近年来,北京市海淀区中合村学区踊跃阐明区域科技资源上风,与中邦科学院行政处分局协同联动中邦科学院京区各科研院所,开荒推行科学院课程,让学生走近科学家,亲历科学探究实习经过,教育学生的好奇心、联念力和考究欲,拓宽科学课程教学鸿沟,告终科教深度统一,正在培养“双减”中做深做实科学培养。
课程是科研院所科技资源与学校科学培养有用贯串、有机统一的重心。学区与科研院所构制展开中小学科学教练调研访道,让科学家懂得学校科学培养的课程教学景遇、学生认知秤谌和发达需求,填塞应用科研院所的科学家资源、实习室资源、大科学装备、博物馆及展厅、最新科研成绩等,整个安排研习中心、课程模块和举止枢纽。课程安排填塞敬仰中小学生认知秩序,外现学生发达重心素养恳求,遵守1-3年级、4-6年级、7-9年级差别窗段,科学安排“常识储藏预学”“院所实地研学”“校内实习擢升”等课程模块。
科学院课程旨正在助助学生懂得前沿科学常识,掌管科学探究法子,激励学生探究科学神秘的深厚风趣,指挥学生正在心中埋下科技更始的种子,巩固其科技强邦信心。比如,数学与编制科学探求院的“兴味的图形”“数字侦探”“奇瑰异怪的数学”、软件所的“体验人工智能下的聪明生存”“人工智能中的人机交互安排”“人工智能的另日”、空间中央的“揭秘空间站”“奇特微重力”“探秘微重力”等,涉及数学、物理、化学、声学、地舆、天气转折、动物学、植物学、人工智能等众个周围。
比方,化学是以差别年数学生的生存体味和认知底子为起始,归纳商量学生的科学培养近况,安排了三个学段的递进课程,蕴涵“生存中的化学”“食物中的化学”“化学创设美丽生存”等(睹外1)。面向低年级学生的“生存中的化学”,重要指点学生考核和相识身边的化学征象,激励学生对化学探究的风趣;中年级学生正在科学家指挥下探究“食物中的化学”,走进实习室懂得怎么应用食品的化学本质制制美食;高年级学生通过懂得化学所的最新科研成绩,探求化学怎么创设美丽生存。院所充裕的科技资源为学生供应基于的确情境和职分的举止体验,正在实习探究中教育学生的科学看法、科学头脑。
走进科学院所之前,学校教练构制学生预学“科学资源包”和“好奇加油站”两个原料包内里的实质,让学生开端感知院所概略、探求周围、科技前沿最新动态和科学家事迹,激励学生探究的好奇心和求知欲。
科学资源包是院所科学家为学生谨慎拣选的科普资源,蕴涵院所的根本情景、常识视频、文图原料、图书举荐和科学家故事等,是科学院课程的原料库。以力学所课程为例,科学资源包重要蕴涵:科学家的情景先容,如钱学森和郭永怀的平生原料、科学家访道的视频;科普常识图文原料和视频,如风洞是什么、飞机的构成个人、飞机最怕什么气象、形式瑰异的飞机等。正在走进力学所之前,学校教练构制学生研习和接头科学资源包的实质,懂得相干配景原料、旁观视频,学生正在预学经过中得到开端的感性认知,了解力学所的发达史乘和如今概略,懂得飞机的机合、性能等相合常识,为实地探究和研习做好常识储藏。
好奇加油站是科学家联结课程实质正在课前给学生的指挥性题目,旨正在激励学临盆生更众的奇思妙念,提出本身的思索和思疑。之后,教练通干涉卷星征采学生提出的题目,并请科学家予以有针对性的回应。
比如,正在走进古脊椎动物与昔人类探求所前,好奇加油站动员学生思索以下题目:你的祖宗是什么?你认为探求化石、恐龙等古生物对咱们当代人有什么旨趣?你了解考古学家有哪些必备的才干吗?正在古生物学周围你最念了解什么?正在这些题目的动员下,学生进一步思索,提出“恐龙与人类结果有什么干系、古生物有哪些品种、我邦考古探求处于宇宙什么秤谌”等题目。
始末填塞预学,学生带着对相干院所的开端印象和无尽好奇实地游历展厅展馆,近隔断触摸实习室和大科学装备,凝听科学家的讲座。
各院所填塞使用实物展品、智能摆设、互动装备和模子东西等,让学生置身于科学情境中,直观感知科学征象。实地游历研习有真切的举止倾向,比方力学所的举止倾向是:通过游历探求所展馆、钱学森和郭永怀办公室、风洞实习室等,懂得探求所概略、研习科学常识、感染科研气氛、研习科学家精神。正在力学所郭永怀义士墓和钱学森雕像前,学生凝听做事职员讲明他们矢志报邦的灿烂事迹;正在钱学森和郭永怀的办公室,学生近隔断旁观科学家简陋的做事境遇、质朴的生存用品和珍爱的探求手稿。正在力学所展馆,讲明员为学生先容力学所的发达史乘、探求实质、科研更始成绩和老一辈科学家事迹,学生研习“力学星空、力学阅读、常识检验、实习观摩和实习场合”五个板块的力学科普常识,游历风洞实习室,懂得风洞的性能。
为了更好地坚实研学成绩,学校教练与院所构制职员协同安排便于学生游历、研习和记实的“导学卡”,引颈学生有用举行研习探究,随时记实本身的所睹所闻所思所念,确保学有所获。比如,低年段学生正在导学卡上重要记实以下实质:力学所展馆中先容了哪些实质?你最感风趣的是什么?力学所探求的实质有哪些?请说出三位力学所科学家的名字。游历了力学所展馆、钱学森和郭永怀办公室、风洞实习室,你有什么感染?
正在游历经过中,学生亲自感染钱学森“5年归邦途,10年两弹成”的劳苦功高和郭永怀“报效祖邦、献身科研”的爱邦情怀,充认识析了科学家精神的深切内在。正在浸醉式体验中,学生自然而然地将个体理念与祖邦运道严密相连,正在心中种下了一颗科技报邦的种子。
为了让学生更深远地懂得各科研院所的最新探求成绩,科学家为差别窗段的学生开设差别中心的讲座,激励学生学科学、爱科学、用科学的热诚。比方正在植物所,科学家为初中生讲明“植物的光合影响”,先容植物的光合影响征象、根本道理、探求史乘、对人类生存的宏大旨趣,还分享探求团队的最新探求进步,讲明“光配方”正在植物工场中的运用。实质充裕的讲座助助学生懂得植物光合影响的征象、发作经过和对人类生存的要紧影响。正在互动枢纽,学生踊跃思索和插手,就本身感风趣的实质与科学家打开猛烈接头,继续发问:植物的光合影响都是靠叶子完毕的吗?叶绿素是怎么接收光能的?推动学生走近植物学、感染植物学探求的魅力,贯通科学探究的趣味。当学生身临其境,懂得到科学家匡廷云和他的前沿科技探求“植物工场”时,学生深深感染到我邦植物周围前沿科技发达的日初月异,体悟到科技前沿发达背后包含的更始聪明。
正在院所的实习室起首实习是学生最热爱的举止枢纽。每个院所都谨慎安排实习室课程,正在情境创设、职分驱动、实地探究、跨学科研习经过中激励学生实习探究的风趣,教育学生的科学头脑,使学生掌管更众的科学探求法子,成立苛谨的科学思念和立场。实习室课程重要蕴涵两品种型:一是科学实习。正在科学家指点下,学生以考核、互动、操动作主,填塞调动感官,学会统一团结,掌管实习操作方法,巩固科学探究的插手度;二是实习举止。正在科学家指点下,学生使用此前正在讲座中习得的常识展开“做中学”,如红外测温仪的无误操纵、植物考核与分类、都市热岛效应的运用等。学生正在自立探究和实习操作经过中经过常识发作的全经过,天生对常识旨趣和科学征象的真正解析。
学校教练与院所科学家协同安排实习室课程实质,蕴涵实习举止倾向、实习东西绸缪和实习经过安排等。实习经过蕴涵“情境导入、真切职分”“环绕题目接头”“起首操作推行”“点拨指挥、经过检验”“分享互换”“专家点评、总结拓展”等枢纽,旨正在指挥学生亲历科学家实习探求的全经过,学会实习探求的思念法子和操作规程。
比方正在经过工程所,1-3年级正在实习室里展开“免疫‘奥特曼’和病原体‘小怪兽’”的实习探究,让学生懂得免疫细胞与病原体的影响经过,绘制免疫细胞和病原体。4-6年级正在实习室应用紫甘蓝制制酸碱指示剂,探究花青素正在差别酸碱境遇下外示出差别颜色的本质。7-9年级正在实习室学会区别溶液的酸碱性,自制酸碱指示剂,懂得酸碱指示剂的影响和变色道理。
以7—9年级的实习室课程为例,实习举止倾向是指挥学生懂得植物的光合影响、了解叶绿素是植物光合影响中接收光能的重要物质,正在科学家指点下完毕叶绿素的提取,动员学生深远探求植物光合影响,懂得光合影响对农业临盆的要紧影响。实习课实质是对校内生物课的有益添补和深化,激励了学生深远探究的风趣。学生正在实习操作和互换分享中了然了花青素的变色道理。通过实习室课程探究,学生不但亲手操作花青素和pH试纸的实习,还深切贯通实习操作经过的科学性和苛谨性,近隔断感知科学家脚踏实地、求真务实的科研态度。学生与身边的科学家面临面互动互换,提神考核、起首操作、认的确验,探究身边的科常识题,正在“学中思”,正在“做中学”,正在一再试错中习得法子、筑构认知、擢升才略。
学生把所学的科学常识、科学思索、科学感悟带回学校,由教练指点学生使用所学常识展开进一步的科学实习、科学视察或科学考核举止,坚实和擢升院所的研习实质,酿成科学实习成绩。
比如,4-6年级学生正在力学所起首探求飞机遨游的道理后,学生回到学校探求“自制直升机”,起首拼装飞机模子并举行测试优化,进一步探究伯努利道理,懂得直升机的飞运动力。教练指点学生遵守飞机用处和机体构制对飞机举行分类,考核直升机的构制。学生应用橡皮筋直升机实习资料包(太阳能直升机)自立拼装直升机。正在这个经过中,教练实时助助学生治理实习中碰到的繁难和题目,如检验安设的模子是否支配对称,测试直升机遨游是否样子稳固等。结果,教练构制学生互换本身的直升机模子以及操作经过,总结得益与贯通,提升理性相识和学以至用的才略。
科学院课程让学生走出校门、走进科学殿堂,正在科学家身边感悟科学家精神的时间内在,正在实习室与科学家一道起首实习、探究、思索,成为做好科学培养加法、落实树德树人的要紧抓手。学区将进一步打通资源壁垒,盘活资源存量,阐明资源功效,更始人才教育形式,修筑科教统一协同育人协同体,教育更众具备科学家潜质的青少年。
(王振惠作家系北京市海淀区中合村学区处分中央主任,中邦邦民大学从属中学实习小学党总支书记,高级教练、高级校长)