指向科学创新素养培养的航天项目化校本实践*

□ 王丽萍

近年来，我国载人航天事业迅猛发展，“天宫课堂”更是引爆了学生对航天科技的热情，激发了学生探索宇宙的兴趣。在大力提倡培育科学素养的背景下，学校以创建航天科技教育特色学校为契机，结合小学科学“宇宙”模块，开展了以航天科技为主题的开学课程活动、科技节日活动、STEAM教育活动等系列实践活动，并在此基础上建构了航天项目化的校本课程。课程涵盖初级体验、选择实践、深度探究等环节，旨在满足学生不同层次的需求，激发学生对航天科技的兴趣，提升学生的探究能力和创新能力，发展学生的科学核心素养。

一、初识航天：在开学课程活动中启蒙，激活创新意识

好奇心是人的天性，对科学兴趣的引导和培养要从儿童抓起。学校紧跟时代潮流，创设了浸润式的航天科技开学体验活动，让学生零距离感知航天科技，在体验中获得启蒙，由此激活其创新意识。

（一）场景主题化，激发兴趣

学校提前谋划，精心布置了能让学生自由选择、自由探索的航天科技主题场景。校园里播放与航天相关的背景音乐，营造了热烈的气氛；校门口设置了航天主题的气球拱门；校门两侧摆放了长征火箭、神舟飞船、航天员造型的镂空展板，供学生合影留念；几位教师化身为“宇航员”，和学生展开互动。学生沉浸其中，尽情体验航天科技的神奇魅力。

（二）任务驱动化，解决问题

基于儿童与生俱来的好奇心和求知欲，学校结合太空空间站知识，创设了四个不同的闯关任务（如图1），把航天知识和闯关游戏进行融合，引导学生运用不同学科的知识和技能完成项目挑战，促使他们在这一过程中应用知识，发展技能。这不仅能引导学生关注航天科技，还能扩大学生学习的参与面，提高学习的真实性。

图1

（三）五育融合化，发展素养

课程的目的是育人。学校根据学生的兴趣爱好与个性需求，将航天科技与五育融合的目标结合起来，开展科技创新素养实践活动。课程融合了科学、体育、美术、音乐等多个学科的知识，旨在激发学生的兴趣，拓展学生的视野，引导他们探索未知领域，也为立德、增智、强体、育美服务。学生立足课程，积极参与航天活动，提升自身的科技创新能力。

二、践行航天：在科技节日活动中推进，提升创新思维

《义务教育科学课程标准（2022 年版）》提出选择对学生生活有重要影响的、具有时代特征的最新科技内容，使学生能接触和接受反映时代特征的新思想与新事物，增强学生对科学技术与现实生活之间关系的体验和理解。科技节日活动就是以科技活动探究和实践为主要学习方式，分年级开设的实践。学生在科技讲座、科创竞赛、创新比赛等项目中获得了不同层次的提升和进步。

（一）科技活动展演，激发探究潜能

隆重的开幕式点燃了全校师生的热情，有令全场欢呼的机器人街舞、水火箭和“掌中火”，有展示前沿科技的机甲师对抗、无人机表演，有科学性与艺术感兼具的科幻画展、航天模型展……科技节日展演活动内容丰富、形式多样，为学生营造了浓郁的科技氛围，激发了学生的探究潜能，让“学科学、爱科学”在校园内成为潮流。

（二）科技水平比拼，提高探究能力

围绕航天这个大主题，学校为每个年级设计了不同的项目化学习小主题（如表1）。每个小主题都以“明确问题—设计—制作—测试—再设计”的项目化学习方式进行，层层递进，反复迭代。如在模型制作过程中，学生先查找资料，了解空间站的结构、名称；制作过程中，学生考虑比例、材料、美观性、衔接处牢固度等问题；在展示交流、反思迭代过程中，学生逐步完成模型搭建。经历这样的过程，学生感受完成一项工程的艰辛，感受科技改变生活的魅力，同时也提升了探究能力。

表1 各年级项目化学习小主题（以一至三年级为例）

（三）科普知识大比武，树立科学态度

组织一场知识与实验、猜想与验证，趣味性与严谨性相结合的航天科普知识大赛，能帮助学生更好地理解航天科学知识和科学原理。科普知识中涵盖了载人航天发展史、科学家、天宫课堂等内容，教师将课内与课外知识结合起来，保护学生探究宇宙的好奇心和热情，鼓励学生发扬航天精神，勇于探索，树立远大理想。

问题：如何在本年级举办一场有趣有料的航天科普知识竞赛？为了解决这个驱动性问题，学生先收集和积累航天科普知识，并结合教师提供的资料设置题库，作为部分资料分发给全年级的同学，为比赛顺利进行积蓄力量。

设想：学生把整个竞赛活动设计成三个闯关活动——“脚踏实地”（必答题）、“仰望星空”（抢答题）、“星辰大海”（实验题）。题型有选择题、线索题、实验题，实验助手有同学和老师，大赛融入综艺元素，内容丰富，科技感十足。

展示：每班择优推选出3名同学，组成8个团队进行展示，每个队分别用与航天有关的名称命名，如神舟队、嫦娥队、长征队、天宫队等。全年级的学生共同见证比赛过程并参与互动答题。

学生经历调查、设计、展示、评价等过程，并在这一过程中主动参与、主动实践、主动创造，提升科学素养。

三、深探航天：在STEAM 教育活动中深入，发展创新素养

课程实践要根植于课堂才有生命力。在拓展性课堂中，学校开发了航天主题的STEAM课程，围绕“问题驱动、支架学习、迭代展示”等关键要素开展教学，培养创新思维，发展科学素养。

（一）找准起点，确定驱动问题

在学生掌握一定的学科基础知识，初步具备动手能力后，教师可以鼓励他们把科学知识迁移应用到生活中，帮助他们找准学习的起点，提出驱动性问题。例如在学生学完教科版《科学》四年级上册“运动和力”单元的《用气球驱动小车》一课后，教师借助“KWH量表”（如表2），设置了与航天有关的驱动性问题，找到学生的兴趣点和探究点，而后开展“气球火箭”项目化学习活动。

表2 关于“气球火箭”的KWH量表

（二）提供支架，助力深度学习

项目化学习提倡以学生为学习中心，教师提供学习支架适时给予帮助。在初始环节，教师出示“神舟号”火箭发射场景的视频或图片，创建情境支架，激发学生对制作“气球火箭”的热情；在设计环节，教师利用头脑风暴，推动学生制订多种解决方案；在制作环节，针对气球放飞后不能很好地保持平衡这一问题，教师为学生准备多种材料解决问题；在展示交流环节，教师提供适合的思维工具，如拼图法、画廊漫步法等，帮助学生开展深度学习，促进学生思维能力、元认知能力的发展，提高活动效率。

（三）展示评价，迭代学习成果

展示和评价是项目化学习过程中十分重要的环节，通过交流展示不仅可以促进学生对项目化学习的反思，还能使学生及时了解工程学习进程，提炼学习成果，加深学生对学科核心知识的深度理解。在评价中，教师采用自评和互评、定性与定量、小组与团队相结合的方式，利用多要素，从全方位进行评价，引导学生形成反思意识，迭代学习成果，促进创新思维的发展。在拓展课程中，学生结合STEAM教育模式，聚集某一核心问题，经历完整的项目化学习过程，深入探究航天科技，实现核心素养的提升。

科学精神和实践创新是学生核心素养的重要内容。项目化学习是一种全新的学习方式，学生通过合作探究，解决真实情境中的复杂问题。基于航天科技的三大拓展性实践活动，具有普及性、选择性、提高性，课程活动吸引学生全员体验，科技节日活动激发学生主动参与，STEAM 活动促进学生深度学习。这些实践丰富了课内外科学知识，满足了学生不同层次的需求，提高了学生的探究能力和创新能力，有利于学生传承和发扬科学精神，提升核心素养。