基于“知行合一”理念的科技研學模式建構

林月萍

【摘 要】科技研學把科技教育與研學旅行進行融合，引領學生在真實的情境中解決問題，知行合一，建立對完整世界的認識與理解。學校從主題化、項目化、序列化“三化”課程內容，質疑、探究、反思“三階”實施過程，開放、綜合、發展“三維”教學評價三個方面入手構建了“知行合一”理念下的科技研學模式。進一步完善了科技教育課程體系，拓展延伸了科技教育的時空與內容，推動了科技教育方式的變革，提升了學生的科技素養和綜合素質。

【關鍵詞】知行合一 科技研學模式 教學評價

科技興則國興，科技強則國強。2016年，江西省贛州市陽明小學（以下簡稱陽明小學）對學校2800多名學生進行“科學素質”調查時發現，具備科學素質的學生占比僅為6.3%。學校科技教育主要存在知行不合一、教學方式不新穎、課程體系不完善等問題。黨的十八大以來，習近平總書記多次強調學習要知行合一，以知促行，以行求知。2013年2月，國務院印發《國民旅游休閑綱要》明確要求“逐步推行中小學生研學旅行”。2016年11月，教育部印發了《關于推進中小學生研學旅行的意見》， 明確要求把“研學旅行”納入中小學教育教學計劃，與學校綜合實踐活動課程進行統籌安排，與學校課程有機銜接。這些文件的出臺，給學校的科技教育指明了新方向，帶來了新契機。陽明小學一直堅持圍繞王陽明先生提出的“知行合一”教育理念打造校園文化。為進一步完善科技教育課程體系，提升學生的科技素養和綜合素質，陽明小學將科技教育與研學旅行有機結合起來，以“知行合一”為核心理念，從課程內容、實施過程、教學評價三方面入手，構建了具有陽明文化特色的小學科技研學模式。經過多年的實踐探索，該模式取得了顯著的教學成效，希望能為相關學校開展科技教育提供參考。

一、學生科技研學的核心理念

科技研學以“知行合一”為核心理念，這一理念滲透在內容設置、實施過程、教學評價的各個環節之中，旨在打破“知”與“行”兩者之間的壁壘，做好校內外學習的有效銜接，實現科技教育方式的變革。

科技研學要結合新時代發展需求，教師要站在全面深化素質教育改革、落實立德樹人根本任務的角度，對科技教育進行詮釋。在教育目的上，突破傳統的科技教育局限，改變以教科書為中心的一元化知識來源渠道，讓學生走出課堂、走出校園、走向社會、走向大自然，在開放的環境中發現真實的問題，并解決問題，引領學生學以致用，知行合一，在“知中行”“行中知”，獲得參與學習和科學探究的成就感，進而培育學生的關鍵能力和核心素養;在教育功能上，防止學生“被發展”，要給予學生真實的存在感，以人為本，以生為本，通過自主、合作、探究的學習方式走向合作育人、實踐育人和生活育人，讓學生實現自主發展，自我教育，真正發揮科技研學的育人作用與價值。

二、學生科技研學的課程內容

學校圍繞“自然地理、農業科技、建筑工程、高新技術”四大主題，開發了17個大項目、52個子項目課程，這些課程凸顯了主題化、項目化、序列化的“三化”特點。

1.自然地理主題課程

這個主題的課程主要涉及贛州的地理位置、氣候、地形地貌、河流湖泊、土壤植被五個方面的內容。我們開發了“我的家在哪兒”“氣候宜人的贛州”“風景優美的家鄉”“我愛大江大河”“保護綠水青山”五個大項目，在這五個大項目下面又開發了10個子項目課程，其中包括探尋贛州的經緯度位置、海陸位置;考察贛州的氣候及其特征;探究贛州最秀美的丹霞地貌特征及形成原因;考察汛期與非汛期贛江的徑流量及水質監測;研究紅土地的特征與植被的關系等內容。此類課程與學生的生存環境聯系得較為緊密，能激發他們的探究興趣。

2.農業科技主題課程

這個主題的課程包括植物生產類、動物生產類、水產類、草學類四個大項目。我們在這四個大項目下面開發了16個子項目課程，引領學生探究贛南臍橙、酸棗等植物的培育及生產;家禽、家畜的養殖及產品制作;魚、蝦等水產的養殖方法、維生系統設計原理;草皮與花卉的種植、護理及利用等。通過這個課程的學習引導學生熱愛農業，初步認識科技進步與農業發展兩者互為作用的道理。

3.建筑工程主題課程

這個主題課程分為古代建筑工程、近代建筑工程、現代建筑工程三大項目課程，其中包含探秘福壽溝、宋城古浮橋、客家圍屋、贛州東圓古井;考察贛州標準鐘、新贛南路騎樓、魏家大院;研究和諧鐘塔、新世紀大橋等16個子項目課程。通過這些課程的學習，讓學生了解家鄉特色建筑的風格，感受科技發展日新月異，培育學生的科學素養與創新精神。

4.高新技術主題課程

這個主題課程主要涉及新能源、污水處理、離子型稀土、AI人工智能制造技術、航空航天五大項目，包括“走進贛州新能源汽車科技城”“走進贛州水西工業污水處理廠”“走進贛州稀土礦業有限公司”“走進贛州市智能產業創新研究院”“走進贛州市航空航天科普體驗中心”等10個子項目課程。通過這個主題的項目課程，引領學生感受前沿科技的無窮魅力，體驗科技改變生活。

以上課程都是根據學生的興趣與內在需求“反定制”而來的，即通過座談、訪問、調查等形式搜集相關問題與數據，并對此進行分析，了解學生的興趣和需求，為滿足他們的興趣與需求而定制的課程。每個子項目課程提出了“普及”與“提高”兩個層次的要求，學生可以進行菜單式選擇。

三、學生科技研學的實施過程

科技研學要組建“研學共同體”開展項目式學習，通過質疑、探究、反思的“三階”實施過程（見圖1）來完成研學任務并獲得新知識與新體驗。“三階”實施過程是思維循環反復、螺旋上升的過程，是“知行合一”理念具體實施的過程。

1.第一階段：入項質疑，先知先行

學起于思，思源于疑。研學前，要讓學生對研學項目課程產生濃厚興趣或產生認知沖突，并質疑提問，使學生自覺主動地投入到前期的學習準備中去，這個階段主要是引領學生養成先知先行的習慣。我們是按以下過程實施的：首先，查閱準備。教師可以提前一周讓學生做前期準備，如通過學校的“研學資源庫”、教師的“學習空間”、學校圖書館，以及互聯網等，獲取研學項目相關的背景信息。在“研學手冊”的“知識鏈接”欄做好資料的記錄。其次，質疑提問。這個環節由“研學共同體”的主持人召集組織，組織學生分組對研學項目中的事物及實施過程進行質疑，并通過猜想提出問題，學生在教師的指導下，將這些問題轉化成驅動性問題后，及時記錄在“提出問題”欄內。最后，計劃安排。“研學手冊”有“研學規劃”欄，學生運用時間管理策略，與共同體成員進行協商，對研學的每個環節，以及問題解決所需要的時間做好科學的安排，并對各自的任務及研學工具準備等做好分工。周密的籌劃將使探究環節更加緊湊、有序。

2.第二階：反復探究，困知勉行

這個階段是研學項目實施過程中最為主要的一環，學生將會遇到不少的困難，需要他們困知勉行，共同體和學生個體之間需要高度參與，深度合作，教師需要引導學生采用有效的學習策略進行深入探究。首先，考察體驗，教師引導學生對研學項目所關聯的事物進行有效觀察，把觀察到的現象、場景、事物特點等記錄在“觀察發現”欄內，通過類比、分析、研討等方式，初步形成問題解決的路徑。其次，求助調整，學生在對要解決的驅動性問題得出初步結論后，會發現有些是有效的，有些是無效的。教師要鼓勵學生克服困難，采用學業求助策略，主動向他人求助，也可再次查閱有效資料，得到更有力的幫助支持。最后，深度求證，鼓勵學生調整好心態，確定項目研究的思路與方法，運用管理策略排除干擾與障礙，進一步深入探究，尋找更加充分的證據，得出結論。

3.第三階：評論反思，增知再行

反思是重要的思維品質，科技研學項目的實施效果如何，在很大程度上取決于學生是否能夠邊評論邊反思，邊修訂邊完善。這個階段要促進學生知行深度合一。首先，現場反思。探究結束后，組織學生分享各自的研學成果并反思不足，在個體與共同體之間有序推進分享與反思活動，促使學生接收更多的信息，建立更清晰的問題解決路徑。其次，提煉成果。現場交流后，學生分階段做好成果的提煉與匯報工作。學生要獨立整理研學成果并記錄在“研學成果”一欄;共同體主持人可以整合提煉各成員的成果，完成“小組合作觀察報告”;班級主持人在教師的指導下形成最終的“科技研學報告”。學校對這些研學成果分類后進行評比，舉辦優秀成果展示活動。最后，遷移運用。學生對研學項目有了更加完整的認知與理解，教師要鼓勵學生舉一反三，把成果遷移運用到類似的情境中去，讓自身的科技素養在增知再行中持續提升。

學生在“三階”實施過程中先知先行、困知勉行、增知再行，知行深度合一，他們的自主思考和合作探究能力都得到了快速發展。

三、學生科技研學的教學評價

開放、綜合、發展的“三維”教學評價（見圖2）與“知行合一”的理念滲入即時評價、過程評價、終端評價的各個環節之中。

1.開放的評價

一是評價主體開放，可以是項目組教師、班主任、其他教師或考核研學工作的校領導;也可以是學生自己、同伴、家長;還可以是研學解說員、聘請的專家、公眾等。二是評價過程開放，評價始終是處在動態之中的，我們隨時可以用手機進入項目組開發的“科技研學評價平臺”，對學生進行即時和過程評價，平臺會自動匯總各指標數據，通過這些數據教師可以分析每個學生的研學狀態和水平，找出學生的短板，及時給予幫助。

2.綜合的評價

綜合評價指的是評價目標與內容、方式與手段等，都不是單一的，而是多向、多元、綜合的。針對不同的內容采用不同的評價手段和方式（見表1）。

評價目標要一致，評價要求可分層。由于科技研學課程的文化內涵定位于“求真”與“至善”，因此既要測評學生的“求真”科技素養又要測試學生的“至善”人文精神，對所有學生而言，都必須達成這兩個目標;與此同時，我們也不是用一個尺度去衡量所有學生，因為每一個子項目課程都設置了“普及”與“提高”兩個層次的要求，科技研學的評價是有針對性的，分類別、分層次的，關注個體差異，這樣的評價有利于科技教育的長效發展和學生的可持續發展。

3.發展的評價

開放與綜合評價均凸顯發展的導向，為的是促進學生終身發展。在評價過程中，重視過程性評價和增值評價，提倡評價主體運用大概念科技教育理念和STEAM思維來評價學生，關注學生的態度、情感與價值觀;關注學生解決問題方式方法的合理性與科學性;關注學生成長與進步的過程。通過評價，促進學生能聯系數學、藝術等多種學科知識解決生活中的科學問題，建立對完整世界的認識與理解，為學生健康協調發展奠定基礎。科技素養的持續提升是衡量學生的主要標尺。我們制訂了科技素養提升的量規表（見表2）。

四、學生科技研學的教學成效

經過多年的實踐探索，學校在學生成長、教師發展、學校建設等方面均取得了顯著效果。

1.學生的科技素養顯著提升

科技研學提倡大概念科技教育，把學生從教室帶入現實生活情境中，改變了他們的學習環境與狀態，學生身心合一，煥發出旺盛的活力。通過項目課程的學習與探究，讓學生深切感受到科技引領生活，科技改變生活，并能發現身邊這些司空見慣的事物里藏著許多科學道理，從中獲得豐富的直接認識和直接體驗，極大地調動了學生學習科技的積極性。目前，全校有96%的學生喜歡上科技類課程，科技素質與2016年相比，提高了3.5個百分點，提升速度較快。在各級科技類競賽活動中，獲獎人數逐年倍增，如“玩轉吸管科技實踐活動”在第32屆全國青少年創新大賽中獲三等獎;“舌尖上的科學——用碓墟錘打的肉丸與機制肉丸的味道差異及原因探究”在第33屆江西省青少年科技創新大賽中，獲優秀科技創新項目二等獎。

2.教師的專業能力長足發展

教師發掘與整合教學資源的能力增強了。從社會資源到自然資源，從顯性資源到隱性資源，從城市資源到鄉村資源，項目課程從無到有，從少到多，教師們在開發課程資源的同時專業素養和能力得到提升，對教育的理解越來越深刻。突出表現在教育理念得到更新，教學方式和育人方式得到改變，從過去單一的知識育人走向多元的綜合育人，讓更多學生站在了課堂中央，體驗到學習的快樂與成功的喜悅。教師的這些變化，促進了專業能力的長足發展，區級以上學科帶頭人和骨干教師如雨后春筍般涌現。

3.學校的辦學特色日益彰顯

學校打造以“知行合一”為核心理念的陽明文化特色日益彰顯。學校以科技研學為支點，撬動了其他各方面的教育教學工作，使科技教育特色這張名片越發出彩，也使學校的整體辦學水平和社會聲譽逐年攀升：“在繽紛科技園里求真”被評為“2018年全國中小學德育工作典型經驗”，“欠發達地區小學生科技素養培育教學改革探索與實踐”獲江西省2018年基礎教育教學成果一等獎。