2023年5月，教育部等18部門印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》，為我們開展中小學(xué)科學(xué)教育提供了重要政策依據(jù)和實(shí)踐路徑。

作為教育工作者，我們要緊跟時代步伐，積極投身科學(xué)教育，努力發(fā)揮實(shí)踐育人優(yōu)勢，為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展培養(yǎng)一批又一批具備科學(xué)素養(yǎng)的高素質(zhì)人才。

一、實(shí)踐育人的教育價值

（一）能夠幫助學(xué)生將抽象的科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為具體的操作和體驗

學(xué)生通過動手實(shí)踐和實(shí)際觀察，將理論知識與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，不僅加深了對科學(xué)原理的理解，還提升了他們的動手能力和科學(xué)探究精神。例如，在水火箭制作中，學(xué)生首先需要理解牛頓第三定律。當(dāng)學(xué)生在塑料瓶中充入水并增加氣壓時，他們會觀察到，當(dāng)氣壓達(dá)到一定程度時，水會通過瓶口噴出，火箭因此也會被推向空中。這生動地展示了作用力與反作用力的關(guān)系。學(xué)生在制作水火箭時需要調(diào)整水量和氣壓，這個過程使他們能夠直接探索流體動力學(xué)的基本原理。不同的水量和氣壓會對火箭的飛行高度和穩(wěn)定性產(chǎn)生顯著影響，這促使學(xué)生在實(shí)驗中思考和分析這些變量的作用。尾翼的形狀和位置直接影響到火箭的飛行穩(wěn)定性，不斷調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計的過程能夠幫助學(xué)生理解空氣動力學(xué)中的穩(wěn)定性和氣流控制問題。

（二）實(shí)踐能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自我探索的動力

實(shí)踐活動不僅僅是知識的傳授，更是一種學(xué)習(xí)過程中的積極體驗，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，使他們更愿意深入學(xué)習(xí)和探索科學(xué)領(lǐng)域。例如，開展“創(chuàng)建微型生態(tài)系統(tǒng)”實(shí)踐活動，讓學(xué)生設(shè)計并構(gòu)建一個封閉的生態(tài)瓶——通過觀察生物在微型生態(tài)系統(tǒng)中的互動，學(xué)生不僅能夠看到生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡，還能夠親自體驗生物之間的相互作用，如光合作用和食物鏈的運(yùn)作。在維護(hù)和監(jiān)測生態(tài)瓶的過程中，學(xué)生探索如何調(diào)整光照、溫度或水質(zhì)，以維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。這種真實(shí)的觀察經(jīng)歷激發(fā)了學(xué)生對生物學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探索欲，促使他們主動提出問題，并尋找答案，從而加深對生態(tài)學(xué)原理的理解。

（三）實(shí)踐有助于學(xué)生發(fā)展實(shí)際操作和解決問題的能力

通過參與科學(xué)實(shí)驗、技術(shù)項目設(shè)計、工程制作等實(shí)踐活動，學(xué)生可以鍛煉動手能力和邏輯思維能力。例如，開展“制作天然指示劑”實(shí)踐活動，讓學(xué)生煮沸紫甘藍(lán)提取花青素，測試各種溶液，如醋、檸檬水、礦泉水、蘇打水、鹽水、肥皂水、洗潔精等，以確定酸堿性?；顒又袑W(xué)生需要準(zhǔn)確操作，確保提取液的濃度適中，并根據(jù)顏色變化判斷溶液的酸堿性。這一系列操作步驟鍛煉了他們的實(shí)驗操作技能，包括溶液的配制、顏色觀察以及數(shù)據(jù)記錄。通過動手實(shí)踐，學(xué)生不僅增強(qiáng)了對化學(xué)原理的理解，還提升了獨(dú)立思考和解決問題的能力。

（四）實(shí)踐有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)精神

通過開展科學(xué)探究和實(shí)驗設(shè)計，學(xué)生可以探索多樣的方法和解決方案，從而培養(yǎng)創(chuàng)造力和實(shí)驗性思維能力。例如，開展“彩虹玻璃”實(shí)踐活動，學(xué)生準(zhǔn)備透明玻璃杯、水、少量食用油和幾滴食用色素，將水倒入玻璃杯中，然后在水面上輕輕地倒入少量食用油。接著，將不同顏色的食用色素滴入水中，觀察顏色在水和油的界面上如何分層。當(dāng)光線穿過這個多層液體系統(tǒng)時，光的反射和折射效果使得顏色分布變得更加豐富多彩。學(xué)生可以使用手電筒或手機(jī)的閃光燈從不同角度照射，觀察彩虹般的光斑和色彩變化。通過親身體驗和實(shí)際操作的直接反饋，學(xué)生的實(shí)驗精神得以強(qiáng)化，更愿意接受新事物，勇于探索未知領(lǐng)域。

二、通過實(shí)踐活動加強(qiáng)科學(xué)教育的實(shí)施策略

（一）參與實(shí)驗，激發(fā)好奇心

通過親自動手進(jìn)行實(shí)驗，學(xué)生能夠直接觀察現(xiàn)象、操作儀器、收集數(shù)據(jù)，并從中得出結(jié)論。這種實(shí)踐操作不僅能提高學(xué)生的操作技能，還能幫助他們建立起對實(shí)驗過程中各種因素影響的直觀認(rèn)識。例如，DNA的提取實(shí)驗，學(xué)生需要準(zhǔn)備一些簡單的材料：新鮮草莓、洗滌劑、食鹽、冷水、酒精和一些基本的實(shí)驗工具如試管、攪拌棒等。實(shí)驗開始時，每個學(xué)生或小組將草莓放入試管中，并加入適量的洗滌劑和食鹽，然后充分?jǐn)嚢枋共葺?xì)胞破裂釋放出DNA。之后加入冷水，靜置幾分鐘，讓DNA從細(xì)胞中分離出來。接著，慢慢倒入酒精，可以看到液體分層，而DNA則在分層之間形成白色絮狀物。使用攪拌棒輕輕挑起這些絮狀物，將其轉(zhuǎn)移到另一個盛有清水的試管中，DNA會在水中重新分散開來。這個實(shí)驗不僅讓學(xué)生理解了DNA的基本屬性和從生物材料中提取的方法，還激發(fā)了他們對遺傳學(xué)的興趣。

（二）科學(xué)探究與調(diào)研，激發(fā)探索精神

通過選擇感興趣的主題進(jìn)行學(xué)習(xí)探究，如地方生態(tài)環(huán)境變化、物種多樣性、水質(zhì)監(jiān)測等，學(xué)生可以深入探索這些問題背后的科學(xué)原理和社會意義。例如，“社區(qū)噪聲污染調(diào)查”實(shí)踐活動中，學(xué)生可選擇一個社區(qū)作為調(diào)查對象，使用噪聲測量儀在不同時間段和地點(diǎn)記錄環(huán)境噪聲水平。通過收集數(shù)據(jù)，學(xué)生能夠計算不同地點(diǎn)和時間的噪音平均值，繪制出噪聲污染的空間和時間分布圖，并使用統(tǒng)計方法對噪音水平進(jìn)行比較，識別噪聲源和高污染區(qū)域。在調(diào)查報告中，學(xué)生可以提出調(diào)整交通流量、增加綠化帶或設(shè)置噪聲屏障等改善社區(qū)噪聲污染的建議。這激發(fā)了學(xué)生對科學(xué)探究的持續(xù)熱情。

（三）科學(xué)觀察和數(shù)據(jù)記錄，深入理解科學(xué)原理

科學(xué)觀察讓學(xué)生從直接感知開始，通過親身實(shí)踐和深入觀察，探索科學(xué)奧秘。例如，學(xué)生可以通過觀察天文現(xiàn)象，記錄月相變化、行星運(yùn)動以及流星雨等天文事件。這種觀察不僅能讓學(xué)生感受宇宙的神秘和無限可能，還能夠啟發(fā)他們對天文學(xué)的興趣，促進(jìn)對科學(xué)知識的深入探索。在觀察植物生長過程中，學(xué)生可以記錄種子發(fā)芽、幼苗生長、開花、結(jié)果的過程，通過詳細(xì)觀察和記錄不同環(huán)境因素對植物生長的影響，有助于深化對植物生長規(guī)律的理解。學(xué)生通過清晰地描述和準(zhǔn)確的數(shù)值記錄，可以培養(yǎng)科學(xué)的研究方法和實(shí)驗設(shè)計能力。

（四）科學(xué)研學(xué)和實(shí)地考察，拓展學(xué)科視野

參觀科技館、研究所或?qū)嶒炇沂菍W(xué)生接觸科學(xué)研究前沿和技術(shù)應(yīng)用的重要途徑。在科技館，學(xué)生可以通過豐富的展品和互動實(shí)驗，了解科學(xué)的發(fā)展歷程、重要發(fā)現(xiàn)和技術(shù)革新，激發(fā)他們對科學(xué)知識和探索的興趣。在研究所或?qū)嶒炇业膮⒂^中，學(xué)生能夠親身見證科學(xué)家正在進(jìn)行的實(shí)驗和研究項目，觀察先進(jìn)的實(shí)驗設(shè)備和技術(shù)手段，深入了解科學(xué)研究的實(shí)際操作和技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀，直觀感受科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和創(chuàng)新性，了解科學(xué)家如何通過實(shí)驗驗證假設(shè)、分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。這種體驗不僅可以拓展學(xué)生的學(xué)科視野，還激發(fā)了他們對將來從事科學(xué)研究或工程技術(shù)工作的動力。

（五）科學(xué)討論和辯論，培養(yǎng)批判性思維

學(xué)生可以選擇涉及物理、化學(xué)、生物等各個科學(xué)領(lǐng)域的話題進(jìn)行深入探討，如氣候變化的影響、基因編輯技術(shù)的倫理問題或人工智能的發(fā)展方向等。通過研讀相關(guān)文獻(xiàn)資料、理解專家觀點(diǎn)和數(shù)據(jù)，學(xué)生不僅能加深對科學(xué)問題本質(zhì)的理解，還能培養(yǎng)獲取和分析信息的能力。在辯論的過程中，學(xué)生需要分析論點(diǎn)的邏輯關(guān)系，提出合理的論據(jù)，提升批判性思維能力，這使他們能夠在面對科學(xué)技術(shù)發(fā)展時，綜合考慮其潛在的社會影響和倫理問題，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和社會責(zé)任感。

（六）科學(xué)文獻(xiàn)閱讀和綜述撰寫，培養(yǎng)學(xué)術(shù)洞察力

科學(xué)文獻(xiàn)閱讀是學(xué)生掌握科學(xué)知識和了解最新科技進(jìn)展的重要途徑。例如，“抗生素耐藥性的研究進(jìn)展”，學(xué)生選擇與抗生素耐藥機(jī)制、使用規(guī)范、耐藥菌株的流行趨勢以及新型治療策略等相關(guān)的科學(xué)文獻(xiàn)，進(jìn)行系統(tǒng)閱讀和分析。在綜述撰寫階段，學(xué)生需要整合所閱讀的文獻(xiàn)，形成對抗生素耐藥性研究的全面理解，并清晰地組織文章結(jié)構(gòu)，包括引言、方法、結(jié)果、討論和結(jié)論部分，確保綜述內(nèi)容的全面性和系統(tǒng)性。通過撰寫綜述文章，學(xué)生不僅能夠綜合他人的研究成果，還能夠開拓新的研究問題并探索未來的研究方向，初步培養(yǎng)批判性思維和學(xué)術(shù)洞察力。

（七）科學(xué)展示和演示，提升科學(xué)溝通能力

通過設(shè)計和展示科學(xué)模型，學(xué)生能夠?qū)⒊橄蟮目茖W(xué)理論轉(zhuǎn)化為具體的形象展示。例如制作地球的地殼構(gòu)造模型、太陽系的天文模型或分子結(jié)構(gòu)的立體模型時，學(xué)生通過設(shè)計和制作展板，用清晰簡潔的語言和圖表展示科學(xué)項目和實(shí)驗數(shù)據(jù)，不僅鍛煉了學(xué)術(shù)寫作和圖表設(shè)計能力，還培養(yǎng)了組織信息和表達(dá)觀點(diǎn)的能力，從而能夠?qū)?fù)雜的科學(xué)研究成果以易于理解的方式呈現(xiàn)給觀眾。學(xué)生進(jìn)行科學(xué)演示，展示在實(shí)驗設(shè)計和數(shù)據(jù)處理方面的技能，不僅要求他們能精準(zhǔn)操作實(shí)驗設(shè)備，還需要能夠清晰地解釋實(shí)驗?zāi)康?、操作步驟和觀察到的現(xiàn)象，從而提升語言表達(dá)和科學(xué)溝通能力。

（八）科學(xué)競賽和獎勵，提高學(xué)術(shù)成就

科學(xué)競賽為學(xué)生提供了展示才智和挑戰(zhàn)自我能力的機(jī)會。參與科學(xué)競賽不僅是運(yùn)用知識和實(shí)踐的過程，更是對學(xué)術(shù)能力和創(chuàng)造力的深度考驗。學(xué)生可以參加物理、化學(xué)、生物、人工智能、編程、機(jī)器人等競賽，通過實(shí)驗設(shè)計、數(shù)據(jù)收集和結(jié)果分析，全面展示他們在科學(xué)研究中的成果和探索。設(shè)立科學(xué)競賽的獎勵機(jī)制能夠有效激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和積極性，促進(jìn)他們持續(xù)深入探索和發(fā)展。許多科學(xué)競賽項目要求學(xué)生組成團(tuán)隊，在團(tuán)隊合作中，學(xué)生學(xué)會了如何有效溝通、協(xié)調(diào)分工、集思廣益、共同達(dá)成目標(biāo)。此外，比賽還為學(xué)生提供了與各地優(yōu)秀青少年交流的機(jī)會，擴(kuò)展了他們的知識視野和社交層面，激發(fā)了深入探尋科學(xué)知識的熱情。

（責(zé) 編 佳 琪）