摘要:科学家精神是科技工作者的精神图谱,为科技创新提供强大驱动力,同时也是新时代科学教育的重要价值导向。北京市海淀区中关村第一小学以“科学园”课程为载体,构建“认知启蒙—实践赋能—价值塑造”全链条培育体系,探索科学家精神从价值理念到教育实践的转化路径,为培养具备科学
科学家精神是科技工作者的精神图谱,为科技创新提供强大驱动力,同时也是新时代科学教育的重要价值导向。北京市海淀区中关村第一小学以“科学园”课程为载体,构建“认知启蒙—实践赋能—价值塑造”全链条培育体系,探索科学家精神从价值理念到教育实践的转化路径,为培养具备科学素养、创新能力和家国情怀的时代新人提供了创新样本。
教育转化:
从“精神谱系”到“行为图式”
科学家精神的培育需经历“价值解码—认知重构—行为迁移”的三级转化机制。学校通过科学家故事课程将抽象精神具象化,如以钱学森“五年归国路”解析爱国精神,以屠呦呦“青蒿素发现”的实验迭代阐释求实精神。学校开发科学精神行为量表,将爱国、创新、求实等精神要素具体化为可量化的学习行为,如面对难题的坚持时间、团队协作中的倾听频率等,从而让精神培育由抽象概念转变为具体数据。
在“植物生长日记”项目中,学生通过竺可桢式的数据记录与图表绘制,学习科学观测的严谨态度。学生在记录数据时若遇困难,教师便会引导他们回顾竺可桢38年如一日的气象观测历程,激励学生效仿科学家,通过反复验证得出确凿结论。这种“案例解剖+情景模拟”的教学设计,使学生在认知建构中完成精神内化,初步形成“小我融入大我”的价值坐标。
实践生态重构:
从“知识花园”到“创新雨林”
学科实践:知识传授的“基因编辑”。学校创新“科学探究六步法”(观察—假设—实验—反思—应用—传播),如在“声音的奥秘”单元中,学生模仿马可尼无线电实验设计声波传播测试。实验期间,学生观察到不同介质对声音传播效果的影响存在差异,教师随即讲述阿基米德浴缸实验的三次尝试,以此启发学生认识到科学发现往往伴随着反复验证的艰辛历程。面对“回形针浮力实验”中的理论与实践的差距,教师借法拉第电磁感应实验的曲折历程,引导学生树立“失败乃成功之母”的科学态度,逐步构建从容错到试错再到纠错的创新思维模式。
跨学科融合:认知迁移的“量子隧穿”。“科学园”课程设置“时间的形状”跨学科单元,学生通过物理实验探究光的传播规律,用数学模型描述时间概念,再以艺术创作表达时间感知。在“达·芬奇机械手”项目中,学生跨越学科边界设计仿生装置,教师通过讲述南仁东整合多学科知识设计“中国天眼”的事迹,引导学生理解跨领域协作的重要性。
项目式学习:真实问题的“情境锚定”。“垃圾分类智能装置”项目对接社区实际需求,学生在设计过程中经历传感器选型、算法优化与用户反馈环节。察觉社区老人操作智能装置的难题后,学生们主动出击,优化界面布局,精心编写使用指南。这一过程正是对黄昆“科技为人”育人精神的实践传承,使学生理解科学创新不仅需要技术突破,更需关注社会福祉。
家校社协同:精神培育的“生态位构建”。学校创建“科学家家庭实验室”计划,家长与学生共同完成“水火箭发射”实验。实验期间,家长讲述邓稼先先生28年默默奉献的事迹,启发孩子领悟科学家的无私精神。学校与中国科学院自动化所共建“少年科学家工作站”,让学生参与真实科研项目的数据采集工作。在“社区水质监测”项目中,当结果显示水质异常时,学生主动撰写报告提交社区。这种“发现问题—解决问题—服务社会”的行动路径,正是对科学家奉献精神的时代诠释,使学生在实践中感悟“科学报国”的价值内涵。
拓展延伸:
从课堂到社会
课程内容的动态迭代。学校每学期更新科学家故事课程案例库,融合最新科技成果以丰富教学内容。例如,在“量子计算”单元中,教师引入潘建伟团队实现量子卫星通信的最新成果,通过模拟实验让学生理解量子纠缠原理。科技前沿进课堂的设计,让学生持续保持对科学探索的敏锐触觉。
评价体系的多维构建。学校构建“科学精神—学科知识—实践能力”三维评价模型,通过课堂观察、项目档案袋与行为量表实现过程性评价。在“模拟火星移民”项目中,教师不仅关注学生的技术设计,更通过“团队协作观察量表”记录学生在冲突中的沟通次数与解决方案质量,使精神培育效果可测可见。
社会服务的精神升华。学校将科学家精神培育延伸至社会服务领域,学生通过“红领巾科普团”向社区居民讲解垃圾分类科学原理,在实践中增强社会责任感。当学生发现社区垃圾分类准确率提升时,他们深刻体会到科学知识服务社会的价值,这种“知识—行动—价值”的闭环设计,正是对科学家奉献精神的诠释。
科学家精神培育需要构建从认知启蒙到实践赋能的完整生态链。学校通过将科学价值观转化为可操作的学习行为,使创新精神嵌入真实问题解决过程,提升了学生科学素养。
来源:全国党媒信息公共平台