依托植物與生態(tài)環(huán)境探究實驗室資源提升學生科學素養(yǎng)

文 劉 華 韓振偉

依托植物與生態(tài)環(huán)境探究實驗室資源提升學生科學素養(yǎng)

文 劉 華 韓振偉

學生在探究實驗室上課

國務(wù)院頒布的《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要（2006-2010-2020年）》，將“完善基礎(chǔ)教育階段的科學教育，提高學校科學教育質(zhì)量，使中小學生掌握必要和基本的科學知識與技能，體驗科學探究活動的過程與方法，培養(yǎng)良好的科學態(tài)度、情感與價值觀，發(fā)展初步的科學探究能力，增強創(chuàng)新意識和實踐能力”作為“未成年人科學素質(zhì)行動”任務(wù)。面對提升中小學生科學素養(yǎng)的要求，學校教育面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

北京小學通州分校始建于2010年9月，“培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的火力少年”是學校的辦學目標。建校五年之初，2014年學校計劃全面啟動科技創(chuàng)新教育。學校成立了以德育校長為組長、科學教師為核心成員的創(chuàng)新教育實踐活動團隊。領(lǐng)導和教師群策群力，一起進行了深入研討，在理論和行動上取得共識。

皮亞杰的“認知發(fā)展理論”強調(diào)，“只有兒童自己具體參與各種活動，才能獲得真正的知識，才能形成自己的假設(shè)并予以證實與否定?！笨破仗骄炕顒诱m應(yīng)了青少年的活潑好動、精力旺盛、富于幻想和強烈的動手動腦要求的心理特征以及對萬物的好奇、求知的欲望。由于科學探究實踐活動具有長期性、及時性、艱苦性、集體性、計劃性等特點，只有堅持下去，才能培養(yǎng)學生一絲不茍的科學態(tài)度，分秒必爭的時間觀念，百折不撓的非凡毅力，有理有據(jù)的分析能力，敢想敢干的創(chuàng)新精神。

為此，學校計劃拓展學習空間，以探究實驗室為引領(lǐng)，開辟學生實踐體驗園、編寫校本教材、開設(shè)科普創(chuàng)新校本課程，開展豐富多彩的實踐活動，促使學生在活動中有豐富體驗，能發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、形成成果。

一、植物與生態(tài)環(huán)境探究實驗室建設(shè)

小學科學課每周不過2節(jié)，僅靠這么點時間培養(yǎng)出小學生的科學素養(yǎng)是遠遠不夠的。為了有效提升科學素養(yǎng)，學校結(jié)合國家課程科學課、學生的生活環(huán)境及北京市學生科技金鵬團評定項目要求選定了“植物與環(huán)境”為主打項目，建設(shè)植物與生態(tài)環(huán)境探究實驗室（以下簡稱“探究實驗室”），引領(lǐng)學?？萍冀逃獍l(fā)展。

1.建設(shè)指導思想

探究實驗室設(shè)計遵循了“滿足學生探究需求，適應(yīng)學生發(fā)展需要”的理念，突出探究的功能。在這里可以為學生提供設(shè)備器材需求、專家指導的需求、網(wǎng)絡(luò)資源的需求、探究伙伴的需求等，以保證學生的項目探究順利完成，發(fā)揮學校科技教育規(guī)劃中的核心引領(lǐng)作用，要讓探究活動室成為像圖書館一樣學生喜歡去又可以隨時去的地方。

2.專家指導資源配備

在項目指導專家高福元老師的指導下，不僅為學生選購了大量標本，常規(guī)工具外，還購置了適合學生開展探究的專業(yè)儀器設(shè)備，見表1。

表1

3.信息交互平臺

小學生的科學探究興趣往往很高，但持久力很差，分析其原因是因為缺少幫助和指導。為此，我們在探究實驗室建設(shè)了信息交互平臺。學生可以利用網(wǎng)絡(luò)和13個實驗室進行資源共享、探究交流，同時可以平臺答疑解惑，以促進學生完成探究。

2014年7月，在通州區(qū)教委“青少年科技后備人才建設(shè)”項目的支持下，“植物與生態(tài)環(huán)境探究實驗室”正式落成。

二、多措并舉 促進探究實驗室引領(lǐng)作用的發(fā)揮

1.“活力實踐園”——植物與環(huán)境探究具體化

科學問題來源于學生的生活，生成于學生的體驗過程。伴隨著“探究實驗室”的建設(shè)，學校在教學樓西側(cè)開發(fā)了活力實踐園：“半畝園”，學生在這里可以親手種下種子、觀察記錄它們的生長過程，體驗收獲的喜悅；“揚帆亭”，學生們可以在這里分享自己的收獲和體會，分享活動過程中發(fā)現(xiàn)的問題，以備走進探究實驗室研究問題；“植物走廊”，學生可以在這里認識植物?？茖W教師可以利用校本時間組織學生在實踐園活動。

2.校本教材——植物與環(huán)境探究課題化

伴隨著探究實驗室、實踐基地建設(shè)，學校組織科學教師，對現(xiàn)行科學教材進行了拓展，結(jié)合學生身邊常見植物的生長及探究實驗室設(shè)備，編寫了《植物與生態(tài)環(huán)境探究》校本教材，內(nèi)容涉及植物的一生、植物的防蟲、植物的繁殖、植物的過冬、植物的應(yīng)用、考察活動共6個單元?？晒┤亮昙壥褂?。科學教師可以選定內(nèi)容，帶領(lǐng)學生走進探究實驗室進行探究。

3.校本課程——植物與環(huán)境探究課程化

為了使植物與環(huán)境探究落實，我校在三至六年級開設(shè)了植物探究校本課程，利用科學課每單元一課時的校本課程時間組織學生在科學探究實驗室進行探究。并將植物與生態(tài)環(huán)境校本課程納入學校規(guī)劃和考核項目。

4.社團建設(shè)——植物與環(huán)境項目探究項目化

為了滿足那些對植物探究有著濃厚興趣學生的需求，鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題、深入研究問題，指導學生將探究項目化，學校組建了“夢想之聲”科技社團，他們在一起經(jīng)歷了選題、制定方案、觀察記錄、分析數(shù)據(jù)、撰寫論文的過程，有效提升了科學素養(yǎng)水平。

三、收獲與體會

1.學生發(fā)展

在探究實驗室，學生學會了使用葉綠素檢測儀檢測植物葉子的葉綠素含量；在種植體驗園，學生發(fā)現(xiàn)了很多葉子被蟲子咬傷了；在社團活動中學會了用病蟲害檢測儀分析植物的狀態(tài)。探究活動的開展點燃了學生探究植物的熱情，培養(yǎng)了科學探究的興趣。2014年10月，蔣凡等學生利用葉綠素檢測儀探究了“光照對綠蘿葉綠素影響”；張嘉玥等學生利用“植物病蟲害檢測儀”完成了“綠蘿葉子白班的研究”；學生劉笑含探究了“土豆皮去污能力的研究”。3個項目參加了通州區(qū)中小學生金鵬科技論壇、通州區(qū)青少年科技創(chuàng)新活動，分獲一等獎，并代表通州區(qū)參加了第十五屆北京市金鵬科技論壇、第三十五屆青少年科技創(chuàng)新比賽，取得了很好的成績。成績的取得說明“植物與生態(tài)環(huán)境探究”資源在發(fā)揮作用，正在促進學生科學素養(yǎng)水平的提升。

2.教師發(fā)展

在組織學生活動、校本課程實踐、社團活動指導過程中，教師也得到了鍛煉，特別是在使用專業(yè)儀器設(shè)備指導學生探究的同時，專業(yè)水平得到了提升。

3.學校發(fā)展

探究實驗室的建設(shè)，為學生搭建了探究平臺，營造了發(fā)現(xiàn)問題、研究問題的氛圍，植物與環(huán)境教育已經(jīng)逐漸成為學?？萍冀逃钠放疲行Т龠M了學科科技特色的發(fā)展。

四、項目實踐展望

1.學生探究

（1）在全校普及“植物與環(huán)境探究”，讓探究活動走進學生家庭生活。

（2）帶領(lǐng)學生走進高校實驗室，與高校合作、與大學生合作，獲取專業(yè)的支持，讓我們的學生有更好的發(fā)展。

2.學校建設(shè)

（1）計劃建設(shè)學生“植物與生態(tài)環(huán)境”探究博物館，主要是在探究實驗室展示學生的探究成果。

（2）與高校合作，完善探究實驗室的設(shè)備需求，增加實驗室的功能。

3.資源推廣

我們計劃發(fā)揮資源共享優(yōu)勢，帶動周邊學校的學生參與科學探究活動，以提升更多學生的科學素養(yǎng)水平。以校本課程為載體帶動周邊學校教師一起研討植物與環(huán)境相關(guān)內(nèi)容的課堂教學；以種植活動為橋梁促進周邊學校學生間的交流活動開展；以科學探究實驗室為平臺，加強學校間小課題的項目合作。

作者信息

劉華，本科，中教高級。韓振偉，本科，中教高級。北京小學通州分校，101100