科學核心素養對教學的啟示

摘 要：全球經濟迅猛發展，催生工程教育新需求，而傳統工程教育弊端突出，亟待轉型;“新工科”建設需要很好地借鑒工程教育新模--STEAM教育。STEAM教育脫胎于STEM教育，其主要特征是：突出跨學科方法，強調創意培養，重視社會責任感及人性化培養。“新工科”建設的實施路徑是系統性的，需要從以下方面重點展開：人才培養目標的重型需重視創意素養培養：數學模式實現教學方法與技術的耦合：運用跨學科方法;加快工程教育國際化，等等。本文從“新工科”建設的背景視角結合STEAM教育的教學理念闡述科學核心素養對于教學的啟示。

關鍵詞：“新工科”建設;STEAM教育;STEM教育;科學核心素養

1 “新工科”建設背景與STEAM教育概況

盡管現階段我國的傳統教育理念、教學模式及教學方法等為開展STEAM教育帶來多方面阻礙，但依舊抵擋不住STEAM教育發展的潮流，整合課程和項目學習所固有的探索性特質依然激發了學生們的學習興趣和熱情。在對近期我國STEAM教育開展狀況的文獻調查發現，STEAM教育在我國的發展主要集中在國內外對于STEAM教育的政策解讀、模型設計、案例分析、國外教材分析的理論研究層面以及學校的實踐層面[1]。在實踐領域，一些實踐者和研究者主張將其運用到實際教學實踐中，STEAM教育整合了數學、科學、技術、工程、藝術等學科知識，在這種教學模式下，學生學習興趣、動手實踐能力得到很大提升;也有一些學者指出學生在人文素養、身心健康等方面發展薄弱，不利于學生的全面發展[2]。因此，如何培養新型社會環境下、符合核心素養要求、全面發展的人才已成為STEAM教育發展的關鍵問題。

2 核心素養與STEAM教育發展聯系

核心素養是對教育終極目標的追求，體現在課程開發和教學實踐之中。STEAM教育就成了聯系核心素養培養和教育目標實現的重要橋梁。學生發展核心素養從本質上講就是為培養學生在面對復雜問題時，能從容運用課程整合知識應對并解決問題的意識和能力。而STEAM教育的本質就是要培養學生解決復雜問題時綜合地運用各學科知識的能力，培養學生跨界融合學習的能力。由此看來，STEAM教育與學生發展核心素養培養在目標上是一致的?？梢哉f，學生發展核心素養為開展STEAM教育提供了目標基礎，對STEAM教育具有指導作用[3]。

3 核心素養與STEAM教育發展聯系

科學學科的核心素養是學生在接受科學教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過科學學習內化的帶有科學學科特性的品質?？茖W核心素養由“科學觀念與應用”、“科學思維與創新”、“科學探究與交流”、“科學態度與責任”四個要素組成[4]，每個要素都有著不同的側重點。下面將詳細分析科學核心素養的組成要素，探尋各要素與STEAM教育的關系，為傳統教學的改革提供思路。

3.1 科學觀念與應用

科學觀念與應用是從科學視角形成的對自然現象的基本認識，是科學概念和規律等在頭腦中的提煉和升華，是運用科學知識和方法解釋自然現象和解決實際問題的能力。它是其他素養的重要基礎，特別強調學生對核心科學知識的深度理解以及靈活應用。

3.2 科學思維與創新

科學思維與創新是從科學視角對客觀事物本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式，是對科學中的基礎理論、理想模型和經驗事實之間關系的理解，是分析綜合、抽象概括、推理論證等科學思維方法的內化，是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判，進而提出創造性見解的能力與品質。

3.3 科學探究與交流

科學探究與交流是指具有科學探究的意識，能在真實情境中提出科學問題、形成猜測和假設，利用科學方法獲取和處理信息、形成結論，以及對實驗探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力?？茖W探究本身需要杜絕模式化的探究，不要拘泥于探究的步驟，重要的是研究真情境中的真問題。

3.4 科學態度與責任

科學態度與責任指在認識科學本質、理解科學、技術、社會、環境關系的基礎上形成的對科學和技術應有的正確態度以及責任心，具有學習科學和探索自然的內在動力，嚴謹認真、實事求是和持之以恒的探索精神，獨立思考、敢于質疑和善于反思的創新精神，以及保護環境、推動可持續發展的責任感?？茖W核心素養將科學態度分為五個層面：探究興趣、實事求是、追求創新、合作分享、社會責任?？茖W態度的形成是一個循序漸進的過程，不是一蹴而就的，因此要基于STEAM教育核心理念，避免科學態度認知的泛化。

4 STEAM教育與科學核心素養對于教學的啟示

STEAM教育是一種新興的跨學科教育，通過整合STEAM領域內容來培養學生的綜合素養，這種方式的整合逐漸被人們關注和接受，已經成為國際科學教育改革的新趨勢。STEAM教育引導著人們重新思考科學、技術、工程、數學和藝術的內涵以及它們之間存在的關系，有助于提高人們對科學、技術、工程、數學這樣的理科教育的重視，促進學校教育對于學生解決實際問題所需的實踐性能力的培養和提

高[5]。STEAM教育通過整合STEAM領域學科內容，給學生提供更為完整的知識背景，使其在系統化的知識體系中加深對每個學科內容的理解。STEAM教育在實踐中呈現了綜合性、開放與動態性、回歸性、實踐性、豐富性的特點。STEAM教育是實踐綜合教育的一種方式，比STS教育綜合的視野更為廣闊，強調通過實踐性的工程教育來整合STEAM領域的學科內容，以提高學生的綜合性STEAM素養，是科學教育改革的新思路，同時也是“新工科”建設背景下對于傳統基礎科學教育的嘗試性改革。

課堂教學是教師與學生進行交流的主要場所，教師教學理念、教學方式、教學內容、教學目標等方面的變革都會對學生的成長起決定性作用。STEAM教育在我國K-12階段的發展已成為必然趨勢，但其終究是“外來”理念，無法實現與我國基礎教育發展的無縫對接，我們需要對其教學課堂進行本土化改革。而科學核心素養就是針對我國教育國情而提出的新型教育理念，且科學核心素養與STEAM教育在本質上都是通過促進課程來提升學生解決問題的? 品格與能力，因此將STEAM教育依托科學核心素養為基礎，可以有效促進STEAM教育在我國的發展，豐富STEAM教育理念，提升學生的核心素養，為國家發展提供綜合型創新人才。

參考文獻

[1]袁磊.核心素養視域下STEAM教育的課堂教學變革[D].廣西師范大學，2019（11）：3-4.

[2]袁利平.論STEAM教育與核心素養的對接[J].陜西師范大學學報，2017（5）：164-169.

[3]李煜暉，鄭國民.核心素養視域下的中小學課堂教學變革[J].教育研究，2018，（2）：80-87.

[4]胡衛平.基于核心素養的科學學業質量測評[D].陜西師范大學學報，2016，（8）：13-14.

[5]李揚.STEAM教育視角下的科學課程構建[D].中國電化教育，2014（5）：118-119.

作者簡介

陳遠慶（1996-），男，漢，山東棗莊人，福建師范大學科學與技術教育專業碩士研究生，研究方向：小學科學教育。