做好“科學教育加法”賦能學校內涵發展

【摘 要】做好“科學教育加法”，除了要促進科學教育的高質量發展，還需要回到源頭關注人的發展，通過開發基于“創新”的科學課程，實施基于“實踐”的科學課程，賦能學校內涵發展，從而更好地促進學生科學素養的形成。

【關鍵詞】科學教育 科學課程 科學素養

要提高科學教育質量，需要回到源頭關注人的發展。開發怎樣的課程、課程如何實施，才能更好地促進學生科學素養的提升，為創新拔尖人才的培養在源頭上打下堅實的基礎？蘇州市吳江經濟技術開發區天和小學開發基于創新的科學課程，賦能學校高質量發展，推進五育并舉到五育融合，培育核心素養，促進學生全面而有個性的發展。

一、建構學?？茖W教育課程體系

課程是落實學生核心素養的有效載體，科學課程是學校課程的重要組成部分。課程的開發與實施是一個系統工程，需要學校按照要求，結合校情和學情，準確定位、頂層設計、整體規劃，才能更好地培育學生的科學素養。

（一）課程目標

學校頂層規劃科學教育課程體系的目的，是能更好地培育學生的科學素養，樹立正確的價值觀、形成必備的品格和關鍵能力，促進人的全面發展?？茖W學科核心素養的培育需要通過科學課程的落實來推進，科學學科核心素養是學生核心素養的重要組成部分。由此可見，促進人的全面發展是科學教育的價值旨歸。

（二）課程內容

新課標提出了13個學科核心概念和4個跨學科概念，其是科學教育內容的重要組成部分，也展現了當下科學教育課程圖景。

學校科學教育課程圖景呈現金字塔式（圖1），從下至上分為三種類型的課程，分別是基礎課程、拓展課程和創新課程，指向學生科學素養的發展，也體現了課程指向的內容和對象是不同的?；A課程面向全體學生，主要以科學、信息科技、綜合實踐活動等內容為主；拓展課程是面向有個性需求的學生開展的，主要是基于學生特點、地域特色，對國家課程進行拓展與補充，以社團、家庭實驗室、科技節、課后延時服務等形式開展；創新課程主要是面向具有科學探索精神的少數學生，通過以賽代練的方式推進，創新學?？茖W教育機制，培育創新拔尖人才。

此外，學?？茖W教育拓展和創新課程堅持以學生的年齡特點、區域特色等為基礎，將學生日常生活、體現時代特征、反映當下熱點等作為課程重點內容，并增加了蘊含科學原理的趣味實驗等。

（三）課程實施

教育部等十八部門《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》（以下簡稱“《意見》”）提出，注重將知識學習與實踐相結合，強化做中學、用中學、創中學。通俗地講，科學教育課程要基于實踐、基于項目、基于工程，這三個“基于”也是科學教育課程實施的三個層級。

1.注重實踐，學科育人的主要方式

《意見》提出，重在實踐，激發興趣。推進基于探究實踐的科學教育，提升科學素質。一般情況下，科學概念與學生生活情境進行聯結，學生能主動地用繪畫、故事、實驗等方式展示所學知識及其過程和方法，學習就能真實發生。學生通過觀察獲得信息，通過猜想預測現象，通過實驗獲得數據，通過分析處理數據，通過分析得出結論，通過分享、交流拓展結論，通過科學實踐建構科學概念。

2. 注重項目，以真實情境問題解決為目標

《意見》提出，探索項目式、跨學科學習，提升學生解決問題能力。學校積極推進基于真實情境的跨學科主題學習，并不斷探索，以點帶面，全面提升，總結出基于國家課程教材的主題尋求的三個“點”——地域文化特色點、教材內容相通點和學生生活興趣點。以校本課程“江南博物”為例，在高學段有“竹色溪下綠”主題活動，以“突如其來的災害打亂了竹農們銷售竹產品的腳步，各類竹產品滯銷，你們作為小小志愿者，有什么辦法幫助他們呢？大家一起集思廣益，幫助他們攻克難關吧！”為任務，安排了“茂林修竹”“匠心獨具”“成竹在胸”“名垂竹帛”4個課時內容，以科學學科為基礎，融合了語文、美術、音樂、綜合實踐等內容，開展了認識竹子、欣賞國畫竹子、畫竹子、制作國畫扇子、閱讀竹子詩詞、宣傳推廣等活動，讓學生深入了解、分析竹子的優缺點，感悟竹子背后的文化價值，豐富文化記憶，提升核心素養。

3. 注重工程，以復雜問題靈活應對為目標

《意見》提出，加強中小學科學及相關學科（物理、化學、生物、地理、信息科技、通用技術等）課程標準及教材修訂完善工作，統籌規劃科學教育與工程教育。這充分體現了全面加強中小學科學教育的系統觀。學校積極推進，嘗試將工程教育滲透到各學科教學中，以培養學生的工程思維、創新能力。以教科版科學六年級下冊“小小工程師”單元為例，本單元以建造塔臺為核心任務目標，整合了數學、信息科技等學科，讓學生經歷以工程實踐為主要學習方式的“工程”建造過程，在明確任務、評估、改進等六個階段中，觀察、分析住房結構，理解工程的復雜性和系統性，從而 建構課程標準的核心概念。

二、科學教育賦能學校內涵發展

科學教育是學校教育的重要組成部分，學校內涵發展需要科學教育賦能，從而能更好地促進科學教育的發展，促進學生核心素養的培育。

（一）共生：科學教育各要素創造性組合

1.基礎課程扎實推進

學校教育的主陣地在課堂，科學教育的主陣地同樣也在課堂。學校在“共生”理念下構建“多元、互動、生長”科學教育課堂，圍繞大概念、創設情境、發現問題、激活思維、有效探究和實踐，促進學生科學核心素養的發展。每學期，學校針對各學段的要求做好拓展實驗，以拓寬學生的科學視野；推進每節科學課的課前科學小故事活動，讓學生走近科學家、了解科學家，朝著像科學家一樣思考而努力。

2.拓展課程創新推進

（1）跨學科主題學習

科學教育基礎課程指向的是國家課程，如科學、信息科技、綜合實踐活動等課程；拓展課程指向的是地方課程或校本課程，是作為國家課程的拓展和補充，面向有個性、有需要的學生，是學校課程體系中的重要組成部分?？鐚W科主題學習以科學學科為基礎，緊緊圍繞學校特色文化、學生年齡特點等，融合語文、歷史、地理、美術、音樂等學科。

以學?！敖巷L物”課程建設（圖2）為例，教師立足江南的地域特點，從“山川景物、人事雜記、風俗物產”三個方面著手，從古代到現代，從城市到農村，認識江南、研究江南、創造江南，從而促進學生科學素養的提升。

以“江南風物”課程中“江南千古奇石‘太湖石’主題”為例，四年級學生在已經認識了巖石的基礎上，可以深入了解“太湖石”，通過“尋石、觀石”“探石、賞石”“言石、悟石”三個課時的學習探究，了解“歷史中的太湖石”“園林中的太湖石”“國畫中的太湖石”，同時通過“楊志失陷花石綱”“宋徽宗與太湖石”等故事，感受太湖石對古代文人的重要價值，了解其文化地位和文化內涵。學生探究這些極具江南文化特色的課程內容，進一步觸摸江南風物、浸潤江南文化、體驗江南風俗，也在潛移默化中對江南自然及人文形成較為全面的感知，植根文化記憶，孕育家國情懷。

（2）主題式、項目式學習

學校立足校情、學情，以主題式、項目式等形式開展拓展性課程。學校一年一度的科技節，分年級開展，形式多樣，有個人展示，也有團體競技；結合傳統節日，滲透科技類活動，如端午節開展龍舟制作、龍舟競速等項目；開設科普類社團項目，根據學生的興趣愛好和能力水平，量身定制個性化社團服務，引導學生積極探索，嘗試用科技手段解決生活中的問題。學校有趣味科學、魔法科學、玩轉科學、七巧板等興趣社團，各年級開發校本實驗活動，如一年級有“晴雨花”“葉脈書簽”等，二年級有“自制指南針”“萬花筒”，三年級有“望遠鏡”“簡易電動機”等。學生通過一個個項目，經歷發現問題、分析問題、解決問題的探究過程，通過觀察、實驗、記錄、制作等方法達成目標，在真實的情境中解決問題，從而獲得知識、提升能力、提高科學素養。

3.創新課程進階推進

學校進階推進整合科學、信息科技、綜合實踐活動等學科的創新課程、競賽課程，如機器人、圖形化編程、C++編程、金鑰匙、電子百講、航模等比賽（表1）。學校開發創新課程內容，整合優質資源，形成梯隊培養，堅持以賽代練、以練促學，促進拔尖科技人才的培養。

4.科學課程資源走近學生

（1）充分發掘校內資源

學校積極推進科學課程基地的建設，圍繞“江南風物”課程內容，充分發掘、整合學習資源，擴大學習場域，滿足學生探究的需求。如：

標本園：陳列的標本模型包括動物標本、學校未種植的植物模型。把實驗室中的大量標本陳列于更開放的教學場景中，可以讓學生沉浸其中，激發他們的研究興趣。

礦物園：陳列小學科學教材上所學的巖漿巖、沉積巖、變質巖三類巖石和具體的巖石樣本。學生通過實地深入觀察研究，豐富感性認識，了解巖石不同的特征。特別陳列了當地比較有特色的巖石，如太湖石、靈璧石，此外，還有泰山石、雨花石等。

（2）館校協同：與社會資源深度融合

學?？茖W教育的觸角主動伸向科技館、博物館等場館基地。館校協同是立德樹人的重要路徑支撐，是構建素質教育的新范式，是落實“雙減”、發展學生科學素養的新引擎。

學校每年組織學生參觀博物館、科技館、濕地公園等場所，鼓勵學生參加各類科技社團、科技競賽、科普夏（冬）令營等科學實踐和科技研學活動；借助社區資源積極開展“傳承非遺活動”“農耕勞動體驗活動”，不斷拓展學習的時間和空間。

學校通過“請進來”“走出去”的雙向互動開展科學實踐活動?！罢堖M來”就是積極開展“科學家（精神）進校園”、流動科技館、科普大篷車等活動，讓學生學習科技知識，開闊科技視野?！白叱鋈ァ眲t是以“科技館里的科學課”為核心，開展場景式、體驗式科學實踐活動，持續推進與區內各場館的合作，開發、優化課程體系，以館校協同育人為抓手，逐步建立校外科普導師制，盤活社會資源，開設館校科學課程，開展跨學科主題學習，積極構建具有學校特色的科學教育實踐路徑，培養了一批批具備科學家潛質、愿意獻身科學研究的學生。

（3）家校協同：重點做好“將實驗器材帶回家”項目

學校努力推進開放式實驗室及共享實驗器材項目的建設，把實驗室開到學生的身邊。學生可以將實驗材料借回家開展相關研究活動，通過做實驗得到數據，通過數據解釋自己的觀點。學校開發具有學校特色的小學生趣味實驗目錄（必做與選做），完成配套實驗器材開發，研發配套探究實驗導學單，助推學生在探究中完成實驗，激發科學興趣，提升科學素養。學校通過設置一些方便家庭開展的小實驗，既培養了學生以科學視野觀察日常生活的科學素養，又借助家長與孩子之間的互動增進了親子關系。

（二）共長：全學科打開“科學教育之門”

為更好地推進科學教育，學校需要發掘各學科中的科學教育資源，梳理、整合、歸納出滲透科學教育的內容體系，從而形成科學教育的學科合力。當然，這也向科學教育課程的架構提出了更高的要求，要多維度、多關聯、多結構，才能更好地聯結、整合其他學科，打開全學科的科學教育之門。

1.科學教育與傳統文化相結合

學校從“傳統文化”出發，立足傳統節日、節氣文化內容開設由學校教師帶領研究的“主題綜合實踐活動”，家校聯合參與的“特色寒假作業”“趣味研學活動”。

學校和社區聯動開展“傳承非遺活動”“農耕勞動體驗活動”。如“我們的節日”主題活動根據時節安排“春節”“元宵”“清明”“端午”“中秋”“重陽”六大活動，根據每個節日的特點創新特色活動內容。如端午節，學校立足學生生活，開展學生喜歡的“粽葉飄香到端午”主題活動、“別樣龍舟賽”活動等。

2.科學教育與勞動教育相結合

校內：學校在校內開設了“一米”種植園，并將其作為學校植物種植課程的主要實踐基地。在“一米”種植園中，學生通過了解蔬菜播種、觀察生長、參與采摘、制作美食等活動，親身體驗和深度實踐，把書本上的知識轉化應用到實踐中，既收獲了知識，又體會到了勞動的樂趣。

校外：在新柳溪社區的支持下，學校在社區掛牌成立了“共生園”勞動實踐基地，從而提高了學生學習的興趣和動手實踐能力，同時也形成了天和小學獨特的種植文化。

（三）共美：促進學校內涵提升

通過共生、共長，達到共美，賦能學生的成長和學校的發展。因此，學校科學教育的推進需要站在整體視角，觀照學校教育教學的各要素、各領域的發展，通過整體規劃、頂層設計，厘清優化科學教育的實踐脈絡，提升師生的科學素養，促進學校的內涵提升。

【參考文獻】

楊健.從全局思考到協同行動：共創學?？茖W教育新格局[J]. 中小學管理， 2023（6）.

注：本文系江蘇省蘇州市教育科學“十四五”規劃課題“共生教育：文化引領育人方式轉型的實踐研究”（編號：2023/LX/02/148/05）的階段性研究成果。