图为学生利用废弃纸箱及传感器制作可以智能调控环境参数的智慧大棚模型。 (作者供图) |
校长论坛
“科学就是关于客观世界的一切”,这一理念来自于河北省秦皇岛市海港区东港镇第二小学2017年参与的“十三五”国家重点课题——“少年儿童科学素养的研究与实践”。作为农村小学,我们的客观世界就是所置身的农村,如何将这一大环境与科学教育、科学素养培养结合在一起,是我们探索和实践的主要方向。
对于3年级以下的小学生来说,来自自然世界的“生命和生长”是科学教育所强调的主要内容。因此,围绕“生命和生长”,我校确定了两个主题——“芦丁鸡”和“智慧种植”。
农村和农业,为我们这所农村小学的科学教育提供了独有的场景和载体——劳动。在探索实践中,我们把劳动分为两个阶段,传统劳动和“新劳动”即科技赋能劳动,并融合了4-6年级科学课标部分要求。
例如,在“芦丁鸡”课程设置中,学生们从小鸡孵化开始,了解孵化过程和生长环境的设置,观察记录鸡蛋每天的变化,直到小鸡破壳而出。在此过程中,学生们感受了新生命诞生的神奇和喜悦。1-6年级学生都可以体验这项课程,4年级以上的学生更是可以参与芦丁鸡“智能生长屋”的设计与搭建,亲身体会到数字化、智能化技术应用于农业的方方面面。
在“智慧种植”课程设置中,学生们将从育种开始,了解和观察一粒种子经过胚胎孕育、出芽、破土,然后定植、移栽,直到布置智慧种植环境的过程,课程同样涵盖了所有年级。在了解植物生长过程和环境需求基础上,4年级以上学生将体验传感器、数据采集、数据分析、自动控制、人工智能等技术在农业种植中的应用。
两个案例的课程设置,均将科学素养的培养体现在“能力培养”上,这一理念仍然来自于“少年儿童科学素养的研究与实践”课题的要求,将科学素养的培养与评估聚焦于“五种能力的培养”,即观察记录能力、探究学习能力、动手实践能力、归纳总结能力和演讲报告能力。如观察记录能力,在课题研究中强调这是科学素养最基础和核心的能力,要学生实事求是地记录下来所观察到的变化,在课程设计中注重把握记录的节点和记录方式,以达到科学素养的培养。
“芦丁鸡”和“智慧种植”两门课程,在4年级以上的课程设计中,都融合了前沿数字化、人工智能、物联网等技术。但对于一所农村小学,学校并不具备这样的师资。解决这一问题的关键,是整合校内、校外资源,培训校内老师学习和了解课程案例中所涉及到的技术,做好课堂管理等辅助工作;而课程案例实施则采取项目式、团队合作,并设置“专递课堂”,根据项目进程,由校外专业工程师通过“专递课堂”给予技术指导,线上线下、课堂内外共同完成课程。
经过3年多的实践,“芦丁鸡”和“智慧种植”课程项目积累了一定经验。2024年,河北省秦皇岛市海港区东港镇第二小学被选为“河北省中医药文化进校园”示范学校。我们将结合中医药文化进校园的政策背景,继续研究和实践探索,构建“五有”中医药课程设计,进一步完善教学方法和评估体系,以期取得更大的成果,也希望为更多的农村学校提供参考,为提升农村学校学生的科学素养贡献一份力量。
(作者系河北省秦皇岛市海港区东港镇第二小学校长)