科學拓展性課程開發體系的構建與思考

編者按：《義務教育小學科學課程標準》指出，教學過程中合理使用課程資源，將會在很大程度上提高學生學習科學的興趣和質量，也會提高教學活動的水平。課程標準還對校園、校外資源的開發與利用等提出了具體要求。

杭州市下城區依托“區域推進科學拓展性課程建設”這一課題，組織全區科學骨干教師創新地開發并利用校園、校外資源，提供給學生更多自主選擇的學習內容，釋放了學生的天性，促進了教師的專業成長，打造了學校特色文化建設和品牌。

本期專題策劃優選了下城區團隊的骨干力量的部分研究成果，分別從科學拓展課的結構、課型模式、特征、如何從一個課例生發到多類課型等方面進行介紹，較全景地呈現了他們在區域推進科學拓展性課程方面的實踐與思考。

從課堂教學研究逐步走向課程建設研究，是新課程改革的一大趨向。2015年3月，浙江省教育廳頒布了《關于深化義務教育課程改革的指導意見》，文件指出，義務教育課程分為基礎性課程和拓展性課程：基礎性課程指國家課程標準規定的統一的學習內容；拓展性課程指學校提供給學生自主選擇的學習內容。一時間，學校拓展性課程建設呈“千樹萬樹梨花開”之態勢，前景喜人。

如果從小學《科學》學科角度切入，該如何開發指向學生核心素養發展的科學拓展性課程？筆者嘗試以課題“區域推進科學拓展性課程建設”為研究基礎，借喻植物的光合作用過程，構建了科學拓展性課程的開發體系（如圖1）。

如圖1所示，我們將科學拓展性課程開發體系整合到了植物光合作用示意圖上，因為兩者在“形”“神”“意”上都有暗合相通之處，具體內涵可從這張體系圖中凝練出幾個重要元素作解讀。

兒童的發展需求——科學拓展性課程開發之本源

水為生命之源，課程建設的本源則在于兒童本體的需求。基礎教育課程改革的發展趨勢要求從“促進學生全面發展”到“促進學生全面而有個性的發展”，這里增添的“個性發展”主要靠的就是讓學生根據自身的愛好、特長和未來發展需求等方面去選學課程。換言之，拓展性課程建設的根本不在于學校文化建設的需求，也不在于教師的興趣特長，而在于學生個性化、多樣化的發展需求。

誠然，滿足兒童發展的本意并不是一味遷就、投其所好，其衡量標桿就是能否促進核心素養的發展，尤其是六大素養中和科學學科關聯最緊密的兩個素養：科學精神和實踐創新。

例如，我們在開發拓展課《面筋和涼皮》的過程中，發現學生對包面筋、炸面筋、做涼皮等內容非常感興趣，但這一內容明顯偏向勞技課，且材料準備繁瑣、安全隱患重重。經課題組多次課堂實踐和研討，我們對學習目標和學習內容進行了調整。

第一步，從生活中常見的面筋和涼皮聚焦話題——它們是什么材料制作的？通過交流引導，學生認為可能性最大的應該是米粉或面粉。

第二步，運用多種感官辨別米粉和面粉。

第三步，洗米粉團和面粉團。在清洗過程中發現米粉團全部分散到了水中，而面粉團則留下了一團很勁道的東西。

第四步，利用微視頻補充面筋和涼皮的制作方法。

第五步，用滴碘酒的方式了解面筋、涼皮粉、米粉的主要營養成分，并比較面粉和米粉的營養成分有什么不同。

教學實踐中我們發現，修改后的拓展課有許多“閃光點”。

第一，學生能充分運用學到的知識去解決問題。他們會用課堂上已經掌握的方法去鑒別食物的主要營養成分，知道米粉和面粉是分別用水稻和小麥的種子加工出來的，等等。

第二，學生能充分運用證據得出結論或提出質疑。他們利用滴碘酒是否出現藍色來比較面筋、涼皮粉和面粉的主要營養成分，質疑科學課堂中的面粉在水中是先分散后沉淀，而這堂課中的面粉團卻洗出了面筋，等等。

上述課例研究使我們體悟到，科學拓展課的設計往往以問題為導向，在教師的引領下，幫助學生尋找并獲得證據，引導學生用證據和邏輯進行論證，培養用證據說話的習慣，逐步養成實證意識，形成理性思維，最終指向學生核心素養的發展。科學拓展性課程的建設應從兒童發展需求出發，并著眼于核心素養的培養。

內外條件支撐——科學拓展性課程開發之保障

植物光合作用的發生，需要由氣孔進入葉子內部的二氧化碳，還需要外部陽光的作用。拓展性課程的開發離不開教師夯實的課程素養，也離不開校園文化、家長及社會等外部資源的支撐。

1.內部條件支撐

教師的課程素養主要指課程開發能力和課程執行能力，這和教師自身的課程理念、專業知識、能力與興趣、特長等息息相關。教師是拓展性課程開發的規劃者、組織者、實施者和評價者，是拓展性課程開發的首要保障。隨著新課改的不斷深入，一線科學教師已經具備較強的課程意識，但相對于專業性的課程建設需求而言，教師在課程專業認識水平和實踐能力方面仍然欠缺。所以，教師應該重視學習、善于學習，學校及上級主管部門應該及時提供與課程論相關的學習機會，通過考察、教研、培訓等方式切實有效地培養教師的課程素養。

2.外部條件支撐

學校課程建設和校園文化之間存在著相輔相成、相互影響的關系，家長群體及社會環境中則蘊藏著廣泛且獨特的課程資源。

內外部條件支撐下的科學拓展性課程建設究竟是什么樣的？筆者以S教師開發的《百草園》課程為例，闡述學校、教師、社會資源在課程建設中的作用。

S教師畢業于省中醫藥大學，且有兩年種植中草藥的實踐經歷，后投身科學教師行業。他所在的學校非常注重“課程群落”的打造，其中的“苗苗種植園”是區優秀青少年素質教育體驗點，之前一直以種植有機蔬菜為主。2017年秋季，浙江省中醫藥課本《中醫藥與健康》進入小學五年級的課堂，屬拓展性課程體系的一部分。上述信息恰恰應和了“天時、地利、人和”，于是S教師提出了建設科學拓展性課程《百草園》的構想。他嘗試先從具體的課例開發入手，而后確定課程的總目標，并規劃“種植與管理、觀察與探究、閱讀與拓展”三個板塊的課程內容，再完善評價方案，形成課程綱要。課程開發過程中，他還與社會機構某中醫藥品檢驗所合作，給種植園掛牌立項……

課程開發是一項系統工程，并非靠校長“拍腦袋”就能完成的，也不是單靠教師自身過硬的專長就能解決的，它應該是從兒童本源出發，最大程度地尊重每位學生的發展需求和選擇，統整教師、學校、家長、社會等多方面資源，并經過多個輪回的教學實踐，不斷反思、改進、完善。

突出學科特質——科學拓展性課程開發之路徑

1.科學拓展性課程的開發路徑

長期以來，課程開發遵循的是一個自上而下的流程：課程綱要—編寫教材（活動設計）—課程實施—課程評價—改進完善。然而，一線教師雖教學實踐經驗豐富，教學理論卻相對薄弱，他們往往會采用自下而上與自上而下相結合的方法開發科學拓展性課程，具體路徑主要有兩條（如圖2）。

路徑一：社團活動課程化。從學校原有的興趣小組、社團活動出發，擬定課程綱要，形成特色課程。例如，A校的社團活動“飛機模型”是學校的傳統項目，成績優異。該校科學教師以《創意飛機工坊》為課程名稱，以橡筋動力飛機、線操縱飛機、遙控四軸飛行器、紙飛機四大板塊為內容主線，開發了極具校本特色的科學拓展性課程。

路徑二：拓展課的課程化。從拓展課出發，將更多相似的、同質的課例歸總到一起，開發拓展性課程。例如，B校教師從“微生物是生物”這一概念出發，設計了拓展課《微生物的應激性》。而后，教師發現學生對用顯微鏡觀察微生物這一內容興趣濃厚，隨即以《奇妙的微觀世界》為課程名稱，撰寫課程綱要，編制教材和活動手冊，且邊開發邊實踐邊調整，最終該課程成為杭州市級精品課程。

科學拓展性課程開發的路徑或許還有很多，但在開發過程中我們始終要注意兩點：其一，課程邏輯發展主線要清晰，不能以內容的機械堆砌為表現形式；其二，既然是從學科角度切入開發的拓展性課程必然要體現學科特點，那么科學拓展性課程就應該具備科學性、綜合性、趣味性等特點。

2.科學拓展性課程的分類說明

圖1中，我們將課程分為觀測探究類、趣味實驗類、種植養殖類、科技制作類、社會實踐類、項目活動類等。關于分類，有必要作進一步說明。

第一，不同的標準就會有不同的分類，且上述六類課程不能涵蓋所有科學拓展性課程，例如，科學閱讀類就沒有納入其中。

第二，不能孤立地看待上述每一類課程，它們之間應該是靈動的、相互穿插的。例如，項目活動類強調課程整合，凸顯STEM教育，又必然會或多或少地涉及其他類課程的元素。

多元協調發展——科學拓展性課程開發之目標

植物光合作用的結果就是生產了儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣。光合作用為包括人類在內的幾乎所有生物的生存提供了物質來源和能量來源。那么，科學拓展性課程建設的意義何在？

首先，兒童天性的釋放。拓展性課程主要滿足學生的個性化發展需求，開發和培育學生的潛能和特長，培養學生的自我認知和自我選擇能力。科學拓展性課程的生長點可觸及天文、地理、物理、化學、生物等；內容以科學為主線，綜合技術、數學、藝術、表達等元素，動手實踐，指向生活，解決問題；目標定位在以興趣激發為導向，能力培養為重點，且特別關注創新；評價采用以激勵為主的等級評價，并借鑒項目化學習中的評價方式，重在過程的記錄和作品的評判。拓展性課程給學生的個性培育和興趣培養提供了豐富的資源，為學生的天性釋放提供了廣闊的空間。

其次，教師素養的提升。科學拓展性課程往往是教材中某些內容的延伸、補充、整合，或是對學生已經習得的科學知識與技能的理解應用，這就要求教師對教材作更深入的解讀，并對教材之外的相關內容作研究和遴選。教師參與課程建設，必然要經歷課程綱要的撰寫、課程的組織和實施、課程的評價和完善等，對教師專業成長來說都是難得的挑戰和歷練。

最后，學校內核的發展。學校內核主要體現在校園文化和品牌特色，科學拓展性課程的建設豐富和活化了學校的課程體系，形塑了一批特色課程和特色學校，有力地促進了校園文化建設。

浙江省杭州市下城區教師教育學院

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