校外科技教育基于核心素养的深度学习

崔云鹤

微课是以视频作为前提和基础，通过现代信息技术手段的灵活使用，科学合理录制学科中的某个知识点或教学环节的视频。将微课融入科技活动并精心设计，可以作为课前预习引导，可以反复观看用于重点难点的突破，还可用于总结梳理，实现学习的迁移。这样的微课融入课堂的设计能使得微课发挥更大的效力，引导学生学会学习，主动学习。

本文以培养学生创造性解决问题为目标的“小小科学探索家”项目为依托，以“主题性思维导图”“创新项目的策划与实施”“我为社会献份力——创新成果展示”3个学习单元为内容，通过对学生进行发散思维训练，培养学生聚合思考与创新思维表达的“三步走”过程，进行微课开发，并开展一系列融入微课的科技教育活动，培养学生的创新思维，实现学生的深度学习。

开发科技微课，融入活动设计，实施培养学生创新思维能力的“三步走”方法

在学生的创新思维能力培养中，发散思维与聚合思维是并列的两个要素，往往需要经历发散性思维到聚合性思维，再由聚合性思维回到发散性思维的多次循环往复的过程才能得以完成。“小小科学探索家”项目以“主题性思维导图”学习单元引导学生发散思考某一给定主题，这样的发散思维过程拓展了学生思考问题的广度。以“创新项目的策划与实施”学习单元引导学生用绘制思维导图的形式呈现所有感知到的对象，依据一定标准“聚合”起来，探究出它们的共性与本质，这样的聚合思维过程增强了学生的实践探究能力，提升学生的创造思维能力。以“我为社会献份力——创新成果展示”学习单元引导学生较好地梳理自己的思维发展脉络，挖掘智慧闪光点，把学习成果分享给别人，并且服务于社会。

微课不仅可用于在线教学、混合式教学、远程教学，也可为学生提供自主学习的资源，让学生随时随地进行知识巩固。科技类微课是现实情况下对学生深化科技教育的一种有效尝试。根据中小学生的发展特征及教学实践，我们将培养学生发散思维、聚合思维、创新成果表达的“三步走”的方法与科技微课的开发、应用有机结合，对学生创新思维的培养尤为有效。

第一步：通过“主题性思维导图”学习单元培养学生的发散思维 思维导图是培养学生发散思维的良好工具，通过翻转课堂模式，利用开发的科技微课，引导学生通过主题思维导图征集活动培养发散思维能力。“主题性思维导图”学习单元把开发的微课融入科技教育活动中的不同环节，达成相应的活动目标，有效帮助学生发现生活中的问题，培养学生创新思维能力。

第二步：通过“创新项目的策划与实施”学习单元培养学生的聚合思维 学生通过思维导图的发散思维，找到智慧的切入点，以及与实际生活紧密相连的创意，引导学生通过动手实践和科研探究等方式进行深入研究，通过发现问题、设计实施、总结提炼3 部分的微课与科技教育活动紧密结合，较好地促进了学生实际问题的解决。

第三步：通过“我为社会献份力——创新成果展示”学习单元培养学生创新成果表达 通过梳理收集上来的思维导图活动成果，科技馆教师对学生进行分类指导。根据学生的不同兴趣，教师助力学生完成思维导图的补充完善、创新项目的立项研究和创新发明的固化等不同方式的创新成果表达，本环节开发以创新成果分享方式为主要内容的微课，拓宽学生的实践思路。鼓励学生将自己的学习成果分享给身边的人，通过解决实际问题回馈社会。

融入微课的科技教育活动，助力学生形成学习成果，实现深度学习

助力学生完善思维导图学习单元成果，并与他人分享

参与活动的大部分学生通过完善自己的思维导图成果，与身边的朋友、家人进行分享，并不断丰富自己的想法。

引导学生进行“关注生活，智慧解决”的创新项目（小论文）立项活动

通过主题思维导图绘制活动挖掘的创新项目（小论文、小发明）的研究与实施，一部分学生通过深入思考进行科技课题立项，通过查阅资料、设计实验方案等环节进行探究活动体验，增强学生的创新思维能力。比如在新冠疫情防控方面，可涉及应该如何科学佩戴口罩、校园口罩佩戴方案、科学使用消毒剂的建议等课题研究方向；在垃圾分类方面，可涉及厨余垃圾袋物分离方式探究、垃圾分类指引宣传方式探究等。

培养学生以“解决实际问题”为目标，服务社会

如果说发散思维、聚合思维是学生创新性思考问题的方法，那么创新成果表达则是学生研究成果的固化和与人分享的载体。学生通过思维导图的绘制发现了身边存在的困难和问题，通过深入思考和实践，进行创新作品的设计与制作，应用于日常生活中，解决实际问题，比如学生发明作品“管道气动疏通机器人”，获得第40 届北京市青少年科技创新大赛一等奖。

通过“小小科学探索家”项目系列活动的实践，我们惊喜地看到学生更加注重观察生活，能主动进行发散思考，会聚焦问题并深入研究，最终进行成果固化进行创新思维表达。有的学生拿着自己并不成熟的想法与邻里进行交流并向相关部门提出改进建议；有的学生确立了自己的研究项目后，进行问卷设计和研究方案的制订，进行科研实践；还有的学生已经将自己的想法变成了现实，制作出了自己的研究成果，应用于现实生活中解决实际问题，服务社会，并在北京市青少年科技创新大赛和金鹏科技论坛等多项科技竞赛活动中取得优异成绩。

融入微课的科技教育活动，实现学生深度学习的教学策略与路径

融入微课的科技教育活动培养学生创新思维能力，实现学生深度学习的策略

创设主动学习方式 教师通过设计学习单元、学习情境，创设有挑战性的任务，引发学生主动学习，提高学生的学习兴趣，提升创新思维能力。

开发微课资源 教师针对学生的学习问题，设计课程，开发微课。学生再将自己的学习成果分享给大家，教师再补充完善之前的微课，最终形成师生、生生的互相学习状态和成果共享的资源。

借助数字化信息手段 借助互联网手段，在翻转课堂、线上线下结合的模式下，通过微课的开发与使用，学生能够自主参与到学习中来，形成头脑风暴的思考氛围，探索培养学生创新思维能力的途径。

建立成果分享模式 多方搭建学生成果分享平台，学生在获得学习成果后感受分享的方式方法与快乐，增强其社会责任感。

“线上 + 线下”融合的三阶段十步骤教育路径

在融入微课的科技教育活动培养学生创新思维能力的过程中，基于实践教学的经验，提炼形成了“线上+线下”融合的三阶段十步骤教育路径。三个阶段分别对应知识传递、内化拓展、成果固化三个教学目标，其中知识传递即知识点转化为学生学习的问题，教师创设问题情境，并让学生带着问题预习，涉及“教师了解学情”“教师创建教学视频”“学生自主预习”“学生反馈问题”“教师根据学生问题调整课堂讲授内容”5 步；内化拓展即将问题转化为学生的任务单，引导学生进行实践体验，涉及“设计学生体验活动”“引导学生实践练习”“学生学习总结，再提出新的问题，师生评价”3 步；成果固化则让学生通过解决问题形成学习成果，涉及“学生的问题最终解决”“学生的难点用于补充微课的内容”2步。

“館、校、生”结合的教与学活动方式

融入了微课的科技教育活动更有利于科技馆、学校、学生三方的结合，调动学生的学习积极性、主动性。通过翻转课堂的模式向学生发布明确的学习任务，设计清晰的学习流程，促进学生创新思维的培养，最终形成可喜的学习成果。

“双减”要“减负”，而深度学习却要“学得深”，看似对立，但实则统一，它们的初衷都在于促进学生发展，提升学生的核心素养，落脚点都是提高教学质量，促进学生的实际获得。微课学习资源的开发和利用为科技教育打开了一片新天地，把开发的微课资源融入科技活动设计中，引领学生在活动前、活动中、活动后进行自主学习，为学生提供了创造性解决问题的机会和素养发展的空间，促进了学生的可持续发展，实现了学生的深度学习、高效学习，全面提升了学生的核心素养。