小學科學教學是落實生態文明教育的重要途徑。研究表明,立足特色、深化研究、聯結生活的課程開發模式,能有效提升小學科技課程的教育價值,為培養具備生態文明素養的學生提供可行方案。本文以北京市海淀區萬泉小學“萬泉河畔環保行”實踐課程為例,闡述小學科技課程開發的創新路徑。
學校組建跨學科教研團隊,結合義務教育課程標準對萬泉河進行立體化解析:查找流域地質剖面圖,了解水質變化過程,梳理河道治理史,創作生態主題巡河手冊,形成覆蓋物質科學、生命科學、地球宇宙科學的課程。根據地域資源課程化的經驗,總結出四條課程開發路徑。
1.深挖地域資源,診斷生態教育價值
對地域資源生態教育價值的診斷,可從生態、文化、實踐三個層面展開。
在生態系統多樣性教育方面,萬泉河及其周邊區域擁有豐富多樣的生態環境,為眾多生物提供了棲息繁衍之所。學生通過實地觀察,能直觀認識不同生物在生態系統中的角色與相互關系,深刻理解生物多樣性的重要意義。萬泉河周邊獨特的生態景觀,是自然演化與人工營造共同作用的結果,有助于學生領悟如何在保護自然的基礎上合理開發利用生態資源,實現生態、經濟與社會效益的統一。
在自然生態水環境教育方面,萬泉河是海淀區重要的水資源,學生通過實地考察與學習,能夠正確認識到水資源對人類生活、工業生產、農業灌溉及生態系統維持的關鍵作用,進而強化節約用水與保護水資源的意識。
在歷史文化教育方面,萬泉河地區留存著豐富的歷史文化遺跡,它們見證了當地的歷史變遷與文化傳承。學生通過參觀學習,既能深入了解海淀區的歷史文化底蘊,增強文化自信與民族自豪感,又能體會人類與自然相互依存的關系,樹立正確的生態價值觀與可持續發展理念。
在實踐活動方面,萬泉河為學生提供了開展野外考察、標本采集、生態調查等實踐活動的平臺。學生在這些實踐活動中,能夠有效提升動手能力、觀察能力與問題解決能力,培養科學探究精神與實踐創新能力。
2.對接課程標準,精準融合教育目標
小學科學課程標準明確要求“引導學生形成人與自然和諧相處的意識”,提出“加強科學技術與社會環境的聯系”。從科學概念角度出發,課程標準將小學科學內容劃分為4大領域18個主要概念,其中,物質的變化與利用、生物與環境的相互作用、地球系統、工程設計與物化都與生態教育息息相關;從素養層面來看,可以從科學觀念、科學思維、探究實踐和責任態度四個維度進行分解。
科學觀念維度,引導學生理解物質科學、生命科學、地球宇宙科學、技術與工程領域的核心概念;科學思維維度,培養學生模型建構、推理論證、創新思維等科學思維方式;探究實踐維度,培養學生提出問題、設計方案、實施調查、分析數據、結論表達等能力;態度責任維度,培養學生的科學興趣、環保意識、社會責任等。
在設計課程與活動時,以“引導學生形成人與自然和諧相處的意識”“加強科學技術與社會環境的聯系”為核心,將生態文明課程設計與課標要求深度融合。圍繞課程標準中與生態教育相關的“物質的變化與利用”“生物與環境的相互作用”“地球系統”“工程設計與物化”等主要概念設計課程。例如,在“生物與環境的相互作用”概念下,在低年級通過觀察植物與環境關系形成現象認知;在高年級則深入理解生態系統中生物鏈、能量流動等原理,體現概念學習的進階性。同時,依據科學素養各維度的年段要求設計課程??茖W觀念上,在低年級側重帶領學生觀察生態現象;在高年級引導學生探究生態現象背后的原理,如生態平衡維持機制??茖W思維方面,在低年級開展具體物體或現象的比較活動;在高年級則構建生態系統模型,培養抽象系統思維。
3.分層設計課程,搭建實踐活動階梯
課程與實踐活動的設計需充分考慮可操作性,以及不同年段學生特點、相同年段學生差異及教學時間安排。在課程設置上,結合小學課程標準,分為基礎型、拓展型、挑戰型三種類型。
基礎型課程以課程標準中要求的學習內容為載體,同一課程不同年段學習內容有所差異,包括“小小地質學家京西地質初探”“萬泉河生態的變遷”和“制作濾水器”;拓展型課程是基于基礎型課程開發的相對綜合的實踐活動,包括“萬泉河畔今古情”“我為萬泉美個顏”。挑戰型課程是基于學生的想法設置的以競賽為主體的課程,包括“校園自然筆記”“萬泉河生態知識大賽”。教師要鼓勵并幫助學生參加各類活動和比賽,如學生設計了自動灌溉系統、智能淋浴間等,可以參加校園水發明大賽;有的學生深入自然調查北京周邊自然水系中底棲生物、深入植物園調查昆蟲種群數量,可以參加校園自然筆記、科普論文賽;還有的學生在這個過程中掌握了豐富的知識,可以參加生態環境知識挑戰賽等。
4.聯動社區力量,構建協同育人網絡
萬泉小學的環保實踐始于20世紀80年代。面對萬泉河嚴重污染的問題,師生開展了一系列保護行動:通過資料收集了解污染危害,走訪工廠調研污染源頭,提出治理建議;通過1985年少先隊員致信市長及街心花園環保紀念雕塑等文化載體的塑造,將河道治理升華為學校的生態教育特色。這些行動不僅改善了環境,更奠定了學校環保教育的基礎,形成了“萬泉河畔環保行”這一特色品牌。近年來,學校多次聯合海淀區生態環境局、萬泉莊社區、稻香園社區等社會力量開展環?;顒樱谝欢ǔ潭壬县S富了社區生活,提升了居民的生態文明素養。
在生態文明教育的大背景下,小學科學教育需深入挖掘區域獨特的自然與文化符號,賦予課程鮮明的個性與生命力。通過多維度的知識整合,幫助學生構建系統的認知體系;通過與生活實際的緊密聯結,激發學生創造力,提升實踐能力,使課程真正成為培養學生核心素養的載體。