全方位建设科学育人环境，培育科学态度与习惯

北京市海淀区教师进修学校

　　作为全国科技创新示范区，海淀一直非常重视科学教育，早在2000年国家第八轮基础教育课程改革启动之前，就着手研发小学综合性科学教育课程，明确规定小学全学段每周不少于2节科学课。为了提高科学教学质量，鼓励学校把每周的2节科学课联排，以解决探究实践时间不充分的问题。在海淀区委、区教委的正确领导下，20几年来，海淀的科学教育得到长足发展，科学课程成为小学阶段重要的基础课程，科学教师的专业化程度不断提高，学生科学学习兴趣浓厚，科学学习态度表现积极。我们从文化建设、制度建设、课程建设、资源建设和教学方式变革五个方面，总结海淀区全方位建设科学育人环境，培育科学态度与习惯的做法和经验。

　　一、文化建设：让学生浸润在充满科学味的育人环境

　　（一）建设校园物质文化，营造科学氛围

　　海淀区各个学校都非常重视校园文化建设，特别用心打造极具学科特色的专业教室。专任科学教师一般都有自己的专用教室，学校鼓励科学教师创建个性化的科学教育空间，发挥环境育人的作用。例如中国人民大学附属小学（简称“人大附小”）的科学教师用自己的双手创建了10余间科学实验室，每间教室主题风格都不同，如“七彩豆荚”（植物）、“达尔文岛”（动物）、“牛顿小屋”（物质科学）、“地质空间”（地球与宇宙科学）等等，对于不同领域的内容，学生可以到相应的教室去学习，增强了学生研究的氛围感，使学生能够在环境的熏陶和浸润中进行科学学习。

　　除了实验室，各个学校还充分利用户外、楼道、天台等各种空间，建设小菜园等种植基地、校园动物园、校园气象站、天文台等各具特色的科学教育基地，满足学生参与科学实践的需要。

　　（二）建设校园精神文化，培植科学态度

　　实验室和科学教育基地是可以看见、可以触摸的校园硬环境，能通过感官刺激激发学生做科学的热情。更难能可贵的是，一些学校能够从精神文化层面培植学生的科学态度。例如人大附小的“课堂四声”文化，致力于对学生思维能力、科学精神的培养。“质疑声”重在发展求异思维，鼓励学生表达独立的见解。“辩论声”侧重激发学生的科学精神，辩论使学生思维更缜密，能多角度、辩证地分析问题，培养了学生崇尚真知的实证意识、尊重事实的批判性思维以及严谨的求知态度。“掌声”培养学生对他人的欣赏与鼓励。“笑声”是欢快轻松的课堂气氛的呈现。“四声文化”为学生的思维发展创造了安全、平等、友善的良好氛围，促进学生养成严谨、实证、质疑、创新等科学态度。

　　二、机制建设：让学生保持对科学学习的持久兴趣

　　小学生活泼好动，学习的专注力和持久力较差。而科学态度与习惯的养成需要长期努力，不断巩固和强化。为了激发并保持学生学习科学的积极性，各个学校和老师创造出很多有效的激励机制，让学生保持对科学学习的持久兴趣。

　　（一）评价机制

　　海淀区上地实验小学研制了“科学课堂行为评价”月评表，以小组为单位详细记录每节科学课每位学生的实验材料准备、回答问题、科学笔记、合作、实验操作、纪律、卫生等各方面情况，敦促学生养成良好的学习习惯。

　　学校还要求三至六年级学生准备长期科学探究记录本，将四年的所有科学实验、工程设计、观察记录单进行汇总，作为日常评价指标之一。

　　海淀区民族小学也有类似做法，科学学科教师利用登记册，由科学课代表上课负责，随时根据学生课堂表现登统积分，计入每个月的积分榜。同时对于一些长期观察实践作业，例如：植物栽培、月相观察、日影观察、天气日历等完成好的同学还可以在科学教室的展板上随时进行展示，以方便学生向小榜样学习好方法好习惯。同时小榜样在获得积分累加和作品展示时获得更多的成就感和学习自信心。科学组教师每学期还会组织期中和期末两次科学笔记本展示交流活动，分年级展示，在全校范围交流。各班级优秀科学笔记的展示为全体学生更好地掌握科学学习方法、形成纸笔记录习惯搭建了展示和分享的平台。

　　（二）奖励机制

　　海淀区民族小学科学教研组为学生设置了三个奖项（校级），每个月分别对班级和学生个人进行积分评价。评价的内容主要有课堂专注力、小组合作、积极回答问题、科学笔记等方面。由各班的科学课代表负责登统，填写前15名学生的小奖状。每学期期末结业式上，积累4个月4张小奖状的学生会获得校级的“最佳表现奖”“纪律标兵奖”“最佳笔记奖”，另外还特别设置有“最佳进步奖”的校级奖项。以小榜样的形式来鼓励更多的学生在科学课堂上能够有更好的学习习惯和态度。

　　民族小学有三间科学教室，科学社团学生、每月科学学科积分最高的前15名学生，以及荣获学校荣誉小公民的学生，都有机会到科学教室进行阅读科普书、开展小研究、做小实验等特殊奖励活动，以此激发、满足学生对科学学习的兴趣。

　　三、课程建设：为学生提供丰富的可选择的科学类实践课程

　　海淀区高校云集，科研院所和高新技术产业众多，科学教育资源非常丰富。生活在这个环境中的学生耳濡目染，科学见识广博，国家课程已经不能满足部分学生科学学习的需要。基于此，海淀区大部分小学都研发了科学类校本课程，为学生提供丰富的可选择的科学实践课程。

　　海淀区中关村第二小学尝试针对不同的年龄段，不同的知识需求，开设了三门科学素养提升课程——《博识课》《科学公园》《科学盒子》。三门课程与国家课程形成互补，融合了开放性、探究性、实践性等特点。《博识课》带着孩子们走进博物馆，拓展了眼界，创造了无限思考的可能。《科学盒子》将实验室带到教室，将学生们的思考创意物化。《科学公园》课程带领学生走出教室，又将实验室带到自然。课程围绕“科学问题的提出和解决”来组织学生进行学习活动，学习的内容是综合开放的，不是特定的知识体系，而是来源于真实的自然和社会生活。课程将学生的教室、实验室搬到了户外公园中，让学生在开放、自由的环境下，选择自己感兴趣的实验对象进行课题探究，激发了学生的兴趣，帮助学生将书本上学到的知识应用到生活实践中，促进了理论与实践相结合，实现了“基于情境化、去情境化、再情境化”的探究过程。

　　此外，很多学校还开设了科学探索、创意工坊、未来工程、科学实验、天文、气象、航空航天模型、航海模型、建筑模型、无线电测向、电子制作、趣味编程、趣味观鸟、科学影像等丰富的科学类选修课，激发学生探究世界的无限兴趣。孩子们可以在校园里观测太阳黑子；在校园气象站观测温湿度、降雨量，分享气象科普知识；遥控飞机和帆船可以让很多男孩子有很强的掌控感，会对各个系统产生浓厚的兴趣，在制作、维修、调试中提高孩子们的专注力……海淀区小学初步形成了国家科学必修课、科学实践活动必修课、科学兴趣选修课、高水平学生科技社团、学生创新论坛等多维多层级模式科学课程体系。

　　四、资源建设：为学生打造更广阔的科学学习空间

　　科学教育具有很强的实践性和综合性特点，我们不应该将学生的科学学习局限在教室和课堂，课外、校外才是学习科学更广阔的空间。随着北京市中小学生社会大课堂资源单位越来越多，越来越健全，学校逐步将校外科学教育资源纳入整盘教育计划之中，充分发挥资源单位的场地、设备、专业技术人员等各项优势，为学生打造更广阔的科学学习空间。

　　（一）科技场馆资源

　　科技馆、天文馆、动物园、海洋馆、植物园、自然博物馆、地质博物馆、奥林匹克森林公园……都被我们列入了科学教育资源清单。科学教师利用学校主题教育及社会实践活动时间，带领学生走进科技场馆，布置科学实践和调查体验任务，真刀实枪地做科学。就是在参观游览圆明园、国子监等非典型科学教育基地时，我们的科学老师也不放过科学教育的机会，引导学生关注景区植物，遵循科学观察法，按步骤完成对古树的观察记录表，做植物标本、收集叶片、拓印树皮等。

　　（二）家庭教育资源

　　在海淀学生的家长中，从事科学研究、技术研发以及科技教育的工作者占有较大比例。他们大都热衷于支持自己孩子所在学校的科学教育工作，愿意参与科普讲座、小课题指导等科学教育活动。

　　嫦娥四号探测器项目总监张熇女士是中关村二小的家长志愿者，一直默默支持着学校天文社团——星云社的工作。她的《嫦娥探月之路》演讲令星云社的小社员们燃起了航天热情。国跃滕爸爸也是随着孩子加入星云社，和儿子一起成为天文发烧友。在2021年学校拓展了新的天文教育模式，开设远程天文直播课，调用云南远程天文台设备，为了达到良好的效果，国爸爸用自己的专业技能，成为二小远程天文直播课的现场操控师，与学校老师和学生小讲师们一起举办了三场网络直播课《天相之王——日全食》《超级血月》《梅西耶马拉松》。

　　家长参与学校的科学教育工作，可以增强学生的自豪感，提高学习科学的积极性和自信心。很多家长在自己的孩子小学毕业之后选择继续支持学校的科学教育，长期留在学校科技教育储备资源库。家长是学校科技创新人才培养的重要资源，是学校教育资源的有效补充，也是家校携手成就学生成长的有效途径。

　　（三）科学家进校园

　　2007年海淀区教师进修学校与中国科协青少年科技中心合作，启动“科学家进校园”项目，从科学专业知识和科学研究方法两个角度展开对小学科学教师的系列培训。之后，很多学校与科学家建立长久合作机制，为校园注入新的科学教育力量。例如，海淀区民族小学每学期邀请科学家走进校园为孩子们开展科普讲座，内容涉及各个科学领域。活动前教师要求学生了解讲座内容，借机培养学生自主学习能力、信息检索能力、阅读能力等。讲座中，要求学生做好笔记，培养学生的专注力，同时培养学生的记录能力和良好学习习惯。讲座后，鼓励孩子们积极与科学家互动，提出自己感兴趣的问题，留影留念，为科学家敬送鲜花等。结束时请科学家留下对学生的一句寄语……这样，既让每一次讲座的成效扎实地落在孩子身上，又渗透了德育，培养了孩子们尊敬他人、懂礼仪、讲文明的优良品行。孩子们在和科学家的亲密接触中，破除了科学的神秘感，在收获科学知识的同时，熏染了严谨治学的态度，掌握了基本的科学研究方法，以及正确的价值观、理性的思维和崇高的科学精神，从小树立科技报国的远大志向。

　　五、变革教学方式：让学生爱上科学

　　国家课程是根本，课堂是科学学习的主阵地。为了提高科学教学质量，激发课内科学学习兴趣，海淀区不断探索新的科学教学方式。

　　（一）STEM教育

　　STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写，其中科学在于认识世界、解释自然界的客观规律；技术和工程则是在尊重自然规律的基础上改造世界、实现与自然界的和谐共处、解决社会发展过程中遇到的难题；数学则作为技术与工程学科的基础工具。STEM教育作为跨学科综合教育的有效形态，其重要性已被世界各国广泛认知。海淀区教师进修学校与中国教科院共同建设中国STEM教育研究中心，开展了一系列种子教师培训，以众筹的方式建设课程，取得初步成效。例如，海淀区翠微小学为三至六年级学生开发了STEM校本课程，每个学期每个年级实践2个主题，结合学生年龄特点，四个年级共开发了12个系列主题科学活动。

　　STEM是以解决真实世界的问题为导向，突破单一学科界限，更容易激发学生的学习兴趣，使学生不知不觉卷入学习活动。

　　（二）项目式学习

　　项目式学习(project based learning，简称“PBL”)是一种动态的学习方法，通过PBL学生们主动地探索现实世界的问题和挑战，在这个过程中领会到更深刻的知识和技能。这是一种以学生为中心的教学方法,它提供一些关键素材构建一个环境，学生组建团队通过在此环境里解决一个开放式问题的经历来学习。项目式学习强调学生在试图解决问题的过程中发展技巧和能力，包括如何获取知识，如何计划项目以及控制项目的实施，如何加强小组沟通和合作。项目式学习为学生更好地赋予了应对未来挑战的能力。

　　（三）小课题研究

　　海淀区很多学校面向全体学生组织开展小课题研究，鼓励学生从身边的事物和现象中发现和提出科学问题，在教师个性化指导下开展研究。例如人大附小自2010年起取消了寒暑假作业，每个假期前，科学老师都会进行小课题研究的系统指导，学生根据自己的兴趣选择研究方向，在假期进行探究，开学汇报展示。这种方法大大提高了学生自主研究科学的热情。

　　五一小学尝试在寒暑假为学生布置多学科融合性作业，一年级《新春的一抹绿》，二年级《跨年小美衣》，三年级《七彩小冰灯》，四年级《G2022次冬奥列车》，五年级《新春倒计时》，六年级《冬奥装备黑科技》。开学后，对上交的学生作品进行评价，设置展板进行展示，对学生的作业进行及时反馈以鼓励学生科学学习的热情。

　　小学生对周围世界具有强烈的好奇心和求知欲，这种好奇心和求知欲是推动学生科学学习的内在动力，对其终身发展具有重要的作用。海淀区努力从文化、制度、课程、资源和教学方式等各个方面，营造良好的育人环境，创设愉快的教学氛围，保护学生的好奇心和求知欲，激发学生学习科学的兴趣，引导学生主动探究，掌握观察、调查、比较、分类、分析、综合、抽象、概括、推理、论证等基本方法，养成良好的学习习惯，树立科学的自然观和正确的价值观，形成社会责任感，这些都为学生今后的学习、生活以及终身发展奠定了良好的基础。