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中小幼学生创新素养培养实践研究成果

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)针对培养高中学生创新素养的学校课程统整和学程设计研究总课题组在培训中针对如何实施课程统整进行了有针对性的培训,以保持“系统性”培养的特点。实验教师试图以物理概念的引入、物理规律的探究、物理现象的分析为突破口,设计了创新素养培养的目标和内容,制定了《学生创新素养系统培养指南》。

中小幼学生创新素养培养实践研究成果

(一)针对培养高中学生创新素养的学校课程统整和学程设计研究

总课题组在培训中针对如何实施课程统整进行了有针对性的培训,以保持“系统性”培养的特点。

在实践中,实验教师按照培训内容,针对所教学科的特点,选取部分可以培养学生创新素养的知识单元做实验。具体的做法是:根据总课题组的《中小幼学生创新素养系统培养指南》,结合课程实施具体单元内容,在分析教材后得出应该引导学生在这个知识点单元的创新学习应该培养哪一类创新素养(如:科学发现、技术创新、文艺创新等),编制《课程统整指南》,并把《指南》中的培养内容和单元培养目标转化成为教案中的教学内容和教学目标。

这里强调教学过程和创新思维的过程要尽可能吻合。当然创新是一个复杂的过程,不一定要在一节课上全部完成整个过程,一节课可以是整个过程中的某个环节,也可以是某几个环节,关键是实验教师要学会:系统设计,统整实施;创新方法,以学定教。以下以市二中学为例。

高二物理教师结合本学段的教学内容和学生学力的特点,立足教学实际把基础型和拓展型课程进行整合,形成了系统性强、内容全面的课程指南。实验教师试图以物理概念的引入、物理规律的探究、物理现象的分析为突破口,设计了创新素养培养的目标和内容,制定了《学生创新素养系统培养指南》。

以高二“电路”单元为例。本单元主要学习内容为电和磁,概念多、实验多、运用多,教学内容上涉及创新思维培养点多,效果更明显。而且高二学生已具备一定的物理学习基础,有独立的想法,敢于质疑,实验教师感到学生如果在针对性强的目标培养下,更易发挥自我的创新意识。为此,实验教师设计的培养指南,主要有以下几个层次:提出问题;科学猜想;观察能力;实验探究;解决实际问题;合作探究;设计实验。经过一年多的实践,教师发现:学生在提出问题、探究问题、解决问题的能力上都有所提高;学生对物理学科的兴趣更加浓厚;学生思维得到激发的同时,逐步养成了良好的创新思维品质

通过指南设计和内容实施,实验教师对于设计指南总结几点有效策略:

(1)理科可以从“提出问题—猜想预设—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论”这几个探究环节提升学生创新思维。

(2)创新能力的培养不是一蹴而就的,需要教师持之以恒的课堂预设,需要教师不断挖掘“创造思考”的有效问题,鼓励学生发挥想象,提供学生思考的有效时空,久而久之,学生才会将思考视为一种习惯,把创新当成一种本能。

(3)每堂课都有学生迸发出创新思维的火花,教师应及时捕捉并记录学生的思维变化,积极反思自己的教学行为,根据教学对象来适时更新《学生创新素养系统培养指南》。一言以蔽之,《培养指南》不是一成不变的,应该是根据学情而设计的动态生成的产物。

(二)指向培养高中学生创新素养的基础性课程课堂教学实验

任何创新素养培养的探索最终由任课教师落实到课堂教学中。实验教师普遍在自己的课堂上做了方法的创新,但高中阶段培养学生的创新素养的根本是要把思维方式的培养放在比较重要的位置,将教学过程与创新思维的过程相统一,强调发现知识的过程和创造性解决问题的方法,而不是简单地介绍其结果。具体的教法因不同学科、不同内容而不同,教师们各显神通,关键是实现教学行为的转化,促进课堂教学方式的变化。以下以徐汇中学蔡科老师的物理教学实践为例。

物理规律,指一类现象及物理过程本质的、内在的联系,在人们头脑中的反映。它反映了运动变化的各个因素之间的本质联系,指明了事物本质属性之间的内在联系。物理规律包括物理定律、定理、原理、法则、公式和方程等,它揭示了物理现象,是物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律。

相较于物理概念而言,物理规律似乎少了一些天然的创新属性,它不是人们创造出来的新事物,而是本身就存在的客观规律。但在培养学生创新素养方面,从发现的角度来说一样可以使学生获得乐趣,也同样可以因为它的发现而获得诸多便利,因此一样具有使学生产生创新欲望和意识的功能;同时因为规律相较于概念要复杂许多,在规律发现的过程中可以就创新素养的培养深挖开去,因为这些规律并非直白地展现在人们面前,它们隐藏得很深,甚至有时候加了很多伪装,因此掌握发现和辨识它们的方法就至关重要,这些方法就是创新的手段。

课堂实录:物体下落快慢的影响因素

师:秋叶飘然落下,秋实轰然坠地,同样是下落,反差却又如此之大。生活中下落的现象多种多样,相近者有之,迥异者亦多,物体下落的快慢到底与什么因素有关呢?

生:物体轻重、空气阻力

师:我们先来看看物体轻重对下落快慢的影响。

师:轻重不同的物体下落快慢如何呢?轻的快还是重的快,或者一样快?希望大家积极猜想,踊跃发言,并能够对自己的猜想进行验证。

生:可能一样快。(两手分别拿轻重不同的金属球,从讲台上方同一高度由静止开始同时释放,落入纸盒。)

师:有没有不同意见?

生:重的物体下落快。(一手拿金属球,一手拿一张纸片,从讲台上方同一高度由静止开始同时释放,落入纸盒。)

师:还有别的意见吗?能不能做个实验让轻的物体下落快?

生:轻的物体下落快。(将小纸片团成球,再与大纸片从讲台上方同一高度由静止开始同时释放。)

师:很好,几个同学都分别验证了自己的猜想,我们一起来看一下他们的结论。

PPT:下落的快慢相同(如轻重不同的两个小球几乎同时着地)

重的物体下落快(如重的铁片比轻的纸片先着地)

轻的物体下落快(如轻的纸团比重的纸片先着地)

师:这几个结论都是经过验证了的,却又彼此矛盾,原因在哪里呢?

生:因为有空气阻力,不同物体所受空气阻力不同。

师:很好,这就是刚才大家提到的另一个因素。大家请看。(释放小纸片,缓缓下落;同一纸片,团成球后释放,快速下落。)(www.xing528.com)

师:小纸片团成球前后下落快慢不同,改变的只是形状,其轻重并未发生变化,这说明空气阻力对下落快慢有影响。

结论1:因为空气阻力的影响,不同物体下落快慢不能单凭轻重来判断。

问题:那么没有空气阻力时,不同物体下落快慢有何差别呢?

师:这个需要在真空条件下演示。(教师演示牛顿管实验,学生观察。)

结论2:没有空气阻力时,物体下落快慢相同。

师:大家想想,物体下落的这两个规律,可以在生活中得到哪些好的应用?

生:降落伞,增大空气阻力就可以减缓下落的速度,安全降落。

蔡科老师在分析这一课堂教学实践时认为,对于物理规律而言,不管你发现没发现,它就在那里,若隐若现。因此,掌握发现的方法就至关重要,这些方法就是创新的手段。发现规律的过程中,首先要能找到与规律相关的问题。本案例通过对生活中现象的观察,发现了物体下落现象既有差异又有近似,而了解下落的原因对生活又有诸多效用,因此也就发现了一个有效的创新点。物理规律通常与生活结合得较为紧密,比如案例中的下落问题,在教学中可以让学生多体会、感悟,学做一个有心人,经历发现问题的过程。

(三)基于探究性和拓展性课程的培养高中学生创新素养特设课程的开发与实施

课程建设是学校教育的核心。系统培养学生创新素养的高中课程体系除了基础型课程之外,拓展型课程、研究型课程孕育着丰富的创新素养培育元素,也给学校发展自身特色提供了广阔的空间和领域。各学校在基础性课程的统整实验基础上,积极开发富有校本特色以及有利于培养创新素养的创新素养培育专题课程和教材。以华理附中为例,学校借助华东理工大学的资源建设了自己的化学创新实验室,并编写了《工科》校本教材,开设工科课程,通过化学实验培养学生的创新素养,这项举措促进了创新文化氛围的创建与学生创新素养的形成。以下是华理附中的案例说明。

学校借助大学优质资源,创建了先进的、综合性的、示范性的化学创新实验室,并同步开发了“工科”课程。

在工科课程的内容选择和制订上面,大学的专家教授与学校双方考虑到国内中学化学创新实验室比较缺乏,学生在化学方面兴趣在硬件缺乏的条件下无法得到发挥,因此学校明确了学校以新理念、新模式培养以工科见长的学生为指导思想,经过策划、设计、装修、仪器采购后,建成了现有的化学创新实验室。

“工科”这门课程贯彻学校“理工见长,多元发展”的思想,以新理念、新模式建设的课程内容,以培养学生关心身边的社会热点以及相关学科中的化学现象为指导思想,建设了一些相关的知识板块和化学实验教学内容。它面向理工见长的高中学生,设立了开放性创新实验平台,以开拓学生思维、培养学生创新精神为目的,通过创新实验来增加学生对于化学这门学科的新认识。化学创新实验教学与活动使学生对身边的化学现象能仔细观察、思考、研究,提高学生对化学的探究兴趣。

基于实验室基础上编写的《工科》校本教材,使学生的创新素养培养系统化、科学化。《工科》校本教材的主要内容结构如下:

第一章 走进实验室

第二章 水质分析与水质处理

第三章 日用化学品制作

第四章 空气质量评价

第五章 水培植物营养液的配制

第六章 果蔬农药残留检测

(四)指向培养高中学生创新素养的学校生态的研究

体系框架总体设计;典型范例引领带动;特色课程分工就位,素养培育中尚有氛围文化浸润的发展余地。高中学段中各实验学校同样没有忽略这一能够为学生自主发展内驱力提供有力支撑的研究领域。依托自身特色,各校都营造了一个突显本校传统,又着力孕育内涵的创新发展文化氛围。如徐汇中学背靠“西学东渐”的工程特色;华东理工大学附属中学借力华东理工大学的高校化工资源;尤其是紫竹园中学德美一体的文化建设,其用心和造诣可见一斑。

作为一所美术特色高中,紫竹园中学主要培养艺术设计人才,因而培养学生的视觉思维、创新思维能力,以及对基本设计元素的综合运用和相应的表现能力等非常重要。作为一种实用美术,设计与其他艺术门类相比是一门更具有创造性的课程,它同生活之间的联系更密切;而其注重创新与独特的本性,决定了它永远都在推陈出新。设计的本质是注重设计与生活的联系,强调创新性,要求着重培养学生观察生活的能力,从生活中发现创新点,打破固有观念,进而提升其创新意识等基本素质。因此,学生不能再单纯地依赖以绘画技能为中心的专业培训,而应在日常学习中注重创造性思维、创新意识等基本素质和能力的培养。

学校在课程设置上调整了架构。除了在基础型课程中开展实验,还根据美术特色高中学生创新素养培养目标优化课程设置,充分挖掘和运用课内外资源,合理开发拓展性、探究性校本课程,并开设了手绘设计课、电脑设计课、摄影课等必修课。发掘和利用学科拓展课程和研究性学习课程中创新素养培养因素,设计创新素养培养方案和编写探究型课程、研究性课程教案,提供创新活动载体,引导学生自主创新研究。通过建立服装设计工作室、多媒体设计工作室、摄影工作室、版画工作室、陶艺工作室等专用教室,为学生开展高层次的创新体验提供丰富空间。这些课程、工作室尤其注重对学生设计创意思维的培养,学生在学习体验中打开视野,激发志趣,体会艺术创作的一系列过程(包括乐趣、成功、挫折、失败等),更真切地感受到艺术的真谛在于创造,只有不断培养自己的创新素养,创造才会源源不断。

同时,学校还结合国家级课题“德美一体”,根据创新素养培养的要求,围绕美术特色高中学生创新素养培养目标,加强综合实践活动的系统设计,与学科德育等相统整,整合德育课程形成系列化,如学校德育专题课程、写生德育课程、主题类社会实践德育课程等,建设梯度化的校本德育课程体系,以学校校本课程的形式来促使学校原有德育有序化、有机化、有效化,通过德育模式的创新来实现对学生创新品德进行系统的培养。

表2-26 紫竹园中学培育学生创新素养德育实践活动课程一览表

(续表)

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