基于科學素養(yǎng)提升的學前兒童科學教育課程改革策略研究

[摘" 要]幼兒科學素養(yǎng)的提高是國民科學素質(zhì)提高的基礎，而幼兒教師作為幼兒重要的科學教育啟蒙者，其自身科學素養(yǎng)的高低直接影響著幼兒科學素養(yǎng)發(fā)展的水平。學前教育專業(yè)學生科學素養(yǎng)全面提升，是學前兒童科學教育課程教學的重要目標。但筆者在教學中發(fā)現(xiàn)，學前教育專業(yè)學生目前還存在著學科專業(yè)知識儲備不足，掌握不均衡；科學探究能力偏弱，科學精神和態(tài)度缺失等問題。為解決這些問題，本文從課程內(nèi)容重構(gòu)、教學方法革新兩方面提出改革策略。

[關鍵詞]科學素養(yǎng)" 學前兒童科學教育" 策略

項目基金：本研究為陜西省教育廳2020年度專項科學研究計劃《西安市學齡前流動兒童家庭、幼兒園和社區(qū)協(xié)同共育的策略研究》（項目編號：20JK0166）的階段性研究成果；陜西省教育廳2021年度專項科學研究計劃《西安市學前音樂教學德育滲透的現(xiàn)狀、問題及對策研究》（項目編號：21JK0163）的階段性研究成果。

科學素質(zhì)是國民素質(zhì)的重要組成部分，是社會文明發(fā)展與進步的基礎。國務院印發(fā)的《全民科學素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021-2035年）》提出，到2025年，我國公民具備科學素質(zhì)的比例將超過15%；到2035年，國民具備科學素質(zhì)的比例要達到25%。幼兒科學素養(yǎng)的提高是國民科學素質(zhì)提高的基礎，而幼兒教師作為幼兒重要的科學教育啟蒙者，其自身科學素養(yǎng)的高低直接影響著幼兒對待世界的看法、方式與態(tài)度，直接影響著幼兒科學素養(yǎng)發(fā)展的水平。高校開設的學前兒童科學教育是幼兒教師職前培養(yǎng)體系中的重要課程，著眼學前教育專業(yè)學生科學素養(yǎng)全面提升，是學前兒童科學教育課程實施的目標與方向。

以科學素養(yǎng)提升為導向是學前兒童科學教育課程教學的重要目標

“科學素養(yǎng)”（Scientific Literacy）于1952年由美國教育改革家科南特提出。1996年，美國《國家科學教育標準》提出科學素養(yǎng)具體包括科學概念和知識、科學探究和過程、科學、技術(shù)和社會，科學史和科學本質(zhì)，同時還正式提出科學探究的概念，就是要幫助學生獲取科學知識，領悟科學方法和科學思想觀念。2021年，國務院印發(fā)的《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要（2021-2035）》指出，公民具備的科學素質(zhì)是指崇尚科學精神，樹立科學思想，掌握基本科學方法，了解必要科技知識，并具有應用其分析判斷事物和解決實際問題的能力。2022年，教育部出臺的《義務教育科學課程標準（2022年版）》提出要將科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有機融入學科核心素養(yǎng)概念的學習過程中。綜上所述，科學素養(yǎng)的內(nèi)涵大致可以分為三個維度，即科學知識、科學能力與方法、科學情感態(tài)度與價值觀，這三個維度也指向了科學教育的三維目標，就是在掌握科學知識技能和科學探究方法的基礎上，了解環(huán)境，關懷社會，解決問題，不斷追求進步，并具有樂觀的精神和正確的科學觀。其中，科學教育要以科學的精神態(tài)度形成為前提，以科學知識掌握為基礎，以科學行為的養(yǎng)成為標志。

學前教育專業(yè)的學生未來面對的教育對象是學齡前幼兒，處于該年齡階段的幼兒在科學學習中有其自身的特點，他們有著與生俱來的好奇心，對周圍的環(huán)境與事物有著天然的探究興趣，并能運用自己的方式認識世界和改造世界。但是，幼兒的科學學習有時也是混沌的、錯誤的、表面的、非本質(zhì)的，需要在成人的支持下創(chuàng)設環(huán)境，以激發(fā)、維持其探究興趣、體驗探究過程，獲得初步的探究能力，繼而建立對周圍環(huán)境初步的科學概念。

學前兒童科學教育作為幼兒科學啟蒙教育，并不是以傳授科學知識、科學原理為結(jié)果和目標，而是培養(yǎng)幼兒科學素養(yǎng)的過程。作為未來的幼兒教師，要深度理解科學的本質(zhì)，具備好奇好問、樂于探究、認真嚴謹、客觀公正、堅持不懈等科學精神，積累相關學科基礎知識，掌握實驗法、觀察法等科學研究方法，并能合理設計運用，在探究的過程中解決問題。只有學前教育專業(yè)學生具備科學素養(yǎng)，才能在教育活動設計組織中抓住教育契機，合理創(chuàng)設環(huán)境，支持幼兒探究行為，促進幼兒科學素養(yǎng)提升。所以，學前兒童科學教育的課程目標為：在堅持“立德樹人、德育為先”的理念下，提升學生科學教學素養(yǎng)為方向，使學生掌握學科知識、學前兒童科學教育的相關理論和概念及基礎技能，掌握基本的學前兒童科學教育方法，基于幼兒身心特點，能結(jié)合園所主題與時代需要合理設計，組織開展幼兒園科學教育活動，發(fā)現(xiàn)并科學解決學前兒童科學教育中的實際問題，具有崇尚科學、樂于探究的精神，自主探究學習、實踐反思、合作交流的能力，以及服務社會綜合育人的意識。

學前教育專業(yè)學生科學素養(yǎng)現(xiàn)狀分析

1.學科專業(yè)知識儲備不足，掌握不均衡

學科專業(yè)知識包括生命科學、物質(zhì)科學、地球與空間科學三個方面。其中生命科學領域涉及動物、植物和人的相關內(nèi)容，具體包括生物的身體特征、基本需求、簡單行為、生命周期、變化性與多樣性、生物與環(huán)境的相互關系。物質(zhì)科學領域涉及物質(zhì)與材料的特性、聲、光、電、磁、力和簡單機械。地球與空間科學涉及地球的結(jié)構(gòu)與運動、氣候與氣象、宇宙與太陽系等。為了了解學前教育專業(yè)學生科學學科基礎知識的儲備情況，我們從生命科學、物質(zhì)科學、地球與空間科學三個方面對學生的整體水平進行調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學生科學領域知識基礎普遍較弱，相對而言，生命科學領域的知識的得分較高，物質(zhì)科學和地球與空間科學方面得分最低。

學前教育專業(yè)學生學科專業(yè)知識儲備不足很大程度上與其自身學習背景及學習興趣相關。學生在科學領域的知識儲備主要源于初中和高中的知識學習，據(jù)調(diào)查，學前教育專業(yè)的學生主要是文科生，對理科知識學習斷裂，加之學生普遍認為物理、化學、生物、地理等知識抽象、難以理解，有些內(nèi)容的學習還需要進行推理和思考，因此產(chǎn)生懼怕心理，導致學生失去興趣，自學動機不足。

2.科學探究能力偏弱，科學精神和態(tài)度缺失

探究能力是人們探索研究自然規(guī)律和社會問題的一種綜合能力，通常包括提出問題的能力、建立假說的能力、收集資料和信息的能力、調(diào)查驗證的能力、得出結(jié)論的能力、進行科學觀察和科學實驗的能力、進行科學思維的能力等。學前兒童科學教育幫助幼兒掌握探索周圍物質(zhì)世界和學科學的方法，包括觀察、實驗、分類、測量、統(tǒng)計、表達等。學前教育專業(yè)的學生自身是否具備較強的科學探究能力與幼兒初步科學探究能力培養(yǎng)息息相關，即使學生通過課堂學習已經(jīng)知道學前兒童科學教育要以培養(yǎng)幼兒探究能力作為重要目標，也嘗試在教育活動設計中關注探究能力的發(fā)展，但是學生普遍自身的科學思維與能力較弱，在實驗和觀察設計中，思路較為混亂，缺乏合理性和科學性，最終影響到整個活動的開展?；谔骄磕康?，要求學生設計適合大班幼兒開展的實驗探究活動，從學生的設計來看，部分學生設計的實驗結(jié)果并不能驗證實驗猜想，部分學生的實驗過程設計混亂。學前教育學生探究能力較弱還表現(xiàn)在無法抓住生活中的偶發(fā)科學教育因素，面對幼兒提出的問題選擇忽略或無法應對，有些學生也反映有借助幼兒問題設計探究活動，但由于自身的科學知識和能力較弱不了了之。

科學精神是通過科學思想方法和思維表現(xiàn)出來的批判質(zhì)疑、嚴謹認真、客觀公正、敢于創(chuàng)新、實事求是、求真務實、樂于嘗試、不怕困難、堅持不懈、善于合作等。科學不僅僅是知識、真理、過程、方法，也是一種世界觀。只有學前教育專業(yè)的學生樹立科學的世界觀，才能滲透教育中，未來在工作崗位中積極影響幼兒科學精神和態(tài)度的形成。但通過觀察發(fā)現(xiàn)，學生缺乏捕捉問題的敏銳度，在不斷出現(xiàn)的新問題面前很少刨根問底、深究原因、做出修正，遇到困難便輕易放棄，有時當實驗結(jié)果與自己的實驗假設不一致時，缺乏求真務實的態(tài)度。

以科學素養(yǎng)提升為目標的學前兒童科學教育課程改革策略

為解決高校學前教育專業(yè)學生科學素養(yǎng)低的問題，要以激發(fā)學生學習興趣、自主性和實踐積極性、提升科學教學素養(yǎng)，落實學生全面發(fā)展為中心，學前兒童科學教育課程將從課程內(nèi)容重構(gòu)、教學方法革新兩方面進行改革。

1.圍繞核心概念重構(gòu)課程內(nèi)容體系

學前兒童科學教育課程共有五大核心章節(jié)，分別是學前兒童科學教育概述、學前兒童科學教育目標和內(nèi)容、學前兒童科學教育的方法與途徑、學前兒童科學主題教育的設計與實施、學前兒童科學教育評價。其中學前兒童科學教育的途徑包括集體科學教育活動、區(qū)域活動、生活活動。集體科學教育活動通常有實驗探究型、觀察認識型、科技制作型、交流討論型等。

第一，采用“總—分—總”的思路重構(gòu)課程內(nèi)容體系。學生要先掌握學前兒童科學教育的含義、特點、價值、目標、內(nèi)容、方法、評價等基本理論知識，再從幼兒園常見的科學教育類型入手，分模塊對實驗型科學教育活動、觀察類科學教育活動、科技制作類科學教育活動、交流討論類科學教育活動進行專題學習與練習，最后以幼兒園科學主題為主線，整合內(nèi)容資源，設計并實施科學主題課程。

第二，優(yōu)化理論和實踐教學內(nèi)容學時占比。根據(jù)人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，結(jié)合課程性質(zhì)與目標，明確五大核心章節(jié)的具體教學目標與核心內(nèi)容，針對學生的學習障礙，對現(xiàn)有理論教學、實踐教學體系進行優(yōu)化整合，最終形成“基礎理論課+基礎實踐課+綜合實踐課”相融合的層次化課程內(nèi)容體系。其中基礎理論課由線上學習與線下的課堂教學共同組成，共16學時；實踐教學課共16學時，包括基礎實踐內(nèi)容（12學時）和綜合實踐內(nèi)容（4學時）。

第三，增設實訓項目、設計多元實踐教學方法。首先，改變以往一味只追求學生教學技法提升的現(xiàn)狀，轉(zhuǎn)向促進學生科學精神態(tài)度、科學探究能力、科學知識三位一體的科學素養(yǎng)提升，進而促使學生科學教學素養(yǎng)提升。利用校內(nèi)實訓室，在保留原有實訓項目“收集科學小實驗、小制作”的基礎上，新增科學史學習，體驗科學探究過程，將案例設計為適合幼兒開展的科學探究活動，借助校內(nèi)實習基地及校外見習與實習基地，組織學生觀察幼兒科學學習，分享幼兒科學學習的特點、觀摩優(yōu)秀科學教育活動案例。在觀察及調(diào)查的基礎上，合理開發(fā)并利用幼兒園科學教育資源、設計并組織實施學前兒童科學教育活動。組織開展綜合實踐項目“科學主題活動設計與實施及評價”學前兒童科學教育教學內(nèi)容改革方案（見圖1）。

（1）科學史的學習有利于科學精神的滲透

科學史包含了眾多科學家實踐探究的活動，學生不僅能在此項活動中獲取大量科學知識，更能在學習中感受到追求真理的方法和過程，明白科學知識的獲得不僅需要大量的專業(yè)知識背景，還需要對萬物充滿好奇與探索欲望，擁有理性的思考和批判的精神，以及求真務實、堅持不懈的態(tài)度。通過科學史的學習，能夠讓學生意識到科學知識是動態(tài)發(fā)展的，學習的過程也需要批判性地接受，這是形成科學素養(yǎng)的重要方面。教師還可以利用第二課堂組織學生開展“走近科學家”系列活動，通過在課程平臺線上推送和線下宣講的方式進行?？茖W既然是一種探究的活動就一定有動機、有目標。將思想品德、愛國情懷教育滲透其中，學生在崇拜科學家的同時，能強烈感受到科學技術(shù)可以造福人類，要將個人的學習進步與祖國的繁榮昌盛緊密聯(lián)系在一起，從而激發(fā)學生學科學、愛科學的熱情和對人、對事物正確的態(tài)度。

（2）觀察、觀摩、體驗、操作中提升學生科學素養(yǎng)

本課程充分利用學生參加校內(nèi)外實習、見習的機會，提出明確的課程實訓任務，包括觀察小、中、大班幼兒科學學習的特點，總結(jié)幼兒科學學習的方法和過程。只有在接觸幼兒的過程中，他們才能更加深刻地體會到，幼兒的科學學習以直接經(jīng)驗為基礎，是在其親身體驗、親自操作的過程中獲得的。此外，課程安排，學生一學期至少觀摩2節(jié)幼兒園科學教育活動，并提交教學評價與改進方案。為了深刻理解“科學探究”，組織學生體驗不同年齡階段的幼兒探究活動，比如小班科學探究活動“泡泡的形狀與吹泡泡的工具有關嗎”，中班科學探究活動“是這朵花嗎”，大班科學探究活動“制作降落傘”等，讓學生在體驗中明白科學教育并不是為了讓幼兒掌握深奧的科學原理，而是激發(fā)幼兒探究興趣與主動性，引導幼兒完整地經(jīng)歷探究的過程，采用適宜的方法解決問題、獲得經(jīng)驗，在提出問題、進行猜想和假設、設計實驗和進行觀測、記錄獲得的信息、得出結(jié)論和解釋、分享與交流的探究過程中發(fā)展其初步的探究能力。學前教育專業(yè)的學生一旦具備了這種教育意識，在今后的教學中才會自覺地把學前科學教育活動的情感目標達成放在知識目標獲得之前，把科學探究能力獲得作為科學教育的重要目標。

（3）整合校內(nèi)外實訓場地，設計多元實踐教學方法

課堂上的理論學習與實訓學時是有限的，如何解決理論教學多而實踐少，提高學生在分析和解決教育教學問題中的實踐、反思、合作、創(chuàng)新等能力是學前兒童科學教育面臨的重要問題。充分整合并利用校內(nèi)外實訓基地，結(jié)合學前兒童科學教育實訓項目，設計多元化實踐教學方法，才能有效強化學生理論聯(lián)系實踐的能力，提升學生科學教學素養(yǎng)?？梢圆捎谩翱茖W探究實訓室—反思改進—微格教室模擬教學再反思—基地園實施”模式，將同一實訓內(nèi)容配備不同的學習場所，讓學生有更多變式練習的機會。比如在大班科學教育活動“會站立的紙”設計中，學生先利用課下進行小組討論，撰寫活動設計方案，課上展示分享，師生評價提出改進意見，學生再次修改完善并在微格教室分組進行模擬授課，最后利用附屬幼兒園及校外實習基地展開教學，錄制視頻上傳課程資源庫后開展集體磨課，最終形成學生優(yōu)質(zhì)活動案例資源。

此外，充分利用“第二課堂”，與校園文化生活緊密結(jié)合，延伸實踐實訓。積極組織開展課程特色主題活動，包括科技節(jié)、科學教育課程教學成果展、幼兒園教師職業(yè)能力大賽等。利用自媒體平臺師生共建資源庫，借助微信公眾號及視頻號平臺，自建課程平臺“玩科學吧”，將師生協(xié)作的原創(chuàng)優(yōu)秀教育案例、課堂活動定期整合發(fā)布，并將往期案例資源作為課堂教學研討內(nèi)容，引導學生發(fā)現(xiàn)和解決問題，從而全面提升學生科學教學素養(yǎng)。

2.課程教學方法改革

傳統(tǒng)教學容易忽視學生分析問題、解決問題的能力，忽視內(nèi)容與經(jīng)驗的整合思維能力，忽視學生科學素養(yǎng)提升等問題。為解決這些問題，可以采用以下方法進行教學。一是采用翻轉(zhuǎn)課堂與PBL相融合的教學方法。基于PBL教學模式、翻轉(zhuǎn)課堂教學模式以及班杜拉的“自我效能感理論”等，以問題為導向，利用翻轉(zhuǎn)課堂的討論環(huán)節(jié)，加深學生對問題的理解，深入挖掘問題背后的科學知識。將學生之前學習討論的問題在實踐中得到驗證。二是課程教學組織實施。課程教學包括課前、課中、課后。課前教師根據(jù)教學目標創(chuàng)設問題情境，學生根據(jù)教師布置的教學任務以問題為導向進行合作學習；課中為學生與教師交流、解惑、內(nèi)化階段；課后以小組為單位，學生修改方案并于下次匯報，同時開放習題庫與線上討論區(qū)，進行交流答疑。通過師生之間、生生之間不斷發(fā)現(xiàn)問題、認識問題、解決問題，提升學生的科學教學效能感，形成幼兒科學教學的基本能力。

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