“五位一體”科學(xué)教育模式構(gòu)建的實(shí)踐與探索

摘要：中小學(xué)科學(xué)教育肩負(fù)著為國家培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的重要使命。葫蘆島市實(shí)驗(yàn)小學(xué)秉持“處處有科學(xué)”的教育理念，通過構(gòu)建“五位一體”科學(xué)教育模式，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)；完善科學(xué)課程體系，改進(jìn)教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的好奇心、想象力和探求欲，提升科學(xué)教育質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：科學(xué)教育；“五位一體”；協(xié)同育人

2023年5月，教育部等十八部門印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》，為中小學(xué)開展科學(xué)教育提供了根本遵循。葫蘆島市實(shí)驗(yàn)小學(xué)（以下通稱“學(xué)校”）秉持“處處有科學(xué)”的教育理念，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)；聚焦落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，配置優(yōu)質(zhì)資源，完善課程體系，改進(jìn)教學(xué)方法，激發(fā)中小學(xué)生的好奇心、想象力和探求欲，提升科學(xué)教育質(zhì)量；圍繞育人目標(biāo)，聚焦“理念、課堂、資源、師資、競技”五個(gè)問題，在育人理念提升、教學(xué)方式變革、教育資源整合、教師專業(yè)發(fā)展、競技渠道拓寬等方面進(jìn)行探索與實(shí)踐。

一、理念提升，做好科學(xué)教育“加法”

學(xué)校組織教師學(xué)習(xí)，增強(qiáng)教師的思想意識。一是周密部署系統(tǒng)學(xué)。學(xué)校組織教師先后學(xué)習(xí)了《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035）》《基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革深化行動方案》等文件和黨的二十大報(bào)告關(guān)于教育的新要求。二是活動引領(lǐng)全面學(xué)。學(xué)校定期組織教師參與上級開展的優(yōu)秀課展評、專題論文征集、科研課題成果交流等活動。通過活動引領(lǐng)教師深入學(xué)習(xí)，交流成果，深化認(rèn)識。三是創(chuàng)新載體深入學(xué)。學(xué)校借助各級各類網(wǎng)絡(luò)平臺及公眾號、QQ群等載體，引導(dǎo)教師廣泛學(xué)習(xí)優(yōu)質(zhì)資源，豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容，拓寬學(xué)習(xí)渠道。通過學(xué)習(xí)，教師進(jìn)一步明確了“雙減”與做科學(xué)教育“加法”的內(nèi)涵和價(jià)值，明晰了科學(xué)教育的實(shí)踐路徑與策略，為落實(shí)科學(xué)教育“加法”奠定了基礎(chǔ)。

二、立足素養(yǎng)，做實(shí)課堂提質(zhì)增效

（一）對標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)

學(xué)校按照《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下通稱“新課標(biāo)”）要求，開齊開足各年段科學(xué)課程。新課標(biāo)對每個(gè)學(xué)段的內(nèi)容、學(xué)業(yè)要求和教學(xué)策略等都有明確的要求和建議，而且采用由淺入深、由表及里、由現(xiàn)象到本質(zhì)的進(jìn)階式設(shè)計(jì)。因此，學(xué)校要求科學(xué)教師要對標(biāo)新課標(biāo)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和開展課堂教學(xué)。

（二）聯(lián)系生活實(shí)際

科學(xué)教師基于融通學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的視角，對科學(xué)教材內(nèi)容進(jìn)行深入挖掘和拓展，設(shè)計(jì)并實(shí)施跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。例如，在四年級“植物的一生”這節(jié)課的教學(xué)中，教師讓學(xué)生在家長的幫助下培植一株植物，定期給植物施肥、澆水，觀察它們的生長過程，并對每個(gè)階段進(jìn)行詳細(xì)記錄。這樣不僅能讓學(xué)生了解植物的生長環(huán)境、生長條件，培植植物應(yīng)該注意的事項(xiàng)等，還能培養(yǎng)學(xué)生的勞動習(xí)慣。

（三）強(qiáng)化實(shí)踐探索

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，科學(xué)探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)課程的主要途徑。科學(xué)教師應(yīng)向?qū)W生提供充分的探究機(jī)會，使他們在像科學(xué)家那樣經(jīng)歷科學(xué)探究的過程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣，增強(qiáng)科學(xué)探究能力，從而獲得科學(xué)知識，形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。

課堂是培育科學(xué)素養(yǎng)的主陣地。只有將科學(xué)精神潛移默化地融入學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，才能提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。學(xué)校積極探索以學(xué)生為中心開展實(shí)踐探究的教學(xué)模式，讓學(xué)生在課堂探究活動中體驗(yàn)、了解、學(xué)習(xí)科學(xué)知識，并不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，對其進(jìn)行支架式的幫助和個(gè)性化的指導(dǎo)，幫助學(xué)生建構(gòu)認(rèn)知和遷移知識，保護(hù)學(xué)生的好奇心、想象力以及求知欲，讓每一名學(xué)生都能在課堂上真正成為探索的主人。

三、內(nèi)培外引，做優(yōu)教師賦能

開展科學(xué)教育，教師是最基礎(chǔ)的力量，教師素養(yǎng)是最核心的影響因素。學(xué)校通過“內(nèi)培外引，教研探路”，著力打造一支政治堅(jiān)定、本領(lǐng)精湛的師資隊(duì)伍。

（一）走出去學(xué)習(xí)

學(xué)校先后派科學(xué)教師到省內(nèi)外各地參加高端學(xué)習(xí)培訓(xùn)，鼓勵(lì)教師進(jìn)修更高學(xué)歷。學(xué)校以賽促能，鼓勵(lì)科學(xué)教師參與專業(yè)比賽、科學(xué)素養(yǎng)大賽、科創(chuàng)大賽、科普講解大賽等，增進(jìn)專業(yè)素養(yǎng)。學(xué)校還鼓勵(lì)學(xué)生參加各類科學(xué)大賽，讓科學(xué)素養(yǎng)高的教師擔(dān)當(dāng)科學(xué)輔導(dǎo)員的角色，使師生的科學(xué)素養(yǎng)都得到了一定的提高。

（二）請進(jìn)來培訓(xùn)

為了滿足學(xué)生對科學(xué)知識的多樣化需求，學(xué)校為學(xué)生提供了專業(yè)的科學(xué)引導(dǎo)。學(xué)校通過聘請專家、科技工作者進(jìn)校園等舉措，為師生提供專業(yè)的課堂指導(dǎo)。建立“校外科技志愿者”團(tuán)隊(duì)，注冊科技志愿者，組織開展科技志愿服務(wù)活動。學(xué)校與優(yōu)質(zhì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)合作，聘請無人機(jī)和機(jī)器人輔導(dǎo)教師到校開展科學(xué)教育社團(tuán)活動，校內(nèi)校外的專業(yè)教師互動，使學(xué)生對學(xué)習(xí)科學(xué)產(chǎn)生濃厚興趣。學(xué)校還邀請科技專家到校開展講座，使教師開闊視野、增長見識、提升素養(yǎng)。

（三）連起來研究

為了有效落實(shí)新課標(biāo)，學(xué)校把研究和行動聚焦到新課標(biāo)確定的小學(xué)階段78個(gè)“學(xué)生必做探究實(shí)踐活動”上，促進(jìn)學(xué)生親歷每一個(gè)必做探究實(shí)踐活動的過程，實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的整體提升。學(xué)校開展跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)和項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，突破學(xué)科壁壘，以多學(xué)科整合探究、多概念整合探究為主要途徑，讓學(xué)生在探索實(shí)踐中應(yīng)對真實(shí)情境的挑戰(zhàn)，形成初步的科學(xué)觀念，掌握基本的思維方法，具有初步的探究實(shí)踐能力。新課標(biāo)明確提出了“聚焦核心素養(yǎng)，面向未來”的基本原則，提出通過不少于10%的課時(shí)開展綜合性的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。學(xué)校邀請市區(qū)教研員到校開展“素養(yǎng)導(dǎo)向下跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)教學(xué)研究”，教研員圍繞主題確定、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)過程四個(gè)方面，并結(jié)合具體案例進(jìn)行了精準(zhǔn)指導(dǎo)，使教師厘清了跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與價(jià)值。

四、內(nèi)外貫通，做強(qiáng)課程供給

在課程建設(shè)上，學(xué)校除了完成國家規(guī)定的課程外，還構(gòu)建了科學(xué)教育類課后服務(wù)課程。

（一）科技創(chuàng)新類課程

學(xué)校利用課后服務(wù)時(shí)間開設(shè)科技創(chuàng)新類課程，成立科創(chuàng)社團(tuán)，組建機(jī)器人、船模、箭模、無人機(jī)、魔方、七巧板、科學(xué)小實(shí)驗(yàn)等科學(xué)社團(tuán)。社團(tuán)由一批興趣濃厚、思維敏捷、想象力豐富、動手能力強(qiáng)、具有一定個(gè)性特長的學(xué)生組成，學(xué)校聘請校外專業(yè)人士擔(dān)任活動課教師。例如，通過參與機(jī)器人學(xué)習(xí)活動，學(xué)生掌握了機(jī)器人傳感器知識、組件結(jié)構(gòu)的搭建方法以及各種部件的控制方法和編程等。科學(xué)小實(shí)驗(yàn)涵蓋多個(gè)領(lǐng)域的知識，教師從身邊的科學(xué)現(xiàn)象入手，帶領(lǐng)學(xué)生探索科學(xué)現(xiàn)象規(guī)律，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)探究的熱情。學(xué)校每年舉辦一次校園科技節(jié)，通過開展科普宣傳、科幻畫小發(fā)明小制作競賽、科技論壇、科技板報(bào)及科技影視展播、網(wǎng)頁制作比賽，以及無人機(jī)、航模、建模、機(jī)器人活動小組展示等系列活動，使學(xué)生盡情施展才華，讓他們愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的愿望得以實(shí)現(xiàn)。

（二）拓展實(shí)踐類課程

學(xué)校與中國科學(xué)院老科學(xué)家科普演講團(tuán)建立聯(lián)系，演講團(tuán)所研究的領(lǐng)域包括天文、地理、生物學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)六大自然學(xué)科，以及醫(yī)學(xué)、軍事方面內(nèi)容，學(xué)校定期邀請演講團(tuán)來校講學(xué)，給予學(xué)生科學(xué)的營養(yǎng)。每年開學(xué)初，學(xué)校通過“云共享”與北京中小學(xué)生同上“科學(xué)第一課”，讓科技點(diǎn)亮學(xué)生的生活；學(xué)校通過“天宮課堂”直播，引導(dǎo)學(xué)生直觀感受航天員乘組進(jìn)駐空間站組合體，使學(xué)生熱愛航天事業(yè)，弘揚(yáng)科學(xué)精神。

學(xué)校每年組織學(xué)生集體參觀市科技館，聽科技講座，使學(xué)生開闊視野，豐富科技知識。學(xué)校建成校園科技館，定期組織不同年級的學(xué)生參加科技活動。中國興城果樹研究所是學(xué)校的實(shí)踐基地之一，學(xué)生在研究人員的帶領(lǐng)下進(jìn)行果樹嫁接、細(xì)胞培植等科學(xué)實(shí)踐。在葫蘆古鎮(zhèn)科學(xué)教育基地，學(xué)生走進(jìn)航天科技體驗(yàn)館、消防館、地震館、禁毒館、交通館、心肺復(fù)蘇館等場館，通過教育、展示、互動、體驗(yàn)等方式進(jìn)行游戲化學(xué)習(xí)，從參觀中了解和探索生命的意義與價(jià)值。在青少年科學(xué)調(diào)查體驗(yàn)活動課程中，專職的科學(xué)教師集中上課，課程內(nèi)容包括科學(xué)體驗(yàn)、綠色環(huán)保、無土栽培、北斗領(lǐng)航夢想等，引導(dǎo)學(xué)生感受科學(xué)的力量。

（三）科學(xué)閱讀類課程

學(xué)校把科學(xué)教育納入讀書教育系列活動，開展“崇尚科學(xué)、傳播文明”讀書活動。在此基礎(chǔ)上，開展征文、演講、讀書分享、知識競賽等系列活動，提高科學(xué)閱讀類課程的質(zhì)量。

（四）環(huán)境創(chuàng)設(shè)類課程

學(xué)校把教學(xué)樓二樓作為科學(xué)教育長廊，分成不同主題專區(qū)；在辦公區(qū)的走廊、實(shí)驗(yàn)室懸掛科學(xué)家畫像；在班級宣傳展板上增設(shè)“對話欄”和“問題墻”，讓學(xué)生寫一寫對科學(xué)家的理解和看法，以激發(fā)其興趣；在操場上設(shè)置科技專區(qū)，放置一架反射型天文望遠(yuǎn)鏡（GPS自動尋星），供學(xué)生觀看宇宙中的天體。

學(xué)校充分利用科學(xué)活動室的教育資源，為學(xué)生提供科學(xué)教育的場所。學(xué)校的科學(xué)教育得到了各級政府和科協(xié)的支持，科技館、機(jī)器人活動教室、無人機(jī)活動教室、網(wǎng)絡(luò)活動室、科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、圖書閱覽室、多功能報(bào)告廳等裝備一新，這些都為學(xué)生提供了講科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的活動平臺，讓環(huán)境成為科學(xué)課程的一部分。

五、以賽促學(xué)，做精競技交流

學(xué)校不斷開辟科技創(chuàng)新競技新賽道，探索學(xué)科整合競技新途徑，建設(shè)品牌活動競技的新平臺。學(xué)校科學(xué)教育在國家、省、市區(qū)的各級各類科技競賽中屢獲獎(jiǎng)項(xiàng)。2019年，在國際空中機(jī)器人大賽青少年挑戰(zhàn)賽中，學(xué)校學(xué)生獲得全國團(tuán)體一等獎(jiǎng)，學(xué)校獲得優(yōu)秀組織獎(jiǎng)。2023年，在全國中小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐大賽（NOC）決賽中，學(xué)校學(xué)生獲得二等獎(jiǎng)。學(xué)校多次組織學(xué)生參加遼寧省青少年科技創(chuàng)新大賽，學(xué)生在發(fā)明類、社會實(shí)踐類、科幻畫類等賽項(xiàng)上均獲得優(yōu)異成績。

參考文獻(xiàn)：

［1］范冬萍，魏崟海.科學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下人工智能對科學(xué)教育的賦能與挑戰(zhàn)［J］.科學(xué)傳播與科學(xué)教育，2024（1）.

［2］張文超.中小學(xué)科學(xué)教育一體化實(shí)施的現(xiàn)實(shí)困境與突破路徑［J］.教師教育學(xué)報(bào)，2023（6）.