習近平總書記在主持中共中央政治局第三次集體學習時強調(diào)“要在教育‘雙減’中做好科學教育加法”,隨后教育部等十八部門于2023年5月聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強新時代中小學科學教育工作的意見》(以下簡稱《意見》)。浙江省自2016年啟動STEM教育,繼續(xù)深化科學課程改革,加強技術(shù)與工程實踐,探索發(fā)展科技創(chuàng)新教育,推動以項目化學習為重點的學習變革。這正是“做好科學教育加法”的積極實踐。
2023年,我們對浙江省676所中小學、157528名師生進行調(diào)研。調(diào)研發(fā)現(xiàn)一些可喜的進步,如中小學對開展科學教育基本持積極態(tài)度;學校科技課程種類齊全,實踐活動豐富;浙江省“項目化學習百校工程”普及了STEM教育理念,推動了項目化學習實踐,但這次調(diào)研也發(fā)現(xiàn)一些問題。如何在落實“雙減”背景下,做好科學教育加法?筆者結(jié)合調(diào)研提出四方面建議。
1 加實踐:
親歷實踐的“做中學”
《意見》提出“重在實踐,激發(fā)興趣”,要“推進基于探究實踐的科學教育,激發(fā)中小學生好奇心、想象力和探求欲,培養(yǎng)學生科學興趣,引導學生廣泛參與探究實踐”。本次調(diào)查的兩個結(jié)論是上述意見的重要佐證,一是學生對科學課程的興趣與教師的教學方法存在顯著關(guān)聯(lián),與教師講授相比,分組探究討論更有助于提高學生的科學學習興趣;二是學生參與實驗次數(shù)對學生動手實踐解決問題的意識影響顯著。
但在調(diào)查中我們也發(fā)現(xiàn):隨著學段上升,學生對科技類課程的興趣在下降,感興趣的比例(含興趣很高、較高)從小學的94.7%下降為初中的84.5%;科學課堂上教師講授比重較大,初中比小學明顯,而高中更加突出;學生參與科學實驗的次數(shù)和機會不多,實驗開出率隨年級增加逐漸下降;各類科學教育功能教室的使用率不高。
我們建議,構(gòu)建以創(chuàng)新能力為目標的大實踐體系,要統(tǒng)籌國家課程的落實與學校特色發(fā)展,確保國家課程的核心知識體系得到有效傳授。校本課程作為補充,應(yīng)該致力于以跨學科的方式培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)??茖W實踐活動是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的實際平臺,除了國家課程、校本課程中的實踐活動,還包括科技節(jié)、講座、社團、校外興趣班、比賽等形式。這些活動不僅要讓學生在實踐中感受科學的魅力,更要激發(fā)他們的興趣,從而更深入地探索相關(guān)領(lǐng)域。此外,要將科學教育活動與校外教育資源、產(chǎn)業(yè)實踐相聯(lián)系,讓學生更好地了解科技的實際應(yīng)用,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新實踐能力。
2 加項目:
以問題解決驅(qū)動學習
《意見》提出“深化學校教學改革,提升科學教育質(zhì)量……實施啟發(fā)式、探究式教學……探索項目式、跨學科學習,提升學生解決問題能力”。調(diào)查顯示,浙江省近年來以STEM教育與項目化學習基地學校建設(shè)為抓手,推進STEM教育與項目化學習效果顯著。從學生的反映看,35.8%的小學生、24.7%的初中生、13.3%的高中生表示“老師專門組織開展過科技類項目化學習”,基地學校比例更高,小學、初中、高中分別為49.3%、39.3%、19.5%。但調(diào)查也發(fā)現(xiàn),全省還有一定比例教師沒有指導過科技類項目化學習,已有深入實踐的比例也不高。這說明項目化學習實施的面還不廣,還需要進一步加強。要積極探索項目化學習與綜合性學習(跨學科學習),教師應(yīng)從講授為主轉(zhuǎn)向組織實施、提供指導為主,讓學生在完成任務(wù)的過程中獲得深刻的學習體驗。調(diào)查結(jié)果顯示,小學承擔科學教育的教師中,非理科專業(yè)背景的比例很高(62%),遠高于初中(15%)與高中(7%);教師對科技類項目化學習的指導比例有限,而且指導中普遍有困難,教師對指導學生開展項目化學習的能力和信心不足。因此,建議加強對科學教育教師的培訓,提升其學科實踐的教學與指導能力。
3 加工程:
在開放性解決問題中創(chuàng)新學
《意見》提出“統(tǒng)籌科學教育與工程教育”“加強中小學科學及相關(guān)學科(物理、化學、生物、地理、信息科技/信息技術(shù)、通用技術(shù)等)課程標準及教材修訂完善工作”,這充分體現(xiàn)了全面加強中小學科學教育的系統(tǒng)觀。推進技術(shù)與工程實踐是“大科學教育”的重要組成部分。技術(shù)與工程實踐強調(diào)創(chuàng)新、創(chuàng)造,有助于培養(yǎng)學生應(yīng)用知識與解決問題的能力,這是加強科學教育、建立拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)長效機制、從小播撒創(chuàng)新種子的重要措施。
浙江省重視中小學工程啟蒙教育,將技術(shù)課程納入高考,加強普通高中通用技術(shù)、信息技術(shù)學科建設(shè);2017年起省域推進STEM教育,在中小學跨學科學習實踐中加強技術(shù)與工程教育;系統(tǒng)研究國際中小學工程教育的經(jīng)驗,創(chuàng)新探索設(shè)計教育;堅持將工程啟蒙教育融入科學、通用技術(shù)、勞動等國家課程的實施中,培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
我們建議,一是統(tǒng)籌規(guī)劃包括技術(shù)與工程實踐在內(nèi)的科學教育課程和活動,積極推進STEM教育??萍碱愴椖炕瘜W習、科技跨學科學習都是STEM教育的重要實踐方式。二是落實勞動教育,發(fā)展工程啟蒙教育。我們不僅要重視生產(chǎn)勞動,加大實踐中的設(shè)計和制作成分,還要注重培養(yǎng)學生的勞動思維。這包括從系統(tǒng)分析到制訂勞動計劃再到實施的一系列過程,使學生全面掌握勞動的方法和意義。三是豐富體現(xiàn)技術(shù)與工程實踐的內(nèi)容和方式。調(diào)查發(fā)現(xiàn),數(shù)學建模、科學探究、創(chuàng)新設(shè)計、算法設(shè)計與實現(xiàn)等內(nèi)容和方式并沒有在現(xiàn)有的科學教育活動中得到很好體現(xiàn),然而,技術(shù)與工程實踐的價值之一在于其綜合性,它能夠整合多領(lǐng)域的內(nèi)容和多種學習方式。為了更好地體現(xiàn)技術(shù)與工程實踐,我們需要在教育活動中加強對數(shù)學建模、科學探究、創(chuàng)新設(shè)計和算法實現(xiàn)等方面的涵蓋。這些內(nèi)容不僅能夠幫助學生將理論知識應(yīng)用于實際問題的解決,還能夠培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和問題解決能力。
4 加社會視野:
促進學生形成科技從業(yè)意愿
在參與調(diào)查的學生中,63.5%的小學生有未來從事科技相關(guān)工作的意愿。隨著年級的升高,學生的科技從業(yè)意愿在降低,初中七年級有48.7%,八年級只有42.2%;高一為53%,高二只有49%。只有讓學生體會科技學習的意義,才能促進他們將知識與動力轉(zhuǎn)化為追求與意愿。
科學教育要構(gòu)建社會大課堂,營造濃厚的科學教育氛圍,讓學生深刻體會科技在實際工作中的作用;要創(chuàng)造機會讓學生與科技專業(yè)人士、工程師、創(chuàng)業(yè)者等進行互動,深入了解科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。這將為學生做好職業(yè)規(guī)劃提供指引。
《意見》提出,用好社會大課堂應(yīng)“全面動員相關(guān)單位,服務(wù)科學實踐教育”。從調(diào)查結(jié)果看,學校對科學教育社會資源的需求比較大,特別是高中學校表現(xiàn)出與義務(wù)教育學校不同的需求。中小學校、政府、科研機構(gòu)、高校、社會機構(gòu)和企業(yè)等各類主體可以通過建立合作伙伴關(guān)系、共同設(shè)計課程、舉辦科技活動和競賽等方式投入科學教育。
科技館、博物館、青少年宮、天文館等都是優(yōu)質(zhì)的科普教育場所,可以為學生提供實地探索和互動體驗的機會。我們需要充分整合社會資源,豐富學生的科技學習體驗。高校、科研院所的實驗室、科技園區(qū)以及高科技企業(yè)等可以為學生提供參與實際科技項目的機會,幫助他們將所學知識應(yīng)用于實踐中。為了更好地實現(xiàn)合作與整合,可以建立聯(lián)合工作組或委員會,由各主體共同參與決策和規(guī)劃,制定明確的合作協(xié)議和計劃,確保資源的合理分配和利用,建立信息共享平臺,從而更加高效地推進中小學科學教育的發(fā)展。
(作者張豐系教育部基礎(chǔ)教育教學指導委員會科學專委會副主任委員、浙江省教育廳教研室副主任;管光海系教育部基礎(chǔ)教育教學指導委員會技術(shù)專委會副主任委員、浙江省教育廳教研室綜合部副主任)
《中國教育報》2024年02月23日第3版
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