“科学与工程实践丛书”助力中国本土科学教育

在由工业化向数字化、智能化时代转型的过程中，科技创新对社会的引领作用愈加凸显，如何培养面向未来的新型人才，提高学生的科学探究能力、创新能力和解决复杂问题的能力，已经成为当前教育所面临的时代课题。新颁布的《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》中特别强调要“设立跨学科主题学习活动，加强学科间相互关联，带动课程综合化实施，强化实践性要求”，要“加强知识学习与学生经验、现实生活、社会实践之间的联系，注重真实情境的创设，增强学生认识真实世界、解决真实问题的能力。”

科学教育是基础教育的基础，如何在“双减”背景下，给科学教育做加法，应该加什么？怎么加？这就需要立足于对国际科学教育目标和前沿理论的共同关注。“科学与工程实践丛书”是在周忠和院士总体策划下，由科学家、科学教育专家、中小学特级教师、教研员及科技场馆科教工作者共同编写完成的。既立足于国际视野，又扎根中国本土科学教育实践，是一套具有原创价值的科学教育用书。

“科学与工程实践丛书”帮助教师和学生对科学知识进行深度、系统的学习。目前已出版6册：

丛书活动情境丰富，贴近现实生活。内容涉及植物、动物、交通、太阳能、风力发电、水六大主题，根据各册主题，创设一系列基于真实情景的活动任务，如“你一天中的资源”“每个人的资源足够吗”“一个月的电费计算”等，助力学生更快融入活动，开展项目式学习。

此外，丛书栏目设计多样，增强趣味性与可读性。书中主要设计了以下几个栏目：

“是什么”

“你知道吗”

“阅读学习”

“科学与工程实践活动”

“是什么”“你知道吗”“阅读学习”等栏目介绍项目学习过程中涉及的知识与方法，为活动任务的达成奠定基础；“科学与工程实践活动”栏目展示学生的活动设计流程及成果，其中，“展示与交流”环节引导学生进行写作，强调对学生跨学科学习能力的培养，“自我评价”环节帮助学生实现自我反思与总结，促进对所学知识的内化与升华。

01 “是什么”栏目，激发学生好奇心、探索欲

激发学生的好奇心是引导学生主动求知、学习的有效手段，学生们善于从身边的生活中发现问题。在实践项目式活动之前，引导学生观察身边有意思的物品和现象，使学生对项目探究产生兴趣，进一步通过调查、实验等方式解决问题。

例如，《磁与磁悬浮列车》一书中，通过引导学生发现身边有哪些物品不需要接触就会产生神奇的吸引力，它们吸引的都是哪类物品，引导学生对磁力的探索。

02 “你知道吗”栏目，为学生补充科学常识

对于实践探究类项目，学生只有在了解其项目背景的前提下，在理解探究活动的实际意义后，才能对实践项目有更多的思考。

通过在每个项目中穿插“你知道吗”栏目，为学生补充项目背景知识，让学生在项目活动的过程中汲取科学常识。

例如，在《太阳能与海水淡化》一书中为学生补充地球上水资源的状况相关知识，让学生了解水资源的重要性，不仅提高了学生的环境保护意识，还让学生明白此次探究活动的重要性。

03 “阅读学习”栏目，引导学生主动思考

作为中国本土的原创性“科学与工程实践丛书”，本套丛书立足中国实际，通过“阅读学习”栏目为学生补充我国从古至今对于科技的探索，以及许多重大的工程实践项目。在增加学生民族自豪感的同时，可以引导学生主动思考，增强学生主动求知、学习的欲望。

例如，《水与雨水收集》一书中，在探究“人类对地球圈层影响”的过程中，增加了对“三峡工程”项目的介绍。引导学生思考：人类活动对地球圈层的影响是利大于弊，还是弊大于利。

在《风与风力发电》一书中，在引导学生制订“风力发电厂创业计划”前，通过“阅读学习”栏目为学生介绍了“中国古代对风的利用”。中国古代人民制作了各类工具，利用风力在农业、航海等领域进行了应用。通过古人的智慧启发学生主动思考。

04 “科学与工程实践活动”栏目，让学生充当“设计师”

以问题为导向，聚焦素养提升。项目活动过程经历定义问题、了解问题、拟定解决方案、尝试解决方案、测试解决方案、确定解决方案、展示、评价等科学探究与工程设计过程，在项目实践过程中增强学学生认识真实世界、解决真实问题的能力。

例如，《风与风力发电》一书中的“逃离孤岛”任务，学生依照工程设计流程设计并制作一艘船，要求能够携带4位“小组成员”到达另一个岛屿。通过头脑风暴、交流讨论，在项目实践过程中增强学生的团队合作与交流。

“展示与交流”环节，锻炼学生写作能力，加强跨学科融合教育

在《环境与动物之家》一书中，通过主题海报的制作与展示交流，融合科学、语言艺术等学科的运用，增加学生对动物之家或环境变化新知识的学习。

“自我评价”环节，督促学生自我总结、反思

《植物与迷你花园》一书中展示的“自我评价记录表”，帮助学生记录对自己知道的、想知道的以及在项目过程中学会的知识进行分类记录，督促学生梳理思路、自我总结。

周忠和院士指出，“科学与工程实践丛书"能够激发每一个孩子的好奇心，培养他们的创新能力和批判性思维，是一套非常好的科普读物和教材，将成为我国科学教育事业的重要推动力，为我国的科学教育事业做出更大的贡献。

(本文原载于：浙江科学技术出版社公众号)

来源：百道网