从学本课堂到创客教育促进学生科学思维发展

作者:未知

  [摘   要]提高学生科学素养,实现思维发展是小学科学教学和创客教育的重要任务。重庆市沙坪坝区南开景阳小学践行“学本课堂”,通过校本科学课程资源构建和家校学习共同体的打造等策略,实现学生科学思维发展的持续推进与创客教育的落地生根,提高了师生的科学素养与关键能力。
  [关键词]学本课堂;小学;科学课程;创客教育
  《小学科学课程标准(2017年版)》明确指出,小学科学教学要注重自然世界的整体性,发挥不同认知领域的教育功能和思维培养功能。科学思维也是创客教育中培养学生创造性思维的关键。创客教育是创新与教育的结合,是基于学生兴趣,培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种综合素质教育[1]。知识的习得只是外在形式,内隐的思维发展才是创客教育灵魂之所在,只有学生的思维发展了,才能真正投入学习活动中,提升科学素养,课堂才能称为有深度和灵魂的课堂。
  在实际教学活动中,很多小学生科学思维发展的主动性不足,主要体现在:大多数学生批判性思维和总结反思的能力欠缺;不善于运用发散性思维多角度思考问题[2];形象思维到抽象思维能力的过渡相对困难等。为此,重庆市沙坪坝区通过实施“学本课堂”,秉承“以学生发展为本,以学生学习为本”的价值取向,坚持“先学后导,互助展评”的模式,聚焦学生思维发展,让思维的碰撞形成课堂教学的新常态。
  一、学本课堂教学聚焦学生思维发展
  1.情境自学:引发学生思维活动
  问题是开启思维大门的钥匙。教师要以有价值的问题激发学生积极思考。一是问题一定要能有效揭题,任务聚焦;二是要结合学生熟悉的场景,使学生能把抽象的科学问题转化为形象的生活见闻。例如,教科版三年级科学教材“谁流得更快一些”一课,要求对水、洗洁精、食用油三种液体的流动速度进行比较,加深对“流动”这一液体基本属性的认识。教师开课时请学生想想自己最喜欢的运动会项目,然后提出:今天的课堂上也有一场特殊的“比赛”,参加比赛的三位选手是“水”“洗洁精”“食用油”。很自然就揭示出要研究的问题“这三种液体谁流得更快”。教师将教学内容设计为“比赛”这一学生熟悉的情景,有效激发了学生探究的兴趣,为学生接下来的探究活动打开了局面。
  2.探究互学:促进学生思维发展
  创新思维能力指思维活动的创造意识和创新精神[3]。探究活动既是学生创新思维发展的催化剂,也是创客教育的关键环节,合理安排學生合作探究的程序有助于促进学生的思维发展。在创客教育理念的指导下,教师不必一味按照教材内容的顺序进行机械讲解,而是鼓励学生大胆设想,并将想法变成现实。例如,四年级“点亮小灯泡”一课,教材中的内容顺序是先认识小灯泡的构造,然后再点亮小灯泡。教师在教学时,可以先明确“点亮小灯泡”的任务,然后让学生分组开展互学,小组成员可以各自发表自己的观点,再尝试用自己想到的方法点亮小灯泡;随后,小组归类整理,列出哪些方式能点亮小灯泡、哪些方式不能点亮小灯泡,寻找原因并总结规律——能点亮小灯泡的方法都有一个“形成回路”的共同点;最后,学生发现在找“回路”这个规律时,必须要理解电流怎样流向小灯泡的各部位,这样就产生了学习和理解小灯泡构造的需要。
  促使“学由需而生”,学习过程才能更有效,更符合学生认知新事物的规律。在互学的探究过程中,尊重了每个学生的想法,实现了自主探究。在上例中,学生尝试总结和归纳点亮小灯泡的原因和规律,“形成回路”的电路模型就在学生的脑海中油然而生,实现了从简单的单独事例到普遍规律的理性认知,体现了学生思维发展的过程。
  3.交流展学:使思维在碰撞中持续发展
  学生在活动中产生的新需要会和已有的心理水平之间形成矛盾,这个矛盾就是学生思维的内部矛盾,它是推动思维发展的动力[4]。在展学环节,教师可以利用学生的知识经验和科学现象之间的差异、学生个体之间的差异来凸显矛盾,使学生产生认知冲突和思维碰撞,进行深度思考。例如,四年级“分离食盐和水的方法”一课,教师将食盐溶解到水中,向学生提问:消失的食盐能重新变回来吗?有的学生认为消失的食盐不能再变回来,因为消失的食盐已经不知所踪,没有颜色和气味;有的学生则认为消失的食盐可以用加热的方式变回来;还有的学生不置可否。学生的前科学概念和生活体验不同,思维水平也就不一样。此时,教师要为学生提供猜想的机会,使他们能够围绕所探究的问题,结合学过的知识和已有经验展开更科学、合理的探究,让每个学生都有机会多向思考,打破思维定势,对客观事物之间的关系进行迅速识别、直接理解和整体判断,由此激活创造性思维。
  二、校本科学课程资源构建助力学生思维发展
  1.校本课程:思维培养系统化
  依托校园绿化,构建《景阳植物大百科》。沙坪坝区南开景阳小学系新建学校,学校整合现有绿化场地,让学生以小组为单位,通过上网查资料、现场拍照、请教家长和教师,收集各种植物的信息;各小组将收集到的信息整理、归类,在教师引导下进行植物信息分类和校对。每个学习小组再为每一株植物制作“身份证”,让更多学生了解校园植物的属性和分布,增添了学生学习科学的获得感,成为实施创客教育的新引擎。学校联合重庆光电科学研究院,引进了光电无土栽培和盆景种植,创建了“无土种植社团”,各班级认领“种植区”,引导科学志愿者和师生一起行动,开展自然笔记大赛和无土栽培经验分享会,培养学生在观察活动中坚持记录、在记录中寻找科学规律,潜移默化地促进学生的思维发展。
  完善科技长廊,凝练“景阳科技长廊课程”。学校利用楼舍多露台、多走廊的特点,结合学生的兴趣爱好,以生命的起源、物种的演变、生活中的科技和科技前沿动态为主题,打造极具景阳特色的科技长廊。学校科技长廊建成后,不仅成为全校师生学习科学的场所,更成为大家交流学习心得与成果的平台。科技长廊开辟了“科学小报”“自然笔记”“小课题研究”“科技小发明”“科幻画”等展区,不仅成为校园的靓丽风景,更成为促进师生思维发展、增长知识、发展技能的沃土。   利用“公能大讲堂”,将有种花、养鱼特长的家长请进课堂,作为科学顾问参与学校养殖活动;邀请重庆师范大学生命科学学院和初等教育学院的师生对学校养殖活动进行科学指导,并将活动点滴收获汇聚成册,编制了《景阳科技长廊》校本教材,成为学校创客教育的重要资源。
  2.科技活动:思维培养可视化
  学校开展的创客教育和科技活动,就是在科学方法的指引下,不断发现问题、提出问题,然后通过思考与探究解决问题,使学生在活动中积累经验、增长见识、发展思维和提高素质。基于学生好奇、质疑的天性,学校设立了科技活动月,定期举行科技模型大赛、科技创新大赛、科技创新思维大赛、科技大擂台、科学素养知识竞赛、科普剧、科技嘉年华和小课题研究等科技活动,使学生能在日常“玩耍”中寻找素材,实现“玩中学,学中做,做中思”,为学生提供多种引起好奇和质疑的情境,将科学课堂延伸到学生的日常生活中,实现科学研究的思维可视化,以此推进学校创客教育的蓬勃开展。
  3.科普环境:思维培养生活化
  学校联合沙坪坝区科协建成了校园科技馆,成为创客教育的重要场所,通过主题式科学知识的展示和体验,向全校师生宣传、普及科学知识,倡导科学精神,培养科学兴趣、思维方法和创新能力。学校的科学实验室和劳技教室配备了常规活动器材,为有兴趣的学生提供参加缝纫、木工、棋艺、科技模型等活动的机会,这些活动室也是创客工作室。
  学校还将计算机教室打造成未来教室,实现“人人通”,引进了更多创客项目,全方位开展科技创新教育;与重庆师范大学、重庆科技学院和重庆医科大学等高校联合,建成了重庆市科学教师实习、见习基地,承擔了科学国培计划和区域科学学科教研活动,全力打造具有区域影响力的创客孵化平台。
  三、家校学习共同体
  保障学生思维发展持续推进
  1.家校联动,形成学生思维发展合力
  可持续的教学实践活动是学生思维发展的源泉和动力,让科学学习深入生活、持续发力,是促使学生思维发展的有效举措。因此,建立家校学习共同体,实现家校联动,形成家校合力,是确保学生思维发展持续推进的重要举措。教师和家长保持联系畅通,根据不同的教学内容设计不同的实践活动。譬如,在STEM课程教学中,需要长时间来实现综合问题的解决,学生在校阶段可以就活动的方案进行设计、讨论和交流,更多的时间可以留到家里和父母一起完成。家长在指导活动中又可向教师咨询,同时也将学生在家的学习情况反馈给教师,离校不离教,让学生的思维发展持续进行。
  2.以学促建,共建思维发展良好生态
  家校学习共同体的建设需要学校、家庭和社区的协同推进,以构建有助于学生思维发展的良好生态。对于一些针对性较强的社区活动,可以由社区或街道等牵头,教师和家长多鼓励和帮助学生积极参与,形成三方融合的激励机制,以培养学生的动手操作能力以及对实际问题的分析与解决能力,进而引导学生走向创新和创造之路。在每一次联合活动中,教师、家长和社区都会共同帮助学生建立科学学习的思维发展档案,不仅要客观记录活动,还要对学生的表现进行评价,更有学生对每次活动进行反思与小结,形成了可记录、可查询的思维发展足迹。
  杜威曾说,探究是对任何一种信念或假设进行的积极、持续、审慎的思考。学生经历探究过程就意味着经历思维过程。因此,在创客教育理念下的小学科学课堂中,要注重培养、训练学生的科学思维,并为学生的“乐学”而教。
  参考文献
  [1][4]雷鹏.在小学科学教学中发展学生思维的初步探索[J].小学教学研究,2015(10):39-41.
  [2]王益富,夏天琼,李洪兰.教师科学素养与中小学生科学思维的发展[J].现代教育科学,2019(1):83.
  [3]张泽治,王敏,张云慧,曲春霞.人工智能背景下ZT创智课堂对学生创新思维能力的培养与评价[J].基础教育参考,2018(22):36.
  (责任编辑   郭向和)
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