指向科學創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)的航天項目化校本實踐*

□ 王麗萍

近年來，我國載人航天事業(yè)迅猛發(fā)展，“天宮課堂”更是引爆了學生對航天科技的熱情，激發(fā)了學生探索宇宙的興趣。在大力提倡培育科學素養(yǎng)的背景下，學校以創(chuàng)建航天科技教育特色學校為契機，結合小學科學“宇宙”模塊，開展了以航天科技為主題的開學課程活動、科技節(jié)日活動、STEAM教育活動等系列實踐活動，并在此基礎上建構了航天項目化的校本課程。課程涵蓋初級體驗、選擇實踐、深度探究等環(huán)節(jié)，旨在滿足學生不同層次的需求，激發(fā)學生對航天科技的興趣，提升學生的探究能力和創(chuàng)新能力，發(fā)展學生的科學核心素養(yǎng)。

一、初識航天：在開學課程活動中啟蒙，激活創(chuàng)新意識

好奇心是人的天性，對科學興趣的引導和培養(yǎng)要從兒童抓起。學校緊跟時代潮流，創(chuàng)設了浸潤式的航天科技開學體驗活動，讓學生零距離感知航天科技，在體驗中獲得啟蒙，由此激活其創(chuàng)新意識。

（一）場景主題化，激發(fā)興趣

學校提前謀劃，精心布置了能讓學生自由選擇、自由探索的航天科技主題場景。校園里播放與航天相關的背景音樂，營造了熱烈的氣氛；校門口設置了航天主題的氣球拱門；校門兩側擺放了長征火箭、神舟飛船、航天員造型的鏤空展板，供學生合影留念；幾位教師化身為“宇航員”，和學生展開互動。學生沉浸其中，盡情體驗航天科技的神奇魅力。

（二）任務驅動化，解決問題

基于兒童與生俱來的好奇心和求知欲，學校結合太空空間站知識，創(chuàng)設了四個不同的闖關任務（如圖1），把航天知識和闖關游戲進行融合，引導學生運用不同學科的知識和技能完成項目挑戰(zhàn)，促使他們在這一過程中應用知識，發(fā)展技能。這不僅能引導學生關注航天科技，還能擴大學生學習的參與面，提高學習的真實性。

圖1

（三）五育融合化，發(fā)展素養(yǎng)

課程的目的是育人。學校根據學生的興趣愛好與個性需求，將航天科技與五育融合的目標結合起來，開展科技創(chuàng)新素養(yǎng)實踐活動。課程融合了科學、體育、美術、音樂等多個學科的知識，旨在激發(fā)學生的興趣，拓展學生的視野，引導他們探索未知領域，也為立德、增智、強體、育美服務。學生立足課程，積極參與航天活動，提升自身的科技創(chuàng)新能力。

二、踐行航天：在科技節(jié)日活動中推進，提升創(chuàng)新思維

《義務教育科學課程標準（2022 年版）》提出選擇對學生生活有重要影響的、具有時代特征的最新科技內容，使學生能接觸和接受反映時代特征的新思想與新事物，增強學生對科學技術與現(xiàn)實生活之間關系的體驗和理解?？萍脊?jié)日活動就是以科技活動探究和實踐為主要學習方式，分年級開設的實踐。學生在科技講座、科創(chuàng)競賽、創(chuàng)新比賽等項目中獲得了不同層次的提升和進步。

（一）科技活動展演，激發(fā)探究潛能

隆重的開幕式點燃了全校師生的熱情，有令全場歡呼的機器人街舞、水火箭和“掌中火”，有展示前沿科技的機甲師對抗、無人機表演，有科學性與藝術感兼具的科幻畫展、航天模型展……科技節(jié)日展演活動內容豐富、形式多樣，為學生營造了濃郁的科技氛圍，激發(fā)了學生的探究潛能，讓“學科學、愛科學”在校園內成為潮流。

（二）科技水平比拼，提高探究能力

圍繞航天這個大主題，學校為每個年級設計了不同的項目化學習小主題（如表1）。每個小主題都以“明確問題—設計—制作—測試—再設計”的項目化學習方式進行，層層遞進，反復迭代。如在模型制作過程中，學生先查找資料，了解空間站的結構、名稱；制作過程中，學生考慮比例、材料、美觀性、銜接處牢固度等問題；在展示交流、反思迭代過程中，學生逐步完成模型搭建。經歷這樣的過程，學生感受完成一項工程的艱辛，感受科技改變生活的魅力，同時也提升了探究能力。

表1 各年級項目化學習小主題（以一至三年級為例）

（三）科普知識大比武，樹立科學態(tài)度

組織一場知識與實驗、猜想與驗證，趣味性與嚴謹性相結合的航天科普知識大賽，能幫助學生更好地理解航天科學知識和科學原理?？破罩R中涵蓋了載人航天發(fā)展史、科學家、天宮課堂等內容，教師將課內與課外知識結合起來，保護學生探究宇宙的好奇心和熱情，鼓勵學生發(fā)揚航天精神，勇于探索，樹立遠大理想。

問題：如何在本年級舉辦一場有趣有料的航天科普知識競賽？為了解決這個驅動性問題，學生先收集和積累航天科普知識，并結合教師提供的資料設置題庫，作為部分資料分發(fā)給全年級的同學，為比賽順利進行積蓄力量。

設想：學生把整個競賽活動設計成三個闖關活動——“腳踏實地”（必答題）、“仰望星空”（搶答題）、“星辰大?！保▽嶒烆}）。題型有選擇題、線索題、實驗題，實驗助手有同學和老師，大賽融入綜藝元素，內容豐富，科技感十足。

展示：每班擇優(yōu)推選出3名同學，組成8個團隊進行展示，每個隊分別用與航天有關的名稱命名，如神舟隊、嫦娥隊、長征隊、天宮隊等。全年級的學生共同見證比賽過程并參與互動答題。

學生經歷調查、設計、展示、評價等過程，并在這一過程中主動參與、主動實踐、主動創(chuàng)造，提升科學素養(yǎng)。

三、深探航天：在STEAM 教育活動中深入，發(fā)展創(chuàng)新素養(yǎng)

課程實踐要根植于課堂才有生命力。在拓展性課堂中，學校開發(fā)了航天主題的STEAM課程，圍繞“問題驅動、支架學習、迭代展示”等關鍵要素開展教學，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，發(fā)展科學素養(yǎng)。

（一）找準起點，確定驅動問題

在學生掌握一定的學科基礎知識，初步具備動手能力后，教師可以鼓勵他們把科學知識遷移應用到生活中，幫助他們找準學習的起點，提出驅動性問題。例如在學生學完教科版《科學》四年級上冊“運動和力”單元的《用氣球驅動小車》一課后，教師借助“KWH量表”（如表2），設置了與航天有關的驅動性問題，找到學生的興趣點和探究點，而后開展“氣球火箭”項目化學習活動。

表2 關于“氣球火箭”的KWH量表

（二）提供支架，助力深度學習

項目化學習提倡以學生為學習中心，教師提供學習支架適時給予幫助。在初始環(huán)節(jié)，教師出示“神舟號”火箭發(fā)射場景的視頻或圖片，創(chuàng)建情境支架，激發(fā)學生對制作“氣球火箭”的熱情；在設計環(huán)節(jié)，教師利用頭腦風暴，推動學生制訂多種解決方案；在制作環(huán)節(jié)，針對氣球放飛后不能很好地保持平衡這一問題，教師為學生準備多種材料解決問題；在展示交流環(huán)節(jié)，教師提供適合的思維工具，如拼圖法、畫廊漫步法等，幫助學生開展深度學習，促進學生思維能力、元認知能力的發(fā)展，提高活動效率。

（三）展示評價，迭代學習成果

展示和評價是項目化學習過程中十分重要的環(huán)節(jié)，通過交流展示不僅可以促進學生對項目化學習的反思，還能使學生及時了解工程學習進程，提煉學習成果，加深學生對學科核心知識的深度理解。在評價中，教師采用自評和互評、定性與定量、小組與團隊相結合的方式，利用多要素，從全方位進行評價，引導學生形成反思意識，迭代學習成果，促進創(chuàng)新思維的發(fā)展。在拓展課程中，學生結合STEAM教育模式，聚集某一核心問題，經歷完整的項目化學習過程，深入探究航天科技，實現(xiàn)核心素養(yǎng)的提升。

科學精神和實踐創(chuàng)新是學生核心素養(yǎng)的重要內容。項目化學習是一種全新的學習方式，學生通過合作探究，解決真實情境中的復雜問題?；诤教炜萍嫉娜笸卣剐詫嵺`活動，具有普及性、選擇性、提高性，課程活動吸引學生全員體驗，科技節(jié)日活動激發(fā)學生主動參與，STEAM 活動促進學生深度學習。這些實踐豐富了課內外科學知識，滿足了學生不同層次的需求，提高了學生的探究能力和創(chuàng)新能力，有利于學生傳承和發(fā)揚科學精神，提升核心素養(yǎng)。