放飞科学的希冀

正元

1998年11月26日，是江苏省吴江市实验小学以下简称“实小”第七届科技节的开幕日，恰逢江苏省教委组织的第十届小学“教海探航”征文颁奖活动在吴江市举行。来自全省各地的数百名代表观摩了实小科技节的开幕式。

实小的每个班级都有一个由20名学生组成的方队，簇拥着一个个浓缩着孩子们的创造火花的大型模型：憨态可掬的机器猫、威风凛凛的“龙卷风号”战斗机、X星球飞行器、海陆空组合交通工具……孩子们穿着彩纸制作的或废易拉罐串成的新奇服饰，赢得了观摩者的阵阵掌声。紧接着的是由学生自己组织的船模比赛、空中抛蛋等活动更让参观者喷啧称奇。他们纳闷：一所农村小学的科技节何以能连续办了一届又一届？实小学生的动手、动脑能力何以这么强？

科学技术的飞速发展使人类社会大步地向前迈进，也带来了许多问题，STS教育应运而生：吴江市实小开展了“四个关心”的课题研究，这便成为其“科学素质培养模式研究”的滥觞。

科学技术的飞速发展使人类拥有了蒸汽机、轮船、电报、电话、飞机、火箭、电视、电脑、互联网，等等，极大地改善了人类的生存和发展的条件。但是，人类在享受着科学技术所带来的巨大的物质利益的同时，又不得不面对生态失衡、环境污染、温室效应、电脑犯罪等一系列伴随着科学技术而来的灾难和风险。为此，20世纪六七十年代，探求科学、技术与社会之间的协调发展的课题“科学、技术和社会”（Science，Technology and Society，简称“STS”）便应运而生。联合国教科文组织把STS教育作为中小学科技教育的方向和一种模式提了出来。

在这样的背景下，90年代初，有着近百年历史的老校——昊江市实小，在中央教科所赵学漱研究员、南京师大丁沉教授等的指导下，建立了“面向21世纪‘四个关心（关心健康、关心他人、关心环境、关心学习）素质教育实验”的课题，并被接纳为原国家教委“八五”重点课题“理科教育中的STS研究”的子课题。根据当时苏南发达地区在经济飞速发展的同时环境日益恶化的现实，吴江实小敏锐地意识到环境是他们“四个关心”课题研究的突破口。他们要通过环境教育使学生确立初步的生态意识，爱护环境，保护环境.

他们首先改造环境，营造关心环境的氛围。当时的实小还在老校区，仅4800平方米的校园面积，生均不足3.6平方米，然而，实小却善于“螺丝壳里做道场”，创造出了一个浓郁的“关心环境、关心生态”的教育氛围。他们建起了花卉植物园、“猴乐山”和放养吴江地区各种鱼类的“水晶宫”，还运用自然界的食物链原理建立了“百鸟林”，等等。同时，他们结合地球日、世界环境日、戒烟日、植树节等开展宣传活动;组织学生进行社会调查，如，调查吴江的水污染情况、吴江地区鱼类资源的情况等，观察、调查、实践使学生逐步了解了动植物的习性，逐步认识到不同的生态环境对动植物的影响，初步了解了太阳能、风能、水能等再生性能源的开发利用原理。保护环境的意识在学生心中初步形成。

对“八五”课题的反思和总结使昊江实小领导的办学思路明晰起来——加强科技教育，创办科技特色学校。于是，在构思“九五”课题的时候，他们确立了“小学生科学素质培养模式研究”的课题，被立项为江苏省教育科学“九五”课题。他们把科学知识、科学方法、科学态度（科学精神）、科学能力等综合素质的提高作为研究的培养目标，分低、中、高确定了年段目标，构建起了可操作又符合小学实际的科学教育目标操作体系，使实验研究有了明确的方向。同时，他们概括了“一二三四”的具体操作模式，即创设一个立体的氛围，向课外和家庭两方面延伸，注重科学教育、人文教育和道德教育三者的有机结合，畅通独立的学科教学、潜在的环境熏陶、活动中的探究、其他学科的渗透等四条教育途径。

学校的环境是一种潜在的课程，对学生起着潜移默化的教育作用，吴江市实小改造学校的环境，让每块墙壁说话，使孩子们时时感受到科学就在自己的身边。

走进吴江实小新校的大门，一尊巨型的“金钥匙”雕塑格外引人注目——雕塑大约有4米高，底座上镌刻着由全国人大常委會原副委员长、实小校友费孝通先生亲笔题写的“金钥匙”三个遒劲有力的大字，钥匙的柄上还雕刻着一幅幅浮雕：可怕的“百慕大三角”、奇妙的“空中花园”、高大的埃及“金字塔”、奇特的“音乐沙漠”……这是一把象征着理想、智慧、知识、能力的“金钥匙”，是一把实小师生打开科学大门的“金钥匙”。

如果到实小的每个角落去走一走，那么，你就会感觉到吴江实小有一个立体的科学教育的环境：从屋顶到地面的角角落落，从校园的物质环境到人文环境，无不透出浓郁的科学氛围。他们变平面绿化为立体绿化，利用校园的边边角角种植了多种花草树木，爬山虎爬上了墙面，各色鲜花盛开在栏杆上的空中花坛……他们让学生为植物做上标示牌，写明品种、生活习性、用途，在教室开辟了绿化角……他们变静态呈现环境为动态过程环境，把环境与学生的动手动脑结合起来。针对煤炭石油等能源造成环境污染的问题，在综合楼顶安装了风力发电机和太阳能热水器、太阳能电池，组织学生观察这些设施的结构和作用，启发学生阅读有关课外书籍，使学生了解到太阳能、风能等无公害能源对保护环境所起的作用。

在科学教育的环境建设上，实小最值得称道的是俩廊两厅”。

两廊——在实小，各幢教学楼间都有过道连着，聪明的实小人，把这些过道充分利用起来，布置科学教育的文化环境，还给它们起了两个好听的名字——“彩虹廊”和“银河廊”。彩虹廊里，“启明星”及时报道学校科学外明星”的小发明、小创造、小制作;“机器猫”向学生介绍世界上的科技新发明、新技术，诸如羊的克隆、隐型飞机、航空母舰……“娃哈哈”提醒学生注意考试卫生以及保健知识;还有更为别出心裁的“大力神”、“百灵鸟”，等等口银河廊的栏目更是丰富多彩，学生从“科学名人”栏里能了解到“东方斜拉桥大家”林元培、核物理学家王淦昌等的事迹;从“科学生活”栏里可以了解茶叶的保管、牙膏的选用等与生活密切相关的知识：“科学幻想”、“科学制作”等更是图、文、物并茂，知、趣、情结合，令学生津津乐道，流连忘返。

两厅——实小新校园面积扩大了，但相对不断增多的生源，还是显得狭小，校舍紧张，可在科学教育方面的用房上他们毫不吝啬，腾出80多平方米教室布置成太阳厅，辟出综合楼底楼的两大间布置成启智厅。太阳厅是学生们展示交流自制的科技作品的专用场所，这里有导弹模型、人造卫星模型、隐形飞机模型“一如果有谁愿意，还可以动手遥控一下无人驾驶的车模，转动一下风车，观察一下扬谷机……启智厅里则设置了多个展台，“无线电的昨天和今天”展台陈列着收音机、电唱机、录音机、电视机：“冲浪模型”展台展示了水能、电能的转化原理和传递方式;“齿轮与我们的生活”展台让学生从自行车、钟表等实物中体验到科学与生活的密切联系。穿过一条象征着“探索者之路”的崎岖小路进入内厅，就到了船模和车模爱好者的天地口大型的车模跑道和玻璃钢水池吸引着孩子们，在这里，你常能见到学生们的活泼身影。看一看，摸一摸，拆一拆，装一装，启智厅里充满了孩子们永不枯竭的梦想和乐趣……

环境为科学教育营造了良好的氛围，但毕竟是外在的，要真正提高学生的科学素养，必须由外而内，在科学教育的内涵上下工夫。吴江市实小以活动为载体，让学生与科学握手。

为了让学生深切地感知科学就在身边，就在自己的生活、学习之中，实小开展了各种系列活动。突出参与，重视实践，变“说科学”为“做科学”。

——启蒙性科学教育活动。根据低年级学生思想单纯、幼稚、富于想像、好动等心理特点，利用班级生物角、绿化角进行科学启蒙教育。种子的发芽、蝌蚪的演变……学生在教师的引导下通过观察、议论获得了一些最初步的科学知识。

——常规性科学教育活动。以中高年级学生为主：一是农副业类，包括作物栽培、养殖、天文、气象等：二是制作类，有标本制作、航模、船模、金木工等：三是操作类，有电器使用、微机应用等：四是信息传播类，有每天的“科学快讯”、每周的‘科学信息发布”、每月的‘科普故事会”等。他们还建立了数个科技基地，让学生直接参与科技实践活动，使学生学到许多书本以外的知识。下面的日记是学生对校园里的猴子的观察记录：

“今天是5月14日，雌猴绝食一天。5月15日15时18分，历经5个月的怀胎，猴妈妈终于生下了一只惹人喜爱的小猴……”“5月24日，调皮的小猴爬到雄猴的铁笼里，猴妈妈发出阵阵凄惨的尖叫声，而猴爸爸只是呆在笼子的另一头，深情地注视着小猕猴的一举一动……”“6月17日，猴子挑食，吃包子拣肉吃，吃大饼专挑中间的糖馅吃……”一篇在江苏省青少年生物百项活动中获一等奖的考察报告《中华称猴的食性和行为》就是在几大本厚厚的观察日记中诞生的。

——节日性科学教育活动。结合纪念日、节假日，实小组织主题鲜明的科学教育活动。3月1日植树节：“我为家乡栽棵树”活动;4月30日世界地球日：“我们只有一个地球”征文比赛;5月31日世界无烟日：“我劝爸爸戒烟”活动;6月26日爱牙日：“请爱护你的牙齿”的宜传……

——综合性科技节。每年下半年举办，为期一个月，至今已经进行了9届。做到主题鲜明，常办常新。如，第二届的主题为“五小”，即小蜜蜂展品陈列室、小猕猴科学游艺会、小灵通科学信息厅、小健儿微型赛车场、小白鸽环保植物园;第六届的主题为飞向蓝天”，有学飞行知识、做飞机模型、赛飞行技术、绘飞行蓝图等。实小的科技节不仅主题鲜明，而且每一届都自成一个系列。比如，第八届以“桥”为主题的科技节有5个系列：①“纽带之光——中外桥梁图片展”，二三年级的学生参加，收集有关中外桥梁的图片、资料，也有学生自己的摄影、美术作品。②“构建彩虹——桥梁模型创新设计比赛”，四年级学生参加。一是作品比赛，由1名或数名学生自选材料制作成桥梁模型参赛;二是现场比赛，每班选派两组8人，在指定的时间内当场完成桥梁模型的设计和制作。③“桥的畅想——桥梁知识竞赛”包括桥梁的发展、中外桥梁之最及与桥梁有关的成语、歇后语等，五年级学生参加。④“飞架天堑——巧渡大运河OM竟赛”，六年级学生参加。⑤“桥之颂——书法、摄影、美术、诗文征稿活动”，向全校师生、家长征集作品。科技节活动的形式也丰富多彩，既有科普文艺表演，又有科技成果展示;既有科技游艺，又有科技竞赛，深受学生的歡迎。综合型的科技活动已成为学生学习生活乃至家长生活的重要组成部分，每年科技节活动期间，同学之间议论的是科技节，家长和孩子餐桌上争论的是科技节，老师、家长聚在一起谈论的还是科技节。科技节活动已深入学生、家长的心田，在社会上产生了良好的影响。把活动、探究、体验有机结合起来，培养学生的科学方法、科学精神和正确的科学价值观是吴江市实小科技活动的最鲜明特征。

实小每年上半年还举办艺术节。在实践的过程中，他们发现，科学与艺术原来是密不可分的，艺术需要科学，科学也需要艺术，科学与艺术是可以有机结合起来的。1999年11月，全国农村艺术教育实验区工作会议在吴江召开之际，实小尝试举办了科艺节。在这次科艺节中，无论是书法、美术、摄影、诗文作品中所呈现的桥梁的艺术光彩，还是那一座座造型迥异的桥模型所散发出来的艺术魅力，或者是科技节各个活动中自然流畅的艺术表现形式，都让人感受到实小的科技节已不再是单纯的科技节，而是科学与艺术完美的结合。

课堂教学是培养学生各种素质的主阵地，也是培养学生的科学意识、科学精神、科学态度的主渠道。吴江实小就学科教学如何培养学生的科学素质进行了可贵的探索，使科学飞进每一个学生的心田。

科学与“自然”联姻。吴江实小通过分析，发现自然学科中蕴涵着丰富的科学教育内容，如果把二者有机地结合起来进行教学，那效果肯定很好。这一想法得到了南京师大郝京华教授的肯定。在广泛征求专家教授的意见的基础上，实小决定首先在实验班开设科技综合课，没有教材就自己编。他们成立了以校长、副校长为首的教材编写小组，参阅了国内许多省市以及台湾、新加坡、日本等的自然、科学教材，博采众长，编写出了一年级两册科学综合教材。以主题单元为体系进行编排，如上册教材包括了发散性思维训练、科学价值观、科学观察力等主题单元;在形式上，注意图文并茂，适应低年级学生的心理特点：在教学方法上，以综合化的活动为载体，让学生在动脑思考的同时动眼观察，动手操作，在传授知识的同时，培养和发展学生的能力.这一教材在实验过程中深受学生的欢迎。

在尝试科学综合课的同时，实小还大胆改革自然课堂教学。

自然实验室内门窗紧闭，12个实验组的12枝蜡烛足足燃烧了5分钟，烟气熏得学生迫不及待地打开了门窗，学生纳闷：今天老师怎么了？这时教师发问了：

“大家为什么要这样急切地打开门窗？”“除了燃烧产生的废气污染空气外，还有哪些污染源？”“我们应该怎样保护空气不受污染？”

污染情景的创设立刻调动了学生的学习兴趣，专注投入到学习、探究活动中，从空气污染谈到环境保护，从家庭绿化谈到森林砍伐，从实验室空气谈到臭氧层保护……

——这是以情景体验的方法来引导学生动脑、动口、动手，使课堂教学过程成为在教师指导下，学生主动发现问题、研究问题、解决问题的过程。

在实小，经常可以发现他们的课堂教学似乎很“乱”，处于一种“无序”的状态。《怎样加快溶解》一课的教学，老师安排了一个活动：“同学们，今天我们要先进行一个比赛，你们的桌上有同等质量的碱块，请你们动动脑，动动手，看看哪一组的碱块溶解得快！”一石激起千层浪，同学们个个摩拳擦掌，行动起来。一时间，教室里成了混乱的海洋：乒乓的声响，轻声的商量，大声的讨论～一课堂成了“无序”的场面。没过多久，学生纷纷举起了手，说他们找到了答案。老师便让学生上台交流，学生个个争先，十分踊跃：“我开始倒了一些冷水，溶解得不快，后来我看到热水瓶，就把冷水倒了用热水，速度果然快了不少。”“在家里冲饮料时，经常用筷子搅拌，遇到颗粒，还用筷子碾一下，所以我想到了把碱块碾成粉末可以加快溶解。”“我们组的碱块不小心摔成两块，放入水中，发现它与水接触的面积增大，溶解得快，所以我想到了把碱块碾成粉末。”……思维多活跃呀！

——这是自然课的“无序”教学，而这种“无序”中却蕴含着“有序”：改变传统的呆板的教学组织形式，让学生真正成为学习的主体。在实小，教学的组织形式还多着呢！仅课桌的排列就有曲尺形、马蹄形、扇形、弧形、椭圆形等10多种。

为了使学生把课堂上学到的知识有效地转化为运用能力，实小的教师根据自然学科的特点，把课内教学活动延伸到课外，引导学生把课堂上学到的知识运用于生活，或调查，或观察，或试验……教学《水域的污染与保护》后，教师带领学生采集了小河的水样，进行水样分析，并布置学生课后完成一篇专题小论文。学生写出了《吴江市水污染的考察报告》、《水源污染带来的危害》和《救救大运河》等，其中《吴江市水污染的考察报告》一文获吴江市小学生科技论文一等奖。

——这叫探究性学习。学生在自主调查、分析的基础上形成了结论，不仅获得了科学知识，而且发展了科学精神、科学能力，培养了良好的科学态度。

学科教学中渗透科学教育。自然学科因其教学内容的特殊性成了实小科学教育的主要学科，同时，实小的其他各科教师在吃透教学大纲和教材的基础上，也认真挖掘教学内容中的科学教育因素，把科学教育纳入本学科教学目标之中，寻找最佳的渗透点和结合点，进行渗透性教学。他们首先对各个学科进行了耙梳，梳理出各个学科科学教育的渗透点，构思了渗透方法，建构了“学科渗透科学教育序列”。比如数学第九册的“实际测量”一节，他们把渗透的目标确定为“初步培养学生具有科学的志趣，乐于参加科学学习和活动;培养学生在科学活动中严谨踏实、敢于发表自己的意见的科学态度和精神。”其滲透方法为“动手操作法、讨论法、比较法”等。

实小的老师还就学科渗透科学教育的途径、方法等建立“短、平、快”的小课题，把理论与实践结合起来，展开研究，形成了有特色的学科渗透科学教育的模式。比如语文教师采用“随风潜入夜，润物细无声”的熏陶的方法，在语言文字训练的过程中，让爱科学、学科学、用科学的意识飞进学生的心灵。如，教《詹天佑》一课，学生对其中涉及的一些建造铁路的科学知识知之不多，不能很好地了解其中的奥妙，更无法体会詹天佑设计的精妙。教师便以此为渗透点，引导学生进行讨论、画示意图，让学生在设计中体验‘中部凿井法”和“两头并进法”的含义，认识人字形线路的优越性，折服于詹天佑严谨的科学精神和高尚的品德及聪明才智。他们还以教材为基础把课外阅读与课文学习结合起来。教学了高士其的《灰尘的旅行》，便推荐学生阅读高士其的另两篇科普读物《热的旅行》和《你们知道我是谁》，并进行比较。学生不仅掌握了有关知识，而且模仿高老的写法，写了数篇关于空气、植物等的小论文、小品。

实小的各科教师都把学科渗透科学教育视为已任，创造了联系实际法、印照比较法、直观演示法、先行组织法、小组研讨法等渗透的方法，把科学的种子播进了每一位学生的心田。

吴江市实小的科学教育已历时10年了。10年辛苦不寻常，他们终于有了不寻常的收获;据调查，实小95.5%以上的学生初步确立了正确的科学信仰和价值取向，90.6%以上的学生初步掌握了科学的方法。在知识经济已见端倪、人才竟争日益激烈的今天，对科学教育如此重视并取得明显的成效，就不仅是在创造基础教育的未来，还是在放飞科学的希冀。