实验顺义的科学教育模式:从课程到实践的全面提升
2024年10月28日,实验顺义学校科技人文节圆满闭幕,历时一周的活动中,全校师生共同度过了充满激情、收获知识的一周。科技人文节不仅是培养学生科学素养、创新精神和实践能力的重要载体,更是学校科学教育整体设计的一次集中展示。这一活动的背后,是一套系统完善的科学教育体系的支撑,其核心特征为课程化和活动化。那么,这些特点蕴含着怎样的意义?实验顺义学校又是如何设计与实施这项科学人文教育的呢?
科学教育课程化:保证课程规范
实验顺义学校将科学教育融入国家课程体系,同时结合学校特色和区域资源,构建了系统、灵活的科学教育课程体系,确保科学教育的规范性和有效性。
01
初高中学科设置
初中阶段开设了物理、化学、生物、地理、信息科技和通用技术等课程,既传授核心科学知识,又注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。高中阶段课程设置更具灵活性,学生可以根据兴趣选择物理、化学、信息科技等,进行选课走班,帮助学生深入探索兴趣领域,培养自主学习能力。
02
特色选修课程
特色选修课程是根据学生个性化发展的需求而设计,旨在满足学生对科学的多样化兴趣,并培养他们的科学探究能力和创新精神。这些课程由技术组精心开发,技术组由通用技术组和信息技术组组成,致力于推动实践性课程的发展,帮助学生在动手实践中提升综合能力和创新思维。
技术组特色选修课程
服装课程:学习基础的服装设计知识、面料选择、裁剪技巧、缝纫技术等,制作手提袋、裙子等服装作品。
木工课程:学习基础的木工工具使用、木材选择、榫卯结构、雕刻技巧等,制作笔筒、书架、小凳子等木工制品。
金工课程:学习基础的金属加工工具使用、金属材料的特性、焊接技术、铸造技术等,制作钥匙扣、书签、小饰品等金属制品。
电子课程:学习基础的电子元件知识、电路图绘制、电路连接、电路调试等,制作LED灯、门铃等电子作品。
航模课程:学习基础的航空知识、航模制作材料、航模制作工艺、航模调试和飞行技巧等,制作并操控航模。
激光切割课程:学习基础的激光切割原理、激光切割设备操作、激光切割工艺参数设置等,制作激光切割作品。
陶艺课程:学习使用基础的陶艺工具,例如拉坯机、修坯刀、泥条等,并了解不同种类陶瓷材料的特性,例如陶土、瓷土、紫砂等材料的质地、烧成温度、烧成后的效果等。
技术组团队介绍
系列课程的开发与丰富多彩的活动背后,是团队对课程的深入理解与不断创新。根据学生的兴趣与需求,技术组团队不断重组和优化课程内容,确保每位学生都能在这些项目中获得启发,并培养解决问题的能力。这些课程不仅关注科学知识的传授,还注重动手实践、团队协作和跨学科融合,为学生的全面发展奠定坚实基础。
从左至右依次为:物理教师 宗洋、通用技术教师 景泽远、信息技术教师 王玉娟、通用技术教师 王梓钦、校长助理 科体艺中心主任 岳云霞、通用技术教师 王金波、科体艺中心副主任 信息技术教师 吴丹丹、信息网络中心负责人 信息技术教师 田海洋、通用技术教师 刘宁
实验顺义学校的特色选修课程体系,不仅是科学教育的有力支撑,更是学校培养创新人才的重要平台。
生物组特色选修课程
移花接木:是生物学课外拓展的实践类课程,偏植物学、偏实验操作,内容主要学习植物及真菌的种植,分组实验,影响因素探究分析,小组讨论和汇报等。通过不同植物的种植和培养,了解植物的生命历程,培养观察能力和逻辑思维,了解日常生活中的生物多样性,参与美化社区环境,建设美丽校园。
分子生物学实验基础:本是实验探究类生物学校本课程,以教材课内实验为蓝本,融入思维训练、补充前沿知识,力求为学生建构生命系统不同层次水平的知识框架和研究思路,提升学生的生物学核心素养,建立生物学微观理念、实验探究逻辑思维,培养诚信、严谨、求实、拓新的思想修养。
物理组特色选修课程
悟理:以课本内容和生活实例为基础,通过实验设计的方式进行延伸,使学生体会物理是一门“从生活中来,到生活中去”的自然科学,培养学生知识迁移的能力。同时,通过使物理问题“动起来”,打消学生对于物理题目的畏难心理,揭开物理的神秘面纱,使学生从兴趣中“悟理”。
03
开放性课程
学校积极开发开放性课程,为学生提供更加自由的学习空间,并培养他们的自主学习能力和创新精神。
学生社团
学校鼓励学生成立科技类社团,例如航模社团、机器人社团、科技创新社团等,为学生提供更加丰富的学习资源和实践平台。其中,“科技创新实践”:参与科技创新项目,例如设计并制作一个智能机器人、开发一个手机应用程序等,并参加科技创新比赛。航模社团:学习航模的制作、调试、飞行等知识,并参加航模比赛,提升动手实践能力和团队合作能力。机器人社团:学习机器人编程、控制、应用等知识,并参加机器人比赛,提升编程能力和创新思维。
科技节
学校定期举办科技节,将实践活动融入日常的课程教学中,确保学生在学习理论的同时,有足够的实践机会来验证和深化理解。整合校内外科学教育资源,如科技馆、实验室、企业等,丰富科学教育形式和内容,提供多元化的学习体验。科技节内容丰富,包括科技竞技大赛、实验室开放日、科技讲座、科普展览等,激发学生对科学的兴趣和探索精神。
科学教育活动化:强调实践性
科学教育不仅是书本知识,更是在实践中探索和创新的过程。学校通过实践活动将科学教育落地于生活中,让学生在实践中感受科学的魅力和价值。
科技节空间设计
科技节的空间设计旨在创造一个富有沉浸感的科技探索环境,鼓励学生通过实践和体验深入理解科技的魅力。整体布局划分为三个主要区域:图书馆前的小广场、科技隧道和体验区,三个区域功能互补、紧密衔接。
活动实践区 交流分享平台
小广场作为活动实践区,是学生动手实践和参与互动的主要场地。在这里,设置了多个互动展位和项目展示区,学生们可以参与各类科学实验、项目展示和创新活动,通过实际操作理解科学原理,培养合作精神和探索能力。这个开放的空间为学生们提供了一个相互交流、分享创意的舞台,营造出浓厚的学习氛围。
科技隧道 连接与展示区域
科技隧道是小广场与体验区之间的连接部分,同时也是知识传播的重要区域。长廊两侧的展示墙详细呈现了科技发展的历程、著名科学家的贡献及前沿科技动态,为学生提供深入了解科技历史与现状的机会。学生在穿行长廊的过程中,不仅能汲取知识,还能被引导思考科技对社会发展的深远影响,为后续的体验做好铺垫。
感受未来 高科技互动体验
隧道的尽头是高科技互动体验区,学生可以在这里亲身体验虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等先进技术,感受未来科技在生活中的应用场景。这一体验区旨在激发学生对未来科技发展的思考,鼓励他们发挥想象力和创造力,探索自己在未来科技创新中的角色。
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覆盖多学科 体现丰富性和趣味性
学生在化学项目中可以制作水果电池,将化学能转化为电能;在物理活动中可以设计并发射水火箭,理解反冲力的物理原理。VR和MR技术则让学生进入虚拟的实验环境,沉浸式体验科技世界。通过这些活动,学生在动手中学会探索,增强实践能力和创新意识。
体现学科融合 提供多维度思考
历史活动让学生了解古代科技的成就和现代科技的关系;地理活动则带领学生认识不同环境条件对科技发展的影响。通过这种跨学科的设计,学生得以从多角度理解科技与社会的关系,提升对科技的全面认知。
强调互动 获得探索动力
科技节中,学校积极邀请科普专家进行讲座和互动,专家们通过讲解复杂的科学原理,激发学生的好奇心和探索精神。学生可以提出问题,获得专家的耐心解答。这种互动不仅增进了学生对科学的理解,也使学生从中获得了探索的动力。
科学教育三大特性
01
符合青少年发展阶段特征
学校根据不同年龄段学生的身心发展特点,设计了不同层次的科学教育课程和活动,满足学生个性化发展的需求。在初中阶段,我们引导学生开展探究性学习和项目式学习,提升科学探究能力。在高中阶段,我们鼓励学生参与科技创新活动和科研项目,培养创新精神和实践能力。
02
科学教育本身特点
学校的科学教育注重培养学生的科学思维、科学方法和科学态度,帮助学生掌握科学探究的基本技能,提升科学素养。我们通过科学课程、实践活动、科技节等多样化的教学形式,让学生在实践中学习和应用科学知识,培养他们的科学素养和创新精神。
03
科学教育区域建设及辐射作用
在科学教育的区域建设方面,实验顺义学校积极与多方合作,致力于共同建设实验室,以实现区域化管理与发展。通过与航空航天领域多家学术机构的合作,我们的目标是辐射周边区域,推动各学校在科学教育和科技发展方面的共同进步。
实验顺义学校被北京航空航天学会授权正式挂牌为“北京市航空航天特色学校”。此外,在顺义区科协的指导和帮助下,我校成为顺义区第一所科学技术协会中学分会,并被中国科协授权挂牌“北京师范大学附属实验中学顺义学校科学技术协会”。这一历史性时刻标志着我们在科技教育领域的进步,展示了我们在区域科学教育发展中的重要角色。
未来,我们将继续拓展和团结更多的中小学校、教师及科技工作者,围绕国家战略和新时代首都发展的需要,积极投身科技创新,推动学科建设,服务科技人才的成长,促进产学研的深度融合。我们的航空航天特色学校与科学技术协会将发挥辐射作用,成为区域发展的强有力平台和支撑,助力实验顺义学校在整体区域建设中发挥更大的作用。
思考 一个新建校如何完成三步走
学校将科学教育分为三个阶段,从“玩品观”到“探悟创”,逐步引导学生深入探索科学知识,提升科学探究能力。
第一阶段:玩品观(第一届科技节主题:“玩”中亲近科技,“读”中传承精神,“观”中品味艺术):在这一阶段,学生通过轻松的科技体验活动亲近科技,培养对科学的兴趣。通过参与和观察,学生们获得对科技与艺术、历史的初步理解,感受到科学的趣味性和美感。。
第二阶段:探悟创(第二届科技节主题:探科技奥秘,悟人文魅力,创发明之旅):这一阶段强调学生深入探索科学原理与人文精神的结合。通过实践活动和挑战性项目,学生在探究中学习科学方法,培养创新思维和解决问题的能力,增强对科技与社会发展的理解。
第三阶段:联结未来(预想第三届科技节主题:“联结科技与未来,创新无限可能”):在此阶段,学生将重点关注科技的未来应用。通过参与创新项目和展示,学生们将运用所学知识解决现实问题,思考科技如何塑造未来生活。此阶段鼓励学生发挥创造力,设计未来科技解决方案,培养他们作为未来科技创新者的能力。
学校将继续完善科学教育课程体系,开发更多特色选修课程,并开展更多科技实践活动,培养学生的科学素养和创新精神。同时,学校将鼓励学生撰写探究性报告,并支持学生将科技创新成果应用于实际生活中,解决生活中的问题。
撰稿|王玉娟 景泽远
摄影|周天宇
编辑|段平
审核|岳云霞 张建国