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[匠心育人]杨小仁:三大关键词铸就精良科技课程 五项举措强化卓越科学园丁

文_廖迈伦

2021-12/总第309期

阅读数19

启蒙思想家、文学家、教育家郑观应曾言:“学校者,造就人才之地也,治天下之本也。”诚然,培养学生教育其愈加优秀是学校的重中之重。多年来,在学校的悉心培养下,多名学生在科技创新领域收获了满满荣誉和累累硕果,如第10届中国青少年科技创新奖的获得者杨宇恒,将未来工程师大赛全国一等奖收入囊中的刘凯源,均是其中的佼佼者。

无人生来杰出。这些优异的学生即使天生聪慧,拥有更高的学习效率,也需要通过不懈的努力汲取知识、锻炼能力,就像一棵棵吸收阳光雨露才能茁壮成长的小树苗。而在科技教育领域,卓越的科技课程和多样化的科技活动正是帮助他们快速成长的“阳光雨露”。  

1.南昌凤凰城上海外国语学校副校长杨小仁.jpg


科技课程瞄定多元、系列、立体三大关键词

“多元、系列、立体是我校打造特色科技课程的3个关键词。”谈及科技课程的设置,南昌凤凰城上海外国语学校主管科技的科学课程专家杨小仁说道。

不同于语文、数学、英语等相对专一性的科目,科技课拥有更强的综合性。在进行科技实践的过程中,或许需要学生调动数学课学习的代数知识进行计算、语文课培养的阅读及写作能力记录对研究对象的探究成果⋯⋯因此,在设置科技课程时,注重与其他学科的多元融合至关重要。同时,由于小学生年纪小,自制力相对较弱,需要用五花八门的小活动装点课堂,实现课程活动形式多元化。此外,亦不可忽视创新思维能力培养的多元化,面对不同的学生,需要采用差异化的培养方式,帮更多孩子开拓思路,创造出属于自己的创意作品。

在教育领域,教材作为最特殊的书籍,承担着更为重要的责任。为帮助学生将碎片化的知识进行有机串联,学校特别组织有丰富教学经验的多领域教师编撰了系列科技活动教材。为适应低、中、高年级学生,教师准备了适合不同年龄组学生的教材和相应的科技活动资源。

这套图文并茂的精良教材和优秀科技资源让杨小仁引以为傲,他介绍:“我们为一二年级学生准备了《玩一玩,想一想》科技校本教材和丰富有趣的科学影像作品,激发学生‘玩中思’的能力。三四年级学习《身边的科学——科学探究主题活动》,通过一个个不同的科学原理把看起来毫不相关的科学现象联系起来,培养学生探索身边科学的能力。五六年级则有《人工智能创客主题活动》,通过项目式学习,让孩子了解传感器的原理,学会编程语言,启发创新思维,甚至利用人工智能解决生活中遇到的问题。”

相比“多元”“系列”两个关键词,“立体”更关注细节,在实际教学过程中发挥着重要的指导作用。众所周知,若想得到立体的呈现,需要经历连点成线、连线成面、连面成体的过程。

类比科技课程的讲授亦是如此。首先,教师需连点成线,将生活中零散的科学现象用“一根线”串起来,延伸学习的长度,培养有广博知识的学生。例如,由贝克汉姆的香蕉球、乒乓球上旋、飞机起飞、两艘轮船在航行时不能靠太近、火车站台候车不能越过黄线等现象引入,讲述其中共同蕴含的伯努利原理。

下一步,需连线成面,带领学生从不同角度对同一事物的某个方面进行探索,开拓学习的宽度,引导学生多角度地进行观察思考。如在研究蝉的习性时,除食性等常见关注点,注重探索一些少见的方向,如为什么有的蝉鸣叫有的不鸣叫?并在观察的过程中让学生自主发现问题,探索背后的答案。

最后,实现连面成体。选择一个研究对象作为主体进行深入研究,加强学习的深度。“在课堂上,以水杯为研究主体。早期大多水杯没有盖子,为解决卫生问题添加了杯盖,后来又根据不同人群的需求增加了保温、茶滤等功能,甚至智能化提醒饮水功能。这些功能背后,其实蕴藏着许多科学原理。通过讲述事物的发展进程能加深学生对创新的理解,引导大家关注新鲜事物的发展,培养创新思维,进一步将科学灵感转化为创新作品。”杨小仁谈道。


动手体验,创新转化,打造优质科技教育

除科技课程外,科技活动在科技教育中也占据举足轻重的地位。“碳达峰”“碳中和”目标的提出让“碳排放”变身今年的“热词”,环境保护也再一次成为公众关注的重点话题。结合环保重点,学校开展了“变废为宝”主题活动,并为每个班级设计了一个小主题,包括废旧纸盒华丽大变身、创意纸杯欢乐多、塑料瓶子美起来、newspaper秀⋯⋯让学生在锻炼动手能力的同时,认识到环保的重要性。

古诗有云:“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。为加强学生对科技的理解,学校积极推进“馆校结合”。借助紧邻江西省科技馆的天然优势,组织学生到科技馆进行参观体验活动。“但我们并非让学生仅停留在参观本身,或是像体验运动器械般进行游玩,”杨小仁说,“而是致力于将科技馆的展品课程化,让学生带着与展品原理相对应的读本,在馆中进行知识+体验对照式学习,回校后再由教师讲述相关原理与现象,进一步夯实学生对展品及其背后科学内涵的理解。”

精良的科技课程和科技活动是科技教育的重要组成部分,但随着时代的发展,打造优势科技教育还有不少新途径,创建科技工作室正是其中之一。怀揣着对青少年科技创新的热爱,众多来自不同学校的语文、数学、科技等多领域教师加入了“杨小仁工作室”。不同学科教师的加入打破了仅有单一学科教师的局限性。同时,拥有差异化学科特性的教师共同探讨时,往往会碰撞出奇妙的火花,对化解思路上的桎梏也有意想不到的奇特效果。

优秀教师的支持为工作室的“软件”增色不少,而其硬件设施也不遑多让,充满童趣的“蚂蚁城堡”供大家观察研究,炫酷的激光雕刻机能帮学生将自己的灵感转化成实物作品,精密的传感器和金属板能实现孩子们制作简易小机器人的愿望⋯⋯


强化科技辅导员能力,为学生成才保驾护航

丰富多彩的特色科技教育不断浇灌着“小树苗”,不知不觉间,学生出现了令人欣喜的变化。其中令杨小仁印象最为深刻的,是未来工程师大赛全国一等奖获得者刘凯源,他的变化可谓是“脱胎换骨”。

伴着回忆,杨小仁讲到:“曾经,刘凯源是一个十分胆小的孩子,学习成绩也在中下游徘徊。但经过一段时间的科技实践,发现他经常有一些奇思妙想,我对他的想法予以肯定。慢慢地,他变得越来越自信,性格也从内向变得外向许多,学习成绩也实现了大幅提升。”

像刘凯源这样在科技实践中获益的孩子不在少数,也许是成绩的提升或是性格的开朗,也可能是专注度、阅读能力或交流能力的增强。在科技教育的洗礼下,不少学生从一知半解的懵懂孩童成长为荣誉加身的杰出少年。

学生的成长离不开背后默默耕耘的科技辅导员。在杨小仁看来,推进科技教育,必须重视科技辅导员的培养工作。对此,他建议:第一,学校应重视人才选择,挑选具备一定科学素养、勇于挑战自我、爱好科技的教师。第二,需提高科技辅导员的待遇,让其在评优中能与主科教师公平竞争,避免要求他们作出成绩,却不能享受成果的畸形现象。第三,创造良好的发展条件,购置优秀书籍武装他们的头脑,激发创新灵感。第四,搭建科技活动平台,利用当地科技馆、博物馆、生态园、研究所等资源,创造活动机会,提升科技辅导员的实践能力。第五,鼓励参与科技活动及竞赛,给予他们资金、时间上的支持,对于一些超出能力范畴的竞赛活动,外聘专家进行指导,提升科技辅导员业务水平。

在注重科技辅导员的培养工作之余,杨小仁对准备开展科技教育的学校分享了自己的理念“先做后想,边做边想,边做边学,知行合一”,向其他优秀的学校学习,甚至跨学科、跨领域汲取灵感。未来,希望更多的兄弟学校共同开展科技教育,让越来越多的学生在科技教育的浇灌下茁壮成长,激发科学灵感,收获累累硕果。

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杨小仁指导学生进行动手实践


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