“雙減”背景下做好科學教育加法的路徑與策略

[摘 要] 習近平總書記強調，要在教育“雙減”中做好科學教育的加法，激發青少年的好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學家潛質、愿意獻身科學研究事業的青少年群體。基礎教育階段的科學教育肩負著培養青少年科學興趣、樹立青少年科學志向的重要使命，對人才的培養起到重要的奠基作用。本文探討了在“雙減”中做好科學教育加法的路徑，從沉浸式科學課堂入手，促進學生自主化深度學習，從而有效提高學生的科學素養和思維能力，激發他們對科學的興趣和熱情，提高科學教育質量。

[關鍵詞] “雙減”背景；科學教育；加法；自主化深度學習

一、科學教育加法的內涵

科學教育加法是在教育“雙減”背景下，以培育新興的科學人才為目標，通過學校教育，建立和完善科學教育的課程圖譜，從而在教學中培養學生的高階思維和問題解決能力，同時從環境、師資、技術等方面保障科學教育的有效實施。

學校要想做好基礎教育階段的科學教育加法，必須聚焦立德樹人根本任務，配置優質資源，完善課程體系，改進教學方法，激發小學生的好奇心、想象力和探求欲，從而有效地提升科學教育質量，培養更多有志于科學研究事業的人才，為我國的現代化建設和偉大復興奠定人才基礎。

二、“雙減”背景下做好科學教育加法的意義

首先，在“雙減”背景下做好科學教育加法，不僅能培養學生的創造性思維和問題解決能力，還能關注學生的學習需求和學習興趣，根據其特點和學習進程合理設計學習任務，巧妙利用學習資源。

其次，做好科學教育加法，可以鼓勵學生的實踐和創新，并為其提供多樣的學習環境和實踐機會。

再次，做好科學教育加法，還有助于引導學生進行合作學習，培養學生團隊協作和溝通能力。

最后，做好科學教育加法，在尊重學生主體性的同時，也為學生提供了發揮個體才能和展示自我的機會和空間，有助于激發學生的潛能，使其在學習過程中能夠深入思考，從而促進其對科學知識的理解和掌握。

三、“雙減”背景下做好科學教育加法的路徑探究

（一）打造沉浸式科學課堂

小學科學新課標倡導以探究式學習為主的多樣化學習方式，強調營造學習環境，為學生提供主動探究的機會。沉浸式課堂就是順應新課標的要求所產生的一種教學模式。它是指教育者激發學生的學習興趣，讓學生進入一種沉浸式的學習狀態，從而有效地提高教學水平，能收到良好的教學效果。在沉浸式科學課堂中，教師可以巧妙地運用多種教學手段，創設多樣的學習環境，打造豐富的課堂教學樣態，進而充分調動學生的積極性和參與性。

（二）進行自主化深度學習

近年來，“深度學習”成為推動核心素養落地與應對教育教學變革的重要選擇。能否激發學生的主體精神，實現自主化深度學習，成了新時代教育活動的重要考量。

自主化深度學習是指學生在教師的指導下，通過自主選擇學習內容和學習方式，積極主動地探究和解決問題。要想實現自主化深度學習，教師需要根據學生的學習特點和能力水平，為學生制訂個性化的學習計劃，提供其所需的學習資源，幫助學生更好地理解和掌握知識。

四、“雙減”背景下做好科學教育加法的具體實施步驟

（一）選取適當主題

沉浸式科學課堂要根據學生的年齡和認知水平，選取合適的主題進行教學。一、二年級的學生可以通過觀察的方式來學習，比如觀察植物的生長過程，了解植物生命的基本特征。三、四年級的學生可以通過實驗的方式來學習，比如探究物體的浮力原理。對于五、六年級的學生，可以開設一些探索性課程，如探索太空的主題課程。

為了激發學生探索太空的欲望，教師首先要讓學生全面了解人類探索宇宙的歷史，包括古代用肉眼觀測天體，近代借助望遠鏡等觀測工具進行觀測，以及當下的航天時代在太空探索方面所取得的成績，要讓學生知道隨著航天技術的進步，人類利用火箭將人造衛星、空間探測器送到太空，同時在太空建設空間站，航天員可以在空間站進行長時間的太空實驗和科學觀測。此外，也要讓學生了解到我國在太空探索方面所取得的成就，比如“神舟”系列載人飛船、“天宮”空間站、“嫦娥”系列繞月人造衛星、“玉兔”號月球車等。教師可以讓學生參加學校的天文社團活動，同時觀察天文現象并關注天文臺信息，也可以從天文館或者少年宮借用天文望遠鏡觀測星空，從而培養學生對太空探索的興趣。

（二）制訂學習計劃

在教學設計時，明確每個學習環節的內容，確定學生應該達到的知識和能力水平，在此基礎上制作沉浸式科學課堂的任務清單，主要包括以下幾個方面：

1. 確定課程目標：明確課程的學習目標和重點，確定學生需要掌握的知識和技能。

2. 設計任務流程：根據任務的類型和學生的能力水平設計任務的流程，確定每個階段的時間安排。

3. 確定資源需求：確定完成任務所需要的教學資源，包括實驗器材、參考資料、教具等，保證資源的充足和安全。

4. 制定評估標準：根據任務目標和要求制定評估標準，包括知識的運用能力、實驗的設計和分析能力等。

5. 分配角色和責任：確定每個學生的角色和責任，鼓勵他們分工合作，提高任務完成效率。

（三）設計多樣的學習活動

沉浸式課堂學習的重心在于創造真實或仿真的環境，有助于激發學生的興趣。為了更好地調動學生的想象力，需要設計多樣的學習活動。具體的活動內容如下表所示：

[活動形式 具體內容 實地考察 前往實際場地（如試驗田、博物館等）進行觀察和研究，可與專家互動，一起收集實驗數據。 虛擬實驗 使用虛擬現實技術，通過穿戴式設備或計算機模擬環境，進行實驗或觀察。 角色扮演 扮演特定的角色，如科學家、工程師等，通過模擬科學實驗、設計方案或解決問題來學習。 探究實驗 參與真實的實驗，使用實驗器材，進行實際的觀察、測量和數據收集，并通過實驗結果來理解科學原理。 遠程實驗 通過網絡遠程參與實驗，通過互聯網進行操作和數據收集。 ]

這些活動可以激發學生的興趣，增進他們對科學概念的理解，也有助于培養學生的科學探究精神，還能提升學生的協作及溝通能力。

（四）提供資源和材料支持

創設沉浸式科學課堂時，教師要提供相關的資源和材料支持，以便學生更好地進行實踐和實驗。這些資源要種類豐富，滿足學生多方面的探索需求。資源種類主要有實驗器材、多媒體設備和資源、沉浸式技術設備、教學參考書、安全設備、教學課件、擴展資源等。

（五）及時反思與總結

在學習結束后，教師應引導學生對所學內容進行反思和總結。這有助于鞏固學生的學習成果，提高其學習能力。具體可以采用以下方式：

1. 學生記錄：要求學生課后寫下自己的觀察、發現和思考，可記錄他們在實驗過程中遇到的問題、解決方法以及從中學到的東西。

2. 小組討論：在課堂上安排小組討論，讓學生交流觀點。引導學生提出問題，總結實驗結果，討論科學原理。這有助于學生從多個角度思考、整合和回顧他們的學習。

3. 口頭回顧：在課堂結束前，要求學生用自己的話講述當天的學習內容，不僅能讓學生總結和鞏固所學的知識，還能檢驗他們的理解程度。

4. 視頻記錄：重要的實驗或觀察可用視頻記錄，學生可再次觀看并寫下他們的觀察和發現。這種方法可以幫助學生回顧實驗細節，進一步思考和理解。

5. 學生展示：鼓勵學生在課堂上展示他們的學習成果，如制作海報、演講或實驗展示。學生可以分享他們的發現和思考過程，以及他們在實驗中遇到的挑戰和解決方案。

通過這些途徑，學生在課堂中進行學習反思和總結，提升深度學習的自主性和積極性，加深對科學概念和實驗過程的理解，有助于培養其觀察力、批判思維和歸納總結能力。

五、“雙減”背景下做好科學教育加法的策略

（一）轉變角色，提升教師教學水平

在沉浸式科學課堂中，教師要轉變角色，不能一味地充當教書者，而要成為學生的學習伙伴，與學生一起深度學習。

首先，要鼓勵學生主動探索，引導學生自主觀察、提出問題、設計實驗等，激發學生的好奇心和求知欲。通過小組合作、項目合作等形式，讓學生學會與他人合作、分享資源、互相協助，培養學生的團隊協作和溝通能力。

其次，要積極引導學生進行思辨和分析，引導學生從多個角度思考問題、分析實驗結果，培養學生的邏輯思維和批判性思維，促進學生的深度學習向更高層次發展。

再次，要提供豐富的資源和材料，幫助學生積累知識和開闊視野。

最后，要給予及時的反饋和指導，并提供相關指導和建議，幫助學生及時發現學習問題并進行完善、提高。必要時，教師還可以引入具體的科學案例，幫助學生將所學知識與實際生活相結合，培養他們解決實際問題的能力。

以上方法不僅能讓學生更加深入地理解和掌握科學知識，還能提高他們的科學素養和創新能力。

（二）家校攜手，營造良好的科學教育環境

做好科學教育加法需要開展家校合作。教師要做好相關的家長工作，與家長保持良好溝通，如組織家長會、座談會或工作坊，向家長們介紹沉浸式科學課堂的理念和實踐，并解決他們的疑慮和擔憂。可以分享一些家庭教育的活動和實驗，讓家長在家中與孩子一起探索科學知識。此外，教師可以與家長商討家庭進行沉浸式學習的方法，例如可以鼓勵家長與孩子一起參觀科學展覽，進行野外考察或實驗等。教師和家長要定期召開評估和反饋會議，評估沉浸式科學課堂的效果，并不斷改進，確保雙方的意見和建議能夠得到充分的交流和共享。

通過教師和家長的密切合作，沉浸式科學課堂的實施將更加順利，在為學生營造良好的學習環境的同時，也為學生提供豐富的體驗活動，激發他們對科學的興趣，充分地調動其探索欲，使其在科學上展示自己的才能，為我國的科學事業儲備力量。

六、結語

“雙減”背景下科學教育的加法不僅符合新課標的要求，也順應人才成長的規律。通過創設沉浸式科學課堂，不僅能激發學生對科學的興趣，還能使其更好地開展自主學習。教師根據學生的年齡和認知水平選擇合適的主題，制訂詳細的學習計劃，設計多樣的學習活動，并提供相關資源和材料支持，這些都是做好科學教育加法的必備條件。此外，還要注重家校之間的溝通與合作，共創良好的科學教育環境。

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