第四次工业革命将对人才素质的要求发生根本改变,要求人才要具备跨学科、多领域的能力,学会利用技术赋能于人。汉中市东塔小学发展至今拥有近百年历史,从2015年起,学校开始抓科学教育,在深入推进的过程中,逐渐形成“在求知中成长,在成长中创新,在创新中筑梦”的教育理念,以科学课为基础,全面提升学生的科学素养,推动科学教育快速发展。

近几年来,学校荣获第十五届全国中小学信息技术创新与实践大赛决赛优秀组织学校、2020年青少年科学调查体验活动优秀学校、“科创筑梦”助力“双减”试点单位、2022年“科创筑梦”青少年FAST观测方案征集活动天文科普教育特色校,陕西省教育督导评估“316工程”素质教育暨质量提升优秀学校、省青少年“爱挑战”活动基地学校,汉中市中小学集团化办学品质化名校、市义务教育课后服务示范校、市中小学智慧教育示范校,多次获得省市航模、机器人、电脑制作、科技创新、科幻绘画优秀组织单位等荣誉。

一、加强科技精英团队培育

学校建立了校内科技教育网络,由校长室牵头,组建了一支科技辅导员团队,以“走出去 请进来”的方式提高团队素养。一是多次派科技辅导员到科技特色学校学习交流,已与深圳市南山区麒麟小学、南头小学等多所学校建立联系。组织教师到北京科技博物馆、腾讯、大疆无人机技术有限公司参观。二是邀请科技专业人士来校为教师作讲座,力求博采众长。

学校还从初高中引进一批物理、化学、生物专业教师,组建了一支专业团队,其中笔者是汉中市科学教学领域“311”人才及省市级优秀教练员,何兴海教师是机器人越野项目国家级四星级裁判及市级教学能手,余琪琳、崔斐、王鹏等多位教师分别是国家级、省市级优秀指导教师。

二、构建科学教育课程体系

1.基础型课程整合渗透

学校按照国家课程方案开齐开足开好科学类课程,并在此基础上不断优化,通过调整课时、加强渗透、学科内拓展和隐性教育等方式,形成在各学科渗透科学教育的具体实施模式。

(1)挖掘国家课程内容,注重动手实验

实验教学是培养创新人才的重要途径。《义务教育课程方案(2022年版)》明确提出要“突出学科思想方法和探究方式的学习,加强知行合一、学思结合,倡导‘做中学’‘用中学’‘创中学’”。学校建立了专业的教师团队,利用科学课开设实验课程,课后鼓励学生亲自动手操作,每周进行2~3个小实验,并组织学生进行各种科学实验展示,如气体热胀冷缩、摩擦力等。课堂+课后的实验模式让学生在实践中加深了对科学知识的理解和运用,提高了在生活和学习中学科学、爱科学、用科学的热情。

(2)在学科教学中渗透科学教育内容

《义务教育科学课程标准(2022年版)》强调采用“项目式教学、跨学科综合实践等育人方式”。现行的新教材中含有非常丰富的科学教育元素,学校提出“融智”课堂,开展了一系列跨学科教学活动,引导语文、数学、音乐、美术、体育与健康等各学科教师在课堂教学中渗透科学知识、挖掘科学元素,根据各科教材特点,有意识地将科学教育渗透在课堂教学的每一个环节中。例如对“夜间飞行的秘密”中蝙蝠如何依靠超声波在漆黑的环境下飞行的内容,语文教师在进行教学准备时,需提前与科学教师联系,深入了解超声波的相关知识。在课前,教师对学生进行必要的科普教育,就能实现语文教学与科学教育双重教育目标。

2.拓展型课程培育优势

除了常规的科学课程,学校还建设了创客教室、机器人教室、无人机教室、VR教室等,为技术、工程、艺术、数学等综合知识的学习与探索提供了支持。一是开设创客、创意制作、机器人编程、电脑绘制、计算机编程、魔方、无人机编队、航模、无人机足球、3D打印、VR课堂等科技特色社团,由专业教师授课,辐射校级、年级、班级三个层面,分固定班级上课和走班选课两种。二是注重课程资源的开发。组织专业教师编写了“游戏中的科学”“机器人”“创客”等校本教材12本,汇编了“3D打印”“天宫课堂”“快乐的科技节”等多本展示科技教育成果的册子。

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3.研究型课程凝聚精神

学校打造“研学+科技”融合的课程文化,积极联系本地陕西理工大学秦巴生物博物馆、汉水文化研究中心,陕西省工业自动化重点实验室,汉中职业技术学院中药标本馆和人体生命科学馆,汉中市气象科普教育基地、市食品药品监督检验检测中心、市野生动物标本展览馆、市城市污水处理厂,汉中移动公司智慧城市信息化展厅,汉中科普馆,智慧汉台数字经济产业园科普教育基地等单位和机构开展校外研学实践活动,注重引导学生深度体验科学家精神的精髓,并把这种精神“迁移”到学习生活中,形成不怕困难、敢于创新、乐于奉献的塔小精神。

三、将科学教育与德育工作相互渗透

科学教育作为立德树人工作的重要组成部分,学校坚持把科学教育与德育工作相结合,以培养学生的爱国思想、坚强意志、合作精神、创新精神和实践能力。如结合各种生命现象,对学生进行生命安全教育、禁毒教育、吸烟有害健康教育、消防演习;结合新中国各阶段的成就和科学家的故事,对学生进行民族精神教育;结合“绿色学校创建”契机,在一些科学实践活动中尝试对学生进行生态道德教育、生态责任教育、生态体验下的情感教育等。

四、广泛开展科学文化活动

提升青少年科学素养,就要多为他们提供手脑并用的科学创新活动的机会。学校通过开展各类创新实践活动提升学生的科学思维、科学素养。一是围绕科技之春宣传月、科普宣传周、全国科学调查活动、爱挑战等活动,将科学知识、科学调查方式和科技前沿信息等普及给师生。二是重点打造校园科技节和创客节,将人形机器人、细胞机器人、智慧医院AI教育主题场景、VR模拟体验、FPV车辆模型、航模、机器狗等前沿科技装备引进学校,让每一个孩子们都能亲身实践、感受、探索,开拓学生的眼界,点燃孩子们创新思维的火花。三是定期开展校级创新制作、科幻画和科技手抄报比赛等活动,将动手与动脑、知识与实践、课内与课外、学习与游戏结合起来,使学生的主动性、创造性得到充分发挥,智力得到充分开发。四是积极鼓励师生参加各级各类科创类竞赛,让师生在实战中提升能力。

未来,学校将继续加强科学教育工作,不断创新实践,为培养更多具备科学素养的人才作出贡献。

作者单位:陕西省汉中市东塔小学

责任编辑:张言