【一等奖小学科学教学论文】科技创新教育视域下小学科学教学策略探究——以“消化与吸收”的教学设计为例

[摘要]新课标强调，当代小学科学教师需通过知识传授、实验探究、实践创造等多种教学举措，帮助学生建立科技创新意识，提高科技创新能力。由此可见，科技创新教育是当今社会发展的必然趋势，也是提升学生社会生存力与竞争力的重要保障。文章以“消化与吸收”的教学设计为例，基于相关生物学科知识，从学生的真实生活与学习需求出发，分析教师应如何在小学科学跨学科教学中合理运用科技创新教育模式，以促进学生科技创新思维与能力的提升与发展。

[关键词]科技创新教育；小学科学；跨学科

教师应积极探索科技创新教育在小学科学跨学科教学中的实践之路，学会灵活运用多种教学手段，加强知识传授、着重思维培养，通过各种学习、探究、实验、实践活动，提高学生的科技创新意识与科技创新能力，为国家创新型人才培养目标的实现提供助力。

科技创新教育强调学生需要在自主学习、合作探究等综合实践活动中应用科学知识技能、把握科学规律原理、解决生活实际问题，并由此养成良好的科技创新思维、品质与素养，以便更好地适应未来的社会发展。科技创新教育要求教师将有关科学知识、实验探究、技术实践、分析结论、解决问题等各个方面的培养内容融入课堂教学实践中，以学生为中心，打造出“技能型”“应用型”“创新型”等实现个性化成长、全方面发展的新时代优秀人才1]。

近些年来，科技创新教育模式在小学科学教育领域的应用越来越广泛。笔者所在学校积极顺应这一教学发展趋势，针对科技创新教育模式在小学科学教学中的应用进行了全面分析与研究，并取得了初步成效。结合过往的实践探究，本文总结了新的科技创新课堂教学模式：“情境创趣一知识创基一实验创思一融合创造一分享创意一简结再创”，即“六创”教学模式，旨在利用“六创”教学模式充分提高整体小学科学教学质量，激发学生科技创新思维，提高学生科技创新能力，促进他们的全面发展。

兴趣是学生的学习动力，是引领学生迈入知识大门的关键钥匙。小学科学跨学科教学的首要任务，便是营造趣味教学情境，激发学生的学习兴趣，促使学生能够在轻松、快乐的氛围中主动汲取知识、学习技能，实现健康的成长。因此，在利用科技创新教育模式开展小学科学跨学科教学时，教师需明确课堂教学的首要目标，立足于学生当前的生活实际与学习特点、兴趣特点，利用多媒体技术，引入生动而有趣的科学现象、展示贴近生活的科技创新案例等，将抽象的科学知识以丰富多彩的具体形象展示出来，让学生在视听结合的教学中产生学习兴趣与欲望，进而主动投入课堂学习当中[2]。

例如，在课上导入“消化与吸收”的教学内容时，教师可以先为学生播放科学家斯巴兰扎尼“喂鹰实验”的科普小视频：将放在笼子里的肉块喂给鹰，一段时间过后，肉块消失了，笼子却还在，这是为什么呢？在看完视频后，学生们开始陷入思考，结合生活经验，他们很快便得出答案：因为肉块被鹰消化吸收了。接着，教师适时引入本堂课的教学主题“消化与吸收”。通过这样生动而真实的实验情境，学生纷纷对“消化与吸收”产生了进一步探究的兴趣，主动投入课堂，积极学习与探究。

科学是一门探究世间万物本质与规律的实践性学科，运用定理、定律、范畴等多种思维形式的知识，向人类展示世间万物的真实面貌。可以说，探究科学的过程，是在不断产生疑问、思考探究、获取新知中一步步探索世界的过程。因此，要想在小学科学跨学科教学中培养学生的科技创新思维与能力，教师应坚持以知识教学为基础，强化学生科学认知，帮助学生建构知识体系。只有这样，学生才能够以良好的知识储备为支撑，更加顺利地进行各种科学创新实践，确保学有所获。

例如，针对“消化与吸收”的教学，教师可以利用多媒体展示消化系统模型图，为学生讲解消化系统的组成（消化道与消化腺），以及各个消化器官的特点与功能。在知识教学过程中，教师可以在合适的时机穿插相关问题：“食物经由口腔进入人体后，会进行怎样的旅行’（经过了哪些器官）？食物在旅行’过程中都会发生哪些变化？不同种类食物的消化与吸收过程存在哪些异同？消化系统会产生哪些疾病？这些疾病的治疗原理是什么？科技创新在这一领域有哪些有效应用？”通过这些循序渐进、层层深入的问题，学生能够运用所学知识与生活经验展开自主思考、深入剖析，从而加深对于“消化与吸收”相关知识的理解与认识。不仅如此，在这样质疑、思考、分析、探究、解决问题的知识学习过程中，学生还能够一步步建立起思辨意识，养成良好的自主学习与探究习惯。

实验是学生提出假设、制订方案、进行实践、分析总结、交流探讨的平台，在实验中学生可以亲身验证自身假设，探寻并发现科学原理。与理论教学相比，实验学习能够帮助学生深入挖掘科学知识，让他们通过自主实验逐渐建立起良好的科学探究与创新思维，提高自身的科学知识实践能力[3]。

因此，教师可以结合相关教学内容与学生知识基础，鼓励、指导学生以小组为单位进行一些简单的小实验，让学生亲身体验到科学探究的无限乐趣，提高他们对于相关科学知识的掌握程度，培养他们的团队合作能力与科技创新能力，以实现科学综合素养的提升。需要注意的是，在整个实验过程中，教师需要做到“抓放有度，适时指导”，确保学生能够顺利完成整个实验。在实验前，教师需要告知学生实验的目的及应用原理，并说明实验的注意事项；在实验中，教师需要随时关注学生的实际操作情况，在必要时刻给予专业的指导与帮助；在实验后，教师需要引导学生通过小组讨论得出实验结果，总结科学规律。

在针对“消化与吸收”展开实验探究教学时，教师可以利用“观察面包的消化过程’”小实验，让学生通过小组实验了解食物的消化过程。在实验前，教师让学生准备好面包片、温水、食醋、水杯、切割板、塑料袋等实验材料，并为他们说明注意事项，帮学生小组做好人员分工，随后引导学生小组进行以下几个步骤的实验。

1.切割面包片，并将其放入一只玻璃瓶中。

2.在玻璃瓶中加入适量温水，轻轻摇晃（模拟口腔唾液淀粉酶分解作用）。

3.在另一只玻璃瓶中倒入适量食醋，将水和面包倒入食醋中（模拟胃酸分解作用）。

4.等待一段时间后，将水、面包与食醋的混合物装入塑料袋，密封袋子并用手捏一捏（模拟胃肠道消化作用）。

5.观察混合物的状态，闻一闻混合物的气味。

在这样的小组实验探究中，学生能够通过亲手操作、亲眼观察，更为清晰地了解食物的消化过程，进一步深入感知消化系统各个器官及其分泌物在食物消化中发挥的作用。同时，这个简单的实验也能够为学生带来提示：在日常的进食中，我们需要尽量细嚼慢咽，这样才能够帮助消化系统更好地处理各种食物，给我们身体带来好处。

在基于科技创新教育模式开展小学科学跨学科教学时，各种学科融合活动是不可缺少的重要内容。学科融合活动贯彻了跨学科教学的整体目标，旨在打破传统单一学科的局限，让学生建立起全局性观念与发散性思维，多角度、多层面地思考问题、解决问题。因此，小学科学教师需要在课堂教学中合理引入其他学科的教学内容，寻找多学科之间的知识关联性，通过开展跨学科教学活动，帮助学生加深对知识的印象，树立起学科融合的学习与创造理念，提高学生的科技创新实践能力。

例如，在“消化与吸收”的学科融合教学中，首先，教师需要为学生展现真实的人体消化系统模型，结合人体器官与生命现象等生物知识进行教学，实现“生物+科学”的跨学科教学；其次，教师可以利用“语文+科学”的教学模式，引入“饭罢忌久坐，消食需漫步。胃部饱胀感，活动易受苦”“饮食有节身体好，暴食无度消化糟”等诗句，让学生认识到暴食对于身体的危害，养成良好的生活习惯；最后，教师可以让学生画出食物的“旅行路线图”，并在图中标明食物在每个“地点”做了什么，开展“美术+科学”的跨学科教学，同时通过拓展各种现代科技在治疗消化系统疾病上的创新应用，如胃肠镜技术、仿生器官材料、纳米技术（纳米机器人）等，让学生进一步认识到科技创新的重要性，树立科技创新的思想意识，并积极投入有关科技创新的学习活动中。

在开展科技创新教育模式下的小学科学跨学科教学时，教师不仅需要重视科学知识与实践的教学，还需要重视学生的创意作品展示，充分发挥学生的自主性，让他们通过展示互评收获成就感，同时发现自己的不足，获得进一步科技创新的动力。

在作品展示环节，教师需要遵循以下两点原则。第一，主体性原则。坚持“以学生为主体”，在学生和同伴互相分享与讨论创意作品的过程中，给予他们自由的讨论空间，尊重学生的看法和意见，促使全体学生积极参与分享展示环节，真正成为科学课堂的主人。第二，启发性原则。这一原则要求教师在分享展示环节激发学生的语言表达能力与科技创新思维，让他们能够充分发挥积极性、创造性，准确传达自身创意作品中蕴含的科学知识与创新想法，实现创新思维与能力的个性化成长与发展。