■邢臺市郭守敬小學 張萬富

縱觀元代科學家郭守敬的一生，留給后人的絕不僅僅是卓著的科技成就，更重要的是守敬精神，即服務國家、執(zhí)著敬業(yè)、精益求精、開拓創(chuàng)新、躬行實踐的科學家精神。

郭守敬小學秉承郭守敬精神，在“守正創(chuàng)新，敬天愛人”辦學理念的引領下，建立起了雙向交流與合作學習的新型師生關系。課堂上，學生敢說、敢想、敢做，情緒高漲，思維活躍，極大促進了學生創(chuàng)新意識和科學精神的培養(yǎng)。

科技教育課程體系構建

郭守敬小學在“守正創(chuàng)新，敬天愛人”辦學理念的引領下，從課程體系到教學方法、教學手段進行了系列化整體改革，建立起了以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力為主的校本課程體系。學校依據(jù)“國家課程校本化，校本課程特色化”的思路，在開足開好國家、省級課程的基礎上，自主開發(fā)了科學探究、機器人、創(chuàng)意編程、數(shù)學折紙等33門校本課程，形成了“1+3·N”新型課程體系。其中，“1”指“守正創(chuàng)新，敬天愛人”的核心理念，“3”指人文、科技、融合三大課程領域，“N”指在三大課程領域內(nèi)開設的不同課程種類。例如，在實施科學探究這一校本課程時，學校并未局限于一周一次課，而是把項目做大，超越40 分鐘的范圍，擴展到微機課、數(shù)學課，甚至語文課的范疇。豐富的科技創(chuàng)新活動，吸引著學生投身其間，通過實踐活動提高學生的動手能力和創(chuàng)新創(chuàng)造技能及科學素養(yǎng)。

在實踐中培養(yǎng)科學家精神

郭守敬小學著力培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和科學精神，對科技類校本課程學習方法進行了深度探究和變革，最終確定為從實踐、研究、改進、整合、競賽五個方面引導學生全身心參與科技活動，讓學生體會到科學就在身邊，像科學家一樣用嚴謹?shù)目茖W方法、創(chuàng)新的精神研究問題。

一是在實踐中激發(fā)好奇心?；谛W生的身心發(fā)育特點，實踐學習對于小學生來說非常重要?！缎W科學課程標準》提出，科學課的核心就是激發(fā)和保護學生的好奇心，學生的好奇心和求知欲的激發(fā)不是依靠空洞的說教，而是需要借助形象直觀的科學實踐活動。比如，在學習《萬花筒》這一課時，學生先通過玩一面鏡子，發(fā)現(xiàn)平面的鏡子可以照出自己的像，再玩兩面鏡子、最后把三面鏡子按一定角度固定起來，就可以看到無數(shù)個小花朵。在這一系列的實踐活動中，每個人都能親身體驗、親自探究、找尋規(guī)律，獲得成就感。

學生每完成一次實踐活動，他對世間萬物的好奇心就強化一次，通過《科學探究》課程中近50多個趣味各異的實踐活動，不僅能夠有效激發(fā)學生的好奇心，而且可以維持其好奇心的持久度。

二是在研究中總結(jié)方法。《科技創(chuàng)新研究》課程讓學生在活動中像科學家一樣進行研究，并總結(jié)科學研究方法。在研究項目選題方面，學校一直提倡貼近學生生活實際，從學生的身邊小事發(fā)現(xiàn)問題。

校園里有幾棵桑樹，每到四月份養(yǎng)蠶的季節(jié)，低處的桑葉總被學生采摘得干干凈凈，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)學生養(yǎng)蠶只是出于好玩，為樂趣而養(yǎng)蠶，缺乏科學研究的意識。于是，學校就把四年級語文《春蠶》和三年級科學《動物的生命周期》等內(nèi)容進行整合，在全校開展“春蠶研究”活動，六年級學生楊楚焓在教師的指導下完成了《蠶寶寶生長過程實驗研究》，該研究榮獲了河北省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎。通過觀察研究，學生知道了蠶的生命周期、食性、身體構造，明白了“作繭自縛”“春蠶到死絲方盡”語句的來源和真正的含義。通過“春蠶研究”等活動，大多數(shù)學生喜歡上了科學和研究，并表示會一直探索下去，通過自己的不懈努力爭取早日成為一名小科學家。

在課題研究過程中，要求學生注意觀察細節(jié)，反復驗證，力求準確。比如二年級學生柴正陽就《新結(jié)玉米脫水量占玉米總重量比例》這一問題，進行了長達一個月的研究。他在研究中緊緊抓住前后幾次陰雨天氣對玉米重量的影響不一這一細節(jié)，并進行了詳細記錄。正是這一偶然現(xiàn)象引起了評委專家的注意，給予學生高度評價，榮獲河北省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎、全國三等獎的好成績。

經(jīng)過幾次完整的課題研究活動，從調(diào)查項目背景到研究過程、再到總結(jié)創(chuàng)新點及社會效益，最終完善課題，學生收獲頗多，已逐步體會到科學就在身邊，學會了像科學家一樣用嚴謹?shù)目茖W方法進行研究性學習。

三是在改進中優(yōu)化創(chuàng)意。好的創(chuàng)意不是憑空想象出來的，而是在不斷改進中優(yōu)化出來的。創(chuàng)意的靈感來源于改進中的深度思考，好的創(chuàng)意是邊改進邊思考的結(jié)果。

常規(guī)科技活動中的《意面之塔》，就是在時間有限、材料有限的壓力條件下，學生以團隊的形式，齊心協(xié)力完成一個看似十分簡單，但結(jié)果卻出人意料的結(jié)構挑戰(zhàn)任務。通過欣賞國內(nèi)外知名建筑，啟發(fā)學生思考和探索如何提高建筑結(jié)構穩(wěn)定性，再充分發(fā)揮創(chuàng)意能力，動手搭建不同形狀的立體結(jié)構，最后通過不斷嘗試優(yōu)化創(chuàng)意，從而設計和搭建出理想中的“摩天大樓”。

整個活動中學生不斷思考、不斷改進，及時改善方案，與其他人交流配合，這些能力的培養(yǎng)和鍛煉，更是整個挑戰(zhàn)的魅力所在。通過比賽的方式可以進一步激發(fā)學生追求更高、更穩(wěn)固的結(jié)構設計，提升學生的空間想象能力及結(jié)構設計能力。

四是在整合中深度學習。學科整合不是機械的拼湊，而是有機的嫁接。學科整合是為了更好地培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力，將跨學科的內(nèi)容、高級思維能力發(fā)展與真實生活環(huán)境聯(lián)系起來。學校的《科幻畫》課程是國家課程《科學》與《美術》相整合的一門校本課程。在教授學生基本繪畫技能的基礎上，把符合科學常識的幻想創(chuàng)意作為重點，逐步探索出科幻畫創(chuàng)作“三部曲”“天馬行空想創(chuàng)意”“小心求證找依據(jù)”“百折不撓勤修改”。

在“天馬行空想創(chuàng)意”的選題過程中，學生從生活、能源、環(huán)境等方面發(fā)揮想象力確定了不少有創(chuàng)意的主題。比如，《多功能奶牛飼料》就是由在科學課上了解到的知識“蠶吃了不同種類的飼料，可以吐出顏色各異的蠶絲來”受到啟發(fā)，猜想如果有這樣一種奶牛飼料該多好，奶牛吃什么口味的飼料，就可以擠出什么口味的牛奶，既省去了人工添加的麻煩，也防止不法商人違規(guī)添加試劑。還有《能源轉(zhuǎn)換器》《霧霾收集器》都是由太陽能電池板收集陽光再轉(zhuǎn)換成電能想到的。學生經(jīng)過多次訓練與實踐，科學想象力、創(chuàng)新意識和探究性學習的能力都有顯著提高。