科技創(chuàng)新教育視域下小學(xué)科學(xué)教學(xué)策略探究

【摘要】新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)，當(dāng)代小學(xué)科學(xué)教師需通過知識傳授、實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)踐創(chuàng)造等多種教學(xué)舉措，幫助學(xué)生建立科技創(chuàng)新意識，提高科技創(chuàng)新能力。由此可見，科技創(chuàng)新教育是當(dāng)今社會發(fā)展的必然趨勢，也是提升學(xué)生社會生存力與競爭力的重要保障。文章以“消化與吸收”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，基于相關(guān)生物學(xué)科知識，從學(xué)生的真實(shí)生活與學(xué)習(xí)需求出發(fā)，分析教師應(yīng)如何在小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)中合理運(yùn)用科技創(chuàng)新教育模式，以促進(jìn)學(xué)生科技創(chuàng)新思維與能力的提升與發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】科技創(chuàng)新教育；小學(xué)科學(xué)；跨學(xué)科

【基金項(xiàng)目】本文系廣西教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度科學(xué)教育專項(xiàng)課題“‘雙減’背景下小學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究”（課題立項(xiàng)編號：2023ZJY816）的研究成果。

作者簡介：許惠萍（1980—），女，廣西壯族自治區(qū)北流市北流鎮(zhèn)陵城小學(xué)。

教師應(yīng)積極探索科技創(chuàng)新教育在小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)中的實(shí)踐之路，學(xué)會靈活運(yùn)用多種教學(xué)手段，加強(qiáng)知識傳授、著重思維培養(yǎng)，通過各種學(xué)習(xí)、探究、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的科技創(chuàng)新意識與科技創(chuàng)新能力，為國家創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供助力。

一、科技創(chuàng)新教育模式概述

科技創(chuàng)新教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生需要在自主學(xué)習(xí)、合作探究等綜合實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)用科學(xué)知識技能、把握科學(xué)規(guī)律原理、解決生活實(shí)際問題，并由此養(yǎng)成良好的科技創(chuàng)新思維、品質(zhì)與素養(yǎng)，以便更好地適應(yīng)未來的社會發(fā)展?？萍紕?chuàng)新教育要求教師將有關(guān)科學(xué)知識、實(shí)驗(yàn)探究、技術(shù)實(shí)踐、分析結(jié)論、解決問題等各個(gè)方面的培養(yǎng)內(nèi)容融入課堂教學(xué)實(shí)踐中，以學(xué)生為中心，打造出“技能型”“應(yīng)用型”“創(chuàng)新型”等實(shí)現(xiàn)個(gè)性化成長、全方面發(fā)展的新時(shí)代優(yōu)秀人才［1］。

近些年來，科技創(chuàng)新教育模式在小學(xué)科學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。筆者所在學(xué)校積極順應(yīng)這一教學(xué)發(fā)展趨勢，針對科技創(chuàng)新教育模式在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了全面分析與研究，并取得了初步成效。結(jié)合過往的實(shí)踐探究，本文總結(jié)了新的科技創(chuàng)新課堂教學(xué)模式：“情境創(chuàng)趣—知識創(chuàng)基—實(shí)驗(yàn)創(chuàng)思—融合創(chuàng)造—分享創(chuàng)意—簡結(jié)再創(chuàng)”，即“六創(chuàng)”教學(xué)模式，旨在利用“六創(chuàng)”教學(xué)模式充分提高整體小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生科技創(chuàng)新思維，提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力，促進(jìn)他們的全面發(fā)展。

二、科技創(chuàng)新教育視域下小學(xué)科學(xué)教學(xué)策略探究

（一）以“創(chuàng)設(shè)情境”為橋梁，激發(fā)學(xué)生興趣

興趣是學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，是引領(lǐng)學(xué)生邁入知識大門的關(guān)鍵鑰匙。小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的首要任務(wù)，便是營造趣味教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生能夠在輕松、快樂的氛圍中主動(dòng)汲取知識、學(xué)習(xí)技能，實(shí)現(xiàn)健康的成長。因此，在利用科技創(chuàng)新教育模式開展小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)時(shí)，教師需明確課堂教學(xué)的首要目標(biāo)，立足于學(xué)生當(dāng)前的生活實(shí)際與學(xué)習(xí)特點(diǎn)、興趣特點(diǎn)，利用多媒體技術(shù)，引入生動(dòng)而有趣的科學(xué)現(xiàn)象、展示貼近生活的科技創(chuàng)新案例等，將抽象的科學(xué)知識以豐富多彩的具體形象展示出來，讓學(xué)生在視聽結(jié)合的教學(xué)中產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣與欲望，進(jìn)而主動(dòng)投入課堂學(xué)習(xí)當(dāng)中［2］。

例如，在課上導(dǎo)入“消化與吸收”的教學(xué)內(nèi)容時(shí)，教師可以先為學(xué)生播放科學(xué)家斯巴蘭扎尼“喂鷹實(shí)驗(yàn)”的科普小視頻：將放在籠子里的肉塊喂給鷹，一段時(shí)間過后，肉塊消失了，籠子卻還在，這是為什么呢？在看完視頻后，學(xué)生們開始陷入思考，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，他們很快便得出答案：因?yàn)槿鈮K被鷹消化吸收了。接著，教師適時(shí)引入本堂課的教學(xué)主題—“消化與吸收”。通過這樣生動(dòng)而真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情境，學(xué)生紛紛對“消化與吸收”產(chǎn)生了進(jìn)一步探究的興趣，主動(dòng)投入課堂，積極學(xué)習(xí)與探究。

（二）以“系列提問”為手段，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識

科學(xué)是一門探究世間萬物本質(zhì)與規(guī)律的實(shí)踐性學(xué)科，運(yùn)用定理、定律、范疇等多種思維形式的知識，向人類展示世間萬物的真實(shí)面貌。可以說，探究科學(xué)的過程，是在不斷產(chǎn)生疑問、思考探究、獲取新知中一步步探索世界的過程。因此，要想在小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新思維與能力，教師應(yīng)堅(jiān)持以知識教學(xué)為基礎(chǔ)，強(qiáng)化學(xué)生科學(xué)認(rèn)知，幫助學(xué)生建構(gòu)知識體系。只有這樣，學(xué)生才能夠以良好的知識儲備為支撐，更加順利地進(jìn)行各種科學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐，確保學(xué)有所獲。

例如，針對“消化與吸收”的教學(xué)，教師可以利用多媒體展示消化系統(tǒng)模型圖，為學(xué)生講解消化系統(tǒng)的組成（消化道與消化腺），以及各個(gè)消化器官的特點(diǎn)與功能。在知識教學(xué)過程中，教師可以在合適的時(shí)機(jī)穿插相關(guān)問題：“食物經(jīng)由口腔進(jìn)入人體后，會進(jìn)行怎樣的‘旅行’（經(jīng)過了哪些器官）？食物在‘旅行’過程中都會發(fā)生哪些變化？不同種類食物的消化與吸收過程存在哪些異同？消化系統(tǒng)會產(chǎn)生哪些疾病？這些疾病的治療原理是什么？科技創(chuàng)新在這一領(lǐng)域有哪些有效應(yīng)用？”通過這些循序漸進(jìn)、層層深入的問題，學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識與生活經(jīng)驗(yàn)展開自主思考、深入剖析，從而加深對于“消化與吸收”相關(guān)知識的理解與認(rèn)識。不僅如此，在這樣質(zhì)疑、思考、分析、探究、解決問題的知識學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生還能夠一步步建立起思辨意識，養(yǎng)成良好的自主學(xué)習(xí)與探究習(xí)慣。

（三）以“實(shí)驗(yàn)探究”為平臺，啟迪創(chuàng)新思維

實(shí)驗(yàn)是學(xué)生提出假設(shè)、制訂方案、進(jìn)行實(shí)踐、分析總結(jié)、交流探討的平臺，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以親身驗(yàn)證自身假設(shè)，探尋并發(fā)現(xiàn)科學(xué)原理。與理論教學(xué)相比，實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)能夠幫助學(xué)生深入挖掘科學(xué)知識，讓他們通過自主實(shí)驗(yàn)逐漸建立起良好的科學(xué)探究與創(chuàng)新思維，提高自身的科學(xué)知識實(shí)踐能力［3］。

因此，教師可以結(jié)合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生知識基礎(chǔ)，鼓勵(lì)、指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位進(jìn)行一些簡單的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)到科學(xué)探究的無限樂趣，提高他們對于相關(guān)科學(xué)知識的掌握程度，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作能力與科技創(chuàng)新能力，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)綜合素養(yǎng)的提升。需要注意的是，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，教師需要做到“抓放有度，適時(shí)指導(dǎo)”，確保學(xué)生能夠順利完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)前，教師需要告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的及應(yīng)用原理，并說明實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)；在實(shí)驗(yàn)中，教師需要隨時(shí)關(guān)注學(xué)生的實(shí)際操作情況，在必要時(shí)刻給予專業(yè)的指導(dǎo)與幫助；在實(shí)驗(yàn)后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)科學(xué)規(guī)律。

在針對“消化與吸收”展開實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)時(shí)，教師可以利用“觀察面包的‘消化過程’”小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過小組實(shí)驗(yàn)了解食物的消化過程。在實(shí)驗(yàn)前，教師讓學(xué)生準(zhǔn)備好面包片、溫水、食醋、水杯、切割板、塑料袋等實(shí)驗(yàn)材料，并為他們說明注意事項(xiàng)，幫學(xué)生小組做好人員分工，隨后引導(dǎo)學(xué)生小組進(jìn)行以下幾個(gè)步驟的實(shí)驗(yàn)。

1.切割面包片，并將其放入一只玻璃瓶中。

2.在玻璃瓶中加入適量溫水，輕輕搖晃（模擬口腔唾液淀粉酶分解作用）。

3.在另一只玻璃瓶中倒入適量食醋，將水和面包倒入食醋中（模擬胃酸分解作用）。

4.等待一段時(shí)間后，將水、面包與食醋的混合物裝入塑料袋，密封袋子并用手捏一捏（模擬胃腸道消化作用）。

5.觀察混合物的狀態(tài)，聞一聞混合物的氣味。

在這樣的小組實(shí)驗(yàn)探究中，學(xué)生能夠通過親手操作、親眼觀察，更為清晰地了解食物的消化過程，進(jìn)一步深入感知消化系統(tǒng)各個(gè)器官及其分泌物在食物消化中發(fā)揮的作用。同時(shí)，這個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)也能夠?yàn)閷W(xué)生帶來提示：在日常的進(jìn)食中，我們需要盡量細(xì)嚼慢咽，這樣才能夠幫助消化系統(tǒng)更好地處理各種食物，給我們身體帶來好處。

（四）以“學(xué)科融合”為紐帶，提升實(shí)踐能力

在基于科技創(chuàng)新教育模式開展小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)時(shí)，各種學(xué)科融合活動(dòng)是不可缺少的重要內(nèi)容。學(xué)科融合活動(dòng)貫徹了跨學(xué)科教學(xué)的整體目標(biāo)，旨在打破傳統(tǒng)單一學(xué)科的局限，讓學(xué)生建立起全局性觀念與發(fā)散性思維，多角度、多層面地思考問題、解決問題。因此，小學(xué)科學(xué)教師需要在課堂教學(xué)中合理引入其他學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容，尋找多學(xué)科之間的知識關(guān)聯(lián)性，通過開展跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生加深對知識的印象，樹立起學(xué)科融合的學(xué)習(xí)與創(chuàng)造理念，提高學(xué)生的科技創(chuàng)新實(shí)踐能力。

例如，在“消化與吸收”的學(xué)科融合教學(xué)中，首先，教師需要為學(xué)生展現(xiàn)真實(shí)的人體消化系統(tǒng)模型，結(jié)合人體器官與生命現(xiàn)象等生物知識進(jìn)行教學(xué)，實(shí)現(xiàn)“生物+科學(xué)”的跨學(xué)科教學(xué)；其次，教師可以利用“語文+科學(xué)”的教學(xué)模式，引入“飯罷忌久坐，消食需漫步。胃部飽脹感，活動(dòng)易受苦”“飲食有節(jié)身體好，暴食無度消化糟”等詩句，讓學(xué)生認(rèn)識到暴食對于身體的危害，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣；最后，教師可以讓學(xué)生畫出食物的“旅行路線圖”，并在圖中標(biāo)明食物在每個(gè)“地點(diǎn)”做了什么，開展“美術(shù)+科學(xué)”的跨學(xué)科教學(xué)，同時(shí)通過拓展各種現(xiàn)代科技在治療消化系統(tǒng)疾病上的創(chuàng)新應(yīng)用，如胃腸鏡技術(shù)、仿生器官材料、納米技術(shù)（納米機(jī)器人）等，讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到科技創(chuàng)新的重要性，樹立科技創(chuàng)新的思想意識，并積極投入有關(guān)科技創(chuàng)新的學(xué)習(xí)活動(dòng)中。

（五）以“展示互評”為鏡子，促進(jìn)個(gè)性化成長

在開展科技創(chuàng)新教育模式下的小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)時(shí)，教師不僅需要重視科學(xué)知識與實(shí)踐的教學(xué)，還需要重視學(xué)生的創(chuàng)意作品展示，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，讓他們通過展示互評收獲成就感，同時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的不足，獲得進(jìn)一步科技創(chuàng)新的動(dòng)力。

在作品展示環(huán)節(jié)，教師需要遵循以下兩點(diǎn)原則。第一，主體性原則。堅(jiān)持“以學(xué)生為主體”，在學(xué)生和同伴互相分享與討論創(chuàng)意作品的過程中，給予他們自由的討論空間，尊重學(xué)生的看法和意見，促使全體學(xué)生積極參與分享展示環(huán)節(jié)，真正成為科學(xué)課堂的主人。第二，啟發(fā)性原則。這一原則要求教師在分享展示環(huán)節(jié)激發(fā)學(xué)生的語言表達(dá)能力與科技創(chuàng)新思維，讓他們能夠充分發(fā)揮積極性、創(chuàng)造性，準(zhǔn)確傳達(dá)自身創(chuàng)意作品中蘊(yùn)含的科學(xué)知識與創(chuàng)新想法，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新思維與能力的個(gè)性化成長與發(fā)展。

分享展示之后的交流互評環(huán)節(jié)，必須以科學(xué)完整的評價(jià)體系作為支撐。科技創(chuàng)新教育模式下的小學(xué)跨學(xué)科教學(xué)評價(jià)，需要貫徹“以學(xué)生為本”的教學(xué)原則，通過“靜態(tài)評價(jià)與動(dòng)態(tài)評價(jià)相結(jié)合、結(jié)果性評價(jià)與過程性評價(jià)相結(jié)合”的學(xué)生互評模式，讓學(xué)生在科學(xué)指導(dǎo)下進(jìn)行互相評價(jià)、互相學(xué)習(xí)、互相提升，在不斷地?fù)P長補(bǔ)短中一步步提高科技創(chuàng)新能力，在學(xué)會創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，能夠不斷“再創(chuàng)”，實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新能力的持續(xù)提升與發(fā)展［4］。

在作品互評環(huán)節(jié)，教師需要設(shè)計(jì)具體的問題情境與評價(jià)任務(wù)，根據(jù)情境與任務(wù)制訂科學(xué)、詳細(xì)的互評項(xiàng)目表，互評項(xiàng)目表中需包含科學(xué)知識學(xué)習(xí)、科學(xué)技能應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)探究過程、科學(xué)精神與思維等四個(gè)方面的評價(jià)內(nèi)容，同時(shí)標(biāo)明具體的評分規(guī)則。在學(xué)生開展互評環(huán)節(jié)之前，教師需下發(fā)互評項(xiàng)目表，為學(xué)生仔細(xì)講解評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，接著引導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行互評。在這個(gè)過程中，教師需進(jìn)行巡回指導(dǎo)，確保學(xué)生的互評能夠真實(shí)有效。

（六）以“簡結(jié)再創(chuàng)”為策略，增強(qiáng)持續(xù)創(chuàng)新力

一次完整而高效的跨學(xué)科教學(xué)，理應(yīng)“起之有向，終之有理”。由此可見，知識總結(jié)是課堂教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師需帶領(lǐng)學(xué)生回顧課堂內(nèi)容，梳理總結(jié)新知，建構(gòu)知識體系，確保學(xué)生能夠?qū)W有所思，通過總結(jié)新知再生“新思”，樹立良好的科技創(chuàng)新發(fā)展意識，持續(xù)提高自身的科技創(chuàng)新能力。

例如，針對“消化與吸收”這部分教學(xué)內(nèi)容，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生利用以下方式進(jìn)行知識總結(jié)：自創(chuàng)有關(guān)良好飲食習(xí)慣的小詩，在小詩旁邊寫出思想感悟的由來（影響飲食消化的因素）；繪制消化器官，在畫作旁邊標(biāo)注它們的形態(tài)特色、功能作用，以及食物消化與吸收的過程；針對“科技創(chuàng)新技術(shù)在消化系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用創(chuàng)新”這一主題，以小組為單位討論現(xiàn)有的醫(yī)療技術(shù)，提出自己對于未來醫(yī)療技術(shù)的暢想。通過形式多樣的知識總結(jié)，學(xué)生能夠自主構(gòu)建起完整的知識框架，進(jìn)一步提升創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的成長。

總結(jié)

綜上所述，科技創(chuàng)新教育是當(dāng)代科學(xué)教育的必由之路，教師應(yīng)清楚認(rèn)識到科技強(qiáng)國、教育強(qiáng)國的重要性，積極利用科技創(chuàng)新教育模式開展小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)，通過趣味教學(xué)情境、提問式知識引導(dǎo)、學(xué)科融合活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)、分享與互評等教學(xué)方式與手段，充分發(fā)揮科學(xué)學(xué)科育人優(yōu)勢，促使學(xué)生逐步建立科技創(chuàng)新思維，提高科技創(chuàng)新能力，成長為具有綜合科學(xué)素養(yǎng)的人才，為國家與社會的發(fā)展提供良好的創(chuàng)新人才保障。

【參考文獻(xiàn)】

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［3］宋丹.小學(xué)科學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新教育的意義及實(shí)現(xiàn)策略［J］.智力，2023（32）：33-36.

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