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把孩子的好奇心变为创造力,北京大学附属小学有高招!|造就拔尖创新人才⑩

尹超 人民教育 2023-05-19

民小编说


党的二十大报告提出“实施科教兴国战略,强化现代化建设人才支撑”,强调“全面提高人才自主培养质量,着力造就拔尖创新人才”。对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起,小学便是重要阶段。北京大学附属小学从20世纪80年代开始探索学生创新素养的培育,构建出学玩相融的课程体系和培育路径,不断激发学生的创造力。一起来看他们的实践——

创新人才培养是教育的重大使命。小学是为创新人才培养埋种子、打底子的重要阶段,对夯实创新人才发展基础至关重要。作为一所百年老校,北京大学附属小学受蔡元培先生“尚自然、展个性”的创新思想影响,早在20世纪80年代就开始了学生创新素养培育的探索。在21世纪初的新课程改革进程中,学校确立了“面向全体学生培育创新素养”的理念,在教育教学实践中坚持“面向全体,从小抓起,学玩相融,阶梯推进”。通过持续变革育人方式,创设民主开放的课堂,不断激发学生的好奇心、求知欲、想象力、创造力,培养学生良好的学习习惯,在宽松的学校文化中积极探索实践,将好奇心变为持久的兴趣爱好和专长,从创新意识、创新思维、创新能力、创新精神、创新人格等方面培育学生的创新素养。


一、构建凸显创新素养的课程体系


课程是创新素养培育落地最重要的载体。我们把创新素养培育融入各学科、各年段课程,以创新素养培育为导向,整合国家课程、地方课程和校本课程,通过在国家课程中有机渗透创新素养、拓展课程资源、开设校本创新课程等,形成多层次、多领域、凸显创新素养的课程体系。


1.基础类课程


基础类课程是必修课程,包括国家课程、地方课程和校本课程。学校特色校本课程包括智能机器人、单片机、创客、游泳、体育舞蹈、形体、京剧等,列入课表,每周一课时,在不同年级开设。


创新素养是学生在解决真实、复杂问题的过程中逐渐形成的。基于学生创新素养培育,经过几十年的探索与实践,学校逐渐形成信息技术校本课程群。1984年,为响应邓小平同志“计算机要从娃娃抓起”的号召,学校在全市率先开设“计算机”课程,2001年更名为“信息技术”,并开设“智能机器人”课程。之后,又陆续开设了“单片机”和“创客”等系列必修进阶课程,形成了信息技术课程群。该课程群的培养目标是:为培养高效的技术使用者、创新的技术设计者和理性的技术反思者打基础。在培养创新素养、解决复杂问题的挑战中,学生所运用的知识并不是单一学科知识,这就需要教师基于课程之间的内在联系,把不同学科、不同单元、不同主题之间的课程创新要素有机统整。信息技术课程群基于身边真实生活,以项目单元架构设计系列活动,引领学生主动进行学科融合、探究发现、选择反思,在创新实践中成长发展。


机器人课程


创客课程


信息技术课程群的开设,有效培养了学生的创新能力和创造性解决实际问题的能力。例如,在“信息技术”课“身边的交通”研究活动中,学生自愿组成学习共同体,对学校、社区等周边交通特别是交通路口状况进行实地调查,汇总归纳真实问题,将问题分解、建模、验证、优化,提出了40余种切实可行的问题解决方案。其中,一组学生对北京市海淀区五道口路口持续观察,重点关注“公交车遮挡后车观察信号灯视线”的问题,经过问卷调查—统计分析—抽样调查—道路试验—查阅文献—访谈专家—建立模型—计算分析等研究阶段,提出了在主灯旁增设辅灯的建议,并被相关部门采纳。


2022年4月,教育部颁布新修订的义务教育课程方案和课程标准,此次修订独立设置“信息科技”课程。经过数十年的探索和实践,北大附小已在相关领域积累了许多经验,将在新课标引领下继续改进和完善。


在开发信息技术课程的同时,学校还非常注重在国家课程中渗透创新素养培育。比如,为激发学生学习兴趣,培养数学思维和创新意识,数学教师团队从2011年开始对数学课程进行校本化设计,开发了每周一课时的研究性学习课程——“数学游戏”,让学生研数思形,启智通慧。


“数学游戏”在低中高三个学段逐层递进。低年段以“领学生入门,走进美妙的数学世界”为主题,教师设计了七巧板游戏,通过猜名称、读故事、识图形、拼图案、编绘本等一系列活动,带领学生认识图形中的万千世界,学生充分展开想象,创编属于自己的生动故事。中年段以“为学生开窗,感受奇妙的数学世界”为主题,教师设计了密铺游戏,激发学生的想象力、创造力,学生创作独具特色的图案设计作品,从家庭装修、校园地砖铺设、图书馆布局到主题logo设计,多种多样的密铺方式让学生充分感受独特的图形之美、艺术之美、创造之美,唤起学生的奇思妙想和无限创意。高年段以“给学生空间,探索广阔的数学世界”为主题,教师创编四连方棋游戏,引导学生主动思考、探索策略,鼓励学生进一步创新游戏规则,设计新玩法。有的学生大胆设计了立体的四连方棋,还有的创新了四连方棋棋盘,设计出长方形、三角形、雪花状等异形棋盘,不仅增加了游戏的趣味性与挑战性,更激发了学生的创意热情。


2.拓展类课程


拓展类课程是基础类课程的拓展和延伸,每周一课时,包含探索与实践、研学旅行、百家讲堂三个课程类别,旨在开拓视野、丰富知识、锻炼能力,通过丰富多彩的课程和活动,激发学生的学习和探究兴趣,培育创新素养。


一是探索与实践课程,包括“了解身边的信息技术”“身边的科技”“自然观察”“开心农场”“趣味小手工”等。例如,“自然观察”课程引导学生对自然进行观察、描述和探究,针对不同年段学生特点设计了阶梯式创新素养目标。低年段设计“噢,叶”“变幻的茎”等内容,以接触、感知自然为主,激发学生好奇心,培养观察力;中年段设计“独特的花”“诱人的果实”等内容,以研究个体为主,培养学生创新意识和科学探究能力;高年段设计“随性的自然笔记”“当自然赋予科技灵感”等内容,依托学校周边资源和北京大学野外实践基地,组织学生到野外考察,思考如何向大自然学习,培养学生与自然万物和谐共存的意识。


学生在开心农场里播种


学生收获自己种植的小麦


学生自己除草

二是研学旅行课程,包括“文化之旅”“历史探秘”“中国古代建筑”“民俗文化”“碑林研究”等。以“中国古代建筑”为例,在开始研学之前,指导教师先介绍旅行目的地建筑的相关知识,学生分组查找资料,制订研究计划,在实际研学过程中进行相关研究,如到曲阜孔庙研究建筑布局、到安徽宏村研究徽州建筑风格、到山西平遥古城研究四合院式民居。之后形成研究报告,向其他同学介绍团队的研究成果和收获。


研学旅行中学习竹子编织


三是百家讲堂课程。实施“双减”以来,学校请大学教授走进小学课堂,从人文、科技、经济、医学、健康、法律、国际理解等多个主题领域开设课程,其中科技类主要有“Python编程”“机器人与人类生活”“互联网与人工智能”“科学小实验”“天文观测”“走进宇宙的世界”等;体育与健康类包括“科学运动”“中国功夫”“奥运会竞赛项目介绍”“小学生情绪管理”等。经济类包括“财经素养知识”“我身边的知识产权”“投资和理财”等。丰富多彩的课程为学生打开了一扇扇创新的窗。


例如,在“科学小实验”课程中,通过观察并动手做各种科学小实验,如会变颜色的水、漂亮的海底世界、百变鲜花、莫比乌斯带等,学生了解简单的物理、化学等学科知识,培养学生爱科学、学科学的意识以及严谨的科学素养。“投资和理财”课程,在教师通俗易懂的教学活动中,学生了解简单的金融、投资、理财方面的知识,并通过场景模拟体会投资与理财的过程,学生创造性地把学到的知识用到学校组织的“买卖街”活动中,真正做到学以致用。


目前,百家讲堂课程已通过远程教学系统覆盖了北大附小所有分校和全国各地的手拉手学校,不同学校的学生可以同上一节课,真正做到了优质教育资源共享,实现了创新教育理念辐射和落地,让更多学生受益。


3.研究类课程


研究类课程是特设的创新素养提高课程,以选修和社团活动为主,每周三课时。通过各种研究性学习活动,旨在培养学生的自主探究能力、合作交流能力、质疑批判能力和创造性解决问题能力。在充分调研学生需求的基础上,学校开设了178门选修课程,包括“无线电测向”“衍纸”“视觉思维”“DI创新思维”“创意手工”“建筑模型设计”“科技小发明”等。


“DI创新思维课程”是一门科技与艺术结合的综合性课程,包括即兴思维训练和长期主题研究两个部分,旨在培养学生运用跨学科知识创造性解决综合问题的能力。通过团队合作,一个学期甚至一学年持续性深入研究一个问题。比如,在“初次接触”主题研究中,学生创作一个外来物种与新的栖息地初次接触的故事。外来物种的到来让栖息地的颜色、形状、土壤、磁场等发生了奇特的变化。如何实现这些变化呢?在教师的引导下,学生借助水力学、光学、机械工程学、结构工程学等相关知识,用废旧物品动手制作各种装置、道具来启动、控制或呈现相关研究作品。最后,学生团队将研究过程创编出一个短剧呈现给大家,实现科技与艺术的完美融合。


二、学玩相融的创新素养培育路径


创新素养培育如何落实?教师如何教?学生如何学?经过多年的实践摸索,学校逐渐形成了适应儿童身心发展规律和教育教学规律的有效路径——学玩相融,即在尊重儿童天性和教育教学规律的前提下,有目的地进行“学”“教”“做”的活动。


1.“玩”中学


我们把课堂内外的内容以有意义的方式联系起来,突破以往学习方式的条条框框,引导学生在真实情境中解决现实问题,以自己感兴趣、创新的方式“玩”起来,提升学生的学习兴趣,激发创新活力。


比如,在“碰碰植物”课程的学习中,学生在教室内用塑料箱、纸箱、花盆等器皿进行有趣的种植活动,如种植黄豆、黄瓜等。慢慢地,学生发现,因为缺少充足的光照和生长空间,室内种植的蔬菜生长状态都不理想,他们推测是环境不适宜所致,提出在室外修建“开心农场”。为了培养学生自主发现问题、探究问题的意识,学校为学生专门开辟一块种植区域。在开心农场里,学生利用生物和耕作等方式改良土壤,不断进行观察、记录、分析。在自然种植环境下,学生种植西红柿、辣椒、茄子,给黄瓜搭架子,给牵牛花架设攀爬路线等。随着种植活动的深入,学生发现纯自然的种植方式依然存在局限,如无法按需调控温度和湿度,他们又提出修建现代温室的创想。为了保护学生的好奇心和探究热情,学校在教学楼顶修建了现代化的“文洛式”玻璃温室。从室内种植到室外种植再到新的植物温室,学生种植的兴趣更浓了,他们还自发组织成立“植物爱好者俱乐部”和“经济学小组”,创造性摸索出自给自足的俱乐部经营模式。在好玩的体验学习中,学生的好奇心不断萌发,科学探究意识和能力不断增强。


2.“玩”中教


“玩”中教主要通过“生活化、游戏化、综合化”的教学路径以及一系列教学策略活化知识,在深度教学中实现学生的深度学习、深度参与、深度体验,让课堂焕发生命活力。其中,借助游戏的深度教学设计是教师常用的法宝,通过游戏情境的创设、游戏工具的开发、游戏程序的设计、游戏奖项的设置,迅速调动学生主动尝试、勇于探索的积极情绪,不断激发学生的创新意识、创新思维、创新精神。


“画恐龙”是三年级美术课的学习内容。根据课标要求和学生特点,教师把目标设定为“将学生的触觉感知转化为线条语言来呈现,创造性表现恐龙外表质感,培养学生的想象力和创造力”。首先,教师设计“森林盲盒”的奇幻情境,在每个盲盒里藏一颗不同质感的恐龙蛋,极大地引发学生的好奇心以及亲手探究的欲望。其次,教师设计游戏闯关活动,把教学过程与激励评价相结合,不断激发学生的创造力。活动一,用线条语言表达感受,完成学习卡;活动二,交流恐龙习性特征,用线条语言表现恐龙形象;活动三,小组合作拼摆创意恐龙。三个活动逐次闯关,攒满三个闯关卡的小组先迎来“恐龙蛋大揭密时刻”,在揭开盲盒的一刹那,学生惊讶的表情瞬间凝固,他们期待的恐龙蛋竟然都是用日常生活物品组合而成:有摁钉、毛巾、水彩笔帽、大枣、花生壳、包装纸等,学生把自己创作的恐龙放入用包装箱制作的多层立体的“恐龙森林”。为了呵护这份珍贵的好奇心与探究欲,教师引导学生对恐龙及其生态环境进行探索,学生带着兴奋、喜悦的心情“穿越”回史前世界。奇幻的情境、神奇的探秘、创意的拼搭以及广袤的史前世界,整节课学生都在玩中体验、玩中创造,大大提升了他们的想象力和创造力。


3.“玩”中做


“玩”中做是“教学做合一”的实践与效果检验,重在培养学生在立体开放的生活场景中解决现实问题的能力。荣获全国建筑模型竞赛金牌的“阿拉丁城堡”,就是学生在“玩”中做出来的令人脑洞大开的建模作品。为了激发学生的想象力,通过头脑风暴,教师让学生从阅读过的神话、寓言中寻找灵感:有的学生想到了阿拉丁神灯里的城堡;有学生是哈利波特迷,想建一个霍格沃茨城堡;有的读过《帕丁顿熊》,想在大树上建造城堡;还有的想将城堡放进一个漂流瓶,融入自己的梦境。


阿拉丁城堡—2017年全国青少年建筑模型总决赛“天空之城”项目小学女子组冠军


在图像绘制环节,为了激活和拓展学生的思维,把艺术想象通过科技手段变为立体的现实场景,教师引导学生进行“思维拼图游戏”,除了城堡的主体,学生增添了《西游记》中的沙漠、美丽的“月亮湖”以及在湖边汲水的骆驼等场景。在实施环节,教师让学生自己提出方案、自己试错、自己修正。在尝试了多种悬浮方式后,学生最终选择用阿拉丁的手掌作为支撑点的“点悬浮”。在美化环节,为了增强建模作品创作的新颖度和精巧度,学生邀请不同年级的小朋友提修改意见,不断完善修改方案。有学生提出“沙漠颜色太暗淡,科技感不突出”,还有个一年级小朋友提出:“阿拉丁神灯里应该有烟雾,烟雾中会有巨人,巨人才有魔力把阿拉丁送上天空。”在教师和同学的启发下,项目组学生先将沙子清洗后再喷漆,体现金光闪闪的既视感。同时,让一个会捏面人的同学制作简易的巨人铁丝模型,外围糊上橡皮泥,小巧灵动的巨人诞生了。


“阿拉丁城堡”,从主题确定到图像绘制,从工程设计到立体呈现,从独立思考到团队合作,学生经历了奇妙设想、材料拓展、技术攻克、艺术创作的过程,激起无限创新的火花,他们沉醉其中,充分体验“玩”中做的成功与快乐。


从20世纪80年代开设“计算机”课程至今,经过近40年的探索、实践和积淀,学生的创新素养显著提高,教师的课程创生能力大大增强,学校创新文化日益浓厚。学校创新素养培育更为师生的教与学注入了新的生机与活力,成为学校高质量发展的助推器。


(作者系北京大学附属小学校长,正高级教师,特级教师,特级校长,国家督学)


文章来源|《人民教育》2022年第13-14期,原标题为《学玩相融:小学生创新素养培育的有效路径》

文章作者|尹超

责任编辑|钱丽欣

微信编辑|陶玉祥


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