国家中小学智慧教育平台应用系列案例第十三期

--固始县曹建国团队科学教育探索

一、应用背景

段集镇实验小学是固始县曹建国团队平台应用试点校，该校位于固始县南部偏远山区，由于地理环境、经济状况等因素的制约，专职的科学教育教师严重缺乏，教师对科学教育的授课多以书本知识传授为主，教学方式枯燥、被动，优质科学教育资源缺乏，学生普遍对科学课提不起兴趣，出现了国家课程“开齐”却“开不好”的现象。

2022年3月，国家中小学智慧教育平台上线，免费、丰富、优质的教育资源给山区学校注入了新的活力。段集中心校积极落实县教体局推广应用平台的文件精神，参与平台应用培训，在平台上组建班级、教研群，成立以校长为组长，全体教师参与的平台应用校本研修工作专班。目前，绝大多数老师都能熟练地运用平台的应用场景服务教育教学。

图13-1 固始县段集镇实验小学平台注册

随着平台“科普教育”“数字化精品课堂”“实验教学说课”“科学公开课”等一批优质教育资源的陆续上线，开阔了山区孩子的眼界，激发孩子们的好奇心、想象力、探求欲。2023年5月教育部办公厅在《基础教育课程教学改革深化行动方案的通知》中明确提出：提升学生科学素养，加强科学类学科教学，推进学校主阵地与社会大课堂的有机衔接，深化基础教育课程教学改革行动。

段集实验小学在政策的指引下，依托国家平台，立足校情学情，以学校为主阵地，就“如何解决科学教师缺编，开齐且开足开好国家规定课程”“如何解决学生对科学技术缺乏内在兴趣”“如何应用平台资源和功能有效开展科学教育”“如何把科学教育的实践性和综合性落到实处”等问题，进行了实践探索。

二、推进措施

 图13-2 固始县段集镇实验小学

1.组建科学教育领导小组

学校成立了以段集实验小学校长为组长，段集中心学校教研员、段集实验小学教导主任和三名理工科本科毕业的年轻老师为成员的领导小组，小组成员各司其职，从事四、五、六年级科学教育管理、研究、实践工作。

领导小组的工作目标：1.学习研究国家平台科学教育资源；2.设计科学教育教学实践活动，将平台资源与科学教育教学活动有机融合；3.培养学校科学教育种子教师，推广学校立足平台开展科学教育的具体做法和经验，形成辐射效应，发挥示范引领作用，培育形成段集镇科学教育的种子学校。

 图13-3 段集镇实验小学科学教育小组领导名单

2.创新评价机制

段集中心校创新评价机制，通过国家中小学智慧教育平台的数据支撑，把师生科学知识的学习及科学素养的提升量化打分，纳入对学生、班级年终考核的评定中。

3.开展科学教育活动

结合学校实际，段集实验小学立足平台，开展科学教学的培训、座谈等活动。2023年5月，学校分别召开了“利用平台上好科学课座谈会”“平台实验教学精品课培训会”；6月，又召开“平台科学公开课培训会”。在培训、座谈会上，科学教师集中学习平台上院士专家的科学课，观看了一些科学前沿领域的最新科普资源，同时，一些科学教师和科学爱好者现场分享了自己的心得、经验，为全镇科学课的教学打开了新局面。

图13-4  段集实验小学开展科学教育培训及座谈会

4.开展科学教育竞赛

在段集镇中心学校的统一安排下，开展全镇科学发明大赛，专职科学教师积极参赛，其他教师自愿参赛，形成竞争机制，让优秀的科学教师不断脱颖而出。对学生、老师的发明创造及时肯定，并为发明创造提供公开展示的平台和机会。每学期开展一次科学知识竞赛，以赛促学，营造学习科学知识的浓厚氛围，掀起学习科学知识的高潮。积极参加县科协等相关单位组织的科技大赛等活动，为老师、学生搭建展示的舞台，提升师生科学素养。

三、具体运用

1.科学教育日常教学

  充分利用平台资源，进行双师科学课。下面以小学六年级科学《光的反射》为例:

（1）课前准备 

教师登陆平台，搜索“课程教学”五年级上册科学课的视频课程，截取名师“光的反射”知识讲解视频资源，根据山区学生学情设计科学活动，引导学生“听知识+做实验”，不断培养学生动手动脑的科学思维、理论联系实际的科学态度，变“被动的你说我听”到“主动的你教我做”，培养学生动手实践的能力，提升学生科学学习的兴趣。

（2）双师教学 

教师在教学环节中，播放平台老师的知识讲解。播放完毕后，教师结合生活实际进行知识分解、现场演示、小组合作等方式，鼓励每一位学生参与到实验中来。学生演示完成后，教师总结光的反射规律，并作图解说。

（3）拓展教学 

延展光的反射知识，抛出“镜面反射”和“漫反射”两个概念，并在智慧中小学app上，布置家庭演示作业，要求学生把所学知识，变成可视、可操作的生活小实验，引导学生学会观察，培养学生的科学素养，这样的“双师课堂”把深奥的科学知识变得形象、直观、浅显，课堂不再枯燥，深受学生欢迎，效果非常好。

图13-5 《光的反射》教学

图13-6 《光的反射》教学实验

2.科学教育直播教学

为全面提升中小学生科学素质，在教育“双减”中做好科学教育加法，固始县教育体育局与华中师范大学STEAM与创客教育实验室建立合作关系，以段集实验小学等为试点，通过专递直播，每周一次STEAM与创客教育科学课。

（1）课前 

华中师大教师提前将每周STEAM与创客教育课程发在智慧中小学app班级群里，让辅课教师（段集教师）提前熟悉课程内容、备齐课程需用器材，以便更好引导学生动手、动脑，开展科学探究。

（2）课中 

STEAM与创客教育课程，改变了传统教育中“以知识传授为主”的教学方式，注重培养学生科学素养、合作探究、创新思维能力。华中师大的老师通过专递直播的方式，与辅教教师共同引导学生观察实验、小组讨论、提出问题、动手实践，最终，由现象得出科学原理。课上，华中师大老师有讲解和示范，对学生有提问和鼓励，与助教老师有沟通和交流，课堂气氛活跃，学生沉浸在科学实验之中。

图13-7 段集实验小学科学教育课走进CCTV

图13-8 华中师大老师为段集实验小学上STEAM与创客教育课

（3）课后 

段集实验小学教师通过智慧中小学app布置实验活动，学生学习观看国家中小学智慧教育平台的科学教育课程，在家长的协助下进行简单的实验操作，拍摄实验小视频，提交在师生群中。

“平台+专递”的STEAM与创客教育课堂，引入了优质教学资源和新颖的教学方式，激发了学生的学习兴趣，培养了学生动手实验探究的能力。

3.科学教育假期教学

段集实验小学科学教育领导小组通过班主任微信群，安排四~六年级暑期科学教育任务，明确不同年级的学习专题，对学生科学探究提出具体学习要求、建议家长配合监管学生学习过程，并对学生作业提交，优秀作业展示等进行了详细的安排。暑假开展科学教育活动，既丰富了学生的暑假生活，又增长了学生的科学知识，培养了学生的科学素养，同时又让家长参与到学生的学习活动中来，发挥了家校共育的作用，受到学生和家长的欢迎。

图13-9 段集实验小学暑期科学教育安排及数据统计

图13-10 段集实验小学暑期科学教育作业打卡（部分）

4.段集实验小学学生科学小实验视频

科学教师通过智慧中小学app师生群发布收看“科教频道”“时尚科技秀”“实验现场”“透视新科技”（CCTV-10）等栏目的通知，帮助学生不断了解最新科学知识，开阔视野。同时，教师给学生布置了简易操作实验任务，鼓励学生动手实践，把“原理”转化成“实验”，让学生们“在玩中学、在小实验中明白大道理”，激发学生主动探究的兴趣，并要求家长协助学生把实验过程录制成小视频，提交在智慧中小学app班级群里，增强孩子对科学真理的求知欲，逐步培养其科学意识，提升科学能力，让科学的种子在山区孩子的心中萌芽、开花、结果。

教师要求学生利用假期时间，完成“我是小小发明家”“我最喜欢的科普书”“我最崇拜的科学家”等科学探究性作业和实践性作业，引导学生树立科学理想，积极开展科学创新实践活动。

四、工作成效

段集实验小学在科学教育活动中积极探索，主要体现在以下三方面：

1.转变教育观念

段集实验小学充分利用国家中小学智慧教育平台丰富优质的教育资源，摒弃单纯以传授知识为目标的想法和做法，以培养学生的科学素养为目标，将科学实验课纳入日常教学督导，重视对学生进行科学探究精神与能力的培养。 

2.转变教与学方式

针对农村偏远山区学校科学教育专业师资配备率低的现状，为健全课程教材体系，完善科学教育标准，段集实验小学利用专递课堂的先进技术，引入高校STEAM与创客教育课程，把启发式、探究式教学和探究性作业融入课堂教学、假期作业等实践过程中，尝试摆脱简单机械化知识记忆的学习方式，重视科学探究实践，调动学生科学探索的积极性与主动性，让学生在做中学、用中学、创中学，有效提升了学生解决实际问题的能力，在一定程度上提升了学生科学素养。

3.改进教学服务

段集实验小学在平台应用团队技术支持下，积极拓展资源，在学校的课程设置和实施中把平台课程资源、高校教育资源和课后服务实践活动进行一体化设计，把科学教育的实践性和综合性落到实处，缓解学生学业负担的同时，调动学生科学探索的积极性与主动性，激发学生的创新意识。

五、应用心得

怎样有效利用好国家中小学智慧教育平台服务科学教育教学，还需要不断深入探究科学学科教学的新思路、新方式，整合各种优质的科学教育资源，借助专递课堂开拓更多教学资源。同时，要充分利用好身边资源，加强与县域科学教育强校联系，多学习交流，改进工作思路；加强与县科技馆联系，建立教学联盟；充分利用好乡村少年宫部分宫室职能，将平台线上优质科学教育资源与学生实验操作相结合，积极推进家校协同育人，使应用平台开展科学教育成为常态。

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