基于科技素養(yǎng)生成的中小學(xué)全員科技教育實踐研究

時文忠 楊海鵬 馬娟

黨的二十大對于科技、教育、人才三位一體的創(chuàng)新論述，反映了時代對深化素質(zhì)教育改革的期盼，特別是對構(gòu)建青少年科技素養(yǎng)生成機制的要求。我們研究組立足科技教育現(xiàn)狀，界定科技素養(yǎng)概念，通過歸納總結(jié)當(dāng)下中小學(xué)科技教育的三條開展途徑，以創(chuàng)客教育為抓手，以墨子科技教育思想等為理論基礎(chǔ)，研發(fā)與實施了墨子創(chuàng)客課程群，構(gòu)建了基于課程建設(shè)促進科技素養(yǎng)生成的全員科技教育開展機制，效果明顯。

二、科技素養(yǎng)的內(nèi)涵

在教育領(lǐng)域，最早使用的是科學(xué)素養(yǎng)（或科學(xué)素質(zhì)）概念，隨著全球產(chǎn)業(yè)革命和科技革命的迅速發(fā)展，科學(xué)與技術(shù)逐漸趨于一體，科學(xué)素養(yǎng)逐漸指向科技素養(yǎng)。科技素養(yǎng)一詞源自上世紀(jì)50年代，關(guān)于其內(nèi)涵的界定暫不統(tǒng)一。有學(xué)者從科學(xué)知識、科技能力、科學(xué)意識和科學(xué)精神四個方面解讀科技素養(yǎng)，有學(xué)者從掌握科學(xué)技術(shù)知識、掌握科研方法和科研過程、了解科學(xué)思想和科學(xué)精神三個層次解讀科技素養(yǎng)。

綜合以上學(xué)者的看法，我們從學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的視角，汲取墨子科技教育思想精髓，將科技素養(yǎng)界定為以科技精神態(tài)度與價值觀為導(dǎo)向、以科技知識與能力為基礎(chǔ)、以科技方法與思維為關(guān)鍵、以科技行為與習(xí)慣為外顯標(biāo)志的有機整體，是通過科技教育活動形成的內(nèi)在品質(zhì)與涵養(yǎng)，也是公民基本素質(zhì)中的重要內(nèi)容。同時，我們設(shè)計了量化、質(zhì)化相結(jié)合的學(xué)生科技素養(yǎng)生成的測評方式（如下圖）。

三、科技教育的開展途徑

科技教育作為中小學(xué)生科技素養(yǎng)生成的主要方式，大致有以下三種開展途徑。

1.館校結(jié)合

大多數(shù)中小學(xué)受限于專業(yè)設(shè)備和場地，就采用館校結(jié)合的方式，借助科技館、博物館等來開展科技教育。這種途徑能提供更生動、更具象的科學(xué)體驗，有助于學(xué)生掌握科技知識、提升科技能力，但也存在不夠系統(tǒng)、僅關(guān)注科普而忽視科技思維培養(yǎng)等問題，難以讓學(xué)生系統(tǒng)掌握科學(xué)原理，高效形成科技行為與習(xí)慣，不能滿足全體學(xué)生科技素養(yǎng)生成的需求。

2.競賽主導(dǎo)

以科技競賽為主導(dǎo)是開展科技教育的又一重要途徑。這種以科技社團輔導(dǎo)、競賽集訓(xùn)的方式，有明確的訓(xùn)練目標(biāo)，能夠快速提高學(xué)生的科技知識運用能力，但存在較強的功利主義傾向，不利于學(xué)生形成正確的科技行為和價值觀，且缺乏與國家課程的深度融合，在一定程度上影響國家課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。

3.課程建設(shè)

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》將信息技術(shù)課程更名為信息科技課程，體現(xiàn)了國家對中小學(xué)開展科技教育的重視。越來越多的學(xué)校，選擇以科技創(chuàng)新類校本課程建設(shè)作為開展科技教育的主要途徑。實踐表明，這種途徑是落實素質(zhì)教育、培養(yǎng)全面發(fā)展的時代新人的重要舉措，也是系統(tǒng)化促進全體學(xué)生科技素養(yǎng)生成的主要方式。需要注意的是，單一的課程不能支撐科技素養(yǎng)生成，也不能滿足不同學(xué)生的個性發(fā)展需求。

四、科技教育課程群的研發(fā)與實施

研發(fā)與實施體系健全、面向全體學(xué)生的科技教育課程群，是系統(tǒng)提高學(xué)生科技素養(yǎng)、滿足學(xué)生個性發(fā)展的必要選擇。

1.研發(fā)課程群

我們關(guān)注創(chuàng)客教育的本土化發(fā)展，以墨子科技教育思想為教育學(xué)基礎(chǔ)，以創(chuàng)造心理學(xué)理論為心理學(xué)基礎(chǔ)，系統(tǒng)研發(fā)實施了含手工制作類等六大類15門的墨子創(chuàng)客課程群（如下圖），并按照統(tǒng)一體例編寫了配套課程讀本。

其中，必修類課程每年都面向七年級全體學(xué)生，使學(xué)生初步感知創(chuàng)客教育和創(chuàng)客課程，了解墨子科技教育思想等優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，體驗作為創(chuàng)客的樂趣。選擇性必修類課程面向全體學(xué)生，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科技知識與技能、科技方法與思維，由學(xué)生根據(jù)興趣愛好進行選學(xué)。選修類課程同樣面向全體學(xué)生，旨在通過社團活動、競賽集訓(xùn)，讓學(xué)有專長的學(xué)生，在培養(yǎng)科技能力、科技思維的同時，催生科技行為與習(xí)慣，并最終形成正確的科技精神、態(tài)度與價值觀。

2.建設(shè)課程群資源

我們在實踐中組建了以60余名各學(xué)科教師為基礎(chǔ)、全體教職工參與的創(chuàng)客教師團隊，建成了總面積3000平方米，包含模型教學(xué)空間、機器人教學(xué)空間、編程教學(xué)空間等10個分布式空間集群的墨子空間，為創(chuàng)客課程教學(xué)和創(chuàng)客社團活動提供了資源保障。

3.規(guī)劃課程群實施

我們將課程群實施納入學(xué)校整體課程規(guī)劃，納入行政課表，分別采用班級授課制、選課走班制、興趣選拔制，對應(yīng)實施必修類、選擇性必修類、選修類課程。注重課程群與國家課程融合發(fā)展，通過在創(chuàng)客項目中融入與鞏固學(xué)科知識和將創(chuàng)客項目融入學(xué)科教學(xué)的反復(fù)實踐，提出了“基于創(chuàng)客項目的融合”“基于學(xué)科課程的融合”兩條融合路徑，實現(xiàn)了校本課程與國家課程的良性互動，提高了國家課程目標(biāo)的達(dá)成度。

為驗證開展成效，我們在教學(xué)實踐中開展了為期兩個學(xué)年的行動研究。使用《威廉斯創(chuàng)造性傾向量表》檢測表明，課程群實施后學(xué)生創(chuàng)造性傾向有明顯差異。同時，學(xué)生訪談、課堂觀察、作品分析等質(zhì)化分析的結(jié)果也表明，在參與課程學(xué)習(xí)后學(xué)生的科技素養(yǎng)各維度有顯著性提升。