服务粉丝

我们一直在努力
当前位置:首页 > 情感 > 故事 >

基于学生科学素养培育的中小学科普教育研究

日期: 来源:华声在线收集编辑:华声在线

中共中央、国务院《关于加强科学技术普及工作的若干意见》明确提出:“科学技术的普及程度,是国民科学文化素质的重要标志,事关经济振兴、科技进步和社会发展的全局。”教育部等十八部门《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》(教监管〔2023〕2号)要求,聚焦立德树人根本任务,着力在教育“双减”中做好科学教育加法,推动中小学科学教育学校主阵地与社会大课堂有机衔接,提高学生科学素质,培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体。

  科学素养是学生发展核心素养的重要构成。针对基础教育阶段学生开展以掌握必要和基本的科学知识、科学技能为目的,以体验科学探究活动为手段的科普教育,是增强学生实践能力、培育创新意识,提升学生科学素养的重要途径,也是为建设创新型国家培育人才的重要载体。

  一、当前中小学校科普教育现存的普遍问题

  中小学校科普教育现存的普遍问题主要包括以下几个方面:

  (一)对科普教育缺少重视:在一些学校,科普教育往往被视为次要学科,其重要性不如语文、数学、英语等主科,导致科普教育在课程设置、资源分配等方面得不到充分保障。

  (二)科普教育资源不足:许多学校的科普教育资源相对匮乏,包括专业的科普教师、科普教材、科普实验室等。这限制了学生获取科普知识和参与科普活动的机会。

  (三)科普教育方式单一:许多学校的科普教育仍然以传统的讲授式为主,缺乏互动性和实践性。这使得学生很难对科普知识产生兴趣,也难以将所学知识应用到实际生活中。

  (四)评价体系不完善:科普教育的评价体系往往只注重知识性的考核,而忽视了学生科学素养、创新能力等方面的培养。这使得学生在学习科普知识时往往只注重背记,而忽视了实践和应用创新。

  为了解决这些问题,中小学校应加强投入和研究,全面提升学生的科学素养和创新能力。

  二、中小学校科普教育的落实策略

  中小学校应从以下几个方面加强科普教育:

  (一)提高学校对科普教育的重视程度:学校应将科普教育视为培养学生创新精神和实践能力的重要途径,确保其在课程设置、资源分配等方面得到充分保障。

  (二)增加科普教育资源投入:应加大学校对科普教育经费的投入,引进专业的科普教师,开发适合中小学生的科普教材,建设科普实验场所等设施,为学生提供更多的科普教育资源。

  (三)丰富科普教育方式:学校应采用多样化的科普教育方式,如探究式学习、项目式学习、情境教学等,以激发学生对科普知识的兴趣。此外,学校还应积极开展课外科普活动,如科技节、科学竞赛、科普讲座等,为学生提供更多参与科普活动的机会。

  (四)完善科普教育评价体系:学校的科普教育评价体系应注重对学生科学素养、创新能力、实践能力等方面的考核。同时,评价方式也应多样化,包括考试、课堂表现、作业、实践活动等,以全面评价学生在科普教育方面的表现。

  (五)营造浓厚的科普氛围:学校应营造浓厚的科普氛围,通过各种途径展示科学的魅力,激发学生对科学的兴趣。例如,学校可以设立科普走廊、科普宣传栏,定期举办科技节、科学讲座等活动,激发学生对科学的热情。

  通过以上措施,中小学校可以有效加强科普教育,增加科普教育资源,丰富科普教育方式,完善评价体系,营造浓厚的科普氛围,从而全面提升学生的科学素养和创新能力。

  三、正确定位科普校本课程目标

  科普校本课程的目标是向学生传授科学知识,激发他们对科学的兴趣,培养他们的科学素养,提高他们的创新能力和实践能力。以下是科普校本课程的一些具体目标:

  (一)激发学生对科学的兴趣:通过有趣的课程内容和生动的教学方式,激发学生对科学的好奇心和求知欲,使他们乐于探索科学知识。

  (二)传授科学知识:介绍基本的科学概念、原理和方法,帮助学生建立扎实的科学基础,拓宽他们的知识视野。

  (三)培养科学素养:引导学生学习科学的思维方式,培养他们的观察能力、思考能力、推理能力等,提高他们的科学素养。

  (四)提高创新能力:鼓励学生动手实验,尝试新的方法,培养他们的创新能力和实践能力,使他们能够运用科学知识解决实际问题。

  (五)关注科技发展:介绍最新的科技发展动态,关注科技对社会、环境等的影响,培养学生的社会责任感和全球视野。

  (六)促进综合素质发展:通过科普校本课程,帮助学生养成良好的学习习惯,提高他们的团队合作能力和表达能力,促进他们综合素质的发展。

  四、科普校本课程内容建构的实施途径

  科普教育校本课程内容建构的实施途径主要包括以下几个方面:

  (一)设立科普教育课程:学校应将科普教育作为一门独立课程纳入课程体系,确保学生在每个学期都能接受一定数量的科普教育。课程内容可以包括科学知识、科学方法、科学精神、科技创新等多个方面。

  (二)开发适合学生的科普教材:学校应组织专业团队开发适合中小学生的科普教材,教材内容应贴近学生的生活实际,涵盖多种科学领域,注重科学探究和创新能力的培养。

  (三)开展项目式学习:学校应采用项目式学习方式,让学生通过解决实际问题、完成项目任务来学习科学知识、掌握科学方法。项目式学习可以培养学生的团队合作、实践操作、创新思维等能力。

  (四)建设科普教育资源库:学校应建设一个丰富的科普教育资源库,包括文字、图片、视频、实验器材等各类资源,方便教师备课和学生自主学习。

  (五)组织课外科普活动:学校应积极开展课外科普活动,如科技节、科学竞赛、科普讲座等,为学生提供更多参与科普活动的机会。此外,学校还可以组织学生参加各类科技竞赛,激发学生的科技创新潜力。

  (六)科普教育与学科融合:学校应推动科普教育与学科融合,将在各学科教学中渗透科普教育,通过科学实验、科学探究等活动,让学生在学习学科知识的同时,提高科学素养。

  (七)评价体系构建:学校应建立一套完善的科普教育评价体系,注重对学生科学素养、创新能力、实践能力等方面的考核。评价方式也应多样化,包括考试、课堂表现、作业、实践活动等。

  通过以上实施途径,中小学校可以有效建构科普教育校本课程内容,提升学生的科学素养和创新能力。

  五、关于科普校本课程评价体系设计的建议

  (一)制定合理的评价目标:评价目标应该与学生的年龄、认知水平和课程目标相适应,关注学生的知识掌握、技能提升和态度转变等方面。

  (二)多元化的评价方法:采用多种评价方法,如书面测试、实验操作、项目作业、课堂表现、同伴评价等,全面评价学生的学习成果。

  (三)形成性评价与总结性评价相结合:注重过程性评价,关注学生在学习过程中的表现和进步,同时通过总结性评价检验学生的学习成果。

  (四)自主评价与教师评价相结合:鼓励学生进行自我评估,同时教师要根据学生的表现给出相应的反馈和评价。

  (五)评价结果注重激励性:评价结果应该具有激励性,鼓励学生改进自己的学习和实践,提高学习积极性。

  (六)动态调整评价体系:随着课程内容的更新和教学方式的改进,评价体系也应该随之调整,以适应新的教学需求。

  (七)注重个性化发展:尊重学生的个体差异,关注学生在科学领域的个性化发展,评价体系要能够反映学生的特长和兴趣。

  (八)加强师生沟通:教师应该与学生建立良好的沟通,了解学生的学习需求,及时调整评价体系,提高教学质量。

  通过以上建议,我们可以设计出一个更加完善、合理的科普校本课程评价体系,从而更好地评估学生的学习成果,提高课程质量和满足学生的需求。

  六、创设科普创新项目

  科普场馆和科普基地要立足自身优势,深研科普创新项目,形成创新而灵活多样的科普品牌,创新科普剧场、流动科普、科普讲座、科普媒体、科普闯关、科普研学等项目。

  (一)打造情感共鸣、激发探索兴趣的主题科普讲座

  科普讲座是常用的科普项目,科普讲座需主题突出、情感共鸣、激发探索兴趣。科普(系列)讲座,是以主题科普知识为题材、以相关主题科技发展进程为背景,设立不同的板块,重点从科学原理、科学常识、科学方法和科学精神的角度出发,让学生在感受主题科技魅力的同时,静下心来了解相关科学精神和科学情怀。知识目标为:促进相关知识向科普知识的转化和传播,拓展主题科学知识传播的深度和广度。情感共鸣为:通过介绍主题知识的科技人物、事迹,全面提升学生对待科学的情感态度和价值认同。[1]

  例如中国铁道博物馆科普系列讲座,以铁路科普知识为题材、以近现代我国铁路科技发展进程为背景,主要分为《探索火车的奥秘》《您需要知道的高铁常识》《詹天佑与中国铁路》三大板块。每位小朋友在入场之前从宝箱里抽出一张智慧问答卡,带着问题去听讲座。主持人现场维持秩序,宣布讲座准备开始。该系列科普讲座融科学、人文于一体,既有历史钩沉,又有现实关照,既有人物,又有硬科技,科普方法和手段方面有较好示范效果。

  (二)打造科学性、生动性和通俗性的灵动科普剧场

  科普剧场常常采用科普情景表演,要打造科学性、生动性和通俗性的灵动科普剧场。科普情景剧把科学通过舞台的形式表现出来,将科学内容生动、形象地表达出来,寓科学性、知识性、趣味性、娱乐性为一体,使观众在舞台欣赏能活跃思维、丰富知识、开阔视野。科普情景剧设计要注意以下三点:第一,内容的科学性:内容要合乎科学、语言准确;第二,语言生动性:语言要善于记叙和描写和穿插趣闻;第三,表达的通俗性:科普情景剧是一种科学普及活动,不是专业的科研活动,所以对于科学原理要通俗易懂地解释和表达。表达形式丰富,有描述式、自述式、故事式、谈话式等等。 [2]

  例如“空气炮”情景剧(如图)。表演者精心设计器材与剧情,所用的两个道具(圆筒和玻璃板)都是透明的、形状也简单,这样才能让观众看得明明白白。表演中采用了“对比”手法呈现效果,第一次用玻璃挡板放在蜡烛的前面,能挡住空气炮的冲击,蜡烛没熄灭,观众能够理解。可是第二次用一个圆筒套进挡板,结果蜡烛被吹灭了,这与观众的生活常识不合。前后两次的神奇变化,给观众带来强烈的视觉冲击,瞬间激起观众的好奇和探究欲望,进而聚精会神地聆听表演者接下来的解释,也就更易理解实验的科学原理了。

  (三)打造“快、灵、便”互动专业流动科普

  “流动科普”常常是以科普宣传车为载体,通过进校园、进社区等形式,将主题知识呈现给更多公众的科普项目,是践行“走出去”的科普服务理念而创立的科普项目,要打造“快、灵、便”互动专业流动科普。“流动科普”以主题知识为核心,常常辅以互动体验、知识展览、科普讲座、活动课等多项活动内容,构成一个浓缩的主题科普馆。它最大的特点就是能够用最灵活便捷的方式,把相关主题知识送到学校,带到老百姓的家门口,让他们足不出户也能享受到优质的科普服务。“流动科普馆”方案的设计应该充分调动现有资源,广泛征求各方意见,充分发挥流动科普“快、灵、便”的特点,实现互动性、专业性,把科学知识直接送到公众身边的设计思路。

  例如北京天文馆与时俱进,锐意创新,于1997年创立了“流动天文馆”科普项目:流动天文馆,形成了以移动天象厅为核心的五大活动模块:移动天象厅、天文知识展板、天文互动体验、天文科普讲座和天文科学活动课。“流动天文馆”在北京天文馆的有力领导下,以一位天文专业的副馆长为团队核心,构建起了专业化、年轻化的天文科普团队。经过“流动天文馆”团队和天文科普专家反复推敲提炼,浓缩精华,一套知识体系完备、内容扎实准确、简单易学、趣味性强的模块化活动已经成型。[3]

  (四)打造参与度高、跨学科融合的新时代科普媒体

  提高全民科学素质要从孩子小时候抓起,随着信息化时代的开启,互联网已经成为新时代科普学习的主要平台。青少年学习科学知识的方式也越来越多元,要打造参与度高、跨学科的新时代科普媒体融合。通过科普媒体将科学精神、科学知识和科学方法渗透到少年儿童的学习生活中,搭建学生学习科普知识媒体平台。开展科学实验、科普创作指导讲座、优秀原创科普作品网络传播、科普互动剧表演等活动版块,有效融合动手动脑、舞台表演等活动形式,增强科学实践、探究、展示能力。

  例如上海闵行区浦江镇青少年教育培训中心推行的科普微童话媒体,在全国有一定的影响力。活动过程分为五个部分:科普实践阶段、科普创作阶段、网上征集和传播、科普互动剧舞台表演、作者签书会。一个镇的科普活动能搞成如此有声有色,令人欣慰!科普媒体微童话适合低龄儿童,孩子有兴趣,参与度高,充分体现了跨学科的科普特色,非常值得同类科普单位学习。

  又例如笔者参与策划并演出的《科技大发现》电视(湖南教育电视台)科普媒体项目(如图)是一次全新的尝试,是湖南省技术创新引导计划科普专项项目。该项目依托湖南青少年STEM科普基地(湖南师大附中梅溪湖中学)和湖南(中联重科)工程机械科普基地、中南大学先进轨道交通科普基地、湖南工业大学轨道交通及先进材料技术科普基地、湖南兵器国防教育科普基地共五个省内优秀科普基地,运用STEM教育理念进行科普和教育的深度融合。联动学校学生开展活动,走进基地,以此了解湖南科技成果、学习科学知识、体验科技魅力, 并策划、制作高品质的校园科普系列节目,以全媒体方式对节目进行呈现和推广(含电视台系列专题节目、新媒体端转载播出节目、新媒体端推选宣传微视频等)。

  (五)打造“玩中学”“学中玩”的趣味科普闯关

  近年来,受中华文化大繁荣大发展的影响,去博物馆参观逐步成为一种社交行为模式,家庭观众更成为博物馆的主要参观群体之一。但事实上,大部分博物馆因其藏品专业等问题,并不见得适合儿童及青少年。这就需要博物馆工作人员经过创意思考,将繁复的知识内容通过特别的展示或活动转化成易于接受的形式,增强科普主题活动观众愉悦体验,让孩子们在“玩中学”。任何年龄的孩子都爱玩游戏,游戏能激励孩子的好奇心,让他们的观察力更敏锐,也使整个博物馆参观之旅更有趣。对此,根据受众特点,科普场馆可以策划推出科普主题闯关活动,来有效吸引更多亲子家庭的参与。

  例如中国航海博物馆“航海大闯关——博物馆里的科学大富翁”科普主题闯关活动以著名的大富翁游戏为原型,以色彩丰富的游戏棋盘为载体,其16项关卡,涉及明代福船、学打水手结、虚拟焊接、航海模拟器、轮船汽笛、船舶建造、货物配积载、莫尔斯电码、信号旗、沿岸路标定位、集装箱装卸操作等互动展项及科普知识问答题。博物馆以游戏中涉及的“老船长”“水手长”“造船工程师”“装卸达人”“超级电焊工”“水手”“海盗”“潜水员”等角色为素材。该项目特色是以大富翁游戏为原型开发成“航海大闯关”科普活动,以体验式游戏伴随竞技式闯关进行航海科普,灵活性和参与性强,有一定示范意义。[4]

    (六)打造科学性、真实性、专业性的行走课堂——科普研学

  科普研学是青少年在相关科学领域进行探索,通过实地(野外、场馆等)的观察、了解,搜集整理大量材料、分析研究的研学实践活动。科普研学内容深度低于科技专业,科普研学记录是相对通俗易懂。科普研学的特点为:1.科学性,科普研学活动的本身就具有科学研究的性质,观点需要进行一些论证,研学成果也有一定的科学价值;2.真实性,在科普研学中青少年运用观察、勘测、采集等手段,真实地记录,客观地描述;3.专业性,研学活动主题和探究活动具有明确的专业范围。

  例如调查湖南地区生物多样性的科普研学项目。科普研学时间及路线为:研学可以6天,路线为:张家界国家级森林公园(2天)--洞庭湖湿地生态系统(2天)--岳麓山(1天)--湖南省森林植物园(1天)。本科普研学主要任务:动植物鉴别以及标本采集、植物多样性野外调查,昆虫群落物种多样性、鱼类资源多样性调查及测定等项目。该研学把科学技能学习与实践活动有机结合,又有活动成果考核,集学术与科普相融合的野外活动,主题突出,特色明显。

  七、协同育人,全面推进新时代科普工作

  强化科普教师责任意识,建立校内外科普教育资源有效衔接机制,组建科普专家资源库,加强科普教师培训工作,推动校馆合作、协同育人,持续推动科普工作增质提效,全面推进新时代科普工作。

  (一)组建科普专家资源库

  教育行政部门要会同科协组织将杰出科技人才、科普工作者纳入科普专家资源库,积极协助学校引进优秀科普专家进校园活动,协助学校进一步优化科普课程。学校要积极做好总体规划,尤其做好课后服务设计,积极引进科普专家,建设学校的科普专家库,丰富科普课程师资队伍,有效开展学校的社团课、兴趣课、科技课和科技科普相关活动。有效利用学校、社区、科普场馆的科普队伍,使学校科普工作常态化。

  (二)加强科普教师培训工作

  统筹制订科普课程教师培训计划,创新培训方式,注重依托科技馆和科普教育基地,精心设计培训课程。做好科普教师培训工作,强化科学普及社会责任意识,明确国家科普工作相关政策,使科技教师更好承担日常科技课程,有效推动“双减”各项工作需求。在培训工作中,构建交流平台,使学校教师理解科普场馆的理念和文化,了解不同场馆的展示内容,科普场馆工作人员了解学校的课程要求、教育目标和师生现状,取长补短,互通有无,促进共同发展。

  (三)校馆一体协同育人

  解放思想,开放办科普教育,推动学校和科技场馆、科普基地合作,坚持协同育人,持续推动科普工作增质提效。中小学校的科普课程建设需要考虑科技场馆和科普基地现有设备、师资力量、科普项目特色,优化校园科普课程。科普场馆和科普基地要积极主动和中小学校沟通,更新场馆建设,做好中小学的第二课堂阵地。科普场馆、科普基地之间要协同发展,大胆创新,优化发展,不断形成科普品牌。

  八、总结与思考

  总之,基于学生科学素养培育的中学科普教育实践,要进一步完善科普教育课程体系,结合学校实际情况,制定适合中小学生年龄特点的科普教育课程体系;建设高素质科普教育师资队伍,通过培训、引进等方式,提高科普教育教师的专业素质和教学能力;创新科普教育方法和手段,运用现代教育技术手段,丰富科普教育形式,提高学生的学习兴趣和参与度;开展丰富多彩的科普活动,组织学生参加科技讲座、科技竞赛、科技实践活动等活动,让学生在活动中感悟科学精神,提高科学素养;建立科学的科普教育评价体系,制定合理的评价标准和办法,关注学生对科普知识的理解、技能掌握和态度转变等方面,激励学生积极参与科普活动;发挥家庭和社会的协同作用,加强与家长的沟通与合作,鼓励家长参与孩子的科普教育活动,同时发挥社会资源作用,为学生提供更多的科普教育和实践机会;加大科普教育经费投入:加强科普教育经费保障,提高科普教育设施和资源的建设水平,为学生提供更好的科普教育环境。全面推进新时代中小学科普工作,实现协同育人,提高中小学生的科学素质,培养孩子们的创新精神和实践能力。

  参考文献

  [1]杜媛 周伟.“铁博开讲啦!”科普系列讲座[J].中国科技教育,2018.(04):54-55

  [2]李湘黔.科学情景剧的设计与两个示范案例[J].湖南中学物理,2019.(09):24-25

  [3]“全国科普教育基地”优秀项目案例.北京天文馆:“流动天文馆”活动[J].中国科技教育, 2018,(04):54-55

  [4]“全国科普教育基地”优秀项目案例.中国航海博物馆:“船”承,探索中国传统造船技艺[J].中国科技教育, 2015,(11):54-55

  (说明:该文发表在《湖南中学物理》2024年第4期)

  (作者/李湘黔,正高级、特级教师,湖南芙蓉教学名师,湖南省中学物理名师工作室首席名师。)

(一审:夏博 二审:邓望军 三审:蒋玉青)


相关阅读

  • 丝路科学城:感受生活新变化 喜看蓝图变盛景

  • “我们一家的五一出游计划就在家门口的大仁遗址公园完成了。”家住丝路科学城的贾先生告诉记者,大仁遗址公园的五一乐趣市集、天幕露营、创意手绘等一系列有趣的活动,让参与者
  • 润心伴成长 同心护未来

  • 6月7日下午,在市民政局的支持下,港口区民政局联合佳和社工在光坡镇山口益海小学开展“润心伴成长,同心护未来”未成年人关爱保护政策宣传活动。活动中,社工从校园欺凌的含义、
  • 第五届广东省全民科学素质大赛线上竞赛正式启动

  • 为深入贯彻落实《广东省科学技术普及条例》和《广东省全民科学素质行动规划纲要实施方案(2021-2025年)》,大力弘扬科学精神,普及科学知识,推动形成热爱科学、崇尚创新的社会氛围,
  • 中石化北化院天津科学试验基地正式试车

  • 日前,中国石油化工股份有限公司北京化工研究院天津科学试验基地正式试车,并顺利产出聚乙烯催化剂、聚丙烯催化剂。产品性能评价结果优秀,达到设计预期要求,标志着天津科学试验基

热门文章

  • 2·14 “婚育户”一次办

  • 2月14日,沈阳的张先生和五莲县的丁女士握着手中的“红本本”,脸上是抑制不住的喜悦,这一天,他们不仅成为合法夫妻,更成为“婚育户”联办业务的新人。说起这项业务,张先生夫妇高兴

最新文章

  • 基于学生科学素养培育的中小学科普教育研究

  • 中共中央、国务院《关于加强科学技术普及工作的若干意见》明确提出:“科学技术的普及程度,是国民科学文化素质的重要标志,事关经济振兴、科技进步和社会发展的全局。”教育部等
  • 江西师范大学与复旦大学签署学科发展框架协议

  • 6月11日上午,江西师范大学与复旦大学学科发展框架协议签约仪式在复旦大学邯郸校区举行。复旦大学以支持学科发展的形式,通过化学、马克思主义理论两大优势特色学科,助力江西师
  • 端午假期西藏共接待游客110.84万人次

  • 端午假期,我区旅游市场掀起一波小高潮。记者从自治区文化和旅游厅获悉,端午节三天(6月8日—6月10日)我区共接待国内外游客110.84万人次,同比增长14.19%;实现旅游总收入9.92亿元,同
  • 菏泽市:“舌尖产业”让发展“有滋有味”

  • 作为传统农业大市,山东省菏泽市发展食品加工产业具有重要意义。市委、市政府将食品加工产业确定为菏泽市重点打造的十大产业链之一,实施了重点产业“链长”负责制。2023年,菏泽