新加坡小學科學教學大綱（2023版）的分析及啟示

王李淇 唐小俊

摘要 新加坡《小學科學教學大綱（2023版）》倡導實用科學的價值取向，提出“科學是為生活和社會服務”的教育口號，從科學的啟發、創新、探究三個維度保障科學教育目標的實現。在課程編排方面，以五大跨學科概念建立科學大綱框架，統整科學知識，并采用“螺旋式遞進”法對每一階段學習做出規劃。大綱還對科學實踐做出詳細闡述，強調不同層次學生應達到的實踐能力及水平，體現實踐對科學研究的驅動作用。新加坡《小學科學教學大綱（2023版）》展現的科學理念和課程體系，將對我國科學課程標準建設及科學教學提供一定的借鑒。

關? 鍵? 詞 新加坡；小學科學教學大綱；跨學科概念

引用格式 王李淇，唐小俊.新加坡小學科學教學大綱（2023版）的分析及啟示[J].教學與管理，2024（20）：72-76.

教學大綱（或稱課程標準、課程大綱）是教育的核心指導性文件，其包含教育理念、大綱框架、課程內容等，規定學生在不同年級和學科領域應該學習掌握的知識內容和技能[1]。它不僅指明教學方向，還保障學生的學習質量和未來發展。本文將深入分析新加坡《小學科學教學大綱（2023版）》（以下簡稱“《2023版大綱》”），從中探究其特征和科學特色，進而為我國科學教育的發展、科學課程標準的建設以及教學實踐帶來啟示。

一、新加坡小學科學教學大綱（2023版）的分析

1.生活與社會導向的科學核心素養培育

新加坡《小學科學教學大綱（2023版）》是在《小學科學教學大綱（2014版）》（以下簡稱“《2014版大綱》”）的基礎上修訂更新，于2022年10月頒布，從2023年開始實施[2]。與舊版相比，新版的課程框架發生了較大變化（如圖1）。2014版及更早版本大綱以“科學探究”為中心，目標是讓學生意識到科學的意義與價值，培養學生的科學探究精神[3，4]。隨著時代的發展變革，科學教育逐步向實際靠近，《2023版大綱》的科學教育主旨是為學生的生活、學習、公民意識和工作打下堅實的科學基礎。因此，“為生活和社會服務的科學”代替“作為探究的科學”成為之后科學教育的核心目標和理念，科學與現實生活的聯系更加緊密。

科學素養是一種多維度、深內涵的復雜概念。在國際層面，科學素養的構成通常被歸納為三大核心要素：深入掌握科學知識，深入理解科學的研究過程與方法，以及全面認識科學技術對個人與社會產生的深遠影響。新加坡的科學素養由《2014版大綱》的“知識理解與運用”“技能與過程”“道德與態度”轉變為《2023版大綱》中的 “科學的核心思想”“科學的實踐”“科學的價值觀、道德與態度”三個領域。

從概念本身來看，新加坡原先的三大領域劃分更接近于傳統的教育目標分類方法，從認知、動作技能、情意三個領域實現教育目標[5]。新領域則更具有科學特色，“科學的核心思想”不僅是科學知識的理解與應用，更強調幫助學生看到科學不同分支學科（生物學、化學、物理學）內部之間的一致性和概念聯系。“科學的實踐”包含科學技能與過程，旨在強調以科學知識為基礎，運用科學思維和方法解決現實生活和社會問題。“科學的價值觀、道德與態度”注重自身的價值選擇與判斷，學會合理的懷疑。

從設計意圖來看，原領域圍繞科學探究展開，為科學探究服務，是科學實踐中不可或缺的組成部分。而新三大領域作為框架的外環共同構成科學的重要基礎，是學習科學的出發點和落腳點。同時，新的科學素養以“為生活和社會服務的科學”為中心，凸顯實用科學特征，側重社會價值體現。

為了實現生活與社會導向的科學核心素養培育，新加坡《2023版大綱》提出三“In”路徑——Inspire（啟發）、Inquire（探究）、Innovate（創新）。希望學生能夠做到：第一，受科學啟發。探索生活中的科學道理，了解科學職業選擇。第二，像科學家一樣探究。以日常生活、社會和環境為議題背景進行思考和探究。第三，運用科學進行創新。采用創造性的方法方式解決實際問題，在未來的學習和工作中不斷創新和追求 STEM。三“In”很好地總結了科學從哪里來，如何做科學，科學為了什么。在學習科學的過程中，教師需要積極地引導學生觀察、發現、探索、思考，學生學會自發、自覺、自主地看待現象、理性思考、解決問題。總體而言，科學課程與科學教育在培養學生核心素養的同時，追求科學的應用化，實現科學為生活與社會服務。

2.跨學科概念主導下的螺旋式遞進編排

為了更好地踐行“為生活和社會服務的科學”的教育理念，掌握科學知識是第一步。新加坡結合國際科學教育潮流與本國情況，經過慎重思考后，設計出自身的科學課程安排框架。《2023版大綱》的課程編排以跨學科概念為主要依據，劃分從小學三年級到六年級共四個水平階段，通過螺旋式遞進方法更有效地組織學生學習生命科學和物質科學領域的科學知識，幫助學生建構科學觀念。

（1）跨學科概念組織下的主題內容

科學的核心思想在大綱中被組織為跨學科概念。受美國《下一代科學教育標準》（NGSS）影響，《2014版大綱》提出符合本國科學教育實際的跨學科概念，分別是多樣性、循環、系統、相互作用和能量。《2023版大綱》則繼續沿用這五大跨學科概念，支撐其整個小學科學教學框架（見表1，P3～P6代表小學三～六年級）。

（2）水平階段劃分及課程編排

新加坡從小學三年級開始學習科學課程，《2014版大綱》分為低年級（三、四年級）和高年級（五、六年級）兩個層次，從五個跨學科概念角度給出對應主題安排，是一種以跨學科概念為主，劃分成知識塊的框架結構。《2023版大綱》選擇以一個年級作為一個水平，從三年級到六年級水平依次上升。并且相對于《2014版大綱》跨學科概念的“涇渭分明”，《2023版大綱》在一定程度上模糊了跨學科概念之間的界限和隔閡。例如在五年級講到“電力系統”這一核心概念知識時，它的上位概念是跨學科概念“系統”，同時電也屬于“能量”范疇。因此教師在教授時需要發揮主觀能動性，利用大綱給出的每個跨學科概念關鍵的要點和探究問題，理解核心的重要思想，從而有意識地向學生表達和傳遞跨學科概念之間的聯系，達到學以貫通。總體而言，《2023版大綱》的框架組織確保學生從小學三年級到六年級的學習過程中，跨學科概念的連貫和有意義的發展。

此外，《2023版大綱》的課程編排從高低層次轉變為四個水平，更符合學生的認知發展規律和身心水平，同時采用“螺旋式遞進”的學習方法，讓學生在不同的水平和深度上重新、反復審視同一主題的知識與技能。在課程設計中，三年級會學習“動植物的循環（生命周期）”，了解植物生長的各個階段；四年級會學習“植物系統（植物的組織與功能）”，了解根、莖、葉等植物部位；五年級會學習“動植物的循環（繁殖）”“植物系統（呼吸和循環系統）”，再次回顧植物各個部位并描述相應功能；六年級會學習“環境中的相互作用”，認識到植物作為整體在環境中的地位與作用。隨著年級水平提升，“植物”主題的廣度和深度都在不斷增加，與此同時對原有概念也進行回顧鞏固，并且兼容了“系統”和“循環”兩大跨學科概念的學習，可以說《2023版大綱》將“螺旋式遞進”的編排思維提升到新的高度。因此雖然新加坡的小學科學課程內容不多，但卻對知識進行深挖拓展，真正實現了從“廣而淺”向“少而深”的課程轉型[6]。

從課程內容結構設計來看，《2023版大綱》表明在學習具體學科知識前，先落實相關跨學科概念的定義介紹、基本要點和關鍵探究問題。以跨學科概念“循環”為例，“循環”包含“動植物的循環（生命周期）”“動植物的循環（繁殖）”“物質與水的循環（物質）”“物質與水的循環（水）”四個學科知識點。大綱在編寫時首先給出“循環”在自然界的存在模式和意義，并基于其基本要點和探究問題，開展具體科學知識的學習。這一課程結構設置在新加坡小學科學教材中得到了很好的體現。

3.以科學實踐為核心賦予實踐新時代的內涵和方向

實踐是科學的方法，也是科學的基礎，科學知識也是科學實踐的組成部分之一。新加坡《2023版大綱》提出將實踐作為科學課程的核心要素，對其內涵和組成進行深入剖析，了解其重要特征，為未來新加坡開展小學科學課程提供方向指引。

（1）科學實踐的深刻內涵

《2023版大綱》不再把探究作為科學的本質與核心，而是更加強調科學實踐的地位與作用。科學實踐不等于科學探究也不等于科學技能，科學探究注重創新、發現和對未知領域的探索，關注思考和質疑的過程，以及從問題到答案的推進。科學實踐強調知識的學習，注重研究過程的組織和方法，它涵蓋了整個科學研究過程，包括實驗設計、數據分析和結論闡述等。大綱認為科學實踐旨在強調科學學科不僅僅是獲取知識體系（如科學事實、科學概念、科學定律和理論），同時也是一種思維和行為方式。

《2023版大綱》將科學實踐分為理解科學知識的本質，展示科學的思維和行為方式，聯系科學、技術、社會、環境三個部分（見表2）。它們分別代表了科學實踐相關的一套既定程序和過程：科學知識是什么，如何產生和建立，科學如何在社會中應用。這三個組成部分從實踐的認識、認知和社會三個維度進行劃分。

科學實踐的組成部分中，“思維和行為方式”體現學生作為探究者學習科學涉及到的各種技能和過程。《2023版大綱》詳細描述了每種“思維和行為方式”及其在小學四年級和小學六年級結束時的進展情況（見表3），這體現出跨水平層次在技能與過程方面連貫而又系統的發展。教師應鼓勵學生參與科學實踐，幫助他們理解科學知識是如何通過探究發展并應用的。

表3中的八種思維和行為方式代表著科學實踐的八個流程環節，但不意味實踐是一種線性的開展方式，考慮到現實問題的復雜多變，科學實踐應是一種循環的模式，無論是前期調查，中期評價推理，還是后期開發評估解決方案，在遇到困難與失敗時，都需要從之前的環節入手，探尋原因，重新實踐。這不僅是思維和行為的“循環”，更是一種思維和行為的“迭代”，為達成目標而不斷提高思維和技能水平。科學實踐作為科學課程的核心，不僅是為了探索科學知識本身，更是為了培養學生的科學思維和方法論，促進跨學科綜合，為學生的綜合素質提升和未來發展奠定堅實基礎。

（2）科學實踐的時代方向

為了促進時代的發展變化，科學需要轉化成產物為社會所利用。STEM教育則是義務教育階段運用科學原理，通過科學實踐，將科學轉化為實際的重要途徑。三“In”教育理念提到，國家希望學生能夠在未來不斷創新和追求STEM。因此從小學開始，新加坡便十分注重學生的STEM教育。

新加坡自2013年起在中學推行應用學習項目（Applied Learning Programme，ALP），目前所有中學均已落實。ALP作為一門課程，涵蓋科學、技術、工程到美學、人文等多個領域[7]。其中還專門推出STEM ALP，致力于提供STEM教育領域的ALP課程（例如制造機器人和太陽能車），幫助學生運用科學、技術、工程和數學中學到的知識技能于現實情境中，從而解決實際問題。在掌握科學內部各學科知識的基礎上，科學實踐與STEM教育更強調科學與其他學科的聯合，讓學生在實踐中領略科學的美妙，培養學生的創新及探究精神，做好面向未來的準備，因此，培養學生科學實踐能力勢在必行。

二、新加坡《小學科學教學大綱（2023版）》的啟示

1.以“實踐、創新與社會責任”為著力點，完善教育理念

新加坡《2023版大綱》以“為生活和社會服務的科學”為核心理念，旨在培養學生的實踐能力、探究精神、創新意識與社會責任。首先，教育者應通過激發學生的好奇心和興趣，引導他們主動參與科學實踐，并鼓勵他們勇于提出問題、進行探究，以深化對科學原理的理解。其次，教育者應激發學生的創新思維，鼓勵他們在掌握基本知識的基礎上，勇于嘗試新的思路和方法，為解決生活和社會問題提供新的視角和解決方案，努力追求STEM。最后，科學教育需重視科學與倫理的結合。科學技術的發展必須與人類的價值觀和社會責任相結合，避免出現濫用科技、傷害環境或侵犯人權的情況。我國的科學教育倡導學生全面均衡發展，對科學的實用性與創新性給與一定的重視，但整體上還顯得較為薄弱。因此可以借鑒新加坡的科學教育理念和經驗，將實踐、創新和社會責任貫穿于科學教育的各個環節，培養更多有科學核心素養的科學人才，為我國的科技進步和社會發展注入新的活力。

2.加強跨學科概念與科學知識的聯系，實現跨學科概念落地

新加坡小學教科書《My Pals are Here！ Science》（簡稱《MPHS》）作為其國內廣泛使用的教材，真正做到了深度貫徹執行教學大綱的設計理念和模式。對于跨學科概念的學習，不是停留在概念表面，而是遵循“跨學科概念——具體學科領域——跨學科概念”的模式，以跨學科概念為模塊單元編排教科書內容，進而深入課堂教學之中。我國《義務教育科學課程標準（2022年版）》（簡稱《新課標》）中首次明確提出物質與能量、結構與功能、系統與模型、穩定與變化4個跨學科概念。因此，在相應的科學教科書中也應該體現跨學科思想。《MPHS》將跨學科概念作為一個單元的主題，我國也可以嘗試探索這種編排方式。例如第一單元的主題可以設置為“物質與能量”，這一單元可以學習“物質具有一定的特性與功能”“空氣與水是重要的物質”“物質的三態變化”等等小概念。由跨學科概念來直接統整科學知識，使得其不再是虛無縹緲的抽象概念，而是實現跨學科概念的實際落地，落于科學各領域具體知識，落于教師的教學策略，落于學生對科學的世界觀。此外，我國的跨學科概念是借鑒美國《下一代科學教育標準》而產生，可以考慮依據我國科學課程知識內容結構，選擇更為合適的跨學科概念，從而更好地實現跨學科教學。

3.從“學習活動”走向“科學實踐”

新加坡《2023版大綱》實現了從“科學探究”向“科學實踐”的轉變，強調在以科學知識體系為支撐的前提下，根據學生學習水平的增長，加強其科學思維認知和行為方式，進而獲得更深層次的科學理解，最后聯系社會解決實際問題。我國《新課標》也加強對科學實踐的重視，詳細給出了科學素養之一的“探究實踐”的具體學段目標，但缺少其學段特征的提煉，對于“探究實踐”沒有形成一個具體的科學實踐過程或階段，難以真正在課堂教學中進行有效實施。從《新課標》中可以發現，“探究實踐”在每一塊學科核心概念知識的具體落實上，是以“學習活動”為主。學習活動主要包括觀察、測量、觀測、實驗探究、模擬實驗、制作、體驗、調查、種植養殖、讀圖識圖、項目研究、開展科普劇等。活動種類豐富，但主要是以“探究類學習活動”的流程形式展開。然而近些年來，“探究活動”在中小學科學教育階段出現虛假化問題，不再堅持知識作為活動內容，反而是為了探究而探究。而“科學實踐”因其具有的知行一體性，能夠完成對“探究活動”的覆蓋與超越[8]。所以需要將“學習活動”的“活動”具體落實到“科學實踐活動”中，根據我國學情，制定出實踐活動的模式流程，從而使相應的科學目標和任務得以完成。活動不是實踐，活動是實踐的上位概念。因此對一線科學教師來講，在開展學習活動的同時需要保持科學實踐意識，引導學生采用實踐模式和思維進行活動。

參考文獻

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[5] 張恩德，謝麗.科學態度與責任素養的課程意蘊與教學落實[J].課程·教材·教法，2022，42（10）：145-151.

[6] 何善亮.新加坡小學科學教科書《My Pals are Here！ Science》的特點及啟示[J].教育科學研究，2018（08）：84-90.

[7] 倪中華.新加坡的“應用學習計劃”：強調實踐與應用的項目式學習[J].上海教育，2021（29）：68-69.

[8] 楊道宇.從“探究學習”到“學科實踐”的新課標意義[J].課程·教材·教法，2023，43（09）：50-57.

[責任編輯：郭振玲]