依托植物与生态环境探究实验室资源提升学生科学素养

文 刘 华 韩振伟

依托植物与生态环境探究实验室资源提升学生科学素养

文 刘 华 韩振伟

学生在探究实验室上课

国务院颁布的《全民科学素质行动计划纲要（2006-2010-2020年）》，将“完善基础教育阶段的科学教育，提高学校科学教育质量，使中小学生掌握必要和基本的科学知识与技能，体验科学探究活动的过程与方法，培养良好的科学态度、情感与价值观，发展初步的科学探究能力，增强创新意识和实践能力”作为“未成年人科学素质行动”任务。面对提升中小学生科学素养的要求，学校教育面临着巨大的挑战。

北京小学通州分校始建于2010年9月，“培养具有创新精神的火力少年”是学校的办学目标。建校五年之初，2014年学校计划全面启动科技创新教育。学校成立了以德育校长为组长、科学教师为核心成员的创新教育实践活动团队。领导和教师群策群力，一起进行了深入研讨，在理论和行动上取得共识。

皮亚杰的“认知发展理论”强调，“只有儿童自己具体参与各种活动，才能获得真正的知识，才能形成自己的假设并予以证实与否定。”科普探究活动正适应了青少年的活泼好动、精力旺盛、富于幻想和强烈的动手动脑要求的心理特征以及对万物的好奇、求知的欲望。由于科学探究实践活动具有长期性、及时性、艰苦性、集体性、计划性等特点，只有坚持下去，才能培养学生一丝不苟的科学态度，分秒必争的时间观念，百折不挠的非凡毅力，有理有据的分析能力，敢想敢干的创新精神。

为此，学校计划拓展学习空间，以探究实验室为引领，开辟学生实践体验园、编写校本教材、开设科普创新校本课程，开展丰富多彩的实践活动，促使学生在活动中有丰富体验，能发现问题、探究问题、形成成果。

一、植物与生态环境探究实验室建设

小学科学课每周不过2节，仅靠这么点时间培养出小学生的科学素养是远远不够的。为了有效提升科学素养，学校结合国家课程科学课、学生的生活环境及北京市学生科技金鹏团评定项目要求选定了“植物与环境”为主打项目，建设植物与生态环境探究实验室（以下简称“探究实验室”），引领学校科技教育均衡发展。

1.建设指导思想

探究实验室设计遵循了“满足学生探究需求，适应学生发展需要”的理念，突出探究的功能。在这里可以为学生提供设备器材需求、专家指导的需求、网络资源的需求、探究伙伴的需求等，以保证学生的项目探究顺利完成，发挥学校科技教育规划中的核心引领作用，要让探究活动室成为像图书馆一样学生喜欢去又可以随时去的地方。

2.专家指导资源配备

在项目指导专家高福元老师的指导下，不仅为学生选购了大量标本，常规工具外，还购置了适合学生开展探究的专业仪器设备，见表1。

表1

3.信息交互平台

小学生的科学探究兴趣往往很高，但持久力很差，分析其原因是因为缺少帮助和指导。为此，我们在探究实验室建设了信息交互平台。学生可以利用网络和13个实验室进行资源共享、探究交流，同时可以平台答疑解惑，以促进学生完成探究。

2014年7月，在通州区教委“青少年科技后备人才建设”项目的支持下，“植物与生态环境探究实验室”正式落成。

二、多措并举 促进探究实验室引领作用的发挥

1.“活力实践园”——植物与环境探究具体化

科学问题来源于学生的生活，生成于学生的体验过程。伴随着“探究实验室”的建设，学校在教学楼西侧开发了活力实践园：“半亩园”，学生在这里可以亲手种下种子、观察记录它们的生长过程，体验收获的喜悦；“扬帆亭”，学生们可以在这里分享自己的收获和体会，分享活动过程中发现的问题，以备走进探究实验室研究问题；“植物走廊”，学生可以在这里认识植物。科学教师可以利用校本时间组织学生在实践园活动。

2.校本教材——植物与环境探究课题化

伴随着探究实验室、实践基地建设，学校组织科学教师，对现行科学教材进行了拓展，结合学生身边常见植物的生长及探究实验室设备，编写了《植物与生态环境探究》校本教材，内容涉及植物的一生、植物的防虫、植物的繁殖、植物的过冬、植物的应用、考察活动共6个单元。可供三至六年级使用。科学教师可以选定内容，带领学生走进探究实验室进行探究。

3.校本课程——植物与环境探究课程化

为了使植物与环境探究落实，我校在三至六年级开设了植物探究校本课程，利用科学课每单元一课时的校本课程时间组织学生在科学探究实验室进行探究。并将植物与生态环境校本课程纳入学校规划和考核项目。

4.社团建设——植物与环境项目探究项目化

为了满足那些对植物探究有着浓厚兴趣学生的需求，鼓励学生发现问题、深入研究问题，指导学生将探究项目化，学校组建了“梦想之声”科技社团，他们在一起经历了选题、制定方案、观察记录、分析数据、撰写论文的过程，有效提升了科学素养水平。

三、收获与体会

1.学生发展

在探究实验室，学生学会了使用叶绿素检测仪检测植物叶子的叶绿素含量；在种植体验园，学生发现了很多叶子被虫子咬伤了；在社团活动中学会了用病虫害检测仪分析植物的状态。探究活动的开展点燃了学生探究植物的热情，培养了科学探究的兴趣。2014年10月，蒋凡等学生利用叶绿素检测仪探究了“光照对绿萝叶绿素影响”；张嘉玥等学生利用“植物病虫害检测仪”完成了“绿萝叶子白班的研究”；学生刘笑含探究了“土豆皮去污能力的研究”。3个项目参加了通州区中小学生金鹏科技论坛、通州区青少年科技创新活动，分获一等奖，并代表通州区参加了第十五届北京市金鹏科技论坛、第三十五届青少年科技创新比赛，取得了很好的成绩。成绩的取得说明“植物与生态环境探究”资源在发挥作用，正在促进学生科学素养水平的提升。

2.教师发展

在组织学生活动、校本课程实践、社团活动指导过程中，教师也得到了锻炼，特别是在使用专业仪器设备指导学生探究的同时，专业水平得到了提升。

3.学校发展

探究实验室的建设，为学生搭建了探究平台，营造了发现问题、研究问题的氛围，植物与环境教育已经逐渐成为学校科技教育的品牌，有效促进了学科科技特色的发展。

四、项目实践展望

1.学生探究

（1）在全校普及“植物与环境探究”，让探究活动走进学生家庭生活。

（2）带领学生走进高校实验室，与高校合作、与大学生合作，获取专业的支持，让我们的学生有更好的发展。

2.学校建设

（1）计划建设学生“植物与生态环境”探究博物馆，主要是在探究实验室展示学生的探究成果。

（2）与高校合作，完善探究实验室的设备需求，增加实验室的功能。

3.资源推广

我们计划发挥资源共享优势，带动周边学校的学生参与科学探究活动，以提升更多学生的科学素养水平。以校本课程为载体带动周边学校教师一起研讨植物与环境相关内容的课堂教学；以种植活动为桥梁促进周边学校学生间的交流活动开展；以科学探究实验室为平台，加强学校间小课题的项目合作。

作者信息

刘华，本科，中教高级。韩振伟，本科，中教高级。北京小学通州分校，101100