從興趣起步，著力打造全新“科學(xué)城堡”

【摘要】科學(xué)素質(zhì)決定公民的思維方式和行為方式。河南省鄭州市金水區(qū)文化綠城小學(xué)著力為學(xué)生提供完善的科技教育探索空間、條件和平臺(tái)，注重在各學(xué)科教學(xué)中融合滲透科技教育，將科學(xué)創(chuàng)新“話語權(quán)”交給學(xué)生，努力讓每個(gè)學(xué)生成為“智創(chuàng)者”，探索世界，擁抱未來。

【關(guān)鍵詞】科技教育;基礎(chǔ)設(shè)施;體驗(yàn);學(xué)科滲透

【作者簡(jiǎn)介】杜豫，河南省鄭州市金水區(qū)文化綠城小學(xué)校長(zhǎng)（河南鄭州450000）

國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要實(shí)施方案（2016-2020年）》指出：“科學(xué)素質(zhì)決定公民的思維方式和行為方式，是實(shí)現(xiàn)美好生活的前提，是實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)，是國(guó)家綜合國(guó)力的體現(xiàn)。”

社會(huì)在不斷進(jìn)步發(fā)展，完善科學(xué)教育的進(jìn)程也一直在路上。“我幻想有雙翅膀，在天空中翱翔，不愿丟棄一張紙，讓潔白的紙飛機(jī)帶我的心兒飛翔……”這是河南省鄭州市金水區(qū)文化綠城小學(xué)學(xué)生小煥寫在小小紙飛機(jī)上的一段話。在學(xué)校的榮譽(yù)櫥窗中，“懸浮紙飛機(jī)持續(xù)接力一小時(shí)”吉尼斯世界紀(jì)錄的證書傲然挺立，它是文化綠城小學(xué)“云之翼”紙飛機(jī)社團(tuán)的成長(zhǎng)記錄，也是學(xué)校科技教育之路的里程碑。

科技教育須以完備的基礎(chǔ)設(shè)施為前提

陶行知先生曾說：“愛迪生幼年的故事，給了我兩個(gè)深刻的印象：一是科學(xué)要從小孩學(xué)起;二是科學(xué)的幼苗要像愛迪生的母親一樣愛護(hù)才能保全。”青少年時(shí)期是好奇心和求知欲最活躍的階段，這一階段的啟蒙和引導(dǎo)至關(guān)重要。

“努力讓每個(gè)孩子都成為‘智創(chuàng)者”是學(xué)校在秉承教育傳統(tǒng)特色品牌基礎(chǔ)上的科技教育理念。為此，學(xué)校創(chuàng)造條件，搭建平臺(tái)，努力讓孩子永遠(yuǎn)保持對(duì)世界的好奇，擁有探索世界的熱情。

科技教育工作的有效開展須以完備的基礎(chǔ)設(shè)施為前提。于是，包括標(biāo)準(zhǔn)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、科學(xué)儀器室、科技展廳、科教模型室、建筑模型制作室、3D打印室等11個(gè)科技功能室的“小魯班科技中心”應(yīng)運(yùn)而生。在這里，孩子們擁有了比較完善的科技教育探索空間和造物條件。

“弧形刀片削皮刀”這一構(gòu)想來自學(xué)校三年級(jí)學(xué)生劉曉晨，前不久他的這個(gè)發(fā)明獲得了專利。劉曉晨說：“沒想到，自己的奇思妙想居然可以制作出成品。”站在一旁的指導(dǎo)教師師玉琴更為自豪：“經(jīng)過這幾年的努力，學(xué)生在小小的創(chuàng)客空間通過觀察、思考，自己提出問題，自己提出假設(shè)，自己設(shè)計(jì)方案，自己找出答案，他們的一些成果已經(jīng)闖出了一些名堂。在我看來，即使學(xué)生最后得到的答案是錯(cuò)誤的，也比老師直接告知正確答案要好得多。”

“金點(diǎn)子征集箱”“創(chuàng)客吧”“奇思妙想創(chuàng)意QQ群”等交流平臺(tái)是為了將科學(xué)創(chuàng)新的“話語權(quán)”交給學(xué)生而特別設(shè)立的。孩子們變身科學(xué)大咖，刷足存在感。金點(diǎn)子征集箱設(shè)在教學(xué)樓一層，學(xué)生隨時(shí)可以把金點(diǎn)子投放到征集箱內(nèi);“創(chuàng)客吧”每天中午對(duì)學(xué)生開放，大家可以在這里切磋交流;“奇思妙想”創(chuàng)意QQ群中學(xué)生展示創(chuàng)意編程作品，教師及時(shí)在線輔導(dǎo)。

“孩子們聽懂沒有”“記住沒有”……這樣的教學(xué)方式對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)效果甚微。而能不能主動(dòng)思考并提出自己的觀點(diǎn)，能不能安靜下來認(rèn)真觀察，才是我們真正關(guān)注的，也是學(xué)校著力打造探索空間的初衷。

科技課程，讓孩子更多去觀察、去體驗(yàn)、去感受

課程是教育改革和學(xué)校辦學(xué)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的支撐。學(xué)校對(duì)科技教育課程教學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)構(gòu)建，開發(fā)出以科學(xué)、信息技術(shù)、綜合實(shí)踐學(xué)科為基礎(chǔ)課程，以“科學(xué)自助餐”“微機(jī)大師”“小魯班”為特色實(shí)施的課程，組成“雅探思維類”與“雅新體驗(yàn)類”兩大類科技教育特色課程群。

從2015年秋季開始，編程課作為一門課程，以一個(gè)學(xué)期5-6課時(shí)的課程量正式排進(jìn)了學(xué)生課表。趙唯一和曹艷萍是學(xué)校科學(xué)和信息技術(shù)教師，是學(xué)校甚至金水區(qū)為數(shù)不多的專職科技教師。“由于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的編程課處在起步階段，沒有一套現(xiàn)成的模式可以‘拿來直接使用，我們是‘摸著石頭過河。”曹艷萍說。她引導(dǎo)學(xué)生在平時(shí)生活中多注意觀察細(xì)節(jié)，不忘理論構(gòu)思和實(shí)際操作，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。“很多孩子談及自己的理想都是當(dāng)科學(xué)家。可是隨著年齡增長(zhǎng)，很多孩子又覺得這個(gè)夢(mèng)想遙不可及。我們有義務(wù)幫助孩子拉近現(xiàn)實(shí)與科學(xué)夢(mèng)想的距離。”

科技課程不能僅僅滿足于知識(shí)點(diǎn)的傳授與掌握，而應(yīng)該讓孩子更多去觀察、去體驗(yàn)、去感受。國(guó)家基礎(chǔ)課程包括科學(xué)課、綜合實(shí)踐活動(dòng)課、信息技術(shù)課，特別注重學(xué)習(xí)的綜合性、實(shí)踐性和生活性，注重通過活動(dòng)來獲取知識(shí)和形成科學(xué)思維習(xí)慣。

學(xué)校的“體驗(yàn)拓展課程”以國(guó)家課程為主線而衍生，著力開發(fā)學(xué)生潛能，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展和學(xué)校辦學(xué)特色的形成。如我們?cè)凇昙?jí)開發(fā)了“種子家族”“烏龜爺爺”，三年級(jí)開發(fā)了“蛙聲三兩”“風(fēng)言風(fēng)語”，四年級(jí)開發(fā)了“昆蟲也瘋狂”，五年級(jí)開發(fā)了“鳥語花香”，六年級(jí)開發(fā)了“健康密碼”“爆炸實(shí)驗(yàn)室”等課程。信息技術(shù)課程衍生出“慢搖到快手”“編程一小時(shí)”“指尖飛舞”“魔術(shù)手”等課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體會(huì)創(chuàng)造的樂趣，積極分享自己的作品，互相交流學(xué)習(xí)心得。這些拓展課程的開發(fā)，既保證了科技教育在方向上的一致性，也擴(kuò)大了科技教育的自主性。

“我和六（2）班的孩子一起‘玩《爆炸實(shí)驗(yàn)室》，通過猜想一驗(yàn)證一操作一結(jié)論一游戲—應(yīng)用，最后運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容解釋生活中的馬桶原理。”已近中年的科學(xué)教師王瑞敏像個(gè)孩子似地說著。“孩子們整節(jié)課都處在興奮之中，好玩的科學(xué)真的激發(fā)了孩子愛科學(xué)的興趣！”

學(xué)校的“特長(zhǎng)彰顯課程”學(xué)生可根據(jù)自身特點(diǎn)選擇參與，同時(shí)建立科技興趣社團(tuán)。此類課程向?qū)W有余力和具有特長(zhǎng)潛質(zhì)的學(xué)生開放，旨在做好拔尖創(chuàng)新人才的早期培養(yǎng)。訂計(jì)劃、內(nèi)容、人員、時(shí)間、地點(diǎn)，形成穩(wěn)定的社團(tuán)課程管理機(jī)制。目前有機(jī)器人、遙控直升機(jī)、科教模型、電腦動(dòng)漫、無人機(jī)編隊(duì)飛行、3D打印、紙飛機(jī)等15門科技特長(zhǎng)課程，涵蓋了動(dòng)手、操作、開發(fā)等各個(gè)方面，學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的思維能力和創(chuàng)造能力。

“直沖云霄”遙控直升機(jī)在開設(shè)之初就吸引了不少有著“藍(lán)天夢(mèng)”的學(xué)生來報(bào)名。課程通過實(shí)踐操作，系統(tǒng)普及直升機(jī)遙控操作等常識(shí)。在課程學(xué)習(xí)中，連一個(gè)個(gè)文靜的女孩子也沒有了往日的矜持，高興地玩了起來、跑了起來，她們還要與男同學(xué)一比高下。

一座座“迷你”小房子從打印機(jī)里慢慢“吐”出來，再經(jīng)過上色、打磨等工藝，最后排在一起，一座縮小的城鎮(zhèn)就惟妙惟肖地呈現(xiàn)在大家面前，這是“觸摸夢(mèng)想”3D打印社團(tuán)的神奇打印技術(shù)。這個(gè)課程在初次展示、招募學(xué)員時(shí)，就引起了很多學(xué)生的好奇，他們想?yún)⑴c設(shè)計(jì)制造自己的“房子”。加入社團(tuán)之后，教師們及時(shí)普及了3D打印技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，孩子們都聽得津津有味。

“好玩的科學(xué)，五六年級(jí)學(xué)生玩不了幾次了，他們就要升入初中了。”3D打印課程教師王振坤說，“盡量多給高年級(jí)孩子上幾節(jié)好玩的科技教育課，不要讓他們的童年留下任何遺憾！”

參加紙飛機(jī)社團(tuán)的學(xué)生在教師引導(dǎo)下積極嘗試各種懸浮實(shí)驗(yàn)，并不斷學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)。一段時(shí)間之后，他們從感嘆懸浮紙飛機(jī)的神奇到全身心鉆研如何加長(zhǎng)接力時(shí)間，其中提出的創(chuàng)造性“無縫連接”接力方式，讓很多教師都豎起了大拇指。

學(xué)科滲透，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力

科技教育強(qiáng)調(diào)手腦并用，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要途徑，是非常經(jīng)典的跨學(xué)科學(xué)習(xí)。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式，不僅在科技教育課堂中能達(dá)到事半功倍的效果，還可以遷移到各個(gè)學(xué)科中。

“小學(xué)科學(xué)學(xué)什么、怎么學(xué)、怎么教，值得思考。在科學(xué)范疇內(nèi)，我們不能簡(jiǎn)單粗暴地將幾門學(xué)科雜糅在一起，然后堆到孩子面前，讓他們?nèi)ハ边@是學(xué)校科技教師沙龍活動(dòng)時(shí)碰撞出的思想火花。“其實(shí)，創(chuàng)新是從創(chuàng)新意識(shí)開始。創(chuàng)新意識(shí)可以啟發(fā)，創(chuàng)新思維可以培養(yǎng)，只要整天想著去發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)新的念頭和思路就會(huì)源源不斷涌現(xiàn)。所以，把創(chuàng)新納入校本課程，就是希望把科技創(chuàng)新普及到每一個(gè)學(xué)生。”

學(xué)校在各個(gè)學(xué)科中注重與科學(xué)的融合滲透。綜合實(shí)踐活動(dòng)課的“紙?jiān)臁?利用奶盒為小貓搭房子;數(shù)學(xué)實(shí)踐中的“魔方小站”;探索魔方的科學(xué)原理;美術(shù)學(xué)科，學(xué)生通過觀察螞蟻，用彩泥塑出小螞蟻;OM頭腦奧林匹克競(jìng)賽融合了科學(xué)、藝術(shù)、綜合實(shí)踐、文學(xué)，分別在2016年、2017年、2018年三次參加并進(jìn)入決賽，獲得了中國(guó)區(qū)二等獎(jiǎng)的好成績(jī)。

每次上完課走出教室，綜合實(shí)踐活動(dòng)課教師鄒靜手中都會(huì)拿著學(xué)生交上來的作業(yè)，“學(xué)生記錄下自己在生活中注意到的現(xiàn)象，然后‘腦洞大開去思考怎么解決這個(gè)問題，并把結(jié)果記錄下來。”對(duì)于回收上來的作業(yè)，鄒靜會(huì)一一認(rèn)真閱讀，對(duì)其中具有創(chuàng)意的思考，她會(huì)帶著學(xué)生一起完善補(bǔ)充。“我們的發(fā)明很多都來自這些觀察記錄。”鄒靜說。

我們讓學(xué)生在課堂上認(rèn)識(shí)、探索科技，理解科學(xué)，體會(huì)科技發(fā)展給我們生活帶來的重大影響，通過潛移默化的熏陶，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。如科學(xué)課中，教師講解“電”帶給我們的諸多便利，并引導(dǎo)小組進(jìn)行“點(diǎn)亮我的小燈泡”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)開關(guān)、燈泡、導(dǎo)線、電池等都表現(xiàn)出極大的興趣。四年級(jí)學(xué)生張奧杰的媽媽陪同孩子參加科技創(chuàng)新比賽，她說自己本希望孩子在藝術(shù)方面有大作為，但看到孩子喜歡搗鼓這些科技實(shí)驗(yàn)，自己也很開心，“孩子拿到器材，經(jīng)常在家里一遍一遍做實(shí)驗(yàn)，還興奮地說，媽媽，你看這樣就可以兩個(gè)燈炮一起亮。孩子表現(xiàn)出極大的興趣，我支持他”。

學(xué)校把小學(xué)科學(xué)新課標(biāo)中三四年級(jí)的知識(shí)點(diǎn)試著融入到一個(gè)充滿想象力的科幻故事中，讓學(xué)生“看故事學(xué)科學(xué)”。很快，我們又把故事錄制成廣播劇，讓孩子“聽故事學(xué)科學(xué)”，語文教師和科學(xué)教師一起教研，鼓勵(lì)學(xué)生利用自己掌握的知識(shí)為劇中主人公排憂解難，與此同時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，尋找解決方案，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，達(dá)到“寫故事學(xué)科學(xué)”的理想境界。

數(shù)學(xué)課上，教師引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)與科學(xué)知識(shí)相結(jié)合。“我自己在家里陽臺(tái)上親手種過綠豆，并經(jīng)常跑去觀察，用統(tǒng)計(jì)圖的方式記錄它的生長(zhǎng)過程”。在學(xué)科滲透中全面普及相關(guān)科技知識(shí)，并在實(shí)踐動(dòng)手中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，使學(xué)生既能感受到成功的喜悅，又能逐步形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生跨學(xué)科、綜合化、多元化地運(yùn)用知識(shí)。

總之，我們從培養(yǎng)孩子的興趣開始，激發(fā)孩子的求知欲望，積極鼓勵(lì)創(chuàng)意創(chuàng)造，著力打造全新的“科學(xué)城堡”，從而打開通往優(yōu)質(zhì)教育的道路。

本文系河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項(xiàng)目《小學(xué)科學(xué)教育資源開發(fā)與利用的研究》（課題編號(hào)JCJYl8220117）研究成果

責(zé)任編輯 任國(guó)平