西安市浐灞第四小學(xué)（以下簡稱浐灞四小）自建校以來一直高度重視科學(xué)教育，從課程建設(shè)、實驗教學(xué)、師資培養(yǎng)、實踐活動、條件保障等方面強(qiáng)化頂層設(shè)計，充分整合校內(nèi)外資源，推動學(xué)校主陣地與社會大課堂有機(jī)銜接，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的科學(xué)教育，提高了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，培育了一批具備科學(xué)家潛質(zhì)的青少年群體。

一、跨學(xué)科融合——小學(xué)科學(xué)教育實踐創(chuàng)新的路徑

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確提出，科學(xué)教學(xué)需要設(shè)立跨學(xué)科的主題學(xué)習(xí)活動，強(qiáng)化課程的綜合性和實踐性。在浐灞四小，由科學(xué)教師牽頭，將科學(xué)與信息技術(shù)、語文、音樂等學(xué)科進(jìn)行融合，實現(xiàn)了學(xué)生對如食物在人體如何消化等抽象原理的理解。學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、語言素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、音樂素養(yǎng)受到滋養(yǎng)的同時，網(wǎng)絡(luò)素養(yǎng)也潛移默化地得到提升，為未來的學(xué)習(xí)和生活奠定了堅實的基礎(chǔ)。

二、小學(xué)科學(xué)教育的實施路徑

作為西安浐灞國際港的一所公辦小學(xué)，學(xué)校通過深挖區(qū)域資源，對中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)進(jìn)行了校本化闡釋：中國情懷，國際視野，創(chuàng)新精神和審美意識，其中“創(chuàng)新精神”，浐灞四小著重于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新精神。通過全體師生四年的探索，重構(gòu)確定以“每個人都能了不起”為校風(fēng)，以“樂教·善導(dǎo)·科學(xué)·嚴(yán)謹(jǐn)”為教風(fēng)，以“樂學(xué)·善思·好問·求真”為學(xué)風(fēng)，構(gòu)建了“水潤浐灞 星火廣運(yùn)——浐灞四小數(shù)智化課程體系”，依托課程體系，狠抓一線課堂和特色建設(shè)，其中科學(xué)教育成效顯著。

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（一）強(qiáng)師鑄魂，創(chuàng)新賦能

教師素質(zhì)是科學(xué)教育工作得以落實的關(guān)鍵所在。學(xué)校充分挖掘科學(xué)教師的個性特長，為教師教研發(fā)展鋪路搭橋，科學(xué)、信息技術(shù)教師多次參加由中國科學(xué)研究院、市教科所等單位承辦的各類培訓(xùn)，學(xué)習(xí)新的教育理念，掌握信息化教學(xué)手段，充實自我，成長迅速。

2020年，學(xué)?？茖W(xué)教師白檔檔到?jīng)哄笔￠_展了為期一年的交流輪崗工作，承擔(dān)了浐灞十三小一年級至六年級12個班級的科學(xué)學(xué)科教學(xué)工作和“無人機(jī)”社團(tuán)工作，幫助浐灞十三小獲得“陜西航空特色學(xué)校”榮譽(yù)。其參與的省級課題“STEAM理念下培養(yǎng)一年級學(xué)生節(jié)約糧食意識的研究”已結(jié)題。

在2022年陜西省首屆STEM教育教學(xué)比賽中，信息教師何斐和科學(xué)教師馮亞靜分別榮獲一等獎和優(yōu)秀獎，其兩人的論文還在2022年西安市教科研成果評選中榮獲一等獎。在2023年西安市首屆中小學(xué)信息科技（信息技術(shù)）教師課堂教學(xué)案例活動中，信息教師楊曉靖榮獲二等獎。截至目前，科信組教師主持并參與的省市區(qū)級課題達(dá)15項。

在教科研創(chuàng)新方面，浐灞四小在2022年與陜西師范大學(xué)現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)教育部重點實驗室簽訂合作協(xié)議。學(xué)校依托高水平研究項目，孵化出9個數(shù)字化微創(chuàng)新項目，將信息技術(shù)、科學(xué)、數(shù)學(xué)、語文、美術(shù)、心理等學(xué)科統(tǒng)整，形成超學(xué)科數(shù)字化項目研究組，以教研創(chuàng)新促進(jìn)課程創(chuàng)新，目前已有6個項目立項。

（二）立足課程，打造基于數(shù)字技術(shù)的教學(xué)環(huán)境

自建校起，學(xué)校一直致力于探索建立數(shù)字化教學(xué)與教研模式，在低成本開發(fā)環(huán)境下，最大限度地開發(fā)和使用免費(fèi)軟件或平臺為學(xué)生創(chuàng)造和分享有效的學(xué)習(xí)資源，營造便捷豐富的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，目前已形成了數(shù)字化教研和數(shù)字化教育兩部分內(nèi)容。作為西安市智慧校園，積極策劃并參與教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推廣活動。

學(xué)校數(shù)字化校園建設(shè)經(jīng)驗在東北師范大學(xué)教育學(xué)部舉辦的2022學(xué)前教育研究生國際論壇，陜西師范大學(xué)教育學(xué)部主辦的第五屆文化、教育與創(chuàng)造力論壇和中俄教育類高校聯(lián)盟年度學(xué)術(shù)研討會上作了分享。學(xué)校還多次接待來自湖南、山西、甘肅、新疆等地的教育觀摩團(tuán)隊。2023年9月，學(xué)?！霸钪妗闭桂^被作為省級數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)應(yīng)用案例進(jìn)行廣泛推廣。

（三）在傳承中創(chuàng)新科學(xué)教學(xué)實踐

1.建設(shè)基礎(chǔ)性課程

浐灞四小按照國家規(guī)定開齊開足科學(xué)課的同時，也形成了一定特色。在低段教學(xué)中，開展趣味實驗活動，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的興趣；在中高段教學(xué)中，開展與學(xué)生認(rèn)知水平相適應(yīng)的科學(xué)實驗，打造“理趣課堂”，引導(dǎo)學(xué)生保持樂于探究的科學(xué)態(tài)度，產(chǎn)生對自然的好奇心。同時，將學(xué)生在科學(xué)方面的表現(xiàn)納入綜合素質(zhì)評價及學(xué)業(yè)質(zhì)量評價，每學(xué)期科學(xué)老師會根據(jù)本班學(xué)生的實際情況，制定“四小天賦觀察量表”，為學(xué)生量身打造適合的成長方案。

很多孩子喜歡科學(xué)課，學(xué)校便以“前置性學(xué)習(xí)”為抓手，充分發(fā)揮課前預(yù)習(xí)的作用，提高學(xué)生獨立思考問題的能力，激發(fā)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)意識?？茖W(xué)教師將錄制的微課視頻轉(zhuǎn)化成二維碼，學(xué)生在家掃碼即可進(jìn)行前置性學(xué)習(xí)。這使得學(xué)生的個性思維起點更高，課堂生成更靈活；科學(xué)探究更充分，學(xué)習(xí)效率更高；親子共融，趣味更足，家校聯(lián)系更緊密。目前已完成一至五年級100余節(jié)微課的錄制并在校內(nèi)廣泛應(yīng)用。

2.豐富拓展性課程

動漫科普課程。結(jié)合兒童普遍熱愛動漫的特點，學(xué)校以“一校一品”為契機(jī)，開發(fā)了“動漫設(shè)計——多學(xué)科教學(xué)應(yīng)用課程”，師生圍繞科普知識，運(yùn)用藝術(shù)和信息技術(shù)手段制作原創(chuàng)科普劇。2020年，學(xué)校依托陜西省基礎(chǔ)教育資源建設(shè)研究課題“STEAM教育理念下培養(yǎng)一年級學(xué)生節(jié)約糧食意識的研究”，以小學(xué)生挑食、浪費(fèi)糧食和食物在人體內(nèi)是如何消化等問題為出發(fā)點，創(chuàng)編了中英雙語《我的夢想之食物環(huán)游記》科普劇和動漫科普短片，同名原創(chuàng)動漫一經(jīng)推出，廣獲好評，人民網(wǎng)等媒體紛紛報道，由此衍生的動漫繪本已由陜西人民教育出版社出版。目前已發(fā)布師生原創(chuàng)動漫劇13部，孩子們在科技和藝術(shù)的融合創(chuàng)作中，不僅增強(qiáng)了自信心，道德素養(yǎng)和數(shù)字素養(yǎng)也得以提升。

數(shù)智科技藝術(shù)課程。通過將信息科技與傳統(tǒng)美術(shù)相融合，開發(fā)出一條美育新途徑：“畫”（創(chuàng)作手繪版自畫像）—“摳”（Photoshop軟件摳圖）—“動”（創(chuàng)建gif動圖）—“錄”（錄制視頻）—“合”（合成視頻）。整個過程將信息科技、科學(xué)、語文、美術(shù)等學(xué)科深度融合，以想象力為出發(fā)點，引導(dǎo)每一個孩子創(chuàng)造出簡易的“元宇宙”虛擬形象，并在此過程中暢想未來，開心大膽地表達(dá)自己的奇思妙想，極大地提升了學(xué)生的創(chuàng)造性思維、表達(dá)能力和人際交往能力?，F(xiàn)已開展兩期，發(fā)布了40個原創(chuàng)視頻。

多模態(tài)提問活動?？茖W(xué)教育離不開創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，創(chuàng)新思維的形成離不開問題意識的培養(yǎng)。從2019年9月開始，學(xué)校給每個班設(shè)置了“問題墻”以呵護(hù)學(xué)生的提問熱情。在2023年9月，學(xué)校進(jìn)一步借助“文心一言”等信息技術(shù)啟動了一項創(chuàng)新性的AI交互式問答活動，這種即時性的AI互動進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的提問欲望。這項活動不局限于課本內(nèi)容，還鼓勵孩子們提出各種天馬行空的問題，以培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力和創(chuàng)新思維。通過參與這項活動，孩子們在各種知識領(lǐng)域自由探索，并勇敢地提出自己的問題。孩子們將自己與AI互動的經(jīng)歷同學(xué)習(xí)生活體會相融合，創(chuàng)編了《白鷺也“內(nèi)卷”了》的國漫劇，該劇將中國傳統(tǒng)水墨畫技巧與數(shù)字技術(shù)相結(jié)合，不僅展示了學(xué)生的創(chuàng)意和想象力，更通過這一形式讓更多人了解到了人工智能的魅力。

3D打印課程主要包括3D打印筆創(chuàng)作、Sculptris三維設(shè)計、3D結(jié)構(gòu)設(shè)計、3D機(jī)械設(shè)計等。3D打印技術(shù)幫助學(xué)生根據(jù)自己的想法創(chuàng)建模型，然后打印，讓枯燥的知識變得生動起來。

3.開拓發(fā)展性課程

教育真正的力量來自學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，我們深信每個孩子都有與眾不同的天賦，為此，我們開展了系列“生命科學(xué)教育”。每個班都設(shè)置了“生命角”，形式多樣的“生命科學(xué)”微課程深受孩子們的喜愛。其中“不一樣”系列旨在對學(xué)生進(jìn)行生命教育，讓學(xué)生熱愛生活、熱愛生命。迄今已推送“天天不一樣”微課程400余期，“人人不一樣”微課程63期，“萬物不一樣”微課程9期，“聲音博物館之四小用聲音陪你”系列內(nèi)容100余期和“聲音博物館之北極星夜讀”系列內(nèi)容1500余期。

4.成立科技特色社團(tuán)

航模社團(tuán)、無人機(jī)社團(tuán)是學(xué)校航空特色教育的主要內(nèi)容之一，開發(fā)了以無人機(jī)為載體的航空STEAM課程。課程通過航空模型入門，讓學(xué)生了解和認(rèn)識航空科學(xué)基本原理；以無人機(jī)為載體，融合編程、人工智能等內(nèi)容，促使學(xué)生掌握無人機(jī)的智能化應(yīng)用。學(xué)習(xí)成果顯著，多名學(xué)生分別榮獲省市一、二等獎等。

STEAM未來工程師社團(tuán)以主題式、項目式任務(wù)為引導(dǎo)，通過探究、分析、動手制作等一系列活動，輸出一個滿足項目要求的產(chǎn)品。課程側(cè)重科學(xué)探究和工程實踐，重在樹立學(xué)生科學(xué)的思維方式，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和分析問題、解決問題的能力。每1～2個學(xué)期定一個主題，以橋梁設(shè)計、過山車設(shè)計、建筑設(shè)計、飛行器設(shè)計等為內(nèi)容，深入淺出地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理等知識，并融合人文、藝術(shù)等內(nèi)容，課程綜合性強(qiáng)，趣味性強(qiáng)。

“小小科學(xué)家”創(chuàng)客社團(tuán)旨在通過項目式教學(xué)，提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的意識和能力。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的科學(xué)知識得到不斷積累，觀察能力、聯(lián)想能力、實踐能力和綜合應(yīng)用能力得到不斷強(qiáng)化，創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力得到逐步提升，同時還培養(yǎng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、規(guī)范學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，樹立正確的科學(xué)觀。每學(xué)期，至少開設(shè)15課時、多達(dá)12個主題的活動內(nèi)容。主題有：串聯(lián)電路、并聯(lián)電路、光敏燈、驗鈔器、紅外報警器、七彩光纖燈、電子蠟燭、模擬發(fā)報機(jī)、自制錄音機(jī)、氣壓升降臺、凸輪應(yīng)用及作用力與反作用力的應(yīng)用。

“開心農(nóng)場”種植社團(tuán)旨在通過學(xué)習(xí)種植和掌握無土栽培技術(shù)，讓學(xué)生了解現(xiàn)代農(nóng)業(yè)知識，激發(fā)學(xué)生熱愛生命、珍惜糧食的意識。

5.舉辦豐富多彩的科技活動

自建校以來，每年春季學(xué)校開展“名校+”科技節(jié)系列活動，包括學(xué)生作品展、科普知識講座、科幻畫繪制、科學(xué)實驗秀、團(tuán)體比賽、科普知識競賽、游園參展等，推動學(xué)?？萍紕?chuàng)新活動蓬勃發(fā)展。

除此之外，在科信組教師的指導(dǎo)下，學(xué)生積極參加各級各類科技比賽活動。在西安市青少年科技創(chuàng)新大賽、科幻畫比賽中多次榮獲佳績。在2022“駕馭未來”全國青少年車輛模型教育競賽和2023年“飛向北京·飛向太空”“駕馭未來”陜西省青少年航空航天車輛模型教育競賽中，學(xué)校有6人次獲得一等獎，8人次獲得二、三等獎。在2023年第四屆陜西省中小學(xué)生航空創(chuàng)新設(shè)計挑戰(zhàn)賽中，在小學(xué)組“創(chuàng)意手?jǐn)S模型競距”比賽中榮獲2個一等獎和1個二等獎。科學(xué)教師連續(xù)4年組織學(xué)生參加市級科普知識競賽，獲獎學(xué)生達(dá)百余人次。

學(xué)校也獲得多項榮譽(yù)，即教育部首批全國中小學(xué)科學(xué)教育實驗校、品質(zhì)課程實驗學(xué)校、2022年全國青少年車輛模型教育競賽總決賽優(yōu)秀基層組織單位，西安市智慧校園、科技教育特色校、“5G+智慧教育”教學(xué)場景應(yīng)用試點學(xué)校、第二批STEAM教育實驗學(xué)校、思維型教學(xué)實驗學(xué)校。

作者單位：陜西省西安市浐灞第四小學(xué)

責(zé)任編輯：張言