張燕霞
〔摘? ? 要〕? 《義務教育科學課程標準(2022年版)》明確提出,青少年科學素質的提升是一個長久的、持續的全社會應重視的問題。本文結合教學實踐與學校開展的相關科技活動,從三個方面探討了提升青少年科學素質的途徑:上好科學課,創設有效情境,激發學習動機,鼓勵探究實踐;延伸課外活動,面向全體學生,普及科學常識,參與科技創新,通過科技節活動、少年宮活動、科普知識宣傳、科學種植園及與德育相結合的主題活動,提升學生的科學素質;尋找校外資源,拓寬學校科技教育的平臺,依托學校周邊的環境與科創平臺,促進學生科學素質提升。最后,對現有的鄉村學校的科學教育現狀反思,闡明科學素質的提升應是全社會共同重視的問題。
〔關鍵詞〕? 小學科學;科學素質;課堂教學;課外活動;校外資源
〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? (2024)? 06? ? 100-102
《全民科學素質行動規劃綱要》指出:科學素質是公民素質的重要組成部分。公民具備基本科學素質一般指了解必要的科學技術知識,掌握基本的科學方法,樹立科學思想,崇尚科學精神,并具有一定的應用它們處理實際問題、參與公共事務的能力。作為祖國的未來,青少年科學素質的提升對于實現國家全面發展、提高自主創新能力具有十分重要的意義。提高青少年的科學素質是一項綜合的社會大工程,而學校作為青少年學習生活、提升青少年科學素質的主陣地,如何通過學科教學、德育提升學生的科學素質,是亟待思考、解決的問題。在鄉村學校,科學學科教學更是提升小學生科學素質的主力軍、排頭兵。筆者是鄉村學校的一名科學教師,長期在一線進行科學課堂教學,也常組織學生參與科技創新、科學實踐活動,在不斷地探索中逐漸發現,在小學階段,青少年科學素質的提升主要體現在培養學生的科學思維,關注學生對概念理解的深度發展,立足學生科學素養、核心素養的發展。那么,小學階段該如何實現學生科學素養的發展呢?筆者認為可從以下三方面著手。
一、上好科學課:創設有效情境,激發學習動機,鼓勵探究實踐
科學從本質上說是一種真實的、讓人激動的探究物質世界的活動,是人類研究自然現象、發現自然規律,進而形成的相對應的知識系統,以及獲得這些知識系統中所使用的方法。學生對自然現象具有天生的好奇心和探究熱情,我們的課堂要保護這種好奇心,進一步激發學生的探究熱情。《義務教育科學課程標準(2022年版)》指出:倡導設計學生喜聞樂見的科學活動,創設愉快的教學氛圍,保護學生的好奇心,激發學生學習科學的內在動機。在科學課堂上,科學教育應該回歸科學和符合青少年本性的教學方式,通過創設有效的情境,激發學生的學習動機。教學需從實際出發,盡量選擇適合學生水平的、真實的科學問題進行討論、實驗和探究。“有效情境”是什么呢?在教科版科學四年級下冊《點亮小燈泡》一課中,筆者分別在403班【情境一】與404班【情境二】中創設了如下問題情境。
【情境一】
(出示一根導線、一個小燈泡、一節干電池)
師:我們怎樣點亮小燈泡呢?
生(大部分):把它們連起來。
師:嗯,同學們說得真棒。
(教師演示操作,讓小燈泡亮起來)
生:哇(表示驚訝,真的亮了)!
師繼續提問:連接的時候,要注意什么呢?
生:不要讓它們短路了。(只有一兩個學生回答)
……
【情境二】
(出示一根導線、一個小燈泡、一節干電池)
師:我們怎樣點亮小燈泡呢?
生:把它們連起來。
師:哦?怎么連接起來呢?你能不能讓手上的小燈泡亮起來呢?
(很多學生舉手,躍躍欲試要來連接)
師:大家是不是都想試試呢?我們來完成一個任務:讓你手中的小燈泡亮起來。
(教師給每兩個學生發一份材料:一根導線、一個小燈泡、一節干電池,兩個學生配合完成,大部分學生完成)
師:連接的時候,同學們都把小燈泡連起來了,為什么有的可以亮,有的卻不亮?
(引發學生思考)
師:像這樣的,電池里的電直接通過導線,沒有經過小燈泡就回去了,叫短路。
(聽到這里,小燈泡沒亮的部分學生又踴躍舉手)
生:老師,我的剛剛短路了,而且電池非常燙(發現了新的現象,進一步佐證了何為短路)。
以上的情境好像都指向同一個問題,也想讓學生自己發現問題。但【情境一】的問題情境以教師為中心,學生根本沒有進行實踐體驗,他們知道“短路”,也只知道“短路”。這“短路”可能從課本中習得,也可能從父輩口中得知,但對何為“短路”的科學概念,他們沒有理解,更無從分析為什么“短路”了小燈泡就不亮了。而【情境二】的問題情境,則讓學生有了實踐經歷,在獲得相關的實踐經驗后,其學習動機被激發,學習主動性已調動,再進行科學探究實踐水到渠成。【情境二】即為有效情境。
教學中,我們從學生實際出發,盡量根據適合學生水平的、真實的科學情境進行討論、實驗和探究。在教學《校園的植物》一課時,我布置學生課前對校園的植物進行初步調查:校園中有什么植物,在什么位置,植物長什么樣子,你認識它嗎……學生進行了課前調查后,在課堂上,我再發問:“關于校園植物,你有什么問題,你想解決什么問題呢?”因學生已經進行了初步的調查,他們的經驗已激發、前知識已調動,對校園植物的問題很多:“植物的葉子為什么不一樣?”“樹皮的顏色為什么不一樣?”……在已有的這些問題上,情境的創設更加有效、直接,更有利于學習動機的激發。情境的有效創設,對教學的推進、對學生思維的發展和提升都起著重要的作用。畢竟,學生的科學素養不僅僅是對科學知識的掌握,更重要的是經歷科學過程,學會科學的方法。情境創設好了,科學課上好了,學生的科學思維也能逐步形成,科學素養也逐步發展了。
二、延伸課外活動,普及科學知識,面向全體學生,參與科技創新
科學素養的提升單靠教師的課堂教學遠遠不夠。科學素養的提升,還在于學生能否有效地將科學學習內化為自己的知識,建構自己的知識。學生課后科技活動的延伸,有助于其進一步探究,也有助于科學課堂教學內容的補充與提升。課外科技活動的延伸,可以培養學生的創新思維能力與獨立思考能力,有助于學生科學核心素養的提升。
延伸課外活動,首先是科學課堂活動的延伸。課堂活動中的探究,如果僅靠40分鐘,完全不夠,需要學生課后進一步地獨立進行。比如,對鳳仙花的觀察,需要進行課后的觀察與養護,而且需要持續一段時間。在觀察鳳仙花的活動中,學生能夠獨立地清楚觀察到其根、莖、葉各部分的變化,還能觀察到植物整個的生長過程,發芽、生長、開花、結果等,這些都有賴于學生的課后觀察。課后活動的延伸,有助于科學大概念的形成,有利于學生科學素養的提升。
課外活動延伸,可以面向全體學生,鼓勵學生參加學校科技節,參與創新活動。每年的十一月,學校會開展科技節活動,進行“紅領巾小創客”創意手工比賽。學生參加“紅領巾小創客”創意比賽,教師不會指派任務,也不追求品質多么高大上。我們鼓勵大部分學生參與手工制作比賽,投入班級海選、年段初選、全校復賽等活動環節中。全體師生都參與到了這項活動中,科學教師、班主任為學生的創意提供理論支持、活動材料指導。在全校復賽的環節,經層層選拔的學生發揮自己的創意天賦,現場展開創意制作,在緊張有趣的3個小時里,完成了創意作品。學校組織教師對這些創意作品進行終評,并把優秀作品進行展示。整場活動下來,學生激活了科學興趣,提高了科學素養和動手能力。教師根據每年的時事熱點,選擇合適的科技熱點進行宣傳教育,并開展相關的科幻畫創作比賽、展評。比如這幾年,我國的航天事業有很大的進展,學生對有關神舟飛船的發射及返回等,非常感興趣。可以抓住學生的興趣點及時事熱點,? 組織1~6年級學生開展“我的航天夢”科幻畫創作比賽,進行展評,并在學校進行航天相關知識科普展板展出。還可以依托學校的鄉村少年宮,開展電子百拼、創意布貼等活動。
此外,還可以將普及科學常識與其他專題教育活動相融合,把科技教育與德育有機結合。如結合環保日、世界水日等開展科技專題教育活動。聚焦世界水資源的分布及水資源的緊缺、浪費等問題,形成相關的科學小論文、科普征文等。通過解決現實中的問題,把科學問題與現實問題結合起來。學生發現科學問題不再高高在上,在不斷地調查、了解、解決問題中發展了思辨能力,提高了科學素養。又如倡議學生進行種植、養殖活動。在學校西南角開辟“阿菜種植園”,由四年級學生負責種植養護,布置學生在家里種植鳳仙花、養蠶,讓學生在實踐中觀察生物的生長,并鼓勵他們完成相關的種植、養殖觀察報告。
通過開展多樣化的科學普及活動,積極鼓勵全校學生共同參與,可讓學生在這種全校性的科技活動中充分體驗學習、創造、動手、動腦的樂趣,培養其自主探究科學技術的興趣和能力,培養學生勇于探索、敢于創新的科技精神,全面提高全校學生的科學素養。
三、尋找校外資源,進行學科融合,培養科學能力,提升科學素質
科技教育是培養學生發現問題、獨立思考和解決問題能力的一種手段。本校雖然地處偏遠海島,周邊的科技活動環境和資源相對匱乏,但我們也注意利用校外的資源,積極搭建和利用校內外的科技教育平臺,促進學校的科技教育工作。我們鼓勵學生在青少年科普實踐基地大膽實踐,積極探索,動手創新。如:邀請縣級科技協會的專家來學校開展科技創新教育,為學生舉辦科技創新講座,在學生的心靈中埋下科技創新的種子。利用學校周邊資源,將科學課程“動物”單元內容與校本活動課程《海洋生物》相結合,進一步探究動物與人類的關系和它們對人類的幫助。在此基礎上,組織學生前往本土“三角”魚露創業基地開展研學活動,他們了解了魚露的制作過程,知道了魚露制作的原材料就是來自海洋生物,明白了生物、環境與人類的關系。另外,學校也時常結合實際情況開展社會實踐活動,組織學生參加科技館等研學活動。結合社會實踐活動,帶領學生參觀科技館,體驗靜電實驗,加深了對靜電知識的掌握程度;開展地震來臨5D體驗,讓學生對地震的危害有了更深的體會。結合本地特有的林場,安排學生進行與林場相關的調查,了解何種林木能適應鹽堿地的生存環境,林場的林木有什么作用。結合風力發電站,組織學生開展有關一次能源、生物能源、清潔能源等的能源大討論。還邀請本區域的科協專家來校進行流動科技館的展示與講演。這些校外資源的利用,對于提升學生的科學素養,也是一大助力。
誠然,科學技術已經引起人類生活質量、通信方式、生活方式等多方面的深刻改變,整個社會對科學技術的依賴程度也越來越高。然而,我們在承認科學是人類文明重要組成部分的同時,往往卻忽視了基礎教育中的科學教育。特別是在鄉村學校,科學課程還處于一種“邊緣學科”的尷尬境遇中。筆者認為,只有全社會都來重視青少年的科學教育,共同努力促使科學教育成為基礎教育階段的主要課程,才能更全面、更高效地提升青少年的科學素質,進而提升全民科學素質。
【本文系福建省教育科學“十四五”規劃2022年度課題 “‘雙減’背景下,基于項目式學習的STEM教學模式再探”的研究成果,課題編號FJJKZX22-698】
參考文獻
[1]中華人民共和國國務院.全民科學素質行動規劃綱要[S].北京:國發〔2006〕7號,2006,2.
[2]中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準[M].北京:北京師范大學出版社,2022.