科学教育与劳动教育深度融合的实践探索

摘要：近年来，杭州市富阳区富春第七小学以培养面向未来的创新型人才为目标，在夯实新劳动教育的基础上不断寻求突破，通过科学教育嵌入学科教学、科学技术赋能科创劳动，联动社会资源打造科教场域，全面深入地开展“科学+劳动”融合育人的实践探索，强化科学思维创新与科学劳动实践，使学生树立了正确的劳动价值观，培养了科学创新精神。

关键词：科学教育；劳动实践；融合育人

作者简介：章振乐，杭州市富阳区富春第七小学教育集团正高级教师。

习近平总书记指出：要在教育“双减”中做好科学教育加法。深耕劳动教育十余年的杭州市富阳区富春第七小学，以培养面向未来的创新型人才为目标，结合新时代劳动教育育人目标，着眼于未来发展，通过科学教育嵌入学科教学、科学技术赋能科创劳动，联动社会资源打造科教场域，全面深入地开展“科学+劳动”融合育人的实践探索，使学生树立了正确的劳动价值观，培养了科学创新精神。

一 科学教育嵌入学科教学

《中小学科学教育工作指南》指出，要“聚焦思维发展、科学探究、工程实践、科技人文等主题，与德育、美育、劳动教育、体育相融合，形成跨学科学习项目”。我校将科学教育、劳动教育嵌入学科教学中，通过项目式、跨学科学习等方式，锻炼学生的深度思维能力，各学科主动挖掘科学元素，融合“科学+劳动”精准施教。

例如：将科学家精神融入课程思政，激发学生弘扬和践行科学家精神的使命感；在劳动课上利用电路知识设计与制作各种创意LED（发光二级管）灯；从竹蜻蜓的制作与飞行中探索其飞行和旋转的科学知识并以此修正完善自己的劳动成果，引导学生将静态的知识变成动态的知识。在数学课堂上，经历提问、验证、实验、论证的逻辑过程，并用图、表、式等学习多边形内角和，使科学思维可视化。在信息科技课堂上，制作花草监测仪、自动浇花器、土壤监测仪等并应用于植物种植劳动，感受科学创新带来的便利。

在语文活动课“我眼中的风车”中，将科学素养作为重要的人文主题，有机植入课堂教学，学生通过分组学习，开展工具测量、绘图估算、制作模型和公式计算等学习活动，准确描述风车之“斗”的形状和大小。通过实践操作，探知风车入料仓“上大下小”的四边倾斜结构设计，能充分利用地心引力，让斗中稻谷顺利进入入料口，从而真切感受我国劳动人民的智慧。用“叶轮、摇柄”等器材分组实验对比，感受“轮轴、摇柄”的杠杆原理，理解风车如何持续不断地产生风力。研究各种题字的文化内涵，比如结合《论语》理解“不仁者远”蕴含的科学精神，通过统计数据、引用等方法撰写科普说明文并进行介绍。

学校一直探索将科学精神、科学思维、科学方法等嵌入各学科课堂，并与劳动教育有机融合，不仅打破了学科界限，给课堂增添了趣味，还拓宽了学习的渠道，在潜移默化中培养了学生的创新精神和实践能力。

二 科学技术赋能科创劳动

《义务教育劳动课程标准（2022年版）》提出，“能综合运用多学科知识和多方面经验解决劳动中出现的问题，发展创造性劳动的能力”。学校从未来发展角度，优化科创劳动内容体系，架构起“科学+创意式劳动、跨学科融创式劳动、互联网+新业态劳动”内容体系，搭建新技术融入的学习展示平台，开拓出了“科学+劳动教育”新赛道。

（一）优化科创劳动内容体系

结合不同学段的培养目标和学生认知水平，在原有劳动课程的基础上有目的、多层面、有梯度地设置相应的科学劳动实践内容，学生在参与体验中树立科创劳动意识，提升综合素养。

1. “科学+创意”式劳动。

一是将新实验融入传统农事劳动。一旦付出的智慧减少，成为流程式的浅层体验活动，学生的劳动兴趣便会减退，劳动独特的育人价值便被淡化。学校将新知识、新实验、新思维与劳动相融合，提升学生将知识运用于实践并解决问题的能力。例如：在农业种植劳动中，结合科学教材及学校的农事劳动课程群，统筹推进科学种植领域劳动教学改革；将小实验融入劳动教育，使学生对种植过程充满兴趣，熟悉植物的生命周期以及在各阶段的变化；探究阳光、空气、水、温度等对植物生存的影响，观察根的吸水性，茎的运输作用，叶的光合作用，花、果实、种子的繁殖作用；探究土壤的成分，主动运用观察、记录、实验等方式获取信息，解决种养过程中的问题，如为解决土壤的贫瘠问题，利用厨余垃圾进行科学堆肥。

二是新科技架构现代农业劳动。随着智能控制、自动化、人工智能等技术在生产劳动领域的广泛运用，智能机械时代悄然而至。学校将技术、知识、信息等因素融入生产劳动，感受科技改变人类生活，提升劳动效率，培养学生理性思维，理解科技与劳动的辩证关系。如打造室内智慧生态实验室，开展墙式、管道、空中栽培、沙土栽培、鱼菜共生等种植，通过物联网技术，将传感器、智能设备等应用到高科技种植中，实现对土壤、水质、气候等环境因素的实时监测和控制，分析数据，及时浇水、施肥。同时利用远程控制自动喷淋系统，模拟自然界环境，给植物“沐浴”。还利用太阳能进行电能转换，满足其对温度的需求，开展无土栽培、发豆芽。通过智慧农业劳动的实施，提升了学生的实践能力和创新精神。

此外，带领学生定期走出校园，走进大型农业生产基地、中国水稻研究所，了解现代农业发展，如智能育种、无人机田间管理、机械收割等，感受新技术、新装备对中国农业科技的重要作用。

三是新智慧助力服务性劳动。交通信号灯根据实时车流“智能变脸”，智慧停车系统帮助司机一键找到停车位，智能导医、智能物流分拣系统，这些数字技术与数字经济正不断融入生活，通过科学家进校园、社会劳动研学、社团课堂等方式进入学生的视野，让学生从中感受到高科技在服务他人、服务社会方面带来的巨大力量。如在三维打印课后服务课程中，针对校园垃圾分类投放中出现的问题，学生建模设计多功能垃圾桶，三维打印出各类垃圾桶基本的形状及各种垃圾，垃圾桶上装上摄像头、麦克风、红外检测仪等。若垃圾未投放至对应的垃圾桶内，被摄像头识别到，就会有语音提示该垃圾应该投放至哪个垃圾桶。

2.跨学科融创式劳动教育。跨学科融创式劳动教育将实践与多学科发展完美结合，不仅增强了师生对劳动课的理解和掌握程度，还促进了其他学科的共同发展，使学生综合素养得到提升。

学校结合科学教材设计并开展以项目为引领、长周期的劳动实践。从活动主题的选择、准备、方案确定到实施，学生以小组为单位开展合作，积极运用学科知识解决问题，制造产品。教师在教学实践中指导学生边实践边优化方案。

如五年级科学课“制造一艘船”，从“怎样造一艘船”这一驱动性问题出发，让学生了解船的历史、文化，探究船的结构、航行原理，进行船的设计，最后在家长、教师指导下，利用木艺课程中学到的劳动技能，亲手制造一艘船。通过实验对内外部结构、动力装置等进行评测、改进与完善，最后下水试航。整个过程学生分工合作，在实践中探究学习，在不断解决问题中提升思维与能力。此外，营养午餐设计、灯具模型设计制作、校园智行者、智能新型玩具、校园智能导航机器人等项目的开发与实施，真正实现了跨学科育人，为未来科创型人才的培养奠定了基础。

3.“互联网+新业态”劳动教育。互联网带来生产方式的变革，生活方式及消费观念的转变。我们注重在创新劳动教育中磨砺“工匠精神”，让学生根据自己的爱好和意愿，独立设计自己喜爱的产品，自行加工制作并模拟售卖，培养精益求精的劳动态度及财商意识，让学生明白新时代要把产品做到极致，把最好的东西给消费者，是新工匠精神的内核。

如在学习制作“粽子形艾草香囊”活动中，四年级300多名学生对香囊的外形进行了个性化设计、了解各种中草药的功效，然后根据实际需求，网购或去中药房采购各种中药材，再手工编织五彩绳，最后制成形形色色的香囊。

还要引导学生积极发现生活中的科技应用，规划和使用智能化设备，对家用小电器工作原理进行探究，结合所学知识从结构、功能、材料利用等方面出发，进行创意构思并尝试设计。如应用多学科知识，创制可视化过滤器、台式小夜灯等，并在不断改进中深化理解知识，提升创造力和动手能力。

（二）搭建新技术融入的学习支架与平台

1.形成个性化创意劳动实践清单。课程实施的关键是以生为本。在调查学生需求的基础上，我们结合234条区域劳动清单，融合学科中的劳动与科学元素，以及校本课程内容等，研制了100条创意性劳动清单，建立起清单资源库。资源库里有每一项清单内容、实践步骤、展示评价等，供学生选择并以个人或合作的方式自主开展活动，形成个性化清单并每学期开展集中交流与展示。

2.提供科技化支持性学习工具。学校搭建AI科学智能教学系统，构建启发式智能教学系统工具，为教师提供教学支架；搭建数字化智能实验室，为学生提供沉浸式多元化科创劳动实践空间，打开学生进入科学世界的新视角；搭建自主实践探究中心，以学生为中心，提供基于大模型赋能的科学探究环境，帮助学生自主完成探究实践，形成过程性数据自动归档、探究成果汇总、智能点评探究成果等，满足学生多样化学习的需求，培养其自主探究能力和科学创新意识。例如，“养蚕”课程分四大板块：一是系统搭建任务知识库，提供学习支架；二是虚拟科学家随时解答学生实践过程中的问题；三是多维度点评观察日记、模型等，提出精进方案；四是利用AIGC大模型为学生创作提供创意。

3.开发科创型劳动智能检测系统。学校搭建了“爱劳动”素养评价数字化平台，重点围绕校外实践场景的跟踪记录与评价，对于校内各类劳动的量化评价，围绕技术支撑的劳动教育卡展开。每张劳动教育卡捆绑一个学生，学生利用劳动教育卡开展全学年的劳动教育，通过刷卡方式实时记录每个学生每次劳动的时间、地点和劳动方式。以农耕劳动为例，学生手持劳动教育卡（IC卡，带密钥等基础信息），可以去农耕场地刷卡灌溉和养护、去领料控制机刷卡领料后给不同的动物喂食。量化评价系统会自动记录每一个学生的劳动信息，教师可在后台导出学生一个学年的劳动记录，进行统计、查询和分析，形成学生的个性化劳动画像。

4.营建校园“科学+劳动”氛围。通过文化熏陶、主题活动、平台展示等方式，营建浓厚的科创劳动研究与实践展示氛围。例如：开展主题读书月，在课外阅读中大力提倡科普类文本的阅读，定期组织科学类书籍读书会、推介会、科学说明文展示及讲“科学家的故事”比赛；围绕学生科学核心素养的提升，开展丰富多彩的科技活动，如科学小论文的撰写、科学小视频的制作、科学小实验的操作、科学小达人的评比、邀请科普专家进校园讲座等；充分利用学校微信公众号、视频号、校园广播电视台开展科普宣传、成果展示；与校外劳动周结合，组织参加如古法造纸、竹编、印染、纸伞等非遗项目的实践体验，将本地优秀传统文化教育融入科学教育。

“独角仙头顶双叉武器，像一个武士，特别威武！”这是在科学小论坛上，六年级一名学生分享的假期中与昆虫社团的同学去野外的探索经历。他从小就非常喜欢研究昆虫，是学校小有名气的“小法布尔”。他在小论坛中还介绍了自己天南海北的科普之旅，展示了六年来制作的各种昆虫标本，吸引了300多名四年级小听众，激起了他们的好奇心和探究欲。

类似这样的论坛在我校每月都会举办，由身边的科学小达人、校外的科技专家作为主讲者，分享科学故事，探究生活中的科学，传播科学知识。每一个学生都是小老师，都是主人，人人参加校园文化建设，人人参与实践体验。学生探秘校园动植物，制作个性化名片，定期开展寻找自然科学之谜活动，对农耕、气象、动植物等科学探秘有了浓厚兴趣。学生积极参与开心农场的重构，打造新型劳动空间，如建立昆虫实验室，定期开展小论坛、标本制作等活动。鲁班工坊、阳光绿谷种植园、气象站、环保酵素制作工坊等场馆全天定时开放，由学生志愿者分批进行管理及答疑。97.1%的学生在调查中表示感受到了学习乐趣，乐于参与实践。

学校将科学阅读视为学生思维成长的“新质生产力”。2024年，集结力量编写了三个年段的《小学生科学读本》，并请学生反复试读提出修改意见。读本立足于儿童身心发展特点，以培育科学素养为导向，结合《义务教育科学课程标准（2022年版）》从小学低段到高段整体设计，将科学精神、劳动精神贯穿始终，既具有实践性、操作性又兼具可读性、趣味性。

三 联动资源打造科教场域

科学教育不仅发生在学校正式学习场所，也发生在校外各类科技场馆、科学实验室、真实的自然及社会环境等非正式学习场所中。学校一直以来强调开放创新、协同创新。在上级部门的支持下，营建社会化协同、跨部门合作、多要素配置的科创劳动教育新生态，努力改变社会、家庭、学校之间各自发力、各行其是的松散型科学劳动教育现状，基于育人总目标，联动家校社力量，从学科中的科学走向生活中的科学，实现了校内外科学教育和劳动教育的双向奔赴。例如，亲自然课程以亲子合作的方式走进自然，观察自然，探索自然，考察自然环境，让学生了解自然生态发展规律，培养生态文明意识，并利用科学知识学习保护环境。

学校还充分利用中国营地之乡的优势，凝聚社会资源，引导和鼓励学生以小队形式走进科技馆、博物馆、科研所、实践基地等，联合开发多条科技劳动研学线路，如昆虫探秘、环保卫士研学等，架起连接社会的桥梁。例如：学校联合阳陂湖大型劳动教育基地，通过游戏化体验，模拟搭建阳陂湖景区大型沙盘及制作桥梁、堤坝等，让学生学习建筑工程知识，研讨湿地环境保护课题；“小小工匠·乘风破浪”研学课程中，学习手工制作航海模型，参与帆船设计与制作活动，了解帆船文化的独特魅力，体验工匠精神的守正创新。

通过将劳动教育和科技教育相结合，学生的综合素养有了明显提升。仅2022—2023年，区级以上“科学+劳动”竞赛共计获奖323人次。其中，在省市区青少年科技创新大赛中49人次获奖。2024年，五年级学生手工打造的木艺作品利用激光雕刻、包装盒设计制作，在杭州市“公民爱心日”集市中售卖，所得近千元款项进行了捐赠。

学校在长期的探索中也积淀了丰富的实践经验。近三年形成科创劳动精品案例36个，可复制的精品课程45个，部分上传至平台共享。2023年出版1—9年级《劳动教育实践指导手册》共14册，列入省厅推荐目录，在省内外推广运用。还出版了创新实践专著《新劳动教育：时代意蕴与实践创新》。科创劳动项目开发、科创劳动路径创新两个课题被列为省市教科规划课题。

2024年，学校被评为全国中小学科学教育实验校。培育创新人才的开创性实践不仅在本校扎实落地，还在区域内整体推进，辐射引领劳动教育向智慧化转型。近年来，全国各地数万人次来校学习交流，仅2023年，接待省内外来访就达70批次。《人民教育》报道了我校科创劳动的实践。2024年，教育部专家来我校调研科学教育工作，对我校“劳动+科学”的特色化育人路径给予了高度肯定。

在数智赋能的大背景下，我校将更加努力做好“科学+劳动”教育，培养具备科学家潜质与劳动创新能力的“东吴才俊”。