實驗室資源探究提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)范文
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國務(wù)院頒布的《全民科學(xué)素質(zhì)行動計劃綱要(2006-2010-2020年)》，將“完善基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)教育，提高學(xué)校科學(xué)教育質(zhì)量，使中小學(xué)生掌握必要和基本的科學(xué)知識與技能，體驗科學(xué)探究活動的過程與方法，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，增強創(chuàng)新意識和實踐能力”作為“未成年人科學(xué)素質(zhì)行動”任務(wù)。面對提升中小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的要求，學(xué)校教育面臨著巨大的挑戰(zhàn)。北京小學(xué)通州分校始建于2010年9月，“培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的火力少年”是學(xué)校的辦學(xué)目標(biāo)。建校五年之初，2014年學(xué)校計劃全面啟動科技創(chuàng)新教育。學(xué)校成立了以德育校長為組長、科學(xué)教師為核心成員的創(chuàng)新教育實踐活動團隊。領(lǐng)導(dǎo)和教師群策群力，一起進行了深入研討，在理論和行動上取得共識。皮亞杰的“認(rèn)知發(fā)展理論”強調(diào)，“只有兒童自己具體參與各種活動，才能獲得真正的知識，才能形成自己的假設(shè)并予以證實與否定。”科普探究活動正適應(yīng)了青少年的活潑好動、精力旺盛、富于幻想和強烈的動手動腦要求的心理特征以及對萬物的好奇、求知的欲望。由于科學(xué)探究實踐活動具有長期性、及時性、艱苦性、集體性、計劃性等特點，只有堅持下去，才能培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的科學(xué)態(tài)度，分秒必爭的時間觀念，百折不撓的非凡毅力，有理有據(jù)的分析能力，敢想敢干的創(chuàng)新精神。為此，學(xué)校計劃拓展學(xué)習(xí)空間，以探究實驗室為引領(lǐng)，開辟學(xué)生實踐體驗園、編寫校本教材、開設(shè)科普創(chuàng)新校本課程，開展豐富多彩的實踐活動，促使學(xué)生在活動中有豐富體驗，能發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、形成成果。
一、植物與生態(tài)環(huán)境探究實驗室建設(shè)
小學(xué)科學(xué)課每周不過2節(jié)，僅靠這么點時間培養(yǎng)出小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為了有效提升科學(xué)素養(yǎng)，學(xué)校結(jié)合國家課程科學(xué)課、學(xué)生的生活環(huán)境及北京市學(xué)生科技金鵬團評定項目要求選定了“植物與環(huán)境”為主打項目，建設(shè)植物與生態(tài)環(huán)境探究實驗室(以下簡稱“探究實驗室”)，引領(lǐng)學(xué)校科技教育均衡發(fā)展。
1.建設(shè)指導(dǎo)思想探究實驗室設(shè)計遵循了“滿足學(xué)生探究需求，適應(yīng)學(xué)生發(fā)展需要”的理念，突出探究的功能。在這里可以為學(xué)生提供設(shè)備器材需求、專家指導(dǎo)的需求、網(wǎng)絡(luò)資源的需求、探究伙伴的需求等，以保證學(xué)生的項目探究順利完成，發(fā)揮學(xué)校科技教育規(guī)劃中的核心引領(lǐng)作用，要讓探究活動室成為像圖書館一樣學(xué)生喜歡去又可以隨時去的地方。
2.專家指導(dǎo)資源配備在項目指導(dǎo)專家高福元老師的指導(dǎo)下，不僅為學(xué)生選購了大量標(biāo)本，常規(guī)工具外，還購置了適合學(xué)生開展探究的專業(yè)儀器設(shè)備，見表1。
3.信息交互平臺小學(xué)生的科學(xué)探究興趣往往很高，但持久力很差，分析其原因是因為缺少幫助和指導(dǎo)。為此，我們在探究實驗室建設(shè)了信息交互平臺。學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)和13個實驗室進行資源共享、探究交流，同時可以平臺答疑解惑，以促進學(xué)生完成探究。2014年7月，在通州區(qū)教委“青少年科技后備人才建設(shè)”項目的支持下，“植物與生態(tài)環(huán)境探究實驗室”正式落成。
二、多措并舉促進探究實驗室引領(lǐng)作用的發(fā)揮
1.“活力實踐園”——植物與環(huán)境探究具體化科學(xué)問題來源于學(xué)生的生活，生成于學(xué)生的體驗過程。伴隨著“探究實驗室”的建設(shè)，學(xué)校在教學(xué)樓西側(cè)開發(fā)了活力實踐園：“半畝園”，學(xué)生在這里可以親手種下種子、觀察記錄它們的生長過程，體驗收獲的喜悅；“揚帆亭”，學(xué)生們可以在這里分享自己的收獲和體會，分享活動過程中發(fā)現(xiàn)的問題，以備走進探究實驗室研究問題；“植物走廊”，學(xué)生可以在這里認(rèn)識植物。科學(xué)教師可以利用校本時間組織學(xué)生在實踐園活動。
2.校本教材——植物與環(huán)境探究課題化伴隨著探究實驗室、實踐基地建設(shè)，學(xué)校組織科學(xué)教師，對現(xiàn)行科學(xué)教材進行了拓展，結(jié)合學(xué)生身邊常見植物的生長及探究實驗室設(shè)備，編寫了《植物與生態(tài)環(huán)境探究》校本教材，內(nèi)容涉及植物的一生、植物的防蟲、植物的繁殖、植物的過冬、植物的應(yīng)用、考察活動共6個單元。可供三至六年級使用。科學(xué)教師可以選定內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生走進探究實驗室進行探究。
3.校本課程——植物與環(huán)境探究課程化為了使植物與環(huán)境探究落實，我校在三至六年級開設(shè)了植物探究校本課程，利用科學(xué)課每單元一課時的校本課程時間組織學(xué)生在科學(xué)探究實驗室進行探究。并將植物與生態(tài)環(huán)境校本課程納入學(xué)校規(guī)劃和考核項目。
4.社團建設(shè)——植物與環(huán)境項目探究項目化為了滿足那些對植物探究有著濃厚興趣學(xué)生的需求，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、深入研究問題，指導(dǎo)學(xué)生將探究項目化，學(xué)校組建了“夢想之聲”科技社團，他們在一起經(jīng)歷了選題、制定方案、觀察記錄、分析數(shù)據(jù)、撰寫論文的過程，有效提升了科學(xué)素養(yǎng)水平。
三、收獲與體會
1.學(xué)生發(fā)展在探究實驗室，學(xué)生學(xué)會了使用葉綠素檢測儀檢測植物葉子的葉綠素含量；在種植體驗園，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了很多葉子被蟲子咬傷了；在社團活動中學(xué)會了用病蟲害檢測儀分析植物的狀態(tài)。探究活動的開展點燃了學(xué)生探究植物的熱情，培養(yǎng)了科學(xué)探究的興趣。2014年10月，蔣凡等學(xué)生利用葉綠素檢測儀探究了“光照對綠蘿葉綠素影響”；張嘉玥等學(xué)生利用“植物病蟲害檢測儀”完成了“綠蘿葉子白班的研究”；學(xué)生劉笑含探究了“土豆皮去污能力的研究”。3個項目參加了通州區(qū)中小學(xué)生金鵬科技論壇、通州區(qū)青少年科技創(chuàng)新活動，分獲一等獎，并代表通州區(qū)參加了第十五屆北京市金鵬科技論壇、第三十五屆青少年科技創(chuàng)新比賽，取得了很好的成績。成績的取得說明“植物與生態(tài)環(huán)境探究”資源在發(fā)揮作用，正在促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)水平的提升。
2.教師發(fā)展在組織學(xué)生活動、校本課程實踐、社團活動指導(dǎo)過程中，教師也得到了鍛煉，特別是在使用專業(yè)儀器設(shè)備指導(dǎo)學(xué)生探究的同時，專業(yè)水平得到了提升。
3.學(xué)校發(fā)展探究實驗室的建設(shè)，為學(xué)生搭建了探究平臺，營造了發(fā)現(xiàn)問題、研究問題的氛圍，植物與環(huán)境教育已經(jīng)逐漸成為學(xué)校科技教育的品牌，有效促進了學(xué)科科技特色的發(fā)展。
四、項目實踐展望
1.學(xué)生探究(1)在全校普及“植物與環(huán)境探究”，讓探究活動走進學(xué)生家庭生活。(2)帶領(lǐng)學(xué)生走進高校實驗室，與高校合作、與大學(xué)生合作，獲取專業(yè)的支持，讓我們的學(xué)生有更好的發(fā)展。
2.學(xué)校建設(shè)(1)計劃建設(shè)學(xué)生“植物與生態(tài)環(huán)境”探究博物館，主要是在探究實驗室展示學(xué)生的探究成果。(2)與高校合作，完善探究實驗室的設(shè)備需求，增加實驗室的功能。
3.資源推廣我們計劃發(fā)揮資源共享優(yōu)勢，帶動周邊學(xué)校的學(xué)生參與科學(xué)探究活動，以提升更多學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平。以校本課程為載體帶動周邊學(xué)校教師一起研討植物與環(huán)境相關(guān)內(nèi)容的課堂教學(xué)；以種植活動為橋梁促進周邊學(xué)校學(xué)生間的交流活動開展；以科學(xué)探究實驗室為平臺，加強學(xué)校間小課題的項目合作。
作者：劉華 韓振偉 單位：北京小學(xué)通州分校
