开发校本科教课程 促进科学少年成长

　　【摘要】通过校本科教课程“科学与创造”的实施，探索培养小学生初步形成科学素质的规律是：首先，了解校本科教课程开发建设与儿童科学素质成长的关系，其中先要了解校本科教课程开发背景及教育意义，继而是了解校本科教课程蓝本开发建设方略。其次，从四个方面分析校本科教课程实施与儿童科学素质成长作用，它包括“玩中感悟——科学就在身边”，科学游戏、小实验能激发儿童科学好奇；“读中领悟——成就科学早起步”，科学巨人的故事能诱发儿童科学志趣；“实践感知——科学研究长见识”，组织学生开展环保与资源的科技实践活动，能帮助学生提高环境、资源意识，培养儿童科学认识观；“创造体验——科技创新须敢尝试”，依托校本课程引导学生开展创造发明与科学研究活动，造就儿童创新品格。
　　【关键词】校本科教课程 小学生 科学素质 案例 科技创新
　　
　　党中央国务院颁布的《全民科学素质行动计划纲要》明确指出：要发掘、整合、利用各类科普与科技教育资源，做好中小学科技教育工作，努力提高青少年学生的科学素质。作为基础教育的中小学校，怎样贯彻落实“纲要”的精神，又好又快地做好学校科教工作，促进学生科技创新素质的形成与发展呢？我们曾经进行过“开发校本科教课程催生科学少年成长”的系列研究，获得了如下有益的尝试和经验，供同行们参考。
　　一、校本科技课程开发建设与儿童科学素质成长的关系
　　（一）小学校本科教课程开发背景及教育意义浅析
　　当前我国中小学科教课程正处于蓬勃发展时期。据调查，全国大多数省、市（区）众多中小学均已开发出了符合校情和社情的各种各类校本科教课程。其中有些课程蓝本还在市内外、省内外颇具影响力，其教育效益也很好。但是，应当研讨的是：中小学科教国家课程、地方课程均已配设完备。为什么国家还鼓励广大中小学校自主开发校本科教课程呢？一些科教工作的有心人会发现：这是因为校本科教课程首先是综合整合本地与学校科教资源的课程，它最贴近本地经济社会发展的需求，是培养本地区科学后备人才生力军的摇篮；其次是作为国家科教课程与地方科教课程补充和延伸的校本科教课程，既能够将国家科教计划最便捷地与小区域地方科教计划细化落实，又能够增进科教课程的地方适应性，有利于促进科教事业的整体均衡发展。所以，依托《全民科学素质行动计划纲要》和各级科教课程标准，开发校本科教课程，对促进科教事业发展，培养广大少年儿童科学素质，是十分有益又势在必行的。
　　（二）小学校本科教课程蓝本开发建设方略
　　课程的蓝本是教材或教学参考用书。同时，蓝本作为课程的载体，它以图文资料组合呈现方式承载支撑课程内容、目标与环节，对课程效益的衍生具有决定性的作用。我校于“十五”期间，通过整合多元化科教资源，开发研制出了一套12分册共47万余字的校本科教蓝本——《科学与创造》（如图1），供1～6年级各学期科技教育课程使用。该蓝本各分册都由以下七部分内容组成，各部分编排意图与实施计划界定如表1。
　　2004年春，当我校学生第一次看到这本学校自己编制的校本科教课程蓝本时，立刻就被蓝本中的科学故事吸引住了。有的学生还对其中的科学游戏、实践、探究与创造尝试等活动跃跃欲试，希望践行或模仿。是什么原因致使学生对该蓝本如此喜爱？通过问卷调查得知，该蓝本贴近了他们科学学习、认知与技能获取的特点，还为他们的科学实践、探究、创造等活动提供了参考依据，因而受到了他们的喜爱。我们认为，中小学校只要遵循《科学素质纲要》精神和新课改理念，在用好用足国家、地方（省）科教课程资源蓝本的前提下，针对本地社情、校情，自主开发校本科教课程，就能很好地调动学生学习校本科教课程的兴趣，为学生科学素质成长而奠定良好兴趣基础。
　　二、校本科教课程实施与儿童科学素质成长作用分析
　　为组织好《科学与创造》校本课程，我们首先拟定了模式与思路（见图2），通过按该模式思路施教课程，使我们感受到了以下作用与认识：
　　（一）“玩中感悟——科学就在身边”，能激发儿童科学好奇
　　日常生活里蕴藏着许许多多含有科学原理的科学游戏小实验，如：鸡蛋在不同溶液中有时沉、有时浮；同一种物体在改变它的体积形状后原本在水中的沉浮现象也会发生改变；一面放大镜会使学生在被“放大了的世界”面前喜出望外；几节电池和几个小电珠也会使学生眉飞色舞……我们把这些“科学游戏实验”按照“由浅入深”的逻辑顺序，分别编入《科学与创造》蓝本1～12册中，指导学生“玩一玩”，学生们普遍反映这些身边的、生活中的科学游戏或实验不但能给他们带来快乐，还使他们对科学更认真、更专注、更好奇，并引发了不少悬疑，激发了求知欲。这就表明：儿童的科学好奇一经受到教育启迪，其好奇之心就会演化成心理渴求倾向。这对帮促学生萌生爱科学、学科学的志趣，作用甚好。
　　（二）“读中领悟——成就科学早起步”，能诱发儿童科学志趣
　　古今中外科学文明史上的科学成就和科学名家的艰难曲折、浩瀚博大的故事，是科教文化的精华，也是小学生科学素质教育的极好教材。如：我国古代四大发明、锯的发明、圆周率的发现、瓦特与蒸汽机、贝尔与电话、莱特兄弟的飞机等重大科学发明案例；还有爱迪生、居里夫人、达尔文、哥白尼、伽利略和华罗庚、李四光、竺可桢、钱学森等科学巨人的故事。我们将这些案例与故事分层次编入《科学与创造》蓝本，引导小学生们阅读、演讲，还让学生们畅谈收获，树立理想，收效也很好。据我们跟踪调查，我校2004年以后的毕业生中很多学生受《科学与创造》蓝本科学故事的影响，在初中时期就产生了喜爱学理科的心理倾向。这就表明：通过校本课程有目的引导学生阅读古今中外科学文化成就与名人故事，能有效地诱发儿童科学志趣，并能在一定程度上影响其科学人生价值观的形成与发展。
　　（三）“实践感知——科学研究长见识”，可培养儿童科学认识观
　　1. 从绿化校园、家园开始，学习营造优美的生活环境，培养绿化意识。
　　根据《科学与创造》蓝本安排，每一学年的春季都有“我的植树节”或“我的植树周（月）”一课，在实施这一课时，我们要求各年级广泛开展植树、养花、种草等活动，用自己的双手绿化校园、家园，美化生活环境。同时要求学生在活动期间开展演讲比赛、成果摄影比赛等，以相互展示活动体会、收获和成果，收效甚好。其中《让我们的校园满眼绿色》活动获国家二等奖。
　　2. 从关心环境问题起步，学习保护环境，增强了环保意识。
　　环境保护教育是青少年科技教育的重要内容，我们在开发实施校本课程《科学与创造》时，组织各年级学生开展了“环境自查”与“环境调查”系列活动。“ 自查”自己存在哪些“乱丢乱扔、乱写乱画、乱吐乱擦、乱摘乱爬”等有损环境的行为，怎样革除这些不良行为习惯；“调查”周边社区环境中人们人为地制造了哪些污染物、污染源，造成了哪些污染现象和危害；向相关部门提出治理污染、保护共有自然生活环境的建议措施等。通过这些“自查”、“调查”等环境科学实践研究活动，使学生们的环境意识与行为习惯，得到了明显增强和改观。并有27项环境科学研究活动成果获得省、市奖励。
　　3. 从关爱资源兴衰着眼，学会认识资源价值，培养资源意识
　　引导学生认识我国自然资源相对贫乏这一基本国情，培养节约使用与保护各种资源的意识，同样是《科学素质纲要》对小学科教工作的重要要求。我们借助《科学与创造》蓝本，引导学生针对本地社情，开展了一系列调查各类资源分布和开发利用情况，揭示本地利用资源与保护资源的现状，披露存在的浪费与破坏现象及其重大、深远危害问题等关爱资源科教活动。如“严格规范澧水河床采砂行为，保护母亲河！”、“加大农村垃圾污染治理，还我农家靓丽家园”和“改革农村土葬习俗，保护土地资源”等（上述活动均获省科技创新大赛二等奖）。其活动总结与建议既为市、县、镇各级领导所重视，又使学生的资源意识得到了明显地彰显，还收获了很好的社会反响。
　　
　　通过调查研究，我们发现：利用校本课程教育契机，组织学生开展绿化环境、保护环境与资源的科技实践活动，能帮助学生提高环境、资源意识，又能提高科学实践能力，同时还符合新一代创新品格人才成长的一般规律。
　　（四）“创造体验——科学创新须敢尝试”，能造就儿童创新品格
　　1. 注重“发散”、“会聚”思维开发与训练，帮助学生优化科学创造方法，能有效培养科学创造思维品质。
　　科学创造思维的基本特征是“发散”与“汇聚”，即创造设想（设计）办法要发散，要呈多样性。但哪种方案（办法）最好，这就需要人们在“发散”后，立即进行“汇聚”，即思考这众多的“设想（设计）”中，哪种最优，哪种最具创造价值……我们在实施《科学与创造》教育时，注重要求学生先通过“发散”、“汇聚”过程分析，再择优实施创造，容易获得成功。如原四年级学生张轶创造“火警预报器”过程，就首先运用“发散”的办法，设想了预警方案（见图3）。再用“汇聚”的办法（见表2）进行优化研究，筛选最佳方案。
　　2. 注重过程的“求新求优”诱导，优化创造成果，能提高创造能力。
　　科学创造的本质特征是不断求新、求优、求佳。帮助学生正确把握科学创造的这些本质特征，鼓励学生在创造中不断追求作品的外观、结构、性能等的“更新”、“更优”、“更佳”，是培养学生科学创造能力重要环节。我们在利用校本课程培养学生科学创造能力时从下面两点上进行了重点指导：
　　（1）从原理和性能上求优求佳，优化作品性能
　　原五年级学生戴赛同学创造“高压锅气门阀防护罩”的过程，就是通过对材料和构造的“求新求优”，来实现性能的“求新求优”的。其创造思路、方法和过程是：
　　筛选优化方案—选用最好的材料制作—实现作品性能优化，首先她选择了用“不锈钢套管罩”的方案（见图４）。在老师的指导下，她几经修改，终于创造出了当时较优的作品（见图5）。
　　（2）从结构上求新求优，优化作品功能
　　五年级学生罗俊凌创造的“健康学习辅助仪”则是用增添装置，优化结构，来不断实现作品性能更优更佳的。最初的“健康学习辅助仪”叫“视距固定仪”（如图6-1），它仅仅只能保障使用者在看书写字时基本保持较好视距。但不能保证身体高矮不同的人使用。于是罗俊凌同学在此基础上增添了“升降托”（如图6-2），这样就能适合高矮不同的人使用了。同时，由于该辅助仪是用背带固定在胸前的，“升降托”托着下颌的，这就在一定程度上强制性要求使用者在使用时要保持正确的坐势，有利于体形健康发育。鉴于少年儿童在家里看书写字时间较长，缺少健康用脑用眼时间的督导，所以，罗俊凌同学又在辅助仪上增加了一个“定时鸣笛器”——电子定时报时钟（见图6-3），每隔一段时间（时量可自定）鸣笛提示使用者要休息一会儿或活动活动，保障健康卫生用脑用眼，且很有实用意义（该作品已经我校197人使用，其反映良好）。
　　近几年来，我们依托校本课程引导学生开展创造发明与科学研究活动，取得了一系列成果。表３是2005年科技教育成效统计，可视为我校校本科教课程促进学生科技创新精神培养的佐证。
　　综上所述，我们认为：根据《科学素质纲要》和新课改理念要求，广大中小学自主开发建设充分体现校情、社情的校本课程，对提高学生的科学素质，催生其科技创新精神，是意义重大且影响深远。同时，这项工作亦符合少年儿童科学素质成长的“催生—厚积—成长—发展”这一规律。
　　学生科学素质的形成是当前教育改革的重要目标，培养少年儿童的科学素质是教育改革与发展的一项重大命题。其命题的广博性与深刻性绝不是几个案例所能说明的。本文所谈体会和认识，仅仅是抛砖引玉，以期引起同行和关注者讨论。
　　
　　【参考文献】
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　　［2］钟启泉．新课程师资培训精要．北京大学出版社，2002年6月
　　［3］唐国庆．学创造．湖南大学出版社，1998年9月
　　［4］李正坤．中小学教改实验指导．湖南科学技术出版社，2001年10月
　　［5］周振铎．中学生创新学习方法．西安地图出版社，2005年6月ＫＪ