(xué)教育空間，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)交流。中星小學(xué)為學(xué)生打造的創(chuàng)客空間，分為科學(xué)室和創(chuàng)新展示區(qū)。科學(xué)室包括創(chuàng)客教學(xué)區(qū)和個性化學(xué)習(xí)區(qū)，創(chuàng)客教學(xué)區(qū)主要用于日常教學(xué)、創(chuàng)意交流；個性化學(xué)習(xí)區(qū)可劃分出個人學(xué)習(xí)空間和協(xié)作學(xué)習(xí)空間，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。創(chuàng)新展示區(qū)包括動手創(chuàng)作區(qū)、加工制作區(qū)、作品展示區(qū)和工具耗材區(qū)。動手創(chuàng)作區(qū)主要用于設(shè)計、組裝、制作、編程、調(diào)試，是學(xué)生動手創(chuàng)作的主要場所；加工制作區(qū)主要擺放各種設(shè)備、工具和物料；作品展示區(qū)包括學(xué)生作品展示區(qū)角、創(chuàng)意墻；工具耗材區(qū)主要用于收納和存放各類耗材、小型工具。

4.社會環(huán)境：邀請科學(xué)家進(jìn)校園，使學(xué)生感受科學(xué)魅力

在家校社協(xié)同育人環(huán)境中，引入社會科學(xué)資源，邀請科學(xué)家進(jìn)校園，對于培養(yǎng)青少年的科學(xué)家精神十分重要。一是選擇學(xué)生較為感興趣的科學(xué)家進(jìn)入校園。中星小學(xué)根據(jù)學(xué)生的課堂反饋，安排相關(guān)領(lǐng)域的專家進(jìn)校園，為學(xué)生講解學(xué)生期待的科學(xué)內(nèi)容，這種具有內(nèi)容針對性的方式深受學(xué)生的喜愛。二是選擇與學(xué)生學(xué)習(xí)課程相關(guān)的科學(xué)家進(jìn)入校園。例如通過學(xué)習(xí)三年級語文課本中的《趙州橋》、美術(shù)課本中的《家鄉(xiāng)的橋和塔》，學(xué)生初步了解橋梁方面的科學(xué)知識，同時邀請曾參與著名橋梁設(shè)計的科學(xué)家給學(xué)生講解設(shè)計過程，在學(xué)生心中種下科學(xué)夢的種子。三是選擇社會影響力較大的科學(xué)家進(jìn)入校園。中星小學(xué)曾邀請中國科學(xué)院院士陳光南開展科普講座，院士對于科學(xué)的熱愛，將逐漸滲透學(xué)生心靈。

二、內(nèi)在驅(qū)動：青少年學(xué)習(xí)科學(xué)家精神的關(guān)鍵要素

青少年對科學(xué)家精神的學(xué)習(xí)還需要轉(zhuǎn)化為自主實踐，形成親歷性經(jīng)驗。在這個階段，學(xué)校可以通過以下方式促成學(xué)生親歷性經(jīng)驗的獲得。

1.激發(fā)學(xué)生積極的認(rèn)知性情緒

認(rèn)知性情緒與知識學(xué)習(xí)密切相關(guān)，探究式學(xué)習(xí)和項目化活動能讓學(xué)生體驗科學(xué)家思考和實踐的過程，激發(fā)積極的認(rèn)知性情緒。首先，引導(dǎo)學(xué)生提出在生活中遇到的困難，由此生發(fā)科學(xué)問題。其次，引導(dǎo)學(xué)生懂得做中學(xué)、學(xué)中悟，給予學(xué)生試錯和懷疑的機(jī)會，讓他們在不斷嘗試和調(diào)整的過程中得出合理結(jié)果。最后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評價，認(rèn)識自己的問題，并嘗試提出改進(jìn)方法，進(jìn)而達(dá)到教育的效果。

2.合理對待學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感

學(xué)習(xí)成就感是一種積極的心理暗示和內(nèi)心體驗，能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。一是教師需要了解學(xué)習(xí)成就感與個人潛能有關(guān)，充分挖掘有特長、天賦的學(xué)生，將他們引導(dǎo)到合適的賽道上，充分發(fā)揮自身潛能。二是認(rèn)識學(xué)習(xí)成就感有大小強(qiáng)弱之分。例如有些學(xué)生在參加無線電測向比賽時出現(xiàn)了一些失誤，無法拿到更好的獎次，這時教師可以聽他總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，適當(dāng)給予建議。三是鼓勵學(xué)生將在科技競賽中獲得的成就感遷移到將來的學(xué)習(xí)中。教師可以在班上表揚其成績，并以此作為其他學(xué)生學(xué)習(xí)的榜樣。四是引導(dǎo)獲得較強(qiáng)成就感體驗的學(xué)生到相應(yīng)的技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展。筆者與一些獲得獎項的學(xué)生談話，發(fā)現(xiàn)他們將來的職業(yè)選擇與自身在某個領(lǐng)域獲得較高的認(rèn)同感息息相關(guān)。

3.引導(dǎo)學(xué)生維持穩(wěn)定的精神內(nèi)核

“在科學(xué)上沒有平坦的大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達(dá)到光輝的頂點。”教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家精神需要預(yù)防“四失”，即《學(xué)記》所說的“多、寡、易、止”。其一，將愛國精神融入科學(xué)課程教學(xué)，堅定學(xué)生的理想信念。其二，將協(xié)同精神貫穿于學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中，形成行動的精神力。其三，將創(chuàng)新精神融入學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的抗逆力。少年兒童在某個領(lǐng)域取得非凡成就，與非認(rèn)知因素，尤其是抗壓能力或者解壓能力密切相關(guān)。因此，在學(xué)習(xí)科學(xué)過程中，學(xué)生的一些反抗行為可能是在挑戰(zhàn)常規(guī)路線，教師需要包容和理解，而非以異樣眼光來看待，避免給學(xué)生施壓。