“科學教育加法”背景下教師成長的校本實踐

〔摘 要〕 新時代對科學教師提出了更高的新要求，科學教師不僅需要不斷更新知識和教學方法，以更好地培養學生的科學素養，還要有引導學生探索、發現和解決問題的能力。在做好“科學教育加法”背景下，筆者所在學校的科學教師通過“跑起來”帶領學生做好工程教育、“慢下來”指導學生做好自然筆記，促進學生全面發展，自身也獲得長足發展。

〔關鍵詞〕 小學科學；“科學教育加法”；教師成長；自然筆記；工程項目；校本實踐

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 04 031-033

新形勢下，要在教育“雙減”中做好科學教育加法，激發青少年好奇心、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。做好科學的“加法”，不僅能夠提高學生的創新能力，還能培養學生的學習興趣和實踐能力，使他們能夠適應未來社會的發展和挑戰，成為創新型人才。科學教育加法“加”什么？科學教育加法怎么“加”？為了做好科學教育加法，科學教師應該怎么做？

一、科學教育加法“加”什么？

（一）豐富教學資源

1.先進實驗設備。為學校配備更多先進的科學實驗儀器和設備，如高精度的顯微鏡、實驗套裝物理實驗器材等，讓學生能夠親自動手操作，直觀地感受科學現象，加深對科學知識的理解。

2.數字化學習資源。引入豐富的數字化教育資源，如在線科學課程、虛擬實驗室、科普視頻等，讓學生可以根據自己的學習進度和興趣，隨時隨地進行自主學習。

3.科普讀物與期刊。在學校圖書館和班級圖書角增加大量的科普讀物、科學期刊等，拓寬學生的科學視野，培養他們的閱讀興趣和科學素養。

（二）拓展教學方法

1.探究式學習。教師采用探究式教學方法，引導學生提出問題、設計實驗、收集數據、分析結果并得出結論。

2.項目式學習。組織學生開展科學項目式學習，圍繞一個具體的科學問題或項目進行深入研究和實踐。

3.合作學習。安排進行小組合作學習，共同完成科學實驗、課題研究等任務。通過合作學習，培養學生的團隊合作精神、溝通能力和問題解決能力。

（三）加強師資培訓

1.專業知識更新。定期為科學教師提供專業培訓，幫助他們更新科學知識，了解學科前沿動態。

2.教學方法提升。開展教學方法培訓，讓教師掌握更多有效的科學教學方法和策略。

3.實踐教學能力培養。為教師提供實踐教學培訓機會，讓他們親身體驗科學實驗、實地考察等活動，提高實踐教學能力。

（四）開展課外科學活動

1.科學社團與興趣小組。學校可以組織各種科學社團和興趣小組，學生根據自己的興趣選擇參加，在課余時間進行科學探究和實踐活動。

2.科普講座與競賽。邀請專家到學校舉辦科普講座，讓學生接觸前沿的科學知識和研究成果。同時，組織學生參加各類科學競賽，如科技創新大賽等，激發學生的學習熱情和競爭意識。

3.實地考察與研學旅行。組織學生進行實地考察和研學旅行，讓他們親身體驗自然環境中的科學現象和科學技術的應用。

總的來看，科學教育的“加法”不是簡單地增加課程內容或教學時間，更不是給學生增添更多的壓力，而是一種綜合性的教育改革和提升?？茖W教育加法“加”什么？對學生而言，“加”的是學生的科學思維和科學精神；對教師而言，“加”的是教師的科學素養和專業能力；對學校而言，“加”的是校內校外的資源合作。

二、科學教師如何應對

為了做好科學教育加法，科學教師要試著轉型。

1.從知識傳授者向學習引導者轉型。過去，科學教師可能更多地側重于將知識灌輸給學生。如今，要轉為引導學生自主學習，激發他們的好奇心和求知欲，幫助他們學會如何獲取、分析和運用知識。

2.從單一學科教學向跨學科融合教學轉型?？茖W教育加法要求教師打破學科界限，將科學與技術、工程、藝術、數學等學科融合起來進行教學。這需要教師不斷拓寬知識面，具備跨學科整合課程的能力。

3.從傳統教學方法向創新教學模式轉型。科學教師要摒棄單純的講授式教學，積極采用探究式、項目式、合作式等創新教學模式，讓學生在實踐中探索、在合作中學習，培養他們的創新精神和實踐能力。

4.從關注結果向關注過程與成長轉型。教師不能僅僅以考試成績來評價學生，而要注重學生在學習過程中的表現、進步和思維發展，通過多元化的評價方式，如過程性評價、作品評價、自我評價等，全面了解學生的學習狀況。

5.從教材依賴者向課程開發者轉型。教師不能僅僅依賴于既定的教材，而要根據學生的需求和實際情況，開發校本課程、拓展性課程等，豐富科學教育的內容和形式。

6.從校內教學向校內外結合教學轉型?？茖W教師要積極利用校外資源，如科技館、博物館、科研機構等，開展實地考察、科普講座等活動，拓展學生的學習空間。

7.從個體教學向團隊協作轉型。科學教師要加強與其他科學教師、不同學科教師的交流與合作，共同探討教學問題、分享教學經驗，形成教學團隊的合力。

8.從技術使用者向技術融合者轉型?？茖W教師要熟練掌握并運用現代教育技術，將信息技術與科學教學深度融合，提升教學效果和效率。

科學教師如能做好以上轉型，將為做好科學教育加法提供有力的支撐，推動科學教育高質量發展，培養出更多具備科學素養和創新能力的學生。

三、科學教師成長的校本實踐

想要做好科學教育的“加法”，關鍵是要提升科學教師的專業素養和教學能力，要增加教師的科學實踐機會。學校深刻意識到了這一點，為了實現這一目標，學校開展了兩大項目——追趕時代步伐，做好工程教育；停下腳步，靜下心來，帶領學生深入自然。以項目研究為載體的校本實踐活動，提高了科學教師的教育教學理論水平和實踐能力，培養了科學教師的科研意識和創新能力，促進了科學教師之間的交流與合作，形成了學習共同體，推動了學校科學教育的改革與發展，提高了科學教育質量。

（一）跑起來：實施工程項目

2005年，錢學森發出了“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才”的世紀之問。2021年，美國對中國實施經濟制裁，我國在芯片和半導體等關鍵核心技術領域被發達國家“卡住了脖子”。2022年4月，科學課程標準緊扣課程方案，提出探究實踐，“在了解和探索自然、獲得科學知識、解決科學問題，以及工程和實踐過程中，形成的科學探究能力、技術與工程實踐能力和自主學習能力”，共設置13個學科核心概念，其中包含“技術、工程與社會”“工程設計與物化”這兩個與工程實踐相關的核心概念。在新課標解讀中還指出，要重視技術與工程實踐的素養導向，強調基于核心概念、跨學科概念的學習和學生思維水平的發展，開展STEM教育等。這對我們中小學技術與工程教育提出了新的挑戰，賦予了新的使命。

人工智能時代，智能迎賓機器人常出現在銀行、展會、酒店等公共場合。智能迎賓機器人不僅能提升服務質量，還可代替人工從事煩瑣重復的工作。宜興市官林實驗小學有“一園兩館”——林心平烈士陵園、唐敖慶史紹熙院士館和林心平烈士紀念館，經常有接待、講解任務，借助物聯網技術，開發一款具有人臉識別、智能迎賓接待、智能報號簽到、智能講解宣傳、智能咨詢解答、巡邏安保服務等功能的迎賓機器人，可以提高工作效率。因此，以學校科學教師為成員的項目組積極申報了無錫市中小學工程教育示范課程培育項目《物聯網技術下“迎賓機器人”的設計與制作》，并成功立項。該項目重點研究設計科學的、具有可操作性的“迎賓機器人”課程，針對小學生工程思維發展的教學流程，帶領學生設計、制作“迎賓機器人”，并在此過程中通過對學生的觀察、調查以及評價，對設計、制作過程進行修改與完善。物聯網技術支持下的“迎賓機器人”設計與開發課程通過“了解物聯網”“認識機器人”“探路小車的搭建”“道路與鐵路平面交叉路口信號燈”“迎賓機器人功能預設”“迎賓機器人圖紙設計”“迎賓機器人開發”“迎賓機器人試用”“迎賓機器人改進”等課程，讓小學生參與機器人的結構設計、硬件組裝、程序編程以及系統調試等過程，了解機器人軟件工程、硬件結構、功能等方面的基本知識，設計、制作出適合本校“一園兩館”使用的“迎賓機器人”。

物聯網技術支持下的“迎賓機器人”課程是一門綜合性程度較高的課程，在課程實施中，科學教師需要向學生教授物聯網等知識，所以，科學教師需要利用課余時間積極學習物聯網、計算機、數學、工程以及機械等多門課程、多個學科的知識和技能，在培養學生工程思維的同時，自身也得到提升。首先，深入了解工程領域的知識和技術，拓寬了知識面。其次，通過與工程師、技術人員等合作，提升了團隊合作和溝通能力。在項目實施過程中，科學教師會面臨各種挑戰，需要不斷思考和嘗試新的解決方案。因此，參與工程項目還可以培養科學教師的創新思維和解決問題的能力。

（二）慢下來：做好自然筆記

如今的學生學習壓力大，漸漸遠離了自然，學習機器人、編程、創客等，對大自然的規律和變化越來越淡漠。跑起來的同時還需慢下來，關注自然，關注鮮活的生活。筆者所在的小學地處鄉鎮，綠化覆蓋率達35％，校園內生機盎然，物種豐富，花紅柳綠，四季不同，光是植物，5月份就有一百多種。學校毗鄰美麗的官林公園、市民廣場，校門口也有農田、菜地、蘆葦蕩等豐富的自然資源。在家里，房前屋后也種滿了當季的蔬菜與花草。校園內，學生自己種植了各種植物，有圣女果、草莓、辣椒、芍藥、芫荽、南瓜等，校園內還有很多小動物。集團分校鈕家小學“潤豐園”里，水果、蔬菜、雞鴨鵝魚應有盡有，學生可選擇的題材廣泛，可從聽、看、聞、摸甚至品嘗中真正與自然界親密接觸。以此為資源，學校申報了無錫市未來創新基地項目《小學科學與美術融合的“自然筆記”課程實踐》，為實現學科的良好融合，科學教師和美術教師密切聯系交流，選定可融合的課程內容，共同設計教案。為更好地實現目標，科學教師利用學生已有的生活經驗，幫助學生梳理科學知識，使學生的相關認知結構更清晰，然后美術教師完成部分教學任務，教以構圖、用色等，助力“自然筆記”的完成。

項目組第一次大的聯合活動以“秋收”為主題，教師帶領學生走出課堂，走出校園，走進田間地頭，記錄秋收的快樂。活動共有12個主題?；顒忧盀榱送黄茊我粚W科思維的局限性，做到學情的交叉與融合、教材的交叉與融合，科學教師和美術教師圍坐在一起，思考如何進行“融合式”的跨學科備課和教學。學生在教師的指導下，按不同的興趣方向自由組隊，分小組開展了玉米、石榴、橘子、紅薯、南瓜、銀杏、芋頭、水稻、辣椒等主題探究，低年級的作品略顯稚嫩，中年級的作品圖文并茂，高年級的作品繪畫和探究能力更強。

本項目對教師的專業素養有較高的要求：教師不僅要教給學生專業的科學知識、觀察要點、構圖方法及繪畫技巧，還需要在戶外指導學生細致觀察，隨時為學生答疑解難。這些教學中的種種要求不斷督促任課教師通過書籍、網絡、專家指導等方式來提高自身的專業素養，激勵自身與學生共同成長。項目組教師帶領學生參加了第三、第四兩屆全國“百城萬人”自然筆記評比，三十幾人獲獎，5位教師獲評金牌指導教師的稱號。

“道阻且長，行則將至?！弊龊谩半p減”中科學教育加法不是一個簡單的目標，這一“減”一“加”的背后蘊藏的是教育觀念的轉變和教育形式的變革。本?？茖W教師在一“快”一“慢”中平衡，為學生“加”技能、“加”實踐、“加”思維、“加”成長，自身也獲得成長。

【本文為無錫市教育科學“十四五”規劃2021年度教師發展專項課題“小學新手教師培養路徑校本研究實踐”的研究成果，課題批準號：JFZX/2021/13】

參考文獻

[1]景小霞.科學教育加法，賦能學校高質量發展[J].創新人才教育，2024（2）：17.

[2J]季良綱.做好科學教育“加法”的對策思考[J].科技視界，2023（12）：15