让科学教育自然发生

360影视 动漫周边 2025-05-21 08:40 2

摘要:当晨光透过用矿泉水瓶改装的“入射狭缝”时,一声欢呼响彻湖南师大附中博才梅溪湖中学的校园。一群学生正在用聚氯乙烯管与光栅片组装成的简易光谱仪“捕捉”彩虹。这是他们连续第三天早晨来这里尝试了,终于在课间操前观察到了清晰的吸收光谱,兴奋之情溢于言表。这份快乐就是他们

“快看!钠的明线光谱出来了!”

当晨光透过用矿泉水瓶改装的“入射狭缝”时,一声欢呼响彻湖南师大附中博才梅溪湖中学的校园。一群学生正在用聚氯乙烯管与光栅片组装成的简易光谱仪“捕捉”彩虹。这是他们连续第三天早晨来这里尝试了,终于在课间操前观察到了清晰的吸收光谱,兴奋之情溢于言表。这份快乐就是他们最好的科学课“成绩单”。

在教育部实施科学素养培育“沃土计划”的背景下,湖南师大附中博才梅溪湖中学探索出一条更贴近生命本真的路径——让科学教育如草木生长般自然发生。学校的每一门课程,都致力于激活学生的内驱力:在“自主学习”中培养兴趣,于“自觉探究”中磨砺思维,到“自能创造”里践行责任,让科学教育回归“激发而非塑造”的本质,悄然浸润每一个学生。

自主学习:唤醒好奇,开启探索之门

科学教育的起点,是呵护学生与生俱来的好奇心。而当前科学教育面临着一个普遍困境:在应试导向下,学生的好奇心往往被标准答案所遏制。他们与生俱来的探索欲望在重复训练中逐渐消磨,使科学失去了最动人的特质——对未知世界的永恒追问。

针对这一现状,学校设计了“三自四类”科学教育课程体系。在这里,没有枯燥的说教,只有等待被探索的科学奥秘;没有标准答案的束缚,只有自由思考的广阔天地。我们相信,当学生发现科学能够解释身边奇妙的现象,能够解决生活中的实际问题时,那份被点燃的好奇心将驱动他们主动探索、持续追问。

一年一度的校园文化科技节上,“科技大篷车”载着各类机器人驶入校园,6台阿尔法机器人齐刷刷地跳起“科目三”,金属关节与木地板碰撞出火星,围观学生的尖叫声响彻体育馆。而在校园的另一边,国防科技大学的讲师高辉为学生带来“人工智能与深度学习”主题报告,现场座无虚席。学生还与湖南大学机器人学院教授余洪山一起畅谈“智能机器人”。

这充满科技律动的校园图景,正是学校“科普类课程”构建的多维学习场域。当科普教育突破知识边界,与真实世界深度联结,便能激活青少年与生俱来的探索基因。“科普类课程”正是学校科学教育的支点,学校利用它撬动学生终身发展的核心素养,为“双减”背景下的课堂转型提供了生动注脚。

自觉探究:锤炼思维,开启求真之门

真正的科学思维养成需要经历长期的积累。但当下科学教育存在突出矛盾:学生虽掌握大量知识,却很少参与完整的探究实践。有数据显示,超60%的中学生从未完整参与一次科学实验,重结论轻过程的教学模式阻碍了学生思维的发展。

学校的“探究类课程”以项目式学习为核心理念,让学生经历提出问题、设计方案、实验验证、分析改进的完整科学探究过程,培养实事求是的科学态度和严谨求真的探究能力,塑造“求真”的科学品格。

在“生趣盎然”主题生物课上,学生制作植物琥珀标本。他们精心挑选花瓣、种子,为找到最佳展示角度反复尝试,力求完美。最终,凝固的琥珀不仅展现了自然之美,更体现了科学与艺术的融合,成为学生探索自然的生动教材。在此过程中,学生梁家韧发现不同树脂材料对标本透明度和保存效果有影响,于是他们自发设计对比实验,记录数据,撰写实验报告,从单纯的手工制作上升到科学探究的层面。

化学实验室里,一场别开生面的“产品发布会”正在举行。学生设计制作制氧器,各种创新设计层出不穷——从“绿梅”牌制氧器的滑动瓶盖设计,到其他小组的快速启动装置、可调节流量设计等,每个作品都凝聚着学生的智慧。这场“发布会”让学生深入理解化学反应原理,体验创新全过程,激发了他们学习的持久动力。在发布会后的反思环节,学生互相点评,提出改进建议,有的小组根据建议对制氧器进行二次改造,进一步优化了产品性能。

“玩转物理”主题课同样精彩。学生用简单材料制作简易相机,在实践中理解凸透镜成像原理。他们不断改进相机,加装可伸缩纸筒实现调焦,将抽象知识转化为实际操作,加深了对光学原理的理解。初三学生何强在制作过程中遇到成像模糊的问题,他查阅大量资料,尝试不同的镜片组合,最终成功解决问题,还将自己的经验分享给其他同学,带动整个班级的学习热情。

在“数学模型”课堂上,学生用扑克牌搭建城堡,探索结构力学的奥秘。面对城堡倒塌的问题,他们分组讨论、实践,尝试不同的搭建方法,总结出设计原则,体验了完整的建模过程。有的小组在搭建过程中通过计算角度和受力分布,搭建出既美观又稳固的扑克牌城堡,将数学知识与实际应用完美结合。

学校还将科学探究延伸到户外。在梅岭公园的地理研学中,学生依据等高线地形图寻找目的地,探索陡崖、研究植被分布、观察昆虫活动,将课本知识与实地求证相结合;在梅田湖的研学之旅中,学生参与农事活动,体验劳动的艰辛与快乐,在夜晚观察星空,将地理知识与生活实际紧密联系。同时,学校将科技元素融入“研学类课程”,让学生在真实场景中学习观察、动手和思考。

自能创造:践行责任,开启创新之门

当前科学教育面临关键困境,是学生知识转化能力不足,创新课程缺乏真实应用场景,学生难以理解科技与社会的联系。

为破解困境,学校开设“融合类课程”,通过阶梯式实践设计,引导学生将科学知识用于解决现实问题,让创新从课堂走向社会。

课程分为“生活小发明”和“科技大挑战”两个层次。在“生活小发明”阶段,学生利用常见材料设计简易净水器、智能垃圾分类装置等,体会创新源于生活。在“科技大挑战”层面,学生运用前沿技术开发盲人导航系统、智能农业监测装置等,感受科技工作者的社会责任。

针对广场舞噪音问题,学生尝试寻找隔音效果更好的材料。他们收集多种隔音棉,设计不同的隔音方案并进行测试。通过实践,学生不仅掌握了声波原理,还学会了综合考虑实际因素,将声学知识应用于改善生活环境。某小组设计的可折叠隔音屏障在社区试用后效果很好,得到居民的一致好评,这让学生深刻体会到科学创新对改善生活的实际价值。

在创客教室,学生关注文物修复难题,用积木搭建模拟系统。他们分工协作,创造性设计扫描区、打印区和检测区,完整呈现数字化修复流程。该模拟系统荣获国家级奖项,让学生深刻认识到科技在文物保护中的重要作用。获奖学生李逸凡、陶峒孝表示,在参与项目的过程中,他们不仅学到了技术知识,更增强了对传统文化的保护意识,希望未来能为文物保护事业贡献更多力量。

为了解海洋生态危机,学生在实验室搭建“海洋生态修复模拟系统”。监测区、净化区、评估区相互配合,展示了海洋生态修复的科学流程。学生在实践中理解海洋保护原理,体会科技创新在环保中的意义。他们还将模拟系统的研究成果制作成科普视频,在学校和社区进行宣传,呼吁更多人关注海洋生态保护。

通过“自主·自觉·自能”的三级跃迁,学校构建起完整的教育闭环:“自主学习”激发学生兴趣,“自觉探究”培养科学思维,“自能创造”引导学生践行社会责任。我们坚信,科学教育不是简单的知识传递,而是让学生在实践中感受科学的魅力,培养求真务实的品格,担当科技创新的社会责任。

校园里那台由矿泉水瓶改装的光谱仪,正是学校教育理想的生动写照:让每一个孩子都能在科学探索中找到属于自己的光芒,照亮自身也温暖世界。当越来越多的学生带着对科学的热爱与责任感走出校园时,我们深信,今日播撒的科学火种必将在未来的沃野绽放璀璨光芒,为国家的科技发展孕育无限生机。

来源:中国教育新闻网一点号

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