小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中科普資源使用現(xiàn)狀調(diào)查研究

張軍霞

小學(xué)科學(xué)課程涉及的科學(xué)技術(shù)內(nèi)容廣泛，而每位小學(xué)科學(xué)教師熟悉的科技領(lǐng)域不可能非常全面，因此他們對科普內(nèi)容資源的需求很大，尤其是精準(zhǔn)的科普信息服務(wù)。科學(xué)資源在小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中的使用情況是怎樣的？面向小學(xué)科學(xué)課程的科普資源開發(fā)應(yīng)該朝哪些方向努力？本文試圖對這些問題進行探討。

科普資源使用情況分析

筆者面向全國小學(xué)科學(xué)教師作了科學(xué)課程教學(xué)使用科普資源情況的問卷調(diào)查，收到來自20個省、4個直轄市、3個自治區(qū)的有效問卷共2605份。參加調(diào)查的教師在過去1年里，專職教科學(xué)課程的僅有32.21%，51.21%兼職教科學(xué)，少量教師偶爾教科學(xué)。

教師對科普資源的使用態(tài)度

教師對科普資源的使用有著積極的態(tài)度。據(jù)調(diào)查，58.35%的教師認(rèn)為在科學(xué)課程教學(xué)中要適當(dāng)使用科普資源，39.92%的教師認(rèn)為應(yīng)廣泛使用科普資源。事實上，在參與調(diào)查的教師中，94.59%的教師曾在科學(xué)課堂中或多或少地使用科普資源，49.37%的教師在科普日和科技周時使用，44.91%的教師在科技競賽時使用，21.57%的教師將科普資源用于在線教學(xué)。

絕大部分教師在教學(xué)中將科普資源用于介紹科學(xué)知識（90.56%）、科學(xué)觀察與實驗方法（84.64%）和科學(xué)探索（72.32%），33.28%的教師用于科學(xué)測評。教師在各教學(xué)環(huán)節(jié)中使用科普資源情況如圖1所示。

不同科普資源在小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中的使用情況

對于在科學(xué)課程教學(xué)中使用的科普資源來源，問卷給了科普圖書、科普報刊、科普場館等10個選項，并追問了1個問題：使用最多的3項是什么。調(diào)查結(jié)果如圖2所示。可喜的是，12.28%的教師選擇了“研究單位的科學(xué)實驗室”。

在使用科普資源的表現(xiàn)形式中，92.02%的教師選擇了“新媒體”，一半以上的教師選擇了“活動材料和器材”和“紙質(zhì)媒體”。對于教師們經(jīng)常使用的新媒體（含自媒體）的表現(xiàn)形式，最多的為電腦科普網(wǎng)頁（63.45%）（圖3）。

參與調(diào)查問卷的教師還為同行推薦了很多科普資源，如科普圖書（含電子書）、科普期刊、CCTV科技頻道的多個節(jié)目微信公眾號、手機APP、科技場館等，還有教師提到備課交流群。可見，小學(xué)科學(xué)教師們平時訂購和查閱了很多科普資料，同時也有力地說明小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)需要大量科普資源的支撐。

科普資源在小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)的使用范圍

《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的4個領(lǐng)域包含18個主要概念。教師在1學(xué)年中使用科普資源比較好的課一共有960節(jié)次，涵蓋了所有18個主要概念。物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域有331節(jié)次，其中出現(xiàn)較多的內(nèi)容有“風(fēng)的形成”21節(jié)次，“沉與浮”18節(jié)次，“聲音”37節(jié)次，“光”31節(jié)次，“熱”35節(jié)次，“電”24節(jié)次，“磁”41節(jié)次。生命科學(xué)領(lǐng)域198節(jié)次，各內(nèi)容出現(xiàn)比較均衡。地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域281節(jié)次，其中出現(xiàn)最多的是“太陽系”38節(jié)次和“宇宙”49節(jié)次。技術(shù)與工程領(lǐng)域有150節(jié)次，其中“簡單機械”58節(jié)次，而簡單機械中出現(xiàn)最多的內(nèi)容是“杠桿”，有29節(jié)次。從上述數(shù)據(jù)可以了解到，小學(xué)科學(xué)課程涉及的各個領(lǐng)域、各個主要概念，相關(guān)的科普資源都是教學(xué)中非常需要的，太陽系、宇宙等學(xué)生不易觀察的難點內(nèi)容更需要科普資源的支撐。

小學(xué)科學(xué)教師對科普資源的希望

從范圍看，教師廣泛需要與教材配套的、充實的、不過時的相關(guān)資料。有的是教材編寫、教學(xué)具開發(fā)需要提供的，如課件、教案、實驗視頻、電子版課本、優(yōu)質(zhì)課展示、復(fù)習(xí)資料與測試卷、配套教具學(xué)具器材等。教師還需要教材相關(guān)的拓展資源，如每課內(nèi)容的延伸、拓展實驗、科普詩、科普劇、科普講座、科技活動設(shè)計方案等。

從知識角度看，教師希望能夠獲得全面的內(nèi)容資源。有教師提出了一些具體的希望，如科學(xué)概念解析，天文、微生物等宏觀或微觀的、不易觀察到的自然現(xiàn)象和實驗現(xiàn)象，動植物、天氣、機械等圖片資料，技術(shù)類、科技發(fā)展史、科技前沿介紹，科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)，健康、環(huán)保等方面的知識。

從媒介平臺看，教師希望有豐富的數(shù)字資源、實驗教具、操作材料、科普場館、科普圖書、科普刊物等。數(shù)字資源如做模擬實驗的操作軟件、視頻等;實驗教具如標(biāo)本、顯微鏡等;操作材料如動植物實物、泥土等。

小學(xué)科普資源研發(fā)的努力方向

著力研發(fā)新媒體科普資源

新媒體有別于傳統(tǒng)的報刊、廣播、電視等媒體，涵蓋了所有數(shù)字化的媒體形式，因此應(yīng)稱之為數(shù)字化新媒體，包括自媒體。對于承載科普內(nèi)容的媒介，從前面的調(diào)查看，教師的需求是豐富多彩的。其中，對直觀、動態(tài)的數(shù)字資源的需求是非常多的，這些都需要新媒體承載。

教育界在探索如何與信息技術(shù)進一步高度融合，利用網(wǎng)絡(luò)資源，改變課堂教學(xué)的局限性。科普界也在探索新媒體時代背景下的科普資源的研發(fā)：一方面繼續(xù)完善科普網(wǎng)站，增加合作伙伴，將科研資源匯集到網(wǎng)站平臺;另一方面利用移動互聯(lián)網(wǎng)，將科普資源供給移動終端。科普界還在嘗試開放科學(xué)研究的過程，吸引公眾參與其中。過程性活動使師生有機會參與科學(xué)研究，體驗真實的科學(xué)實踐，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。科普內(nèi)容資源也應(yīng)該考慮加入與學(xué)習(xí)者互動的元素，使之具有AI的特質(zhì)。

科普資源研發(fā)還應(yīng)該注重樹立科普品牌，因為科學(xué)很重要的指標(biāo)就是公信力和權(quán)威性。目前網(wǎng)絡(luò)科普的權(quán)威性亟待樹立，需要更多的科學(xué)家和科學(xué)傳播專家參與進來。

整合科普資源數(shù)據(jù)庫，打造科普信息平臺

當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)上的科普內(nèi)容資源增長很快，但分散凌亂，往往形成“信息孤島”。教師需要花費很大的精力查找、下載、編輯和整合。有時候由于網(wǎng)絡(luò)不暢在課堂上調(diào)用資源并不順利。小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)很需要一個能夠達到中國知網(wǎng)效果的百科全書式的科普信息平臺，這樣才能使教師方便、快捷地找到滿足教學(xué)需要的、表現(xiàn)形式豐富多樣的科普資源，從而極大地提高小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)水平。大數(shù)據(jù)時代的一個重要特點是共享，科普平臺應(yīng)該具有資源共享理念，自覺整合資源，自覺與民眾共享，加大輻射強度。這樣的平臺要能實現(xiàn)受眾的參與和互動，使科學(xué)教師在教學(xué)中的個性化需求得到重視，使平臺的受眾體驗感越來越好。

建設(shè)科學(xué)課堂不同的功能區(qū)

從信息生態(tài)觀的角度看，未來學(xué)生的學(xué)習(xí)要能實現(xiàn)自我適應(yīng)和自我組織。自我適應(yīng)即智慧的適應(yīng)，表現(xiàn)為學(xué)習(xí)者獲取、過濾、存儲、交換和創(chuàng)造信息的學(xué)習(xí)過程;自我組織表現(xiàn)為在智能化技術(shù)作用下，學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性的提高和根據(jù)自定學(xué)習(xí)目標(biāo)進行學(xué)習(xí)。為了實現(xiàn)自我適應(yīng)和自我組織，未來小學(xué)科學(xué)課堂的學(xué)習(xí)環(huán)境可以包括基本功能區(qū)、擴展功能區(qū)和分析功能區(qū)，分別儲備不同的科普資源。

基本功能區(qū)是小學(xué)科學(xué)課程日常教學(xué)的主要區(qū)域，有黑板、投影設(shè)備，可使用PAD等無線終端進行教學(xué)。數(shù)字技術(shù)的實驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，如傳感器、數(shù)據(jù)采集器、安裝于移動終端的控制軟件等，也將會越來越廣泛地在功能區(qū)使用。

擴展功能區(qū)能夠與基本功能區(qū)互聯(lián)，實現(xiàn)信息交互。擴展功能區(qū)應(yīng)該儲備大量的科普資源，供師生隨時查找和調(diào)取，包括科普圖書、科普報刊、依托于計算機設(shè)備的科普資源數(shù)據(jù)庫，以及能實現(xiàn)VR、AR、SI（體感交互）等的設(shè)備平臺和豐富的相關(guān)資源，提高學(xué)生的自主性，實現(xiàn)模擬真實場景的沉浸式學(xué)習(xí);要有遠程視頻會議系統(tǒng)，使不同班級、不同年級、不同地區(qū)的師生可以利用云平臺進行互動式交流;還可以有3D打印、可編程積木等技術(shù)設(shè)備和相應(yīng)教學(xué)材料，供學(xué)生進行一些拓展性的探索，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

分析功能區(qū)用于采集、存儲、分析教學(xué)信息數(shù)據(jù)，起到教學(xué)評價的作用。除了傳統(tǒng)測試題的電子形式外，需要開發(fā)大量的情境化、直觀化、動態(tài)化、互動性的測試模塊，分析學(xué)生測試結(jié)果，以便及時為師生提供反饋。

我國的科普事業(yè)正在迅速發(fā)展，希望科技界、科普界與小學(xué)科學(xué)教育界加強合作，圍繞小學(xué)科學(xué)課程，著眼未來課堂，開發(fā)出豐富多樣的有利于小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)使用的科普資源。