〔摘" "要〕" 我国正加速推进智能社会建设。然而,在科学课程教学中,有相当多案例的选择依旧受限于传统社会生活范畴,这不仅降低了学生的学习兴趣,还导致教学内容与社会现实脱节,进而影响了教学的整体质量。小学科学教师在教学中应紧密贴合我国智慧生活建设的发展趋势,从智慧生活的角度出发设计教学活动。结合依托学校所申报的广州市青少年科技教育项目,我们组织“智慧校园由我创”活动,通过开展多类型的创客教育,实施多元评价,以探索培育学生探究实践能力的有效策略。
〔关键词〕" 小学科学;“智慧校园由我创”;探究实践能力
〔中图分类号〕" G424" " " " " " " " 〔文献标识码〕" A" " " " "〔文章编号〕" 1674-6317" " (2025)" 07" " 076-078
一、问题的提出
小学科学课程作为一门综合性的基础课程,具有较强的实践性。通过系统性地学习科学知识,学生能够初步对自然世界形成整体性的认识,并理解科学与人文社会之间的联系;通过亲身参与实践活动,学生能够更深入地探索科学规律,并逐步发展自身的探究与实践技能,例如观察、分析和推理等。然而,在日常教学实践中,部分因素制约了学生探究实践能力的有效提升。
(一)脱离社会现实
当前,小学科学课程中的一些内容仍然沿用传统社会生活中的案例,与人工智能时代的发展不够紧密,导致学生的学习体验与生活相分离,难以将所学知识与技能应用于解决现实问题中。例如,四年级学生进行的凤仙花种植实践,内容仍停留在传统农业种植方法上,与劳动课程中的种植活动无太大差异,未能体现现代农业技术的特点。若科学课程不能紧跟时代步伐,不能适应现代科技和社会发展的需求,将难以激发学生探索未知的兴趣,也不利于培养他们的实际应用能力。
(二)实践形式单一
在日常教学活动中,部分教师在教学内容和教学方法上缺乏创新,仍然采用传统的讲授式教学模式:教师讲授,学生听讲;教师演示,学生观看。尽管这种模式能够系统地传授知识,但学生参与度低,缺乏亲身体验,仅是机械地跟随教师完成教学流程,缺乏探索、试错或自主思考的机会,这限制了学生探究实践能力的发展。
(三)缺乏有效评价
知识传授型课堂不像创客型课堂那样最终会生成知识产品,而是普遍以简单的口头评价为主,虽能即时互动,却暴露出两大明显局限:首先,评价深度不足,难以精准捕捉学生在观察、分析、自主学习和解决问题等方面能力的提升情况;其次,评价广度有限,无法面向全体学生。这就导致部分学生的实践状态和进步得不到有效的关注,不利于全体学生核心素养的全面发展。
二、研究思路分析
(一)培育学生探究实践能力是科学课的核心素养要求
探究实践作为科学课程的四大核心素养之一,是指学生在探索自然、获取科学知识、解决科学问题、进行工程实践等的过程中,掌握各种思维方法,并运用科学的思维方式收集分析证据、规划设定方案、推理实践论证、评价反思结果,从而逐步培养学生的创新精神和实践能力,使他们形成尊重事实、善于质疑的科学态度,并在此过程中形成科学探究能力、技术与工程实践能力和自主学习能力。
(二)智慧校园的教学视角是教育面向未来的选择
“教育要面向未来”是我国教育的一个重要方针。作为科学教育工作者,自当关注社会环境的变迁,立足于智慧校园的生活实际,以创客教育为载体,融合STEM教育理念,运用智慧教育方法,开展相应的实践教学活动,以更真实地反映社会现状。此举不仅使教学方法更为多元,亦有助于培养学生的好学、乐学、智学品质;同时,也能将课堂知识化繁为简,使学生在学习过程中逐步培养出适应个人终身发展及社会发展所需的正确价值观、必备品格与关键能力。
三、培育学生探究实践能力
(一)立足智慧校园,开启智慧项目
在人工智能技术迅猛发展的当下,人们的生活环境与生活方式正经历着深刻的变革,曾经熟悉的周遭环境正在逐步智能化。例如,智能手势控制风扇、光感窗帘、语音控制冰箱、无人机摄影等人工智能产品,为我们的日常生活开辟了无限的可能。在此背景下,科学教师应积极提升教材案例内容的层次,以适应并引领这一时代变革。同时,教学形式也要与时俱进,而项目式学习因其任务主题明确,能有效驱动学生的内需力,激发其学习兴趣,成为教学策略中的优选。
以“智慧校园由我创”活动为例,该项目旨在通过学生视角,围绕智慧校园的生活场景,构建一系列探索性学习项目及目标,结合人工智能课程,探索智慧校园生活正在发生的变化。学生在观察、学习、创造的过程中,不仅可以深入理解人工智能领域的最新进展,还能亲身体验多学科融合带来的创新力量,为未来成为具备创新思维和实践能力的创客奠定坚实基础。
(二)规划任务内容,发展单项能力
在项目推进的过程中,我们以目标为导向,创设具体的问题情境,营造探究学习的氛围,逐步分解实践任务,使任务规划符合培养探究实践能力核心素养的要求。这是确保项目有效性和教育价值的关键所在。
以智慧种植凤仙花的项目为例,学生在培育和运用科技手段养育凤仙花的过程中,不仅能够体验到传统园艺的乐趣,还能深入探索现代科技如何赋能植物栽培,从而在实践中发展一系列必备的探究实践技能。
(三)借助智能工具,提升学习层次
在项目实施阶段,我们可以利用身边易得的科学课程资源帮助学生学习,以促进课程目标的实现。其中,智慧课堂为学生的探究实践提供了一个前所未有的良好平台,通过在教学过程中融入信息技术手段,不仅能够更高效地实现教学目标,还能进一步提升学生的科学核心素养。在这一过程中,笔者学校积极支持智慧课堂的建设,利用科技手段增强实践教学的实效性。
户外实践课堂——智慧观鸟。小学生在成长过程中,接触和认识自然环境是至关重要的。近年来,“观鸟”活动作为一种亲近自然的实践方式,受到了广泛关注。传统观鸟活动通常包括使用望远镜进行观察和利用图鉴进行鸟类识别两种方法。然而,由于鸟类活动的不确定性,这种传统的观察方法往往面临挑战,尤其是在鸟类飞离后进行识别时。为了提升小学生在观鸟活动中的体验质量,我们可以借助现代科技手段,例如使用高分辨率智能手机连续闪拍,随后利用图像识别软件对捕捉到的鸟类图像进行更为精确的分析和鉴别。
仿真体验课堂——智慧星空探索。关于“宇宙”的探索,一直是小学科学课的教学难点,这不仅源于其概念的广阔性和抽象性,还因为其内容的复杂性和前沿性。例如,在讲授《认识星座》和《夏季星空》这两节课时,由于时空的局限性,使实地观测星空变得颇具挑战性,学生在教室里只能借助图文资料和视频认识一些关键的星座与恒星,这不利于他们对实际星空更深入地进行探索。因此,教师可以考虑运用一些现代科技工具,如虚拟星空、虚拟天文台等软件。这些工具能够根据观测者所在地的时间和位置,计算并展示太阳、月球、行星和其他恒星的当前位置。这些软件极大地丰富了学生的探索体验,并使抽象的天文知识变得更生动、直观,从而激发他们对宇宙探索的兴趣。
(四)实施多元评价,落实素养发展
新课程标准强调综合评价的重要性,重视教学评价的一体化,关注学生在探究和实践过程中的真实表现及思维过程,旨在促进学生素养的发展。以智慧种植凤仙花项目为例,对资料收集、种植计划、种植实践、成果展示等各个环节,均设有相应的评价表格。教师可借助评价结果,随时掌握学生在项目实践方面的进展,并在教学过程中获得持续的反馈,以便及时调整实践计划。
科学课程评价是基于真实数据的评价,而数据的收集、整理与分析,离不开各种工具的支持。在智慧教育的背景下,课堂评价结果的整理与汇总可以通过各种信息技术工具实现,以提高其科学性、客观性和效率,从而促进教学品质和学习效率的提升。例如,可以采用问卷星、腾讯问卷等在线工具进行过程性评价。通过智能教学平台、班级优化大师等工具收集学生学习数据,并将这些数据转化为图表,实现分析结果的可视化,以便于直观理解。最终,通过智慧平台将评价结果及时反馈给学生和家长,以使他们更深入地了解教学和学习状况。
四、效果评估
“智慧校园由我创”项目的实施,为学生提供了一个宝贵的机会,以锻炼和提升他们的探究实践能力。通过一系列的实践经历,学生全面提升了自身各方面的科学素养,同时,他们还增强了对社会责任的认知,为未来的个人发展和贡献社会奠定了坚实的基础。项目结项后,科学组教师共同审议了项目过程的全部材料,并从探究实践能力三个关键领域对该项目实施效果进行了综合分析。
科学探究能力:在多个项目实践中,学生通过亲身体验真实情境,主动探索和理解智慧校园的概念,从而获得了相关的科学知识。利用人工智能这一新兴技术,激发了学生对未知问题的好奇心和学习热情,同时培养了他们运用信息技术搜集和处理信息的能力。此外,学生还能够逐步依据数据进行推理分析,并据此得出结论,以解决现实生活中的问题。
技术与工程实践能力:STEM项目式学习注重提高学生的实际操作能力。通过参与方案设计、操作实践、效果验证、项目优化等过程,学生得以亲身经历知识的应用过程,在实践中发现并解决问题,同时培养创新思维与创造力,增强实践技能。
自主学习能力:“智慧校园由我创”活动紧贴学生的现实生活,不仅激发了学生的内在动机,而且信息技术的支持,为学生提供了更加独立和高效地完成任务的途径。学生能够利用智能设备监控实践活动的进程,并通过大数据分析和反思实践活动的过程与成果,进而落实核心素养的要求。
科学课程的最大特点是综合性,通过对内容的整合,让学生从整体上认识自然和科学,从基本科学观念上理解科学内容,强化探究实践能力。“智慧校园由我创”项目不仅是一次科技探索之旅,更是一次社会责任的践行。通过参与该项目,学生深刻体会到科技创新和人工智能的强大力量,以及自己作为未来社会建设者的责任与使命。我们期待,在家校社的共同努力下,学生能够继续保持对未知事物的好奇心,拥有更多奇妙的畅想,创造出更多既实用又富有创意的作品,为构建更加美好的生活环境贡献自己的力量。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准[M].北京:北京师范大学出版社,2022.
[2]陆飞剑.基于核心素养的小学科学课程评价体系的开发与建构[J].新教育科研,2024(5):37