〔摘" "要〕" 我國正加速推進智能社會建設。然而,在科學課程教學中,有相當多案例的選擇依舊受限于傳統社會生活范疇,這不僅降低了學生的學習興趣,還導致教學內容與社會現實脫節,進而影響了教學的整體質量。小學科學教師在教學中應緊密貼合我國智慧生活建設的發展趨勢,從智慧生活的角度出發設計教學活動。結合依托學校所申報的廣州市青少年科技教育項目,我們組織“智慧校園由我創”活動,通過開展多類型的創客教育,實施多元評價,以探索培育學生探究實踐能力的有效策略。
〔關鍵詞〕" 小學科學;“智慧校園由我創”;探究實踐能力
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)" 07" " 076-078
一、問題的提出
小學科學課程作為一門綜合性的基礎課程,具有較強的實踐性。通過系統性地學習科學知識,學生能夠初步對自然世界形成整體性的認識,并理解科學與人文社會之間的聯系;通過親身參與實踐活動,學生能夠更深入地探索科學規律,并逐步發展自身的探究與實踐技能,例如觀察、分析和推理等。然而,在日常教學實踐中,部分因素制約了學生探究實踐能力的有效提升。
(一)脫離社會現實
當前,小學科學課程中的一些內容仍然沿用傳統社會生活中的案例,與人工智能時代的發展不夠緊密,導致學生的學習體驗與生活相分離,難以將所學知識與技能應用于解決現實問題中。例如,四年級學生進行的鳳仙花種植實踐,內容仍停留在傳統農業種植方法上,與勞動課程中的種植活動無太大差異,未能體現現代農業技術的特點。若科學課程不能緊跟時代步伐,不能適應現代科技和社會發展的需求,將難以激發學生探索未知的興趣,也不利于培養他們的實際應用能力。
(二)實踐形式單一
在日常教學活動中,部分教師在教學內容和教學方法上缺乏創新,仍然采用傳統的講授式教學模式:教師講授,學生聽講;教師演示,學生觀看。盡管這種模式能夠系統地傳授知識,但學生參與度低,缺乏親身體驗,僅是機械地跟隨教師完成教學流程,缺乏探索、試錯或自主思考的機會,這限制了學生探究實踐能力的發展。
(三)缺乏有效評價
知識傳授型課堂不像創客型課堂那樣最終會生成知識產品,而是普遍以簡單的口頭評價為主,雖能即時互動,卻暴露出兩大明顯局限:首先,評價深度不足,難以精準捕捉學生在觀察、分析、自主學習和解決問題等方面能力的提升情況;其次,評價廣度有限,無法面向全體學生。這就導致部分學生的實踐狀態和進步得不到有效的關注,不利于全體學生核心素養的全面發展。
二、研究思路分析
(一)培育學生探究實踐能力是科學課的核心素養要求
探究實踐作為科學課程的四大核心素養之一,是指學生在探索自然、獲取科學知識、解決科學問題、進行工程實踐等的過程中,掌握各種思維方法,并運用科學的思維方式收集分析證據、規劃設定方案、推理實踐論證、評價反思結果,從而逐步培養學生的創新精神和實踐能力,使他們形成尊重事實、善于質疑的科學態度,并在此過程中形成科學探究能力、技術與工程實踐能力和自主學習能力。
(二)智慧校園的教學視角是教育面向未來的選擇
“教育要面向未來”是我國教育的一個重要方針。作為科學教育工作者,自當關注社會環境的變遷,立足于智慧校園的生活實際,以創客教育為載體,融合STEM教育理念,運用智慧教育方法,開展相應的實踐教學活動,以更真實地反映社會現狀。此舉不僅使教學方法更為多元,亦有助于培養學生的好學、樂學、智學品質;同時,也能將課堂知識化繁為簡,使學生在學習過程中逐步培養出適應個人終身發展及社會發展所需的正確價值觀、必備品格與關鍵能力。
三、培育學生探究實踐能力
(一)立足智慧校園,開啟智慧項目
在人工智能技術迅猛發展的當下,人們的生活環境與生活方式正經歷著深刻的變革,曾經熟悉的周遭環境正在逐步智能化。例如,智能手勢控制風扇、光感窗簾、語音控制冰箱、無人機攝影等人工智能產品,為我們的日常生活開辟了無限的可能。在此背景下,科學教師應積極提升教材案例內容的層次,以適應并引領這一時代變革。同時,教學形式也要與時俱進,而項目式學習因其任務主題明確,能有效驅動學生的內需力,激發其學習興趣,成為教學策略中的優選。
以“智慧校園由我創”活動為例,該項目旨在通過學生視角,圍繞智慧校園的生活場景,構建一系列探索性學習項目及目標,結合人工智能課程,探索智慧校園生活正在發生的變化。學生在觀察、學習、創造的過程中,不僅可以深入理解人工智能領域的最新進展,還能親身體驗多學科融合帶來的創新力量,為未來成為具備創新思維和實踐能力的創客奠定堅實基礎。
(二)規劃任務內容,發展單項能力
在項目推進的過程中,我們以目標為導向,創設具體的問題情境,營造探究學習的氛圍,逐步分解實踐任務,使任務規劃符合培養探究實踐能力核心素養的要求。這是確保項目有效性和教育價值的關鍵所在。
以智慧種植鳳仙花的項目為例,學生在培育和運用科技手段養育鳳仙花的過程中,不僅能夠體驗到傳統園藝的樂趣,還能深入探索現代科技如何賦能植物栽培,從而在實踐中發展一系列必備的探究實踐技能。
(三)借助智能工具,提升學習層次
在項目實施階段,我們可以利用身邊易得的科學課程資源幫助學生學習,以促進課程目標的實現。其中,智慧課堂為學生的探究實踐提供了一個前所未有的良好平臺,通過在教學過程中融入信息技術手段,不僅能夠更高效地實現教學目標,還能進一步提升學生的科學核心素養。在這一過程中,筆者學校積極支持智慧課堂的建設,利用科技手段增強實踐教學的實效性。
戶外實踐課堂——智慧觀鳥。小學生在成長過程中,接觸和認識自然環境是至關重要的。近年來,“觀鳥”活動作為一種親近自然的實踐方式,受到了廣泛關注。傳統觀鳥活動通常包括使用望遠鏡進行觀察和利用圖鑒進行鳥類識別兩種方法。然而,由于鳥類活動的不確定性,這種傳統的觀察方法往往面臨挑戰,尤其是在鳥類飛離后進行識別時。為了提升小學生在觀鳥活動中的體驗質量,我們可以借助現代科技手段,例如使用高分辨率智能手機連續閃拍,隨后利用圖像識別軟件對捕捉到的鳥類圖像進行更為精確的分析和鑒別。
仿真體驗課堂——智慧星空探索。關于“宇宙”的探索,一直是小學科學課的教學難點,這不僅源于其概念的廣闊性和抽象性,還因為其內容的復雜性和前沿性。例如,在講授《認識星座》和《夏季星空》這兩節課時,由于時空的局限性,使實地觀測星空變得頗具挑戰性,學生在教室里只能借助圖文資料和視頻認識一些關鍵的星座與恒星,這不利于他們對實際星空更深入地進行探索。因此,教師可以考慮運用一些現代科技工具,如虛擬星空、虛擬天文臺等軟件。這些工具能夠根據觀測者所在地的時間和位置,計算并展示太陽、月球、行星和其他恒星的當前位置。這些軟件極大地豐富了學生的探索體驗,并使抽象的天文知識變得更生動、直觀,從而激發他們對宇宙探索的興趣。
(四)實施多元評價,落實素養發展
新課程標準強調綜合評價的重要性,重視教學評價的一體化,關注學生在探究和實踐過程中的真實表現及思維過程,旨在促進學生素養的發展。以智慧種植鳳仙花項目為例,對資料收集、種植計劃、種植實踐、成果展示等各個環節,均設有相應的評價表格。教師可借助評價結果,隨時掌握學生在項目實踐方面的進展,并在教學過程中獲得持續的反饋,以便及時調整實踐計劃。
科學課程評價是基于真實數據的評價,而數據的收集、整理與分析,離不開各種工具的支持。在智慧教育的背景下,課堂評價結果的整理與匯總可以通過各種信息技術工具實現,以提高其科學性、客觀性和效率,從而促進教學品質和學習效率的提升。例如,可以采用問卷星、騰訊問卷等在線工具進行過程性評價。通過智能教學平臺、班級優化大師等工具收集學生學習數據,并將這些數據轉化為圖表,實現分析結果的可視化,以便于直觀理解。最終,通過智慧平臺將評價結果及時反饋給學生和家長,以使他們更深入地了解教學和學習狀況。
四、效果評估
“智慧校園由我創”項目的實施,為學生提供了一個寶貴的機會,以鍛煉和提升他們的探究實踐能力。通過一系列的實踐經歷,學生全面提升了自身各方面的科學素養,同時,他們還增強了對社會責任的認知,為未來的個人發展和貢獻社會奠定了堅實的基礎。項目結項后,科學組教師共同審議了項目過程的全部材料,并從探究實踐能力三個關鍵領域對該項目實施效果進行了綜合分析。
科學探究能力:在多個項目實踐中,學生通過親身體驗真實情境,主動探索和理解智慧校園的概念,從而獲得了相關的科學知識。利用人工智能這一新興技術,激發了學生對未知問題的好奇心和學習熱情,同時培養了他們運用信息技術搜集和處理信息的能力。此外,學生還能夠逐步依據數據進行推理分析,并據此得出結論,以解決現實生活中的問題。
技術與工程實踐能力:STEM項目式學習注重提高學生的實際操作能力。通過參與方案設計、操作實踐、效果驗證、項目優化等過程,學生得以親身經歷知識的應用過程,在實踐中發現并解決問題,同時培養創新思維與創造力,增強實踐技能。
自主學習能力:“智慧校園由我創”活動緊貼學生的現實生活,不僅激發了學生的內在動機,而且信息技術的支持,為學生提供了更加獨立和高效地完成任務的途徑。學生能夠利用智能設備監控實踐活動的進程,并通過大數據分析和反思實踐活動的過程與成果,進而落實核心素養的要求。
科學課程的最大特點是綜合性,通過對內容的整合,讓學生從整體上認識自然和科學,從基本科學觀念上理解科學內容,強化探究實踐能力。“智慧校園由我創”項目不僅是一次科技探索之旅,更是一次社會責任的踐行。通過參與該項目,學生深刻體會到科技創新和人工智能的強大力量,以及自己作為未來社會建設者的責任與使命。我們期待,在家校社的共同努力下,學生能夠繼續保持對未知事物的好奇心,擁有更多奇妙的暢想,創造出更多既實用又富有創意的作品,為構建更加美好的生活環境貢獻自己的力量。
參考文獻
[1]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.
[2]陸飛劍.基于核心素養的小學科學課程評價體系的開發與建構[J].新教育科研,2024(5):37