名邦小学以科学实践活动培育创新意识与探索能力
近日
,莆田市城厢区名邦小学围绕“做中学、创中学、用中学”推进小学科学实践活动,将人工智能、物联网、3D打印、生态监测等新技术融入课堂与校园项目,探索符合儿童认知特点的科学教育新模式。学校不再把科学课局限于教材实验,而是引导学生从真实问题出发,经历提出问题、设计方案、动手制作、测试改进和成果展示的完整过程。
技术发展推动科学教育场景升级
随着传感器、人工智能和数字化制造技术快速发展,适合基础教育的科学实践产品不断丰富。名邦小学在校园劳动、环境保护、能源利用等主题中,引入温湿度传感器、光照传感器、简易气象站和图形化编程工具,让学生实时采集校园数据,分析植物生长、教室采光和雨水变化。
在“智慧种植”项目中,学生利用物联网控制板连接土壤湿度传感器,建立自动提醒系统;在“绿色能源”项目中,学生通过太阳能电池板、微型风力发电机和储能模块,观察不同能源装置的发电效率。部分课程还使用人工智能图像识别工具,帮助学生辨别植物叶片病害,但教师强调,技术只能提供参考,最终结论仍需通过观察、实验和讨论加以验证。
从产品应用到自主创新
目前,学校使用的科学实践器材主要包括模块化实验套装、开源编程主板、环保材料包、3D打印机及配套软件。常规传感器套件市场价格约为100元至300元,基础编程套装约为200元至500元,桌面级3D打印机价格一般在2000元至6000元之间。学校通过分批采购、校企合作和资源共享,降低了科学教育设备的使用门槛。
在材料选择上,活动尽量采用PLA环保打印耗材、纸板、木片、竹签、可回收塑料和无毒水性颜料,既控制成本,又强化学生的环保意识。与一次性成品教具相比,模块化产品可以反复拆装、升级和组合,更适合开展连续性探究。学生制作的“智能节水花盆”“校园噪声监测器”“太阳能小车”等作品,虽然结构简单,却体现了从需求分析到产品改进的完整思路。
突出实践优势,关注真实问题
名邦小学科学实践活动的优势,在于把知识学习与生活经验相结合。教师不直接给出标准答案,而是设置具有开放性的任务。例如,面对校园雨水积水问题,学生需要测量地面坡度,比较不同排水材料,设计简易过滤装置,并通过多次实验改进方案。这样的学习过程,既培养了观察、记录和数据分析能力,也锻炼了合作沟通、抗挫折和持续改进能力。
值得关注的是,学校将安全教育贯穿活动全过程。涉及电路、工具和热源的项目,由教师统一指导,采用低电压电源和安全结构;人工智能、网络平台的使用也注重隐私保护和正确引用,避免学生过度依赖软件生成结论。
科学教育市场迎来新机遇
业内人士认为,随着新课程改革和科技创新教育持续推进,校园科学实践、创客教育和青少年人工智能教育市场仍有较大发展空间。未来,相关产品将更加注重低龄化设计、环保材料应用、数据安全和课程服务一体化,单纯销售设备的模式也将逐步转向“器材+课程+师资培训+评价体系”的综合服务。
名邦小学的探索表明,创新意识并非来自复杂设备,而是源于对问题的好奇、对证据的尊重和对方案的不断改进。通过更加贴近生活的科学实践活动,学生能够在真实任务中理解科技发展、体验技术应用,并逐步成长为敢于提问、善于探索、乐于创新的新时代少年。