“高校+小學(xué)”協(xié)同育人提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的實踐研究

一、研究背景

重慶市巴南區(qū)南溫泉小學(xué)（下文簡稱\"該校\"）是一所位于城鄉(xiāng)接合部的小學(xué)，流動人口子女占比超過 70% 。自2012年8月遷入新址以來，該校積極推進新課程改革，借助教育信息化實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。該校秉持\"泉映智慧、溫潤生命\"的辦學(xué)理念，致力于讓每一位學(xué)生平等享受優(yōu)質(zhì)教育，讓流動人口子女也能接受最先進、最前沿的教育。該校校友中不乏杰出科學(xué)家，如中國科學(xué)院院士、核物理學(xué)家經(jīng)福謙，中華電腦之父范光陵，清華大學(xué)青年數(shù)學(xué)家賴力，以及北京航空航天大學(xué)博士石本可等，他們?yōu)閷W(xué)生科學(xué)家精神的塑造提供了良好的榜樣示范和引領(lǐng)作用。

在教育改革的進程中，研究人員發(fā)現(xiàn)該校當(dāng)前科學(xué)教育教學(xué)仍存在一些弊端。盡管課堂上有組織、有計劃地獲取和掌握知識具有優(yōu)勢，但長期以來應(yīng)試教育的影響，導(dǎo)致學(xué)科知識與生活、工作、世界之間的聯(lián)系割裂，阻礙了知識在日常生活實踐中的應(yīng)用，使得知識成為惰性知識，不利于學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。具體表現(xiàn)為：解答書本問題多，解決真實任務(wù)問題少；分科單一學(xué)習(xí)多，跨學(xué)科綜合學(xué)習(xí)少；追求固定答案多，創(chuàng)新思維訓(xùn)練少。因此，該校學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)難以達到預(yù)期目標(biāo)。《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》和《重慶市小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)實施指導(dǎo)意見》的頒布，對小學(xué)科學(xué)教育提出了新要求：要面向全體學(xué)生，立足素養(yǎng)發(fā)展。

二、研究基礎(chǔ)與優(yōu)勢

在上述研究背景下，該校經(jīng)審視發(fā)現(xiàn)，毗鄰的重慶工程學(xué)院作為一所工程技術(shù)類大學(xué)，在科技（尤其是軟件、電子信息領(lǐng)域）方面實力強勁，且科學(xué)科技類場館設(shè)施完備且先進。鑒于此，該校考慮借助重慶工程學(xué)院的資源，開展高校與小學(xué)的協(xié)同合作，通過一系列有針對性的實踐活動來提升小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。事實上，雙方對此均有需求。

重慶工程學(xué)院的軟件學(xué)院黨總支、動畫與數(shù)字影視學(xué)院已將該校列為實踐基地。中國民主同盟重慶工程學(xué)院支部援建了該校的“溫潤書吧”，并與其開展了共建活動。此外，重慶工程學(xué)院部分院系的學(xué)生已多次到該校開展相關(guān)活動，該校也有部分師生前往重慶工程學(xué)院進行參訪交流，雙方已建立了良好的互動基礎(chǔ)。同時，重慶工商大學(xué)機械工程學(xué)院的\"匠小青\"科普分隊也與該校形成了協(xié)同機制。每周五下午，科普分隊的大學(xué)生志愿者會走進南溫泉小學(xué)，深人各個班級，開展科普宣講和科學(xué)小實驗活動。

在師資力量方面，該校同樣具備優(yōu)勢。學(xué)校擁有2名區(qū)級科學(xué)科技類骨干教師，他們指導(dǎo)的學(xué)生多次在全國、市、區(qū)科技節(jié)中榮獲等級獎。其中一位區(qū)骨干教師的論文《小學(xué)科學(xué)課與綜合實踐活動課的整合》已在《小學(xué)科學(xué)》公開發(fā)表，且其主研的重慶市級教育科研課題已順利結(jié)題。此外，該校的科學(xué)老師在科學(xué)賽課中分別榮獲重慶市級一等獎和區(qū)級二等獎。

由此可見，南溫泉小學(xué)在開展高校與小學(xué)協(xié)同、提升小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的實踐研究方面，具備扎實的基礎(chǔ)和顯著的優(yōu)勢。

三、理論依據(jù)

（一）赫德（P.H.Hurd）的\"科學(xué)素養(yǎng)\"理論

1958年，美國斯坦福大學(xué)榮譽教授赫德在《科學(xué)素養(yǎng)：它在美國學(xué)校的意義》一文中，首次使用“科學(xué)素養(yǎng)”這一術(shù)語來描述對科學(xué)的理解，并將科學(xué)技術(shù)與社會的關(guān)系作為重要議題提出。1970年，赫德進一步闡述：一個具備科學(xué)素養(yǎng)的人應(yīng)理解科學(xué)事業(yè)，認識到科學(xué)知識是不斷發(fā)展的；能夠以實用的方式掌握一些主要的概念、假說、定律和理論；理解科學(xué)中系統(tǒng)研究的價值，以及探究過程與概念、定律和理論之間的關(guān)系；能夠從文化、社會和歷史的角度審視科學(xué)事業(yè)，并認識到科學(xué)繁榮的文化條件以及科學(xué)事業(yè)的普遍性。

（二）新課改學(xué)生核心素養(yǎng)理論

自2001年啟動實施的第八次基礎(chǔ)教育課程改革，是推進素質(zhì)教育的重要舉措。《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》于2022年4月21日正式發(fā)布，并于同年9月正式實施。新課標(biāo)將科學(xué)課程的設(shè)置時間提前至一年級，體現(xiàn)了國家對學(xué)段銜接的重視。中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)綜合表現(xiàn)為人文底蘊、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實踐創(chuàng)新等六大素養(yǎng)。其中，“科學(xué)精神\"方面主要培養(yǎng)學(xué)生的理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究等能力；“實踐創(chuàng)新\"方面則主要培養(yǎng)學(xué)生具備勞動意識、問題解決、技術(shù)運用等能力。科學(xué)精神和實踐創(chuàng)新是本研究重點關(guān)注的兩個素養(yǎng)維度。

四、研究措施

（一）厘清概念

“素養(yǎng)”一詞，在《現(xiàn)代漢語詞典》中的解釋為“平日的修養(yǎng)”。同時，“素質(zhì)\"的三個義項中，第二個義項即為“素養(yǎng)”。由此可見，中文語境下對\"素養(yǎng)\"的解釋偏重于過程性。而“素養(yǎng)\"的英語單詞是Literacy，直譯意為“識字，讀寫能力；專業(yè)知識;精通文學(xué)”。英語語境下對“素養(yǎng)\"的解釋則偏重于結(jié)果。無論從過程還是結(jié)果來看，中文和英文對“素養(yǎng)\"的解釋都蘊含著動態(tài)發(fā)展的觀點。素養(yǎng)是一個從低到高的連續(xù)體，所有人都處于這個連續(xù)體的某個位置上，并且隨著閱歷的增長和教育的加強，公民（包括小學(xué)生）的素養(yǎng)水平會不斷向更高點提升。

（二）小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀第一次調(diào)查

2024年1月，南溫泉小學(xué)針對小學(xué)低段（二年級）、中段（三、四年級）、高段（五、六年級）分別設(shè)計了科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查問卷。問卷內(nèi)容主要涵蓋學(xué)生對科學(xué)概念的理解以及對科學(xué)實驗操作的理解程度。全校共有853名學(xué)生參與調(diào)查，最終回收有效問卷225份，樣本率為 26.37% 。根據(jù)對調(diào)查問卷的分析，該校參與抽樣調(diào)查的學(xué)生在對科學(xué)概念的理解方面準(zhǔn)確率約為 60% ，在對科學(xué)實驗操作的理解方面準(zhǔn)確率約為 40% ，這表明學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平還有極大的提升空間。

（三）高校師生走進小學(xué)開展活動

重慶工商大學(xué)師生走進南溫泉小學(xué)，開展了科學(xué)小實驗活動，具體內(nèi)容根據(jù)年級有所不同：三年級涉及包裝設(shè)計、科技賦能愛護母親河、云朵的形成等；四年級包括長征五號、人工智能家居、小蘇打與白醋的反應(yīng)等；五年級聚焦探秘嫦娥六號；六年級則涉及激光切割、認識人體等。此外，他們還面向該校學(xué)生展示了3D打印、循跡小車、自動升高的水、生氣的瓶子、彩虹橋?qū)嶒灐㈩伾冏冏儭⑺侬B杯、科幻畫與手抄報等活動。以紙飛機的設(shè)計、制作、放飛科教活動為例，南溫泉小學(xué)與重慶工商大學(xué)學(xué)生共同擬定了活動方案，具體如下：

1.活動名稱：紙飛機飛啊飛

2.活動具體目標(biāo)：（1）學(xué)習(xí)并初步理解飛機飛行的科學(xué)原理;（2）培養(yǎng)設(shè)計、制作、放飛、改進紙飛機的能力。

3.活動方案所涉及的對象、人數(shù)和需求分析（1）對象：南溫泉小學(xué)三年級1班學(xué)生。

（2）人數(shù)：44人。

（3）需求分析：鑒于2024年11月12日—17日中國國際航空航天博覽會在廣東珠海舉辦，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注此類重大新聞，可增強學(xué)生的民族自信心。通過研究紙飛機，激發(fā)他們努力學(xué)習(xí)、刻苦鉆研的激情。

4.活動方案的主體部分

（1）活動內(nèi)容

a.了解紙飛機的發(fā)展歷史;b.學(xué)習(xí)如何折疊、制作出一個好的紙飛機（大學(xué)生協(xié)助）;c.組織紙飛機放飛比賽（大學(xué)生示范、小學(xué)生參賽）;d.改進自己的紙飛機后再次放飛;e.總結(jié)本次科教活動。

（2）難點、重點

a.難點：如何折疊、制作出一款飛行距離遠、滯空時間長的優(yōu)質(zhì)紙飛機。b.重點：學(xué)習(xí)紙飛機的相關(guān)科學(xué)知識，并把這些知識運用到實際制作、放飛過程中。

（3）活動過程和步驟

a.教師觀察到學(xué)生玩紙飛機的自發(fā)行為，引導(dǎo)并提出玩紙飛機的相關(guān)規(guī)范要求；b.擬定“紙飛機飛啊飛\"科學(xué)探究計劃;c.學(xué)生自行初步搜集紙飛機的相關(guān)信息、資料，并對資料進行分類整理;d.通過“紙飛機飛啊飛”課堂教學(xué)，比較深入了解紙飛機的歷史和現(xiàn)狀，引導(dǎo)學(xué)生個人、分組折疊、制作出一款紙飛機;e.紙飛機放飛比賽，做好文字、圖片、攝像記錄;f.總結(jié)第一次紙飛機折疊制作放飛情況，并進行對紙飛機的優(yōu)化改進工作；g.再次進行紙飛機放飛活動，評選出優(yōu)勝者。

（4）可能出現(xiàn)的問題及解決預(yù)案

a.問題：學(xué)生制作紙飛機使用的材料不一樣。

解決預(yù)案：針對不同材料制定不同的評判標(biāo)準(zhǔn)。

b.問題：學(xué)生亂飛紙飛機，影響環(huán)境衛(wèi)生。

解決預(yù)案：把紀(jì)律表現(xiàn)納入評比標(biāo)準(zhǔn)。

（5）活動結(jié)果及呈現(xiàn)方式

a.撰寫“紙飛機飛啊飛\"科學(xué)探究報告，在全班展示交流，并在校內(nèi)用展板、國旗下講話、校園廣播站、科技節(jié)等形式進行分享和交流；b.常態(tài)化開展紙飛機的探究，鼓勵學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)新媒體展示自己的紙飛機，并向全球紙飛機錦標(biāo)賽發(fā)起沖擊。

（6）評價標(biāo)準(zhǔn)

項目1：科學(xué)探究。評價內(nèi)容：了解紙飛機的折法，比較紙飛機不同的飛行情況，發(fā)現(xiàn)其問題所在。

項目2：放飛實操。評價內(nèi)容：飛行直線距離、紙飛機滯空時間。

以上項目均以自評10分、7分、5分這三個等級打分，最后老師總評打分，匯總后評選出優(yōu)勝者，頒發(fā)獎狀獎品。

5.活動對學(xué)生的教育作用

通過查找紙飛機資料，培養(yǎng)學(xué)生利用信息技術(shù)解決實際問題的能力；通過反復(fù)改進自己的紙飛機，培養(yǎng)學(xué)生堅韌不拔的毅力和團結(jié)協(xié)作的能力；通過對珠海航展的了解，增強對祖國航空事業(yè)的民族自豪感，從小培養(yǎng)“請黨放心，強國有我\"的志向和抱負。

（四）小學(xué)師生走進高校開展活動

南溫泉小學(xué)組織高年級師生走進重慶工程學(xué)院，參訪了其下屬的軟件學(xué)院、大數(shù)據(jù)與人工智能學(xué)院、計算機與物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院、智能制造學(xué)院、數(shù)字藝術(shù)學(xué)院、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院、大學(xué)生素質(zhì)教育中心以及圖書館的科技賦能圖書借閱系統(tǒng)。大學(xué)教授親自講解，讓學(xué)生切實感受到了工程技術(shù)高校在科技方面的教育教學(xué)魅力。

五、結(jié)語

2024年12月，南溫泉小學(xué)針對二至六年級學(xué)生開展了第二次科學(xué)素養(yǎng)抽樣調(diào)查。全校共有851名學(xué)生參與，回收有效調(diào)查問卷223份，樣本率為 26.20%₀₀ 根據(jù)對調(diào)查問卷的分析，學(xué)生在科學(xué)概念理解方面的準(zhǔn)確率已提升至 80% ，在科學(xué)實驗操作理解方面的準(zhǔn)確率也已提升約 70% 。通過高校與小學(xué)的協(xié)同合作，常態(tài)化開展“高校參與小學(xué)教育\"和“小學(xué)進高校參訪\"活動，這些舉措對開拓小學(xué)生視野、逐步提升小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、增強教師跨學(xué)科教育教學(xué)能力以及豐富學(xué)校科學(xué)教育資源庫均起到了良好的推動作用。

參考文獻：

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