近日,從成都市實驗小學傳來喜訊,該校成為首批“全國中小學科學教育實驗!,這意味著實小科學教育將邁上一個新臺階。
時代洪流的戰(zhàn)略定位
科學教育做加法
習近平總書記強調:“要在教育‘雙減’中做好科學教育加法!奔訌娍茖W教育,不僅必要,而且重要。加強科學教育是全社會共同的責任?茖W教育是提升國家科技競爭力,培養(yǎng)創(chuàng)新人才,提高全民科學素質的重要基礎。
在舊物中探尋歷史的痕跡
2022年,中共中央辦公廳、國務院辦公廳出臺了《關于新時代進一步加強科學技術普及工作的意見》;2023年,教育部等十八部門聯合印發(fā)了《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》,明確從國家層面齊抓共管的科學教育工作機制,有助于形成“大科學教育”格局,全面系統推動科學教育落地見效。與國家戰(zhàn)略相配合,成都市教育局結合市情實際于今年發(fā)布了《關于加強新時代全市中小學科學教育工作的實施方案》。
科學教育的歷史鋪陳
百年小學的非常重視
成都市實驗小學始建于1918年,距今有105年的歷史,“實驗研究、輔導地方”是學校的建校使命。一直以來學校非常重視科學教育,有著深厚的科學教育歷史底蘊。
40年代,正式更名為實小后的首任校長胡顏立先生認真貫徹落實了“五愛教育”中的“愛科學”理念,并親自帶領著老師們編制了獨具特色的科學校本教材。
這套教材內容經典、插畫驚艷,以繪本插圖營造有趣的情景,讓學生在故事發(fā)展的過程中開展學習,也成為當時的四川地方性教材及國民教育輔導刊物。這套教材以游戲教育、生活教育、手腦結合等理念為特色,深刻影響了后來從事科學教育的教師們。
提起50-80年代,據馮夢月老師回憶,陳家凱老師在當時是很有名氣的小學自然教師。在陳老師原來管理的老儀器室里,其中一部分教具都是陳老師購置和保存的。80年代改革后改擴為2間大儀器室,共有近30個大儀器柜。
80年代初學校承擔了全國小學自然(科學)教育改革任務,科學教師團隊在學校領導的帶領和大力支持下,積極探索,銳意改革,在課堂教學、教具制作、科技教育等活動中成效顯著,并長期承擔了全國、省、市、區(qū)各級的賽課、公開課、研究課及科學教師的培訓與指導工作,分別榮獲四川省教具制作、電化教育、科技教育等方面先進集體稱號。
工作中的陳家凱老師、馮夢月老師和田燮明老師
馮夢月老師正是在自然教學改革和學校活動教學的課題研究中成長起來的省特級教師,并且馮老師也是國務院特殊津貼獲得者與全國五一勞動獎章獲得者。她和科學教師團隊努力以探究為核心,積極進行科學教育實踐的探索。
后續(xù)二十多年里,馮老師與實小科學教師團隊一起進行教材自編、實驗創(chuàng)新以及教法創(chuàng)新,并且率先從一年級開設科學教育活動課。
馮夢月老師曾經參與編寫過的部分教材
探究式教學方法和課堂教學實錄入選國家教委《名師講壇》節(jié)目并在中國教育電視臺播出;小學自然課堂教學中探究式教學活動的設計與實施入選全國教師培訓教材;探究式活動教育研究獲省普教研究成果一等獎。
各研究成果分別在《課程·教材·教法》《中國教育報》《四川教育》雜志及人民教育出版社、四川科技教育等出版社發(fā)表,并多次在全國、省、市比賽中獲一等獎;自制教具多次獲省特等獎、一等獎,有的由中央電化教育館攝制并衛(wèi)星播放。
學生的小發(fā)明獲全國首屆青少年創(chuàng)新大賽銀獎(此次全國僅設金、銀、銅獎三項),多項次作品獲省市一等獎。馮夢月老師參與編制的蘇教版教材為學子們提供著寶貴的學科資源。
隨著新課改的推進,實小科學教研組以開展全國教育科學“十一五”教育部規(guī)劃課題《科學課程設計與實施的過程研究》為契機,通過調查、訪談等方式深入了解兒童的科學前概念對科學概念學習的影響。
在后續(xù)的教學實踐中,教研組持續(xù)研究了如何利用教學活動建構兒童內在的科學概念。該課題的研究報告《成都市小學生浮力前概念問卷調查統計分析報告》在中國教育學會科學教育分會2013年“全國小學科學優(yōu)秀論文評選”中榮獲一等獎。
這段時期,學校開始探索科學教育與新科技的結合,組建了以科技室、大隊部、藝術室、微機室為龍頭,各中隊為主力,科技小能手為骨干的科技活動網絡。開設了科技創(chuàng)新發(fā)明、電腦機器人、計算機、科幻畫、無線電、航空模型、航海模型、車輛模型、建筑模型等40余個課外活動小組,為學生營造了濃厚的科技創(chuàng)新氛圍,在全國、省、市、區(qū)的各種科技活動和競賽中碩果累累。
因此,學校先后被評為“國家教育部現代教育技術實驗學!薄八拇ㄊ∏嗌倌昕萍冀逃痉缎!薄俺啥际锌萍冀逃痉秾W!薄俺啥际星嗌倌昕萍蓟顒踊c學!薄俺啥际星嘌騾^(qū)青少年科普教育基地”“成都市青羊區(qū)科技教育特色學校”。
新時代背景之下國家發(fā)展的三大戰(zhàn)略“教育、人才與科技”都指向于具有創(chuàng)新意識實踐能力的新時代建設者與接班人。
“雙新”“雙減”背景下,一直有一條培養(yǎng)與發(fā)展學生核心素養(yǎng)育人的主線,那就是以面向未來的姿態(tài),在幫助學生形成科學思維、科學素養(yǎng)與科學解決問題能力的同時,以教師的觀念更新、專業(yè)發(fā)展與學科融合能力提升,實現教師與學生的并行成長,達成學校科學教育與時代發(fā)展的同頻共振。
科學教育的生態(tài)圈鏈
設立“1234”十分科學體系
近年來,該校將科學教育工作聚焦于課程建設,通過在地資源和線上資源的大膽鏈接,通過“科學家智庫”的創(chuàng)新搭建,通過教師資源的“UBER式”儲存,實小打造出以課堂為核心點的學習網絡,嘗試創(chuàng)設1+2+3+4=10的“十分”科學創(chuàng)新體系。
1個核心:素養(yǎng)導向——科學思維的國家科學課程校本化建設
2個場域:場域協同——互為補充開放廣闊的“園·館”課程
3個鏈接:主題式、滲透式、嵌入式的鏈接課程
4個齒輪:齒輪耦合式的社團課程
近年來,實小科學團隊在課堂教學方面穩(wěn)扎穩(wěn)打,多人多次在省、市、區(qū)級層面展示公開課,在四川省微課大賽、成都市實驗教學說課大賽、成都市小學科學教育教學成果評選、實驗技能大賽、作業(yè)設計大賽等多個活動中獲得一等獎。
全組圍繞“基于STEM的小學低段‘自然主題’活動設計與實踐研究”進行課題研究,開發(fā)STEM課程,積累了一定的科研經驗。與四川科技館展開館校合作,成立“NEW·創(chuàng)”空間, 開展了“工·科運動會”“問號節(jié)”等特色實踐活動,每年輔導學生參加全國、省、市、區(qū)級各類科技比賽,獲得了豐碩的成績。
科學教育的特色一覽
館校合作與項目研究
1.以“NEW·創(chuàng)”空間,鏈接周邊資源創(chuàng)館校合作常態(tài)化實施
學校與四川科技館聯合成立“NEW·創(chuàng)”空間,聯動天府文化公園、成都自然博物館等場館,為學生提供特色化、個性化科創(chuàng)項目。
實小科學組調研學生需求,制定菜單式主題,師生共研共進,將“NEW·創(chuàng)”空間分化成“NEW·創(chuàng)”研究所、“NEW·創(chuàng)”發(fā)明屋和“NEW·創(chuàng)”小尾巴三類針對實小學生的定制課程,讓學生在更加真實的場域之中開展真實的學習。
“NEW•創(chuàng)”研究所
“NEW•創(chuàng)”發(fā)明屋
“NEW•創(chuàng)”小尾巴
“NEW·創(chuàng)”空間成立兩年以來,逐漸實現了科學教育館校合作的常態(tài)化實施。一方面,學校與科技館進行課程共創(chuàng),為New·創(chuàng)研究所和New·創(chuàng)發(fā)明屋的研究小組提供每周一次的到館培訓課程,搭建創(chuàng)意研究的平臺。另一方面,特別的科普定制課程覆蓋全體學生。
以科技資源入校的方式,如“科普大篷車”打卡實小科技節(jié),科學秀表演亮相“問號節(jié)”,“大國工匠”的橋課程,與航天員同步“天宮課堂”進校園;以學生入館的方式體驗,以年級組為單位的微周主題式學習,深度體驗,全面覆蓋。
2.以SSI項目式學習,推動學?茖W課堂的持續(xù)改進
學校以項目式學習的方式開展社會性科學議題(SSI)實踐。社會性科學議題與項目式學習的結合使學?茖W課堂更貼近實際,激發(fā)學生學科興趣,培養(yǎng)他們在未來面臨復雜社會問題時的解決能力。通過這樣的學習方式,學生不僅學到了知識,更培養(yǎng)了實際應用的能力,為其未來的職業(yè)和社會參與奠定了堅實基礎。這種教學模式成為了學?茖W課堂的有效補充,也推動了學?茖W課堂的持續(xù)改進。
科學教育的未來展望
形成矩陣與做好示范
(1)建設目標
以集成與迭代為策略構建小學立體式特色化科學生態(tài)矩陣,全方位做好科學教育加法,激發(fā)與保持學生科學興趣,涵養(yǎng)科學素養(yǎng)。
1.迭代課程,建成大科學視域下的集合式課程群
構建學?茖W課程體系,統籌國家課程、地方課程和校本課程,重點加強綜合課程開發(fā),逐漸形成貫通銜接、分層分類的科學課程群,讓學生可以根據自身需要和特長優(yōu)勢進行自主選擇。
2.集成資源,建設一校多點的科學+教育矩陣模型
利用館校資源、科學家智庫、線上平臺資源構建突破學?臻g的多維資源矩陣,為學生提供廣闊的科學實踐平臺與場所。
3.打造特色,在傳承創(chuàng)新下建設學生個創(chuàng)科學院
在共性的基礎上尊重學生個性創(chuàng)造,為有科學探究愿望的學生成立個創(chuàng)科學院,在大課程群下建設小項目團隊,運用主題式或探究式研究推動個性化創(chuàng)意創(chuàng)新,推動創(chuàng)新人才的儲備與培養(yǎng)。
(2)重點任務
1.科學實驗室的建設與迭代
配備實驗設備和工具,為學生提供充分的實驗操作機會。優(yōu)化和提檔已有實驗室,建設人工智能實驗室、工程與傳統實驗室等多功能實驗室,借助企業(yè)與場館資源建設共享特色實驗室,為學生的科學探究提供多元實驗室支撐。
2.多元化科學教育場景的探索
創(chuàng)新課程實施機制,合理設置必修課和選修課,打破固定班級、學科和課時安排,采取跨班級教學、混齡學習、跨學科學習、長短課、階段性課時等方式,更好適應多元化的科學教育場景。
3.建立跨部門合作伙伴關系
組建跨學科的教師團隊,共同參與課程設計和教學活動。與高校、科研機構以及教育科技公司合作,獲取先進的教學資源和技術支持。開展常態(tài)性跨學科集體備課、組織跨學科項目化學習等。
4.教師的持續(xù)專業(yè)發(fā)展
定期為教師提供專業(yè)發(fā)展培訓,培養(yǎng)骨干教師,孵化領航教師,提升科學教育教學能力和科研水平。
(3)擬取得的改革成效
1.科學課程矩陣形成,學生綜合性實踐能力提升
通過對科學課程的改革與集成形成課內+課外貫通的科學研究范式,學生通過跨學科的體驗課程,實地考察、模擬實驗和展覽等形式,將科學知識與實際生活聯系起來。他們將培養(yǎng)出跨學科思維、解決問題的能力,增強探究精神和實踐操作技能。
學生通過參與真實場域的合作和實踐,不僅僅獲得知識,更是培養(yǎng)出能夠在不同領域進行探索和應用的能力。
2.館校合作初具樣態(tài),學生科學學習延展時空保障
學校與周邊資源場館的合作將得到加強,促進了資源共享和互助,確保學生能夠獲得更豐富、更多樣的學習資源。這種緊密合作將激發(fā)學生對科學的興趣,提升學習體驗。
3.個創(chuàng)項目形成規(guī)模,學生探究與實踐被持續(xù)保護
學生參與設計合作項目,他們的意見被納入考慮,這將增加他們對課程的投入感和參與度。實踐活動的增加也會激發(fā)學生的好奇心和求知欲,培養(yǎng)他們的自主學習能力。
4.教師專業(yè)素養(yǎng)提升,科學教育模式探究得以推廣
教師通過專業(yè)培訓和經驗分享機制,將提升自身在課程設計和實踐教學方面的專業(yè)素養(yǎng)。他們將更有能力引導學生在實踐中學習,并更好地應對課外實踐的挑戰(zhàn)和機遇。在實踐中產生的科學成果將更好地被推廣到其他學校,帶動一批學校的科學教育向前進步。
成都市實驗小學,全國中小學科學教育實驗校