




“五育融合”發展,是新發展戰略下對“培養什么人”和“如何培養人”的系統回答,也是對“優質均衡”教育理念的探索實踐??苿搶嵺`活動以培養學生綜合素質為導向,著力發展學生核心素養,符合“五育融合”育人的內在要求。因此,基于“五育融合”的目標,探討科創實踐活動課的樣態、重要特征及實施策略,具有十分重要的意義和價值。
一、“五育融合”視域下科創活動課的形態
構建“課程育人、文化育人、活動育人、實踐育人、協同育人”的教育體系,培養高水平、全方位、具有創造性和領導力的創新人才。科創實踐活動課程作為落實“五育并舉,融合育人”的重要載體,在課程目標、課程內容、課程實施及教師角色等方面勢必隨著“五育融合”育人主題、內容、要素及要求等發生改變,才能更好地發揮其育人的功能和價值。
(一)“五育融合”視域下的課程目標
科創活動課與立德樹人的根本任務和教育目標相符合,總的目標在于使學生具有價值體現、責任擔當、問題解決和創意物化等方面的意識和能力。以促進學生全面發展為價值旨歸,回歸課程育人的主體地位,積極實現課程總目標與五育之間的有效融合融通,打造“立德樹人”的有效平臺和“五位一體”的育人體系,從而發揮課程目標對課程的指導作用和對學生全面發展的價值引領。
科創實踐活動課程以實踐為首,經驗為導,深度學習為主,強調對學生需求與個性、經驗與情感、態度與行為等的尊重。同時結合“五育”對課程進行整體布局與規劃,通過對課程和教學的深刻反思,“研制符合學生身心發展規律和認識層次水平的課程目標”。
(二)“五育融合”視域下的課程內容
“五育融合”與科創實踐活動課內容互通相融,一方面,科創實踐活動課程內容涉及自然、社會、自我三方因素,另一方面,聚焦核心素養,指向深度學習是科創實踐活動課程內容的價值追求和努力路徑?!拔逵诤稀庇死砟钅艽偈箍苿摶顒诱n程提高育人成效,拓寬育人范圍。
“五育融合”視域下的科創實踐活動課程內容上著眼“五育”的培養與運用,具有實踐與體驗價值;引導學生在日常生活中發現問題、解決問題,建立學習與生活的聯系,達到“五育”應有的價值。
科創實踐活動課程的具體內容主要有“科學調查”“科學實驗”“發明制作”,根據學生的認知差異,引導學生在活動內容中選擇方向,讓學生在適合自己的內容中展現個人能力,實現實踐創新素養與能力得到最大化發展。
(三)“五育融合”視域下的課程實施
科創實踐活動課程作為以培養學生綜合素質與核心素養為首的實踐型課程,培養在實踐中解決問題的能力,拓寬課程實施的方式和渠道。以一年一度的科技創新實踐活動為基礎,圍繞“科學調查”“科學實驗”“發明制作”“論文撰寫”四個點位進行。在科創實踐活動中,學生無論選擇哪一個點位,實際上均離不開科學探究的過程?!翱茖W探究”為科學調查、發明制作篩選提供方向,為論文撰寫提供素材,科學實驗本就是科學探究的過程,例如通過《垃圾分類減量化處理刻不容緩》《垂釣等活動對蓬溪縣赤城湖飲用水源地球環境影響的調查研究》《從農田土壤中分離篩選聚谷氨酸高產菌株及優化培養條例件的探索》《廚房火災監測系統》等課題研究,培養學生科學探究能力,樹立學生科學探究精神,增強學生自信,同時也培養學生核心素養,為其終身全面發展奠定基礎。
(四)“五育融合”視域下的教師角色
科創實踐活動課程將跨學科知識和學生感興趣的問題以實踐活動的形式呈現,這就要求教師根據學生的能力和具體問題研究課程、創造課程、開展課程,教師作為課程的直接推動者,其課程研究能力直接決定課程優劣和“五育”育人的效果。
教師在科創活動課指導中與學生之間有互動交流與思維碰撞,不但能激發學生的創作靈感,也能激發教師的創作靈感,還能和學生一起創作新作品,產生新成果。創新往往是多學科協同,融合的過程,教師在作品創作中,能提高自身的學科融合應用能力,促進自身向復合型專業發展,提升教師科創能力與實踐創新素養。以實踐為教學形式,主張學生在實踐與問題解決中獲得知識,提升能力,使學生不僅能夠明白“是什么”,更能理解“如何是”。在“五育融合”理念的推動下,教師清楚認識到培養學生核心素養、注重學生精神需求、啟迪學生心智,從而實現教育的價值,培養時代新人。
二、“五育融合”視域下科創實踐活動課程的特征
科創活動課程的教與學起始于一個挑戰性、驅動性問題,學生在真實的情境中用科學的方法來解決;學生、教師和社區成員等共同參與,通過合作共享,從多維度來尋找問題的解決方案;以社會生活中的具體問題情境開展實踐活動,彰顯“三全育人”新理念;以學生為發展主體,促進學生個性發展發展,課程內容的生活性,促進學生對世界的認識與融入,促進學生社會性的完善;提升教學能力,彰顯教學效果,促進教師自身專業化發展。積極進行問題探究,使用信息技術等學習工具,通過與多方合作分享,從而形成產品成果;有利于課程內容、學習方法、教學方法的融合,有利于學生個人全面發展。
三、“五育融合”視域下科創活動實踐課程的實施
(一)推進科創實踐活動課程體系建設
實踐創新素養是指學生在日常活動、問題解決、適應挑戰等方面形成的實踐能力、創新能力和行為表現,具體包括以下幾個方面。
勞動意識:體現在尊重勞動,掌握一定的勞動技能;參與勞動的態度和良好的勞動習慣;在勞動實踐中改進和創新勞動方法,提高勞動效率的意識;通過誠實合法勞動創造成功生活的意識和行動。例如《蓬溪縣藥用植物資源的調查與開發利用研究》《蓬溪縣芝溪河流域環境現狀的調查分析》《生豬養殖場污染現狀的調查分析》《通信塔輻射對人體健康的影響》等。
問題解決:有善于發現、提出問題并解決問題的興趣和熱情;在復雜環境中依據特定情境和具體條件,選擇并制訂合理的解決問題的方案。例《多功能滑動變阻器》《多功能電滋演示儀》《數碼顯微鏡》《廚房火災監測系統》等。
技術運用:體現在有掌握技術的興趣和意愿;能將創意和方案轉化為有形物或對已有物品進行改進與優化,具有工程思維。如《智能驅鳥器》《手工滾動式切菜機》《便攜式智能輸液器》等。
科技創新實踐活動以科技為內容、創新為靈魂、實踐為核心、活動為載體,增強學生創新精神和實踐能力,促進學生思維品質、實踐能力和創新能力全面發展。
(二)構建“三段九環”教學模式,高效開展科創輔導教學,發展學生實踐創新素養
總結生物學科科創輔導教學共性,構建了項目驅動式“三段九環”科創輔導教學模式(圖2),并以此指導教學。如圖所示,“三段”是科創項目輔導教學的三個階段,分別為激趣選拔、培訓賦能和實踐評價,九環是“三段”的九個具體操作環節,分別為情境營造、創意收集、人員選拔、思維訓練、技能培養、選題培訓、項目論證、項目實施和成果評價。
三段九環環環相扣,不存在固定操作順序,有的環節貫穿于整個教學過程,甚至融入到數學、物理、化學等學科教學之中。
情境營造:指在具體科創教學中,具體化、情境化“環境熏陶”,強化鞏固學生科創興趣。如,向學生展示影響人類歷史的科學發明創造,學校歷年師生科創成果等。
創意收集:收集師生在生活實踐、科普學習、實驗操作等過程中發現問題并形成的意向性科創研究方向。創意收集常年開展,創意交流沙龍形成的金點子,課后服務小實驗產生的新創意等,均是收集的對象。近年來,通過科技創意金點子收集箱、科技創意征文比賽活動等,共收集創意1000余條,采納應用100余條,成功實施30余條。
人員選拔:選拔有科創潛能的學生,作為科創課題組參與成員的后備人選。激勵學生自發參與,以“威廉斯創造力傾向測試”選拔具有好奇心、想象力、冒險性、挑戰性等創新潛質的學生,再結合學生在理化生實驗、通用技術課的表現及師生平時交流的情況進行綜合選拔。近年來,我校共選拔培訓學生1000余人次。
思維訓練:創新思維和創造思維等是以科創活動為載體,發展學生實踐創新素養的靈魂。通過以科創培訓講座讓學生掌握創新思維的訓練方法,以思維導圖構建等形式訓練創造性思維,在數學、物理和化學等學科教學中滲透創造性思維。最終,賦予學生科創的思維基礎。
技能培養:實驗操作、活動方案設計等科創技能,是學生實踐創新素養的體現。以導師培訓,定向培訓,分組培訓與自學相結合的綜合培訓,培養學生科創技能。通過院校企事業單位聯合等多途徑開展,如2018年高一學生開展微生物的篩選、優化培養及推廣應用項目探究時,在學校生物實驗室、環境監測站、疾病控制中心等進行微生物接種、計數、分離、篩選等操作技能培訓,到成都生物研究所應用微生物研究室學習有效成分測定及數據分析處理等技能培訓,保證了項目探究正常進行。近年來,開展各級技能培養100余次。
選題培訓:科創課題選擇確定是一個廣種薄收、厚積薄發的過程。其需要適宜方法與策略,通過學生培訓、教師培訓、科普培訓、金點子行動等活動來訓練。如,2017年開展的一系列生態環保類課題選題中,在集中培訓選題方法與策略后,師生連續十天開展五次座談交流。從“綠水青山就是金山銀山”出發,研討環境污染及其治理、城郊生態環境現狀等問題,學生以此提出問題,師生共同分析,剖析污染問題引發的原因及其關鍵因素等;再以查閱資料、走訪專家等形式多方交流,提出真問題“我關注的身邊環境保護問題”,初步提出科創選題傾向;最后在聽了西華師范大學環境科學與工程學院李友平教授講學討論后,形成一系列的探究問題,并分組實施課題研討。暑期利用青少年科學調查體驗活動,分課題項目組開展調查實驗活動。
項目論證:初步確定科創項目,通過資料查閱、現場考察、專家走訪、集中論證等方式,對項目實施的可行性進行論證。包括理論上是否可行,時間是否允許,技術設備是否具備,項目安全性、工作量,師生知識技能能否駕馭等。該過程需要參與科創的師生具備一定的前贍性、預判力,有時候還要相信直覺。對于發明創造類作品要做到“人無我有,人有我新”;對于調查類科創項目,要側重于科學調查的區域化創新實踐;對于實驗探究性科創項目,要側重于探究的實驗應用創新。
項目實施:制定項目實施方案,明確研究步驟,保障條件,人員分工,時間安排,預估結果,報告撰寫等,并據此方案具體實施。項目實施所獲成果質量的高低是對前面七個環節推進情況的檢驗。項目實施過程中往往存在著不斷的失敗與迷茫,是對項目實施人的意志、品質、洞察力的全方位磨煉,是對學生實踐創新等素養的綜合提升過程。
成果評價:從實施因素、方案、過程等方面對科創成果的形成過程進行過程性評價,以及按評價標準對學生科創作品量化打分,進行量化評價,并按量化評價結果,擇優推薦到縣市省參加青少年科技創新大賽、美景大賽等科創競賽活動。過程性評價是對科創教學活動的反思總結,找出科創教學的不足,優化改善今后的科創教學。量化評價是對學生科創的肯定與鼓勵,能鞏固學生的科創激情(圖3)。
(三)核心理念下“學科融合”深度學習路徑,學科賦能科創,共同推動實踐創新素養發展
創新思維與創造性思維等思維支撐科創需要。創新思維、創造性思維、勞動意識、問題解決和技術運用五方面中,任意方面的提升均有助于科創和實踐創新素養的發展。創新思維、創造性思維可融合于學科教學中,問題解決可融合于問題情境學科教學中,勞動意識、問題解決和技術運用可融合于學科實驗教學中……“學科融合”共同推動實踐創新素養發展。
學科融合培養創新思維、創造性思維的具體操作過程,通過發表核心期刊論文《生物學教學中創造性思維能力的培養》《化學課堂教學培養創新思維的實施策略——以離子反應為例》《高中物理深度學習的教學設計策略》《“問題引領”在“伏安法測電阻”深度學習中的應用》進行了詳細的闡述;培養勞動意識發表論文《基于“勞動”理念的高中物理教學設計與反思》進行了闡述。
(四)建構多元教學評價生態系統:構建“三維五級”綜合評價模式,編制評價表,開展實踐創新素養“三維五級”綜合評價,跟蹤學生發展,反饋科創成效
實踐創新素養含“勞動意識”“問題解決”和“技術運用”。實踐創新素養的高低、發展狀況主要由“勞動意識”“問題解決”和“技術運用”三個維度的素養決定,分別對其分級量化,將每個維度細化為五個“水平級”,構建出三維五級,十五個節點的“三維五級”綜合評價模式(圖4)。
如“勞動意識”維度的層級1:認識到勞動成果來之不易,能禮貌對待勞動者,積極參加力所能及的的勞動,做到不浪費,珍惜勞動成果(0-8分);層級5:深刻理解勞動者的勞動價值,能自覺捍衛勞動者的尊嚴與價值;具有穩定的節儉意識和行為方式,具備創新勞動的意識,開展創新勞動(33-40分)。
編制評價表,運用“三維五級”綜合評價模式,共開展實踐創新素養評價近50次,涉及學生3萬余人,評價結果的縱向比較與橫向比較表明,該成果的應用能將學生實踐創新素養提高10.5%-18.3%。
“五育融合”視域下的科創實踐活動課旨在促進學生均衡發展,著重培養學生解決問題的能力。問題的解決過程劃分為不同的階段,教師要在活動的進展過程中給予階段性的反饋評價;家長、社區成員等也可以從多元的視角提供意見;學生作為學習主體要積極進行自我評價,以實現個人全面發展??苿摶顒雨P注學生個體,重視目標的達成,強調通過問題解決以實現知識的建構,有效地實現學以致用,建立知識和生活經驗之間的聯系。(圖5)
小結:“五育融合”視域下的科創實踐活動課程,給以高階思維為核心的綜合理解力和融創力賦予了新的內容、特點及其教學要求。在教學情境的設置中,教師需要始終貫徹這一理念。