基于大概念理念進行中職科學課程設計淺析

【摘要】在中職教學中，科學課程處于邊緣地帶。文章基于大概念理念對傳統的科學課程進行整合分析，組織知識內容，并在此基礎上，設計合理的科學素養目標，滲透STSE教育，促進中職生科學素養的發展，鑒于目前中職科學教學存在的問題，提出了一些關于建設具有中職特色的科學課程的建議。

【關鍵詞】中職科學課程；大概念理念；STSE教育

一、引言

在科技日新月異的今天，科學素養已經成為國民素質的核心要素之一。目前的中職教育中，科學類的課程整體被忽視，特別是在文科類院校，由于課程制度和生源的原因，科學課程更是處在弱勢地位。國內更是極少出版專門針對中職生的科學類教材，更遑論對其進行與時俱進的課程設計。目前，初中和高中實行的是分科教學，無論是在課程內容上還是難度上中職都不能照搬，而是需要具有中職特色的科學課程設計。

二、以大概念為核心，整合課程內容

《以大概念理念進行科學教育》一書的序言中提道：“科學教育不應該傳授給孩子支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實，而是應當慎重選擇一些重要的科學觀念，用恰當、生動的方法，幫助孩子們建立一個完整的對世界的理解。”目前科技的發展十分迅速，知識呈爆炸式增長，書本上有限的篇幅難以對其進行盡數描述；數字技術的發展使知識唾手可得，可是又雜亂無章，知識碎片化是這個時代的一個典型特征。傳統的課程設計是以分科教學為主，課程內容多且雜，表現為一組組割裂開來的知識，使學生認為科學只不過是一些事實和理論片段的集合。目前市面上的不少科學類教材都是學科內容的拼湊，缺乏內在的有機聯系，更沒有一個抓手將其組織起來。

在發達國家，整合已經成為科學課程改革的主要趨勢，即通過少數的大概念來整合學科知識，并在其中對科學本質教育和STSE（Science，Technology，Society，Environment）教育進行潛移默化。因此，要在整合的理念下進行科學課程概念體系的建構，即通過圍繞大概念組織知識內容，形成知識抓手，將以往科學課程中的零散概念進行整合。《以大概念理念進行科學教育》一書中寫道：“需要把科學教育作為趨向于理解核心概念（大概念）的進程，這些核心概念又是與學生在校期間和畢業以后的生活相關的。”該書把大概念分成兩大類，一類是“科學知識的大概念”，另一類是“關于科學本身的大概念”，前者包括“物質的原子、分子說”“物質的相互作用” “能量守恒”“地球板塊說”“細胞學說”“進化論”等，后者包括“科學目的和解釋”“科學與工程和技術的關系”“科學對倫理、社會、經濟等的影響”等。可以發現，這里面既有學科通用的概念，又有某學科的核心概念，那些學科通用（交叉學科）的概念是我們編寫課程時考慮的主要維度，而那些本學科的核心概念將是在編寫相應的學科內容時整合學科自身的關鍵。

當然，科學課程不只是概念的學習，只關心對概念的理解，還包括對科學本質的理解，參與科學活動的能力，科學態度和對科學所持的觀點，支持科學和其他學科，特別是與技術、工程等學科的聯系。

三、分層分階段設計課程，實現科學素養目標

上述“科學知識的大概念”源于科學活動本身，這些概念能對自然界在一定范圍內的有關現象進行解釋和預測。這樣的概念的發展進程可以形成一個進階的系列，從普通的現象到具有高度的抽象性，越是抽象的概念就離實際的經驗越遠，它是從一個小的概念開始，不斷地向更能理解自然界的現象與相互關系、普適性更強、更加抽象的概念發展，因此，從概念的發展角度來說是一個連續的、漸進的過程。這樣形成了以大概念體系為核心、圍繞少數概念進行深入探究的分層分階段的學習方式，實現科學素養的連續發展。

根據筆者多年在中職學校中教授科學課程的經驗分析，中職生科學基礎普遍薄弱，甚至連初中的基本概念都不能很好地掌握。因此，進行分層分階段設計課程時，要把握住當前中職生所掌握的科學概念處在哪個階段，不同的年紀和學習基礎對概念的掌握程度不同。可以參考美國科學促進會“2061計劃”設計的《科學素養的導航圖》來進行對比。

要了解中職生目前的水平，就必須要設計一系列的量表進行專門的測量，然后根據測量結果，掌握學生對相關概念掌握的實際情況，在課程設計時才能確定在中職階段大概念適用的大致范圍，符合中職生科學認知發展水平的要求。學習一些與日常生活經驗聯系緊密的概念，采取適合中職生理解層次的大概念最為適宜。做好與初中階段水平的銜接，形成一個縱向維度的發展，構成一個有機整體，逐步實現提高學生科學素養的目標。例如，可以把物理、化學、生物、地理整合成物質科學、生命科學、地球與空間科學，再在這個基礎上進行二次整合，將其作為一個整體來設計課程。利用學科通用的一些大概念打破學科界限，同時利用學科本身的核心概念進行學科內的整合。認知科學的研究也表明，相互聯系的知識要比那些沒有聯系或者分離的碎片化的知識更容易被掌握，在遇到新的情況時也更易處理。

總之，從橫向上來說，利用大概念對學科內容進行整合，對體系進行構建，讓學生能夠對知識進行有機的整體理解，實現滲透科學價值觀的教育；從縱向上來說，就是設計適合中職生認知水平的課程目標，實現與初中科學素養目標的連貫發展。

四、利用STSE教育理念，打造中職教育特色

21世紀以來，技術的革新改變了人類的工作環境和生活方式，在這個現代創新型社會中，需要學生掌握事件發生的本質特征，還要能對影響自己和他人的健康和福利做出知情決策，同時在面對全球性問題時做好準備，需要學生對世界有一個有機的整體認識。STSE教育思想是對STS的延伸，這是由于在發展科技、生產的同時，保護人類賴以生存的環境已成為當今社會可持續發展的重大課題。科學技術的迅速發展在為人類創造高度物質文明的同時，也帶來了能源、資源、材料、環境、健康等問題，并嚴重威脅著人類的生存和發展。在課程設計上，案例的選擇要突出STSE教育價值觀的滲透，可以提高學生對知識的理解、推理能力，使其樹立正確的生活態度和良好的價值觀。

中職生的培養目標主要是以掌握技能為主，其涉及的專業多達幾百個，其教學內容中含有大量STSE教育的素材。這就需要課程設計者去深入挖掘。筆者建議，根據學校的類型或者專業的類型進行科學課程的設計，例如旅游類專業與建筑類專業學生的學習特點就具有很大的不同。兩專業分屬文、理科，在科學課程設計的時候應該專門針對文科類和理科類的學生設計不同的教材，同時教材里面的案例取材要具有與專業相關的特點，使學生對案例具有天然的親近感，可以幫助學生有更好的認知背景。以大概念為核心進行整合課程內容的同時，要符合中職生的認知和學習特點，根據專業大類來進行有專業特點的科學課程的設計，既有共性，又具有專業的個性，使學生可以找到適合自己學習特點的教材，達到科學教育的目的。需要注意的是，中職科學課程是一個綜合的體系，不僅僅是一門課，而是由一個課程群所組成，分別可以由不同的專題組成，既相互滲透，又有機聯系。

目前基于探究的教學法在科學教育中具有良好的效果，學生可以通過自己的思維和實踐來獲得多課程內容的理解，該方法體現了社會建構主義的學習觀點，同時也得到了許多研究結果的支持，在幫助學生對知識的理解上，探究的方法起到了關鍵的作用。在課程教學法的設計上，如果全部采用該種方法則可能不完全符合中職生目前的基礎狀況。根據筆者的經驗，中職生的動手能力較強，全國的中職基本上已經經歷過一輪“理實一體化”即“做中學”、項目教學法的普及，因此，中職要充分利用當前的教學實際，對課題和活動進行選擇，以探究的教學方法為主，與當前的教學法有機地結合，突出中職特色。

五、需要進一步思考的問題

從理論上來說，大概念理念下的科學課程描繪了人類對自然認識的整體框架，通過認識與實踐的相互作用繪制出學生科學素養的發展路徑，但還有一些問題需要進一步去解決，下面僅舉三個例子。

（一）如何確定中職科學素養目標

國內有小學到高中完整的科學素養培養目標，鑒于中職情況的復雜性，不能照搬，在專門針對中職的科學素養目標不明確的情況下，如何科學地確定中職生的科學素養目標，成了首要解決的問題。

（二）課程教學方法和評價問題

基于大概念理念下的科學課程描繪了人類對自然認識的整體框架，有助于幫助學生建立一個完整的對世界的理解。同時，對教師的知識面，以及對科學、技術、社會、環境相互作用的理解具有相當高的要求，這是對任課教師能力的一個考驗。課程的評價方式采取何種形式才能更反映出中職學生的掌握的狀況，此問題不容小覷。

（三）課程內容問題

具體來說，以什么樣的標準來選擇內容，不同的內容應該以什么樣的方式來展現，概念的進展和內容如何結合才最恰當，這些都是今后需要思考的問題。

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