科學(xué)教育“加法”的校本實(shí)踐

江蘇省宜興市湖濱實(shí)驗(yàn)學(xué)校根據(jù)學(xué)校實(shí)際，探索課內(nèi)課外結(jié)合、學(xué)科內(nèi)外交融、學(xué)校家庭配合、校企場(chǎng)館聯(lián)合、高校小學(xué)協(xié)作的校本實(shí)踐策略，大力推進(jìn)科學(xué)教育“加法”，構(gòu)建了一套校本科學(xué)教育體系，為學(xué)生提供更豐富和多元的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促進(jìn)他們科學(xué)素養(yǎng)的全面提升，打造學(xué)校科學(xué)教育特色品牌。

一、課內(nèi)課外結(jié)合，使“加法”更連貫

在“雙減”背景下，科學(xué)教育“加法”需要將課內(nèi)與課外相結(jié)合，形成連貫的教育體系。課內(nèi)教學(xué)是科學(xué)教育的基礎(chǔ)，課外拓展是課內(nèi)教學(xué)的延伸和補(bǔ)充，通過課內(nèi)課外結(jié)合，開展科學(xué)觀察、實(shí)驗(yàn)探究、項(xiàng)目實(shí)踐等活動(dòng)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)的魅力，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，掌握科學(xué)探究的方法和思維，進(jìn)而提升科學(xué)素養(yǎng)。

1.規(guī)范科學(xué)課堂教學(xué)，落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)

為提升教師的教學(xué)水平，學(xué)校每周開展一次科學(xué)教研活動(dòng)，由各年段的專職教師帶領(lǐng)兼職教師逐冊(cè)逐單元地梳理教材內(nèi)容，領(lǐng)會(huì)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)操作要求，開展教師下水實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究和科學(xué)思維的方法，為后續(xù)深入探究和實(shí)踐打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

2.精心設(shè)計(jì)課后活動(dòng)，著眼科學(xué)素養(yǎng)

學(xué)校利用課后延時(shí)服務(wù)時(shí)間開展科技社團(tuán)活動(dòng)，如項(xiàng)目實(shí)踐、深度探究、自然筆記等，讓學(xué)生通過調(diào)查、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、制作、評(píng)價(jià)、反饋等方法，開展深度學(xué)習(xí)與探究。基于真實(shí)情境，學(xué)生自主探究、深入學(xué)習(xí)，他們學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣不斷濃厚，又在活動(dòng)中提升了探究能力和科學(xué)素養(yǎng)。同時(shí)，學(xué)校每年舉辦一次為時(shí)一個(gè)月的校園科技節(jié)，內(nèi)容包括創(chuàng)意剪貼畫、科技小制作、科幻想象畫、科普大講堂、STEM項(xiàng)目實(shí)踐、科技手抄報(bào)、小發(fā)明小創(chuàng)造、科技DIY秀等，營(yíng)造濃厚的科學(xué)學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)全校師生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的熱情。此外，學(xué)校還積極組織科學(xué)夏令營(yíng)、校級(jí)科創(chuàng)社團(tuán)、社會(huì)實(shí)踐等活動(dòng)，真正使科學(xué)教育“加法”落到實(shí)處。

二、學(xué)科內(nèi)外交融，使“加法”跨學(xué)科

科學(xué)教育“加法”需要打破學(xué)科壁壘，促進(jìn)學(xué)科之間的融合。科學(xué)教育不僅僅是自然科學(xué)學(xué)科的教育，還包括社會(huì)科學(xué)、人文藝術(shù)等領(lǐng)域的內(nèi)容，通過跨學(xué)科的教育方式，可以讓學(xué)生全面學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，提高綜合素質(zhì)。

1.重視理論提升，認(rèn)識(shí)跨學(xué)科教育的實(shí)質(zhì)

課程方案指出，各門課程要用不少于10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。教師對(duì)于跨學(xué)科的理解是不一樣的，部分教師理解為一至兩門學(xué)科融合即為跨學(xué)科，如在自然筆記的創(chuàng)作過程中融入美術(shù)指導(dǎo)就是跨學(xué)科。其實(shí)，跨學(xué)科絕不是簡(jiǎn)單的疊加，而是要通過研究性學(xué)習(xí)、學(xué)科實(shí)踐、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問題解決等實(shí)現(xiàn)課程綜合化，讓核心素養(yǎng)目標(biāo)落地。仍舊以做自然筆記為例，學(xué)生觀察一株植物的生長(zhǎng)過程是學(xué)習(xí)的手段，發(fā)現(xiàn)植物的生長(zhǎng)周期性變化及各器官的功能是學(xué)習(xí)的目的，繪畫是展示學(xué)習(xí)成果的表現(xiàn)形式，由此養(yǎng)成的觀察探究、溝通交流、創(chuàng)新表達(dá)等科學(xué)素養(yǎng)是學(xué)校開展自然筆記活動(dòng)的最終目標(biāo)。教師只有通過理論提升，結(jié)合校本研訓(xùn)，才能更好地理解并實(shí)踐跨學(xué)科教育。

2.開展學(xué)科實(shí)踐，真正實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教育

現(xiàn)階段科學(xué)教學(xué)需要科學(xué)教師打破教材框架，融入課程標(biāo)準(zhǔn)理念，利用各種資源，創(chuàng)設(shè)適宜的學(xué)習(xí)情境，通過多樣化的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生主動(dòng)參與、動(dòng)手動(dòng)腦、積極體驗(yàn)，經(jīng)歷科學(xué)探究以及技術(shù)與工程實(shí)踐的過程。例如，在開展種植和養(yǎng)殖活動(dòng)的過程中，學(xué)生通過查閱資料，詢問基地的農(nóng)技專家，開展小組合作、探究實(shí)踐等一系列過程，解決種植、養(yǎng)殖過程中的難點(diǎn)，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。需要強(qiáng)調(diào)的是，由于種植和養(yǎng)殖是長(zhǎng)周期活動(dòng)，教師應(yīng)重視師生互動(dòng)和生生互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)和方法進(jìn)行總結(jié)、反思、應(yīng)用和遷移。

三、學(xué)校家庭配合，使“加法”更深入

學(xué)校和家庭是學(xué)生學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)的重要場(chǎng)所，科學(xué)教育“加法”需要學(xué)校和家庭相互配合，形成教育合力。學(xué)校可以邀請(qǐng)家長(zhǎng)一起開展科學(xué)教育活動(dòng)、組織科普活動(dòng)和親子科學(xué)探究，引導(dǎo)家長(zhǎng)提供支持和鼓勵(lì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣和好奇心。

1.利用家長(zhǎng)資源，整合學(xué)校科學(xué)教育

教師可以邀請(qǐng)從事科技事業(yè)、高新產(chǎn)業(yè)等行業(yè)的家長(zhǎng)，開展每周一次的“工程師、科學(xué)家進(jìn)校園”的家長(zhǎng)課程，請(qǐng)家長(zhǎng)就人工智能、高科技、生物工程、身邊的科學(xué)、人體急救知識(shí)等通過現(xiàn)場(chǎng)及視頻的方式向全校師生進(jìn)行講解與展示，使學(xué)生了解最前沿的科技信息，激發(fā)他們學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)的熱情。學(xué)校還可以聘請(qǐng)部分家長(zhǎng)作為校外科技輔導(dǎo)員，定期來校帶領(lǐng)學(xué)生參與項(xiàng)目研究、科技制作等活動(dòng)。

2.設(shè)計(jì)項(xiàng)目與途徑，讓科學(xué)教育延伸至家庭

科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)往往需要更長(zhǎng)的時(shí)間和更廣闊的空間來完成，家庭是不可或缺的場(chǎng)所。學(xué)校科技節(jié)上，可以組織開展如親子創(chuàng)想畫、親子科技小發(fā)明、親子STEM項(xiàng)目等活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生和家長(zhǎng)一起探究制作，讓他們感受親子創(chuàng)新與實(shí)踐的快樂。學(xué)校還可以鼓勵(lì)學(xué)生在家長(zhǎng)的指導(dǎo)下一起參與種植和養(yǎng)殖體驗(yàn)活動(dòng)，彌補(bǔ)學(xué)校科學(xué)教育場(chǎng)所、組織的不足。

四、校企場(chǎng)館聯(lián)合，使“加法”更寬廣

校園和高新企業(yè)、科技場(chǎng)館是科學(xué)教育的重要資源，科學(xué)教育“加法”需要充分利用這些資源，提高教育的廣度和深度。校園內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室、圖書館等設(shè)施可以為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和條件，科技場(chǎng)館和高新企業(yè)則可以為學(xué)生提供直觀、生動(dòng)的實(shí)踐體驗(yàn)，甚至為他們未來的專業(yè)學(xué)習(xí)與就業(yè)選擇奠定基礎(chǔ)。

1.請(qǐng)進(jìn)來，讓廣大學(xué)生感受科學(xué)的魅力

學(xué)校可與科技館、博物館以及工業(yè)園區(qū)等簽訂合作協(xié)議，共同向?qū)W生普及科普知識(shí)。例如，在學(xué)校科技節(jié)的開幕式上，市科技館給學(xué)校師生帶來的“極度冰寒——液氮魔法秀”，蘇州愛牛科教器材有限公司為師生表演的“科學(xué)魔法秀”，讓學(xué)生近距離地感受科技的魔力。學(xué)生積極參與這些有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，親身體驗(yàn)科學(xué)的神奇魅力，激發(fā)了學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情。

2.走出去，讓學(xué)生深度體驗(yàn)科技的力量

學(xué)校成立科學(xué)探索興趣小組，通過校內(nèi)主題探究、項(xiàng)目研究、實(shí)踐體驗(yàn)等，深化課堂之外的科學(xué)知識(shí)和技能。學(xué)校還組織學(xué)生到高新企業(yè)實(shí)地考察和深度體驗(yàn)，讓他們學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)是如何轉(zhuǎn)化為技術(shù)和生產(chǎn)力的。例如，學(xué)校組織學(xué)生到蓄能電站開展科技研學(xué)，讓他們感受到能量轉(zhuǎn)換在工業(yè)生產(chǎn)中的巨大作用；學(xué)校組織學(xué)生走進(jìn)環(huán)保公司、城市污水處理廠等高新企業(yè)，傾聽工程師的專業(yè)講解，認(rèn)識(shí)隔音抗噪產(chǎn)品的功能，了解污水處理、能源自給技術(shù)等，感受人工智能給生產(chǎn)生活帶來的高效率與高效能。

五、高校小學(xué)協(xié)作，使“加法”更創(chuàng)新

科學(xué)教育“加法”需要與高校、科研機(jī)構(gòu)等合作，實(shí)現(xiàn)教育資源的共享和優(yōu)化。高校和科研機(jī)構(gòu)擁有豐富的科研資源，可以為學(xué)校提供科學(xué)教育支持；學(xué)校則可以為高校和科研機(jī)構(gòu)提供實(shí)踐基地和研究樣本，促進(jìn)科研成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。

學(xué)校與東南大學(xué)兒童發(fā)展與教育研究所簽訂協(xié)作協(xié)議，在學(xué)校建立實(shí)踐研究基地，為相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生提供教學(xué)實(shí)習(xí)所需的基本保障條件，共同開展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)評(píng)測(cè)研究、科學(xué)學(xué)習(xí)腦活動(dòng)研究、心理健康評(píng)估研究、科技創(chuàng)新課程研究；東南大學(xué)發(fā)揮在科學(xué)教育研究領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)，提供NGSS案例、人工智能案例、優(yōu)秀科學(xué)和STEM案例等資源，幫助學(xué)校開展科技創(chuàng)新課程研究，并在科技創(chuàng)新作品設(shè)計(jì)、研究、成果生成方面為師生提供科學(xué)指導(dǎo)。

在后續(xù)的院校合作中，東南大學(xué)碩士研究生來學(xué)校實(shí)習(xí)，為六年級(jí)學(xué)生開設(shè)運(yùn)用Python編程軟件開展的“扣噠世界”項(xiàng)目學(xué)習(xí)，取得了良好的成績(jī)和社會(huì)效應(yīng)。暑期，學(xué)校組織四年級(jí)學(xué)生代表開展“東大科學(xué)游”研學(xué)活動(dòng)，學(xué)習(xí)法槌的設(shè)計(jì)與制作的過程，觀摩數(shù)控車床車間、3D打印工作室及激光加工教室，這些活動(dòng)顯著提升了學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)。

（作者單位：江蘇省宜興市湖濱實(shí)驗(yàn)學(xué)校）