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科学教育实践导向的课程开发与创新
刊发日期:2025-07-22 阅读次数: 作者:  语音阅读:

□ 太原市迎泽区小五台小学校 孙金香


《义务教育科学课程标准(2022年版)》明确提出强化课程实践性与综合性,倡导通过实践育人发展核心素养。科学课程作为“体现科学本质的综合性基础课程”,需以实践为纽带连接知识、能力与价值观培养。本文结合教学案例,探讨实践导向课程的开发路径与创新策略。

一、项目实践导向课程的核心价值 

1.激活科学思维

建构主义学习理论强调,学习者通过与环境的互动来构建知识。项目实践导向课程正是将这一理论落地,通过项目实践将抽象知识转化为具象体验。例如在《在汾河为鸟儿安家》项目中,学生通过走出课堂,开展户外寻访、分析动物栖息地与环境的关联,理解“生物生存依赖非生物”的核心概念。在这个过程中,学生不再是被动接受“生物生存依赖非生物”这一概念,而是通过自己的观察、分析和思考,主动构建起对该核心概念的理解,有效激活了科学思维。

2.培育创新能力 

杜威的“做中学”理论指出,学生在实践操作中能更好地学习和成长。在《建造校园微景观》项目中,学生经历“设计→寻土→种植→优化”全流程,在实践过程中不断试错迭代方案。比如,在搭建立体菜园时,学生发现初始设计的层高不利于植物生长,于是通过多次尝试和调整,最终确定了合适的层高。在这个过程中,学生的工程思维得到了充分发展,创新能力也在不断解决实际问题中得以提升。

3.厚植科学情怀

情感教育理论认为,情感体验能够促进学生对知识的理解和内化。在《建造校园微景观》项目学习实施过程中,在研究土壤的过程“厚土情怀”的培育贯穿始终。学生采集、分析本土土壤,在劳动中建立对自然的敬畏(如记录:“太原黏土保水性是沙质土的3倍”)等数据,对土壤有了更具体更深入的了解,从而建立起对自然的敬畏之情,厚植了科学情怀。

二、实践导向课程开发的策略

(一)结合生活实际:陶行知提出“生活即教育”,科学教育应将科学知识与日常生活紧密结合,设计贴近学生生活的教学内容和实践活动,引导学生观察、思考和动手实践。

例如在教学《动物的庇护所》一课时,本课将对这种联系的学习聚焦在学生熟知的动物与它们生活的家(庇护所)。课前组织学生设计调查记录表,到户外寻访动物的家,课堂交流发现,理解动物把家安在那里与该地的温度、水源、食物来源等情况有关。之后通过给鸟儿设计窝及搭窝(包括创建窝边的环境),体验鸟巢及周围的环境是怎样满足鸟儿的需求的。

(二)引入探究学习:探究学习模式基于科学探究的基本过程,通过大胆假设、小心求证的方式,学生可以在实践中验证自己的猜想,从而培养他们的创新思维和解决问题的能力。

在教学《认识土壤》一课时,我们开展项目式学习——《建造校园微景观,培育厚土大情怀》其中我们主要设计了三个实践环节。

环节1:秀一秀景观小样

鼓励学生可以采用画一画或捏一捏、拼一拼等方法,展示自己的设计。这一环节充分发挥学生的想象力和创造力,让学生初步表达自己对校园微景观的构想,为后续实践活动奠定基础。同时,学生在展示过程中,还能相互交流学习,拓宽思维。

环节2:寻访土壤

(1)寻找土壤

学生在“寻”土壤的实践过程中,利用多种感官,观察哪里有土壤,以直观的方法了解土壤在自然界的状态,触摸感受不同的土壤。通过亲身体验,学生对土壤有了更直观的认识,激发了对土壤进一步研究的兴趣。

(2)采集土壤

以制作土壤样本和标签的知识作为实践活动支架。

学生在采集土壤、制作土样的过程中,亲身感受到土壤遍布各处,不同类型的厚土满足了不同植物的生长需求。在这个过程中,学生不仅掌握了采集和制作土壤样本的技能,还培养了严谨的科学态度。

(3)分析土壤。

学生们在采集、制作了土样之后交流分析如何用多种实验方法比较、记录沙质壤、黏质土和壤土的不同,整个活动融合语文、数学、美术等学科学习到的技能,用语言、绘图、分析图表等多种方式进行表达和记录。通过跨学科的实践活动,学生的综合能力得到了全面提升,同时也深化了对土壤知识的理解和掌握。

环节3:建造景观

(1)填土种植

此项活动任务需要分三步进行,第一步:预估用土量;第二步:寻找土源;第三步:运输、填土。在一系列的劳动中,体验到了劳动的乐趣。

(2)分组管理

学生以小组为单位,完成分组管理。

(3)展示交流

在这个环节中,学生展示交流的形式多种多样,图片、小视频、图文结合的形式,甚至可以把土壤带到课堂上,一边展示样本一边进行讲解。

(三)加强跨学科整合:把不同学科知识融入实践活动中,培养学生的综合素养。

例如在执教五年级下册STEM《建造立体小菜园》时,我们开展项目式学习——《搭建立体小菜园》,开展了跨年级、跨学科的学习探究活动,其中我们主要从以下几个方面开展教学。

1.利用课外资源,促进家校合作。

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我们经历了以下探究过程:通过种植、观察、记录与探究,在种植实践中认识植物的生长过程以及植物各部分的形态与功能。能用图画、文字、数据记录植物的生长过程,提高合作探究能力。

为了落实教学目标开展了多种支持性活动:查找资料;阅读课本,查阅网络,推荐种植注意事项;家庭种植与学校种植相结合;校内外微信群交流,解决学生种植过程中遇到的问题。

2.加强跨学科整合,加强与其他学科的整合,将不同学科知识融入实践活动中,培养综合素养。

我们在五年级开展搭建立体小菜园活动。

在前期调查研究的基础上,集思广益,将小组同学的想法汇集建构为设计图。此环节融入了数学计算、测量的知识与技能。

(1)丈量尺寸

根据一层花坛的大小确定立体菜园支架的尺寸。

(2)做好准备

学生根据设计方案准备搭建立体小菜园的材料,并按需分组(搭建组、材料组、捆绑组、运送组、医疗组等),明确小组职责。

(3)合作搭建

对照设计图纸,一边搭建制作,一边在图纸上用彩笔标注好真实搭建时的方案,并在旁边备注修改的内容及理由,进行有效的改进调整。

(4)配土播种、浇水施肥、摆放花盆(三年级实施)

这样既调动了学生的各种能力——测量计算、合理规划等,又将科学、数学、技术工程与工程设计与物化等领域的知识进行了融合。

三、实践导向课程的评价体系构建

科学合理的评价体系是实践导向课程持续优化的关键。在实践课程中我们采用多元化评价体系。一方面,采用过程性评价,关注学生在项目实践中的参与度、合作能力、问题解决能力等。例如在《建造校园微景观》项目中,教师通过观察学生在设计讨论、材料采集、种植维护等环节的表现,记录学生的成长轨迹。另一方面,引入学生自评、互评机制,让学生从不同角度反思自身表现,如在土壤研究项目中,学生可互相评价分析土壤实验的准确性和创新性,促进学生自我认知与共同进步。此外,还可将成果展示纳入评价范畴,如学生制作的土壤样本、绘制的微景观设计图等,通过展览、汇报等形式,展示学生的实践成果,增强学生的成就感与自信心。

四、结论与展望

实践导向的课程开发与创新是科学教育发展的必然趋势。未来,随着教育理念的不断更新和技术的不断进步,我们将致力于培养学生的科学素养、创新能力和解决问题的能力,为他们的未来发展奠定坚实的基础。同时,我们也关注课程实施过程中的挑战和问题,并积极寻求解决方案,以推动科学教育的持续发展和进步。