中小学科学教育“上新”，“做中学”让科学教育落地生根

今年秋季学期中小学科学教育“上新”

“做中学”，让科学教育落地生根

白白的糯米怎么就变成了甜酒？

池州市贵池区安徽省城关小学孩子们所拥有的这份好奇, 成为了一场科学教育学习的起始点。他们怀揣疑问去走访非物质文化遗产代表性传承人, 观看老人亲手一点一点地拌料, 同时制曲, 接着又培菌, 还蹲在地埂上认真地辨认辣蓼草, 把叶片弄碎, 去感受那种带有辛辣味的草香, 返回学校之后, 孩子们设计出对比实验方案, 利用课后的时间亲自去复刻酿造的过程。持续了整整一周, 记录温度湿度, 查看米饭出现绒绒白霉, 闻渗出的清酿甜汁, 好多孩子酿造出了醇香的甜酒。

城关小学党总支书记刘柳燕觉得, 科学素养的培育与提升, 不止停留在书本当中, 更存在于每一回探究实践里面。于此同时, 应深入探究本土资源, 去打造更多处于真实场景下的课堂, 使得孩子们能够进行发问, 能够动手操作, 能够出现犯错情况, 然后再来一回, 以此让科学教育切实实现落地生根。

近日, 教育部印发了《义务教育阶段科学教育“做中学”领航行动指南》（以下简称《指南》）, 今年9月秋季开学起, 全国的小学会开展科学教育“做中学”领航行动, 全国的初中也会开展科学教育“做中学”领航行动, 该行动聚焦于加强科学探究实践, 推动科学教育育人方式变革, 激发青少年好奇心、想象力、探求欲, 回答好科学教育加法“加什么、怎么加”的问题。

让学生真正动手实践

据《指南》要求, 于严格践行义务教育课程方案总体要求且把课时总量维持不变的基础之上, 4至9年级对科学类课程里的跨学科主题学习课时加以统筹, 还有综合实践活动、地方课程以及校本课程等课时也是如此, 以集中或者分散的方式灵活予以安排, 要保障每个学生每学期达成不少于1个 task 并且不少于4课时；1到3年级达成科学课程既定的探究实践活动就行, 不再附加其它要求。

这并非是对涉及科学方面课程所做的细微调整, 而是针对“科学教育等同于只是单纯进行知识传递“这样一个情况现象推动开展的, 关于科学教育中培育人才方式实施的变革。身为一名长时间在基础教育范畴以及科普场馆领域左右来回奔走付出实践行动的物理教师同时还身兼科技馆工作者的身份, 上海科技馆馆长倪闽景具备颇为强烈深刻的振奋感觉感受体会。从他本人角度去进行思考认为判断, 《指南》以一种立场态度非常明确彰显地表露出把“做中学”——放在中国新课改话语当中历经大概20年时间起起伏伏状态这么一个涉及的概念，显著突出放置于能够增加科学教育效果的重要位置方向上, 并且凭借依靠有跨越不同学科项目形式去开展学习研究活动、依照依据真实存在发生的问题作为引领指导方向、学校以及校外多方面一道协同合作来对学生起到培育作用这3条主要线索主线, 把它进行了形成一种制度体系化、具备可以去实际操作运行化。

依北京师范大学党委书记程建平的看法, 长久以来, 中小学科学教育存有这样的偏向, 即重视知识结论, 却轻视探究过程, 又重课堂讲授, 而轻动手实践, 还重纸笔解题, 却轻创新创造。一旦学生惯于被动接受理论知识, 缺失从真实问题出发去完整展开探究实践的机会, 那就难以培育出适配高水平科技自立自强时代所需的科学素养。用真实问题去点燃青少年的好奇心, 借动手实践来打通理论与现实, 凭重大主题任务去厚植报国情怀, 这便是《指南》的核心要义。

就此番之际, 《指南》得以落地, 身为中国科学院院士的陕西师范大学原校长房喻, 觉得“正当其时”。

房喻长时间致力于化学科学实验研究工作, 还参与到中小学的科学普及以及人才培养当中。近些年来, 他察觉到在很多科学教育课堂之上, 学生依据既定的步骤做完实验, 又去记录预期出现的现象, 接着填写标准的结论, 如此一来就能顺利地“过关”了。“整个这个流程有特别少的部分涉及变量关系的自主探索行为, 非常少地直面异常数据的意义方面的拷问, 更加不允许方案进行调整以及过程出现反复。”房喻讲道。

大家都知道, 科学研究的平常状态, 是在不断尝试错误当中逐渐靠近真相, 在出现异常情况里找寻机会。房喻觉得, 当下的科学教育将这样一个具有生成特性、需要反思的探索进程, 简化成依据“对”“错”来评判结果的“照方抓药”形式。以至于学生学到的只会是针对确定答案的重复再现能力, 并非是面对充满不确定性世界的问题发觉意识以及应变能力。

在他的认知当中, 伴随及随着人工智能的加快以及加速渗透, 知识获取变得日益便捷起来, 标准答案能够即时生成, 科学教育不能够再把知识记忆以及程式化操作当作重心, 而必然必须回归到对问题的发现, 对失败的重构, 对未知的探究。《指南》则直接指向课堂内核: 科学教育必须从“知识传授型”转变走向“实践建构型”, 使让学生真正动手去做科学, 而不是用笔“复述”科学。

房喻表示, 这并非只是教学方式的一种调整, 而更是育人逻辑的一种深层转换。

让科学教育扎根于真实生活

在内蒙古自治区鄂尔多斯市康巴什区, 于红领巾治理荒漠课程里, 小学低年级学生在这堂课上观察沙漠动植物, 小学高年级学生针对沙质土壤保水项目开展对照实验, 初中生则着手设计黄河水质监测以及荒漠化治理方案。

究竟科学教育应当怎样去实施呢? 康巴什区教体局局长李美荣所带来的可供借取的经验是, 尝试探寻出具有所在地方独特特点的科学教育跨多个学科之间的实践途径和办法。

《指南》中有明确要求, 这一点存在于此规定当中。《指南》提出, 要基于区域资源优势以及办学特色来看, 对科学探究实践主题以及具备相应情况的任务展开研究设计, 并且关注科技教育跟人文教育协同发展之事。为获取便于实施操作的情形, 《指南》给予了“生命健康”“生态环境”“地球奥秘”“航空航天”“新兴产业”“人工智能”主题示例, 还有任务示例, 以供地方以及学校进行参考使用。

云南省曲靖市第二小学校长李青霖予以发觉, 《指南》所给出的科学探究实践任务示例里存在着许多是深深扎根于真实生活当中的, 像抗击那种健康方面的隐形“入侵者”, 这是和学生每一天洗手的平常小事情密切关联的, 于着手实践的整个过程里, 能够帮助学生去领会微生物跟健康之间的关系, 进而树立起科学卫生观念以及健康守护责任意识。

有部分科学探究实践任务示例, 整合了跨学科内容, 打破了学科边界, 像“‘火星’种菜”包含生物知识、物理知识以及工程设计知识, “风光互补路灯”串联能量转化内容与绿色产业内容。李青霖觉得, 这些符合新课标跨学科学习要求, 能够引导学生在解决真实问题的进程中提升科学素养。

在变革教学方式这一部分, 《指南》是有要求的。要求注重去运用项目式学习方式, 还有探究式学习方式, 以及场景式学习等方式。要加强小组之间的协作, 通过提供学习任务单这种方式, 还要提供方法导引, 另外还要提供工具资源等学习支架。以此来引导学生运用科学思维方法, 使其经历动手实践过程, 最终实现学、思、做的有机结合。

倪闽景认为, 科学教育并非局限于高科技教育范畴, 更不是单纯的解题教育方式。科学教育旨在使学生具备基于各类现象展开研究探索的能力。《指南》的难能可贵之处体现在别处, 它并没有将“做中学”简单地限定为多开设几节实验课程, 或者只是把演示实验转变为分组实验这种方式, 而是要求学生能够从真实的生活问题里提炼出具有驱动性的问题。其间, 学生需历经一系列环节, 涵盖提出问题、作出假设、设计方案、搜集证据、得出结论、制作改进以及交流反思等这一完整的闭环流程。最终目的是引导学生以科学家的思维模式去思考, 以工程师的实践方式去行动, 这才是《指南》意义所在。

倪闽景还留意到, 文件彰显出了“科技教育与人文教育协同”的理念, 举例来说, “人工智能”主题规定学生不但得会运用AI工具, 而且还要领会算法伦理与安全挑战；“航空航天”主题重点突出“空天报国、空天强国”情怀；“地球奥秘”主题渗透着国家资源安全意识。“科学教育向来不仅只是育才, 更是育人。”他讲道。

不新增纸笔考试

这个秋季开学之时, 针对中小学, 其课表之上会对科学类课程的安排进行相应的调整, 涉及的考核方式为没有新增纸笔型的考试呢！而是把探究过程的表现增添进入综合素质评价的档案当中。

《指南》清晰表明, 于关键环节设立观测点之处, 要兼顾采用课堂观察举措、实践操作行为、口头汇报形式、作品展示办法等, 去收集学生于过程当中的表现性证据, 以此发挥评价所具备的导向功能、诊断功能以及改进功能。鼓励存在相关条件的学校借助信息技术为评价增添助力。务必用好评价产生的结果, 把科学探究实践表现性评价按照纪实性的方式予以记录, 使其纳入到学生综合素质评价档案里, 而非另外进行考试要求哦。

程建平认为, 诸如科学教育一样的教育, 一旦那被简单地进行考试化了, 那么就很容易朝着题型训练去滑落；一旦被简单给予竞赛化方面改变了, 那么就极有可能使它背离面向全体的公共教育的属性。程建平方才说道, 《指南》所着重强调的评价导向设计具备非常强的纠偏类型的意义。将那过程性评价、表现性证据以及综合素质评价档案相互结合起来, 这样做对引导学校更加留意学生真实成长以及全面发展, 是有帮助作用的。

房喻思考着, 即便实验最终得出结果是难以让人觉得满意的状况倘若学生能够具备符合理性规范从而解释偏差形成缘由并且能够提出改进方向思路那么就理所应当给予积极正面且确定的认定, 这种“着重思维、相较于关注结果而言较为轻视结果”的评价选取倾向, 是对科学拥有容错性质本质的一种尊重, 同时也是针对人工智能时代“很容易就获得结论但是思维是较难以得到的”如此一种状况的深刻回应句号。

身为基础教育一线的教育工作者, 李青霖持有这样的看法, 文件指引学校以及教师, 把评价的目光, 从纸笔测试里的知识再现, 转变至问题解决进程中的素养表现, 这明确了“评什么”；把科学探究实践表现性评价, 以纪实性的方式予以记录, 归入学生综合素质评价档案, 并且不另外作考试要求, 在防止增加学校以及学生负担的基础上, 明确了评价结果“如何用”。

在“谁来评”的流程设计方面, 《指南》给出了指导性思路, 充分发挥教师、学生等参与评价的积极性, 注重将学生自评与同伴互评相结合, 鼓励有条件的学校邀请科学家、工程师等专业技术人员对学生的科学探究实践过程以及结果进行指导评价。

不是增量, 不是另起炉灶, 不是用笔纸进行测试, 不是走过场式的考试, 在倪闽景的看法里, 这“四不”恰恰是在给基层学校解除束缚。

倪闽景通过一线调研建议, 好的科学课应当“疑始疑终”, 使学生来的时候带着问题, 走的时候带着更多问题, 建立起允许试错、鼓励迭代的课堂文化, 那种不让“做中学”被困在教室里而把科技馆、高校实验室、自然保护地带进来或者带学生走出去的情况, 以及提升教师跨学科教学自信也是很重要的, 同时还有“文件很好, 只有在课堂里真正开花才有意义。”。

倪闽景觉得, 不是说让孩子自己去提出一个问题, 然后拆解一个模型, 还要重新去焊接一根导线, 并且会就一组数据而争得面红耳赤之类的情况可怕, 而是创新恰恰不怕蠢笨, 就怕是一样的。多样化思考的思维特点, 持有包容错误的文化氛围, 拥有手脑并用的实践机会, 形成跟真实世界相连接的状态, 这些才是科学教育强调有重点补充之处真正的核心所在。

(中青报·中青网记者 杨洁 来源：中国青年报)