小学科技教育“责任•自主•创新”综合教学体系建设研究

易群兰 姚毅锋

深圳市盐田区梅沙小学，位于“东方夏威夷”的大梅沙。由于历史、地理区域、社会和经济发展等诸多因素影响，发展步履维艰。近几年，梅沙小学快速发展，科技创新教育佳绩频传，被业界誉为“梅小现象”。近年来，学校坚持不懈开展科技教育探索，逐步形成了小学科技教育“责任•自主•创新”综合教学体系，取得了一定的育人成效。

一、问题的提出

国家实施科教兴国战略、人才强国战略。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出要培养学生社会责任感、创新精神、实践能力，促进学生思想道德素质、科学文化素质和健康素质的发展。在小学阶段，激发学生学习科学的兴趣，保护学生的好奇心和求知欲，打下爱科学、学科学、用科学的基础，对于提高青少年儿童科学素质、促进学生全面发展具有重要的意义。

纵观科技教育发展大背景，结合学校发展实际，围绕学校育人目标，重点探索解决3个问题。

1.如何提高学生的责任感

学生的责任感不强，没有责任意识，缺乏责任担当。在家庭教育无力情况下，如何提高学生责任意识，引导学生树立责任意识，从对自己的学习负责开始，扩及对班集体、对社会、对国家负责，成为学校教育必须解决的基本难题。

2.如何引导学生自主学习

学习习惯不良直接导致学业成绩低下，成绩不好往往会造成学生厌学、家长焦虑、学校薄弱的严重后果。调动学生学习积极性，引导学生自主学习是挖掘学生潜力的有效方式。那么，如何才能激发学生学习的积极性、提高学生自主学习能力呢？这是我们最为迫切需要解决的关键问题。

3.如何培养全体学生的创新意识

创新是人类特有的认识能力和实践能力，是人类主观能动性的高级表现，是推动个人成长和社会发展的不竭动力。我们认为，引导学生开展创新能够更好地支撑责任感教育，用创新的路子能够推进学生更优质的自主成长。如何组织全体学生参与创新，全面提高学校育人质量呢？这是学校改变薄弱面貌、提高办学质量的核心问题。

二、研究目的与过程

以梅沙小学作为个案研究对象，为小学科技教育“责任•自主•创新”综合教学体系建设研究抛砖引玉，提供一定的经验做法。梅沙小学以学校价值追求为引领，以课程建设为依托，以课堂改革为主阵地，以科技活动为主渠道，构建科技教育综合教学体系，在参与科技活动中实现全体学生责任担当、自主成长、创新实践等方面素养的发展，进行了五个阶段的探索。

1.准备阶段(2008.9～2010.8)

全校师生参与，确立共同的价值观，形成学校的育人目标，形成了“责任•守望”的办学理念和“养成负责好习惯，掌握求知金钥匙”的培养目标，强调学生主动学习过程中所呈现出来的“负责任”的价值认同和精神追求。此阶段主要任务是明确学校发展战略，为开展科技教育探索奠定文化基础、提供校内政策保障。

2.初始阶段(2010.9～2013.8)

以提高学生责任感为主要目的，探索培养学生责任意识的路径，通过挖掘国家课程责任教育内容、梳理责任感发展过程、开展责任感主题教育等方式，通过课内、课余、课外3种途径，利用国家课程拓展、校本资源积累、社团活动、小课题研究4个载体，构建了“两板块、三途径、四载体、五要素”的“责任陪伴成长”课程体系，营造了“我负责任，我光荣”的校园文化氛围。学生责任意识明显提高，学校形成了认真负责、敢于担当的浓厚氛围。

3.推进阶段(2013.9～2015.7)

着重解决课程实施问题，抓住科技教育重视学生好奇心、倡导探究学习、注重问题意识和创新能力培养等特点，确定了“先学后教、问题导学”科技教育教学理念，科学学科还开展了“以微课促进学生的有效预习”课题探究，经验做法扩大至相关学科，形成了梅沙小学“学•问”课堂教学模式。

4.深化阶段(2015.8～2017.1)

以创客教育为契机，加大学生创新能力培养力度，引导学生积极发现生活中的问题，利用科技解决问题、创造幸福，在课堂教学的基础上先后构建了跨学科合作项目模式、创新圆梦计划、学生科技竞赛模式等科技教育实施方式。科技教育在学校全面推开，全体学生积极参与科技教育活动，不同学科教师吸纳创客教育思想理念开展跨学科综合学习活动，初步形成“责任•自主•创新”学校育人鲜明特征和特色名片。

5.总结阶段(2017.2～至今)

秉持自主、创新、共享的科技教育理念，通过科技创新实现个人愿望，倡导全体师生开放活动过程、共享创新成果，形成了一套科技教育资源开发的有效策略，提炼了整合科技教育力量的方式方法，建立了科技实践活动的保障制度，构建了科技教育实践模式，科技教育“责任•自主•创新”综合教学体系基本形成。

三、小学科技教育“责任•自主•创新”综合教学体系

经过近十年的实践探索，小学科技教育“责任•自主•创新”综合教学体系建设研究已经取得阶段性成效。

1.“责任陪伴成长”特色课程体系

依托国家课程，结合学校建设目标，开发建设责任特色课程。研发坚持以下原则：规范性、系统性、趣味性、适切性、知识性、知行合一性。

责任课程体系包括两板块、三途径、四载体和五要素。

两板块：国家课程、校本课程。

三途径：即实现循三条途径。一是课内，上课表进课堂；二是课余，统一编制，定期进行；三是课外(教学日外)，培训体验、小课题等。

四载体：国家课程拓展，校本教材，社团、活动，小课题。

五要素：责任于己、责任于人、责任于家庭、责任于自然、责任于国家。

图1 国家课程支撑下“责任陪伴成长”特色课程体系

2.科技教育“学•问”课堂教学模式

(1)“先学后教、问题导学”课堂理念

“先学后教、问题导学”要求立足“生本”，体现“自主”学习，达到课堂“高效”的目标，遵循“以学定教、先学后教、问题导学”的教学原则，探索以学生“学习活动为中心”的课堂教学变革，创造性地运用“布置预习，教会自学→设置机制，落实自学→展示成果，检测自学→探讨问题，强化自学→实践拓展，深化自学”5个环节，提高教学效果和效益，同时培养孩子的问题意识与质疑能力，增强学生的创新意识与能力。

图2 “先学后教、问题导学”活动课堂

“先学后教，问题导学”教学模式实现3个转变：“教学方法由先教后学向先学后教转变，课堂师生活动由以教师讲为主向以学生学为主转变，学生学习方式由以听为主的被动学习向以自主学习为主的主动学习转变”。

(2)科技教育“学•问”课堂教学模式

在“先学后教、问题导学”的课改理念下，坚持“责任•守望”的办学理念，科技教育先行试点，探索出“学•问”课堂教学模式。

图3 科技教育“学•问”课堂教学模式

学问课堂以“学有所获”“学有所惑”“学有所豁”三大模块递进式完成学习任务。

“学有所获”：课前微课导学、学生课前通过“读教材、划重点、提问题”的方式在课本上做标注、课前学生在黑板上板书、上课时通过抢发言机会进行课中分享。

“学有所惑”：通过课前学生各自提出自己感兴趣的问题、课中通过小组讨论的形式梳理问题、小组有不低于20分钟的合作探究时间、最后小组汇报等流程完成疑惑梳理。

“学有所豁”：通过系统的科学科学的学习，既要让学生体验到“豁然开朗”的，还要引导学生认识到学无止境、仍有“豁口”，重点是培养了学生的问题意识、实践能力、科学精神、创新意识等。

3.创客教育学校实施模式

创客教育是以教师和学生为核心，教师和学生以“一主三翼”模式(学问课堂、圆梦计划、跨学科合作模式、竞赛模式)为主要手段，利用学校资源、社会优质资源实现师生共同参与创客教育，从而使其具有创客者的基本三要素：“大胆思考、动手制(创)造、学会分享”。 学校成立跨学科合作(STEM)项目团队，通过师生采用生成性合作方式合作探究，发现问题，解决问题，最后学校提供各种平台让师生进行交流分享。

图4 跨学科合作项目模式

4.科技教学综合实践体系

秉持自主、创新、共享的科技教育理念，通过科技创新实现个人愿望，倡导全体师生开放活动过程、共享创新成果，形成了一套科技教育资源开发的有效策略，提炼了整合科技教育力量的方式方法，建立了科技实践活动的保障制度，构建了科技教育课堂教学、跨学科合作项目、创新圆梦计划、学生科技竞赛等科技教学实践模式，统筹校内资源和校外资源，通过学生活动评价、学生学习反馈、学生比赛获奖、学习成果展示等评价途径，梅沙小学的学生从小打下学习科学和健康发展的良好基础。

图5 小学科技教育“责任•自主•创新”综合教学体

四、实践效果与推广

1.学生综合素质明显提高

我校学生具有3个鲜明的特点，一是责任意识强，敢于担当；二是自主能力强，适应新环境快；三是敢于质疑，善于创新。到目前为止，在区科技节中，学生赢得近40个小发明一等奖。在市科技节中，获小发明一等奖7个，一篇调查报告获国家级一等奖。在市创客节上，3D现场打印作品《储钱罐》获一等奖，F1赛车挑战赛以总分第二名的成绩获一等奖(此项目小学、初中、高中同组比赛)，获市优秀创客奖。学生小发明获国家专利4项。

2.学校科技教育成果显著

梅沙小学科技教育成绩一直位居区前列，学生多次荣获深圳市教育局认可的三大国级创客赛的最高奖。连续9年代表盐田区参加深圳市科技创新大赛，代表深圳参加广东省年少年科技创新大奖，代表广东省参加第四届全国中小学机器人大赛暨首届全国校园作品展获一等奖、第五届全国中小学机器人教学暨创客教育展评获特等奖。姚毅锋应邀为深圳市和韶关市同行上科学示范课，吴婷婷等三位教师荣获全国优秀辅导员称号，学校获批建设深圳市创客室等。

3.带动区域科技教育整体发展

深圳市教育局、教科院等单位多次组织在梅小开展专题调研研讨，深圳市创客教育督导盐田专场也选择在梅小进行。这些活动，扩大了学校科技教育的影响，促进了盐田区创客教育的整体提升。至2016年底，带动盐田区学校获批1个国家级创客教育实验基地、3个市级创客实践室、5个区级创客工坊。

4.科技教育“梅小现象”受到关注

南方教育时报用4个专版对学校创客教育进行专题报道，引起热烈反响，众多同行前来观摩。广东省“强师工程”的近30名省科学骨干教师来我校观摩，北京、上海、浙江、内蒙古、新疆、天津以及广东省内等地40多所学校来校进行创客教育交流。港澳台地区以及境外一些国家和地区的科技教育同仁专门联系我们，进行深度交流。中国教科院杨宝山研究员、北京师院大学鲍东明教授等专门指导、调研梅小的创客教育。

5.成果相继出版和发表

多篇论文在《小学科学》《教育科学与研究》等国家级杂志公开发表。成果专著《3D打印小学基础教程》《人工湖湿的故事》公开发行，并受到同行肯定。《南方教育时报》在2016年2月、5月，2017年5月共4个专版刊登了我校创客教育专版报道等。

五、反思与展望

科技教育要求一种教育生态文化的形成，创新是关键，需要坚持创新精神，培育创新文化，不但要重视科技教师的专业成长，也要打开学生视野、激发学生思维。科技教育不应该局限于学校课堂，更应该鼓励学生大胆走出去，用自己的聪明才智，为社会做贡献，再为他人和社会贡献中强化责任感、增强创新意识、提高实践能力。

梅沙小学的科技教育所取得的成果只能是阶段性的、局部的，还有很大的发展空间。下一步将加强新型创客教育实践室建设研究，打造学校科技学习空间，形成科技教育制高点和策源地。完善科技教育网络资源平台，进一步汇聚科技教育优质资源，进一步发挥我校在科技教育方面的示范作用。创新科技教育发展机制，鼓励校内校外科技教育课程的互相支持，促进科技教育生态的健康发展。

参考文献

[1]李君.精心策划,促进有效交流:小学科学教学中交流有效性模式构建初探[J].科学大众:科学教育,2014(5):98.

[2]王勇.小学科学教育存在的问题及对策研究[J].新课程导学,2014(20):25.

[3]李全林.小议如何提高小学科学教学实效性[J].学周刊,2014(17):50.

[4]卢国浩.科学引导设计探究计划,提高小学科学探究效率[J].小学时代:教育研究,2014(15):80.

[5]金叶.加强学习生活化在小学科学教学中的应用[J].小学科学:教师,2014(7):80.

[6]李全林.如何构建小学科学高效课堂[J].学周刊,2014(29):117.

[7]盛鹄梅.小学科学教学中学生科学概念的建立与发展[J].教书育人,2014(18):74.