如何激发中学生对科学的好奇心和探求欲,成为基础教育改革的重要课题。日照经济技术开发区中学通过多年探索实践,创新性提出“融、智、创、践”科学教育模式,打破传统学科壁垒,融合现代信息技术,培养学生的创新思维和实践能力,为新时代科学教育提供了可借鉴的范例。
破界与重构:
跨学科融合打造知识网络
在传统分科教学模式下,学生往往陷入“知识孤岛”的困境。“融”的理念打破学科壁垒,将初中十三门学科与科学教育深度融合,让学生能够综合运用多学科知识解决实际问题。
在2024年校园科技节的“鸡蛋撞地球”比赛中,这一理念得到完美展现。学生们需要设计保护装置确保鸡蛋从高处落地时不破损。这项活动不仅涉及物理学的冲击力、能量分散等知识,还融合了工程设计和材料科学等多学科内容。学生们创作出降落伞、气垫、泡沫盒等各式装置,在跨学科融合过程中深化了对科学原理的理解,提升了解决复杂问题的能力。
赋能与变革:
信息技术重塑学习生态
“智”代表信息技术在科学教育中的智慧应用。在“智”的维度,学校构建“云端+实地”的立体化学习空间,充分利用互联网、大数据、人工智能等现代技术,为学生提供丰富的在线学习资源、实验模拟工具和互动交流平台。
Python编程社团的学生利用在线平台实时调试代码,通过虚拟现实技术观察算法执行过程;物理、化学、生物、地理等课程引入大数据分析工具,让学生从海量数据中挖掘科学规律。数字化工具的应用,极大丰富了教学形式和内容,提高了学生的学习兴趣和参与度。
激发与培育:
创新思维绽放科学之光
“创”是此模式的核心,贯穿教育全过程。学校通过项目式学习、实践操作和实验等方式,培养学生创新思维和创造力。
学校科学制作社团的“纸桥承重”项目中充分体现了这一理念。学生们分组设计制作能承受最大重量的纸桥,需要了解结构力学原理,运用数学和物理知识计算承重能力和稳定性。在不断调试优化设计的过程中,学生的设计思维和动手能力得到全面提升。
在2024年校园科技节中,纸飞机比赛和无轮小车通过赛更是创新思维培养的精彩实践。在纸飞机比赛中,同学们运用所学的空气动力学知识,精心设计纸飞机的形状与结构。从经典的尖头造型,到创新的三角翼、双机翼款式,各式各样的纸飞机承载着同学们的创意飞向蓝天。而无轮小车通过赛同样精彩,同学们利用橡皮筋、气球等简单材料,设计动力系统,让小车在无轮的情况下巧妙前行。这些比赛极大地激发了学生的科学探索热情和好奇心。
落地与升华:
实践操作夯实科学根基
“践”强调实践操作在科学教育中的重要地位。在“践”的环节,学校构建“设计-制作-测试-优化”全流程实践体系,通过各种科学实验和探究活动,培养学生的动手能力和实验技能。
科学制作社团的竹蜻蜓项目,学生亲手制作并测试竹蜻蜓的飞行性能。了解空气动力学基本原理后,学生们通过调试叶片形状、角度和重量等参数,探索这些因素对飞行性能的影响。这种亲身体验不仅加深了对科学原理的理解,更培养了实验技能和问题解决能力。
互动与共生:
构建科学教育共同体
师生角色转变成为模式成功的关键。教师从知识传授者变为项目导师,通过“问题链”引导学生深度思考;学生组建跨年级科研小组,实施“老带新”传承机制;家长作为项目评审参与成果展示,形成“校家社”协同网络。在最近的教学反馈中,92%的学生认为“项目式学习让科学变得有趣”,87%的教师表示“学生的问题解决能力显著提升”。
成果显著:
科学素养全面提升
经过多年的实践、探索与创新,“融智创践”模式已形成可复制的科学教育范式。2024年,该模式获得由山东省电化教育馆颁发的“山东省科创教育优秀创新案例奖”,被日照市教育科学“十四五”规划2025年度课题立项。学校“成长探索”科学院获得“区优秀科学院”称号,学校“微境智联”科技社团获“区优秀科学社团”称号。学生在省市区科技竞赛中获奖人数突破100人次。更重要的是,这种模式培养出具备“科学家思维+工程师实践”的复合型素养,为新时代创新人才培养注入强劲动力。
正如学校副校长苏诚在2024年校园科技节闭幕式上所言:“我们不是在建造知识仓库,而是在锻造科学思维之剑;不是在培养解题能手,而是在孕育未来世界的改变者。”在充满创新活力的开中校园里,每个学生都在“融智创践”的旅程中,书写着属于自己的科学传奇。
(通讯员 程静静)
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