1.构建全面、多元、选择性的学校科学课程地图
学校要以全体学生为目标，严格执行国家科学课程标准，打好共同基础。 在此基础上，加强校本课程建设，关注学生差异，增加课程选择性，提高课程适应性，以多种课程形式满足学生个性化学习需求。
《义务教育科学课程标准(2022年版)》在科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个方面提出核心素养发展要求，倡导以探究实践为基础的多元化学习方式，让学生主动学习参与、动手 开动脑筋，积极体验、体会科学探究和技术与工程实践的过程。 在中小学科学教育中推广探究实践，符合科学技术与工程的发展趋势和国家未来发展的需要。 有利于整合不同学科的知识，弥补传统科学教育学生缺乏自主实践的缺陷。 [1]
学校严格按照课程计划和课程标准要求，常年开设理科课程。 科学教师全部为专职教师，每位教师配备标准的科学实验教室。 学校将科普教育专项经费纳入年度预算，完善实验室配置标准，购置各类仪器设备。 学校设有专职实验室管理员，保证实验室设备仪器的规范管理和充分利用。 通过一系列措施，我们通过探究和实践，为高质量的科学学习奠定了坚实的基础。
2017年秋季，小学一年级开始实施科学课程。 为了上好科学课程，一年级科学组老师以“如何开展微项目实践”为切入点，从“趣味性、探索性”出发，加强低年级科学课程的教学。成绩。 科学教学研究激发学生的好奇心，培养他们的科学学习兴趣和探究实践能力。
学校坚持将学生实验操作和能力表现纳入综合素质评价，通过评价改革进一步撬动科学课堂探究实践的有效实施。 在“双减”背景下，科学教研组开展“大理念、项目化、协同化”的科学单元实践作业，不断丰富作业形式，激发学生探究兴趣，培养探究实践能力。
为有效落实新课程标准，我们将小学课程标准确定的78项“学生必做的探究实践活动”作为研究和行动的重点。 我们根据新课标和旧教材的实际情况，对现有教材中的每一项必做活动进行了梳理。 探究实践活动呈现方法，明确不同学阶段探究实践活动的不同要求和高级逻辑，结合实际制定小学生必做的78项探究实践活动实施方法、操作规范、指导要点和评价规则注重“学术品质”，从而促进学生体验每一项所需探究和实践活动的过程，实现学科核心能力的整体提升。
2、结合孩子的生活经验和教材内容，设计并实施跨学科主题学习
《义务教育课程规划(2022年版)》指出，要加强课程内容与学生经历、社会生活的联系，加强学科内知识的融合，设计综合性课程和跨学科的主题学习统筹兼顾，从而更好地实施综合学科教育，全民体育。
科学组教师从结合学生生活经历的角度深入钻研和拓展科学教材内容，设计并实施跨学科主题学习。 例如，三年级学生完成“空气”单元“冷热空气的流动形成风”的相关内容后，科学老师与语文、数学、艺术组老师共同开发了跨学科主题“制作走马灯迎新春”学习活动。 学生探索走马灯的基本科学原理，研究什么尺寸和结构比例更合适，探索将剪纸和中国结融入走马灯装饰的方法和技巧，思考如何用语言和文字赋予走马灯喜庆的气氛。文化内涵、表达新年的祝福和希望等，最后制作走马灯挂在班级和校园里，迎接新年。 在这样的学习活动中，学生深刻理解了“气流形成风”的科学理念，并综合运用其他学科知识解决实际情况中的问题，强化了课程的协同育人功能。
3、基于“美国”合作模式，开发满足学生个性化需求的校本课程
由于毗邻杭州高教园区，学校充分利用大学优质教育资源，与大学教师合作开发基础、发展、拓展、创新四类校本理科课程，纳入课后服务体系。 四类课程涵盖生命科学、物理科学、地球与宇宙、技术与工程实践等领域。 它们从低年级到高年级有机衔接、有序、螺旋式上升，强化了课程内容的综合性和多样性。
为提高课后服务科普教育覆盖率，学校精心设计了“一周体验、两轮选课、定期上课”的选课机制。 开学第一周是课程体验周，学生可以自由体验校本的各类理科课程。 此后，全体学生将进行第一轮选课，个别需要调整的学生可在第三周结束后进行第二轮选课。 学校举办的科普讲座和科普戏剧表演，学生可以提前预约。 通过“科学讲座、围绕科学家成长、与大学生一起研究”等形式多样的活动，学生课余时间科学教育参与率达到100%，满足了学生个性化学习需求。 在教育“双减”中抓好科学教育。
2、通过多种形式培养学生科学的高阶思维和解决问题的能力
探究实践包括科学探究实践和技术与工程实践。 它是学生形成其他素养要求的主要途径，也是一项关键能力[2]。 以探究和实践作为学生学习科学的主要方式，强调“做中学、应用中学、创造中学”，是传统教学方式的迭代升级，对培养学生高阶思维具有重要作用和解决问题的能力。
1.让学生体验思维与实践深度融合的科学探究学习。
在实践教学中，科学教师创设真实、贴近学生生活的情境问题，让学生体验观察事物或现象的过程，并在好奇心和探索欲望的驱使下产生探究性问题。 如果学生不能解决他们提出的问题，教师应该有针对性地指导，帮助他们完成探究过程，解决问题。
例如，在教授《竖笛声音》课程时，学生学习了“橡皮筋、鼓皮、音叉等物体振动发声”和“振动停止声音停止”，然后自行提出问题： “播放竖笛时，什么物体在振动并发出声音？” 很多同学的第一反应是录音机本身在振动、发出声音。 这时老师启动问题链，帮助学生独立完成探究。 第一个问题——放竖笛时发出的声音与播放竖笛时发出的声音不同。 为什么？ 让学生认识到两个发声物体是不同的，激发学生探索的欲望。 第二个问题——用力握住录音机，播放录音机时仍然发出声音，这是什么意思？ 让学生根据“物体停止振动、振动停止、声音停止”的经验，判断吹奏竖笛时发声的物体不是竖笛本身。 第三个问题——按录音机的不同孔，录音机发出的声音不同。 这是什么意思？ 通过改变空气柱的长度，学生们最终确定，吹竖笛时，空气会振动而发出声音。 三个连续的、层次性的、深刻的问题不断地调动学生运用科学的思维方法对所获得的信息进行比较、判断、分析。 这种思维与实践深度结合的科学探究过程，实现了科学思维的高水平发展。 以及对科学概念的深刻理解。
2. 使用基于项目的学习来推进核心概念的学习
科学学科核心概念是义务教育阶段学生应掌握的科学课程的核心内容。 核心概念能够揭示学科知识的本质以及学科知识之间的联系，具有统一学科知识的功能。 核心概念连接分散的知识点，体现学科思想和核心内容。 它们是理解学科本质、学习学科方法、培养核心能力的重要载体。 基于这样的认识，科学组教师将“通过项目式学习促进核心概念学习”作为教学研究的新方向。 一是梳理教材的单元教学目标和班级教学目标，整合重构课程标准中核心概念对应的教材单元； 二是确定单元项目，创设真实问题情境； 然后，根据核心概念层次和学生学习项目的内在逻辑，运用逆向设计思维，将单元项目分解为若干子项目，体现先进设计； 最后，以学生的项目成果披露和充分评价为前提。
例如，在“运动与力”单元项目的实践中，围绕“工程设计与物化、物质的运动与相互作用”的核心概念，学生明确“利用生活中的材料来设计一个“5秒内可移动的动力车”单元项目“行驶1米远的小车”需要进行重力车、拉力车、反冲车、自制测功机的设计与制作等一系列子项目科学实践活动。 学生在制作、测试和反思产品的同时迭代产品。 在成果发布过程中，学生们对照标杆单元项目反思学习过程和结果，实现对“运动与力的关系”核心概念的理解和工程实践能力的全面提升。
3. 培养技术和工程实践中解决问题的能力
技术和工程实践需要明确实际需求问题、提出设计方案、具体化和测试、迭代改进等过程。 工程实践不是传统的科学生产或产品模仿，而是创造和发明的过程。 它是从无到有地实现某种产品的过程，或者是对现有产品进行优化和改进以满足某种实际需求的过程。 。 在现实的工程实践中，项目存在很多限制因素，包括是否符合科学原理、技术手段的可行性、成本、时间、材料、安全等。在小学科学课程中开展技术与工程实践，教师需要准确把握不同年龄段学生的知识和能力，选择适合学生的现实问题，设置梯度工程实践活动，引导学生开展工程实践，培养学生的工程技能。 思维。
例如，在“制作帽子”工程实践活动中（见图1），对于同一情景任务，不同年份制定的项目实践要求明显不同。 低年级学生只需考虑帽子的遮阳功能，而高年级学生还需要考虑材料选择、成本等工程限制。 通过逐渐增加限制因素的数量，培养学生协调的思想； 对于方案的设计和论证，从低年级阶段只提出单一方案过渡到高级阶段，需要充分探索产品的各种影响因素之间的关系，综合论证自己或他人的设计方案； 在产品生产和迭代方面，只有从低年级到高年级提出改进策略，才需要根据测试结果有根据、有针对性、更全面地进行产品迭代，最终将自己的设计想法转化为实际的产品和产品。解决核心问题。 学生反复实践与自身认知和能力水平相符的生产活动，工程思维得到有效培养。
图1：《Make a Hat》工程实践的高级设计
三、多元化协作保障学校科学教育有效实施
提高学校科学教育质量，要在学校场地、空间、环境等营造浓厚的学习氛围，提高教师专业素质和教学能力，探索运用人工智能、虚拟现实等技术以改进和加强科学教学为手段，确保多元协作科学教育有效实施。
1、营造与学生深度对话的校园文化环境
科学学习空间不仅包括最基本的科学实验室，还包括满足学生个性化和创造力的其他学习空间和环境。 学校根据实际需要有选择性地开发特色科学学习空间，强调空间和物理环境与学生的沟通。 互动和深入对话激发学生的好奇心和探索欲望。 例如，学校在走廊和实验室里悬挂科学家的肖像。 在展示名人照片和简介的同时，名字被翻盖覆盖，吸引学生更多地了解每位科学家，并在墙上增设“对话栏”和“问题墙”。 ，让学生写出自己对名言的理解和看法，激发兴趣，引发思考。 在校园的快乐农场里，通过“猜猜我是谁”、“如何养育好我”等问题，激发了学生进一步探索动植物的欲望。 在“我的植物种子”发布栏里，让学生展示自己采集到的植物种子以及自己制作的“种子身份证”、“植物探秘卡”等，主动观察其他同学采集到的不同种子，并进行比较不同种子的结构。 表征、思考和探索不同植物的生长和变化过程。
2.丰富和深化教师培训内容，提高科学教师整体专业能力和素质
提高科学教育质量，关键在教师。 培养学生具有浓厚的科学兴趣、强烈的求知欲、良好的科学素养、科学方法和科学创造力，必须提高科学教师的专业素质。 但研究发现，目前我国小学科学教师在师生互动、教学设计、概念规律性教学等方面表现较好。 但理科背景的学科专业在信息技术应用、学科交叉、问题解决等方面存在明显短板。 传统教学、探究式教学等方面的教学实践能力相对薄弱[3]。
为弥补理科教师学科专业的短板，学校制定了“U-S1+2”协同培养机制。 “1”指小学科学教师一名，“2”指大学科学教师两名。 每位小学科学老师同时与两名来自不同学科背景的大学老师配对。 例如，学校聘请具有物理、化学专业背景的大学教师作为具有生物背景的科学教师的导师。 他们每月进行读书讨论、分享交流、答疑解惑，实现理科教师学科专业知识的快速全面提升。
同时，为提高理科教师的跨学科能力、创造性思维和探究精神，学校丰富和深化了教师培训内容，更加注重教师跨学科概念理解、探究式教学理念和综合性教学。运用多种思维方法，使教师通过参与情景式、探究式、项目式教学活动，让学生理解和发展高阶思维，反思科学的本质、科学方法和科学思维。 同时，进一步提高培训方式的灵活性，着力提高理科教师的信息技术应用能力，实现人人掌握信息技术辅助教学的基础能力。
3、基于数字技术整合优化科学学习方法
近年来，人们越来越意识到技术可以成为变革、整合和优化科学学习方法的有效工具。 学生利用数字模型技术、交互式仿真技术、虚拟现实技术，发现问题、明确任务，在虚拟现实情境中尝试虚拟建模，从模型构建的“虚拟迭代”到“实际迭代”。 在解决模拟问题的实际尝试中，学生通过数字协作交互平台随时主动与情境、同伴、老师进行互动。 学生通过与学习内容的主动互动和与他人的协作，不断加深对科学概念的理解，并将这种理解转化为解决问题的实践，从而实现深度构建和深度学习[4]。
例如，在五年级“种子发芽实验”项目学习中，借助沉浸式VR环境中的人机交互方式，学生可以灵活选择土壤、水分等实验材料，自由调节仪器参数，打破常规。通过时间限制。 这一优势可以让学生调整时间，加速反应过程，并直接放大观察种子发芽过程中各个部分的详细变化。 通过比较不同实验条件下实时呈现的不同结果，可以快速验证学生的假设，并建立对生物体与环境之间相互联系的理解。 另外，适当拓展种子休眠这一神奇现象，有助于学生正确、完整地认识种子发芽所需的条件，达到对科学概念的深刻理解。
总之，实施好科学教育，要充分发挥学校作为教育主阵地的作用，通过课堂教学、课后服务、课外实践的有机结合，确保科学教育的高质量实施。多方协作推进科学教育，提高学校科学教育整体质量。 。
笔记：
[1] 高云峰. 探究实践：推进中小学科学教育的关键点[J]. 中小学管理，2023，06：14-18。
[2] 胡卫平. 在探究实践中培养科学素养——义务教育科学课程标准(2022年版)解读[J]. 基础教育课程，2022年，第322（10）期：39-45。
[3] 郑永和等. 我国小学科学教师的现状、影响与建议——基于31个省份的大规模调查[J]. 华东师范大学学报(教育科学版), 2023, 41(04): 1- 21.
[4]吉荣珍. 整合导向：科学学习方法的转变[J]． 江苏教育研究，2022，2B/3B：71-74。
（邵凤兴，浙江省杭州市钱塘区景园小学校长，浙江省特级教师，高级教师，浙江省杭州市小学科学教育专业委员会会长）
《人民教育》2023年第19期，原标题《强化学校主阵地作用切实提高科学教育质量》
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