中小学科学教育中“科学”本真的旁落与回归

中小学科学教育是建设教育强国、科技强国的重要支撑,更是实现拔尖创新人才自主培养的基础工程。受制于“唯科学”的科学传统,当下中小学科学教育存在知识职能缺位、学科职能错位、课堂职能越位的实践困囿,未能充分遵循“科学”的本真意涵。科学教育中“科学”之本真意涵在其“人文性”“生活性”“开放性”上得以体现。中小学科学教育回归“科学”本真,亟须引导学生自主探索科学本质,设计丰富的科学史学习活动,整合跨学科科学教育内容体系,构建开放的科学教育场域,从而实现“科学”的最大育人价值。

基于STEM理念的初中科学跨学科项目化教学活动——以“生活中路灯的设计与制作”为例

STEM教育是整合科学、技术、数学、工程等学科基于项目学习的解决实际问题的一门综合性课程.STEM教育打破了单一学科的局限,凸显多门学科的思维特点,有利于学生深度学习,促进学生综合思维能力的提高.根据科学课程标准,以“生活中路灯的设计与制作”为例,融合了基于STEM理念的跨学科主题活动内容;依据科学课程标准与学情,制定了跨学科主题学习的教学目标;依据教学目标,创生了跨学科主题学习的任务设计,并对跨学科主题学习实践活动进行了反思.

中小学科学课程做好科学教育加法的目标与原则

激发青少年的好奇心、想象力、探求欲,培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体,是做好科学教育加法的重要目标。在深入理解目标要求的基础上,做好科学教育加法应服务根本任务,锚定强国目标;强调过程方法,直指痛点短板;保证“双减”前提,集成资源增效。中小学科学课程建设要以育人为本,强知识基础,补短板不足,重融合贯通。

科学教师跨学科教学能力的现状与提升路径

科学教师跨学科教学能力是指科学教师在教学过程中,能够有效地整合不同学科的知识、方法和思维,设计并实施跨学科教学活动,支持学生跨学科学习的教学实践能力,是科学教师开展跨学科教学的基础能力。当前科学教师的跨学科教学能力普遍不高,科学教师教育实践过程中对跨学科教学能力关注不足,指向跨学科教学能力提升的教育资源匮乏。面对上述问题,需要针对教师跨学科教学能力提升,统筹考虑教师培养、专业认证、教师培训,充分利用社会资源建设丰富的跨学科教师教育资源,完善科学教师教育生态。

高中科学教学从“科学探究”到“科学实践”变革的研究

为扭转现行科学探究教学呈现的空泛化和表层化的现象,依托于课程和教学改革,从义务教育阶段科学到高中阶段科学(物理、化学、生物学)各学科的课程标准,均极力倡导科学实践。将科学探究转变到科学实践,不仅要提升学生的实践和论证能力,更要教会学生认识科学的本质。文章建立了跨学科主题“植物细胞中DNA的粗提取”及“理想气体的状态方程”,并解决现实生活中的相关问题。实践证明,跨学科核心概念、思想和方法的主题式教学是践行科学实践的有效路径。

高质量发展背景下科技教育人才的协同路径研究

随着科教兴国、人才强国、创新驱动发展战略的深入实施,科技、教育、人才在赋能高质量发展过程中发挥着举足轻重的作用。在梳理有关协同科技、教育、人才内涵、关系与模式等相关研究的基础上,从资源配置、价值创造、网络扩散维度入手解读了科技教育人才协同促进高质量发展的机理。基于现实情境和理论缺口,提出从制度优化到协同发展、从信息孤岛到平台赋能、从价值交换到价值共创、从产学研联盟到创新联合体的具体突破路径,以期解决当前协同科技、教育、人才联动发展问题,为更好实现高质量发展助力。

美国科学学科教师用书的编制与启示

为促进教师学习的日常性、内生性发展,美国学者开发出教育性教师用书。通过文献及文本分析梳理美国科学教师用书发现:在理念上以提升科学关键能力为基础促进学生发展,以提高教学设计能力为重点支持教师学习;在具体编制过程中依据舒尔曼教师专业发展知识提出了启发式设计框架;在教师使用中强调教师与教师用书参与式互动并设计在线资源;在衡量其质量时划分不同维度对教师用书的基本内容和教育支持展开形成性评估和总结性评估。借鉴美国科学教师用书编制的经验,我国科学教师用书的编制应紧扣课程标准,以教师学习促进学生发展,在内容上嵌入三类专业知识以提供教育支持,使用上完善在线课程资源,保障教师多渠道使用。

中小学科学教育的基本认识和行动要点

2023年,教育部等十八部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》,指出要“加强师资队伍建设,开展科学研究,提高学生科学素质,培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体”。中小学科学教育应立足科学问题及其解决,并以此为主线来开展科学探究学习,在科学探究学习中通过进行科学观察和运用科学推理来提升学生解决实际问题的能力,进而在解决问题的过程中培养学生的科学探究能力,提升其科学素养。

模型建构、解释及预测系列(1):孟德尔的遗传因子

前面曾经介绍过跨学科概念“系统与模型”。模型包括了实物模型(如地球仪)、理论模型(如生物进化论)、符号模型(如化学反应式)。科学家利用“系统与模型”的概念,可以把系统进行简化。由于简化后的模型易于进行分析,有助于发现系统内在的规律。所以科学家的工作经常涉及如何根据已知的现象建构模型(通常是理论模型),通过检验后将模型上升为科学原理,可以解释一些现象、指导后续研究,甚至可以预测新现象。

辨析科学内涵 理解科学教育——再学《义务教育科学课程标准(2022年版)》感悟

当前,我国正处于从根本上转变经济增长方式,有效提升国家竞争力的关键时期。加强中小学科学教育,推动社会主义现代化教育强国、科技强国、人才强国建设,已经成为社会共识。作为科学教育工作者,要深入理解科学的内涵以及科学教育发展的方向,以科学课程为统领,进一步整合科普教育、科技教育,激发学生的好奇心和求知欲,培养他们的科学精神和实践创新能力,为提升全民科学素质、建设创新型国家奠定基石。

做好科学教育加法视角下科学课程内容优化的数字化途径

在教育“双减”中做好科学教育加法,其目标是激发青少年好奇心、想象力、探求欲,培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体。提升科学课程质量是实现这一目标的关键,其落实需要以科学知识的优化和结构化为基础。数字化融合,可以便利地补充程序性知识、认识论知识,促进科学课程知识内容结构优化,促进知识的结构化,引导学生建立学科整体认识,强化跨学科概念的理解,建立对自然界的统一认识。数字化融合还有助于激发学生的学习兴趣,激发好奇心,并让学生的想象力、探求欲有实现路径。

科学教育应从区分科与技开始

不对科学与技术进行严格区分,或将成为科学教育的最大障碍。从科学与技术的本质出发,区分科学与技术、科学教育与技术教育,并进一步分析我国与美国在科学教育标准上的差异性,提出我国现阶段科学教育应该关注和改革的问题,指出“双减”中做好科学教育加法的关键性要素,并讨论科学教育中的技术干扰现象,最后提出现阶段科学教育的改进措施。

科学核心素养中科学思维的内涵分析--兼论模型建构、推理论证、创新思维的关系

《义务教育科学课程标准(2022年版)》在课程总目标中明确规定,科学课程旨在培养学生的科学核心素养。科学核心素养的核心是科学思维,其包括模型建构、推理论证和创新思维三个二级指标。科学模型以科学事实为依据,是人脑中建构的对客观事实及其关系或规律的反映,用来解释科学事实和推测科学变化结果。推理是从已有判断推出一个新的判断,论证则是根据一个或一些已知为真或为假的判断来确定另一个判断真实性或虚假性的思维过程。论证往往借助推理。创新思维是指重新组织已有的知识经验,提出新的方案或程序,并创造出新的成果的思维活动。从三者关系的角度来看,模型建构是推理论证的应用,没有推理论证就无法建构科学模型,也无法实现模型解释,而创新思维则蕴含在模型建构之中。

科技伦理教育的基本理念、目标要求与实施路径

当今世界科技发展突飞猛进,给人类生活带来便利的同时也引发了前所未有的科技伦理问题。开展科技伦理教育有助于发展学生的科技伦理素养,提高学生解决科技伦理冲突的能力。科技伦理教育以习近平总书记关于科技伦理的重要论述为理论基础,其基本理念体现在以人为本的科技伦理道德观、人与自然和谐共生的科技伦理生态观以及科技向善的科技伦理价值观三个方面。中学科学课程以及各科学学科课程标准对科技伦理道德观、科技伦理生态观、科技伦理价值观三个方面的目标要求各有侧重。为有效落实科技伦理教育,应开发多类型课程资源,拓宽科技伦理教育平台;引入科技史素材,渗透科技伦理教育意识;融入STSE理念,加强对科技伦理问题的价值判断;开展学科实践活动,强化科技伦理意识的实践体验。

新时代学校教育中体卫融合协同育人机制探析

教师运用文献资料、内容分析等方法探讨新时代学校教育中体卫融合协同育人机制,分析其理念创新、现实难题与构建路径。学校推进体卫融合协同育人是促进青少年健康成长的创新策略,主要体现在培育“健康的人”的新蕴涵、践行“主动预防”的新要求、建立“终身健康”的新观念、推进“健康促进”的新策略。目前,学校教育中体卫融合协同育人建设存在政策利益分化、目标导向未统一、主导作用未发挥、深化强度不足的问题。因此,学校可以构建多维度动力机制、多角度创新机制、多元素运行机制、多渠道保障机制,促进青少年的全面发展,培养社会主义建设者和接班人。

初中科学开展社会性科学议题教学的实践

社会性科学议题教学实施的首要问题是议题选择,基于议题四大特点对议题进行甄别,将其应用于初中科学教学,采用引出议题—拆解议题—科学论证—科学决策的议题教学模式进行课堂实践教学,提出了在实践中亟待解决的问题,促进议题教学的开展。

教育戏剧融入科学教育的价值与实践路径

义务教育阶段的科学教育在提升国家自主创新能力和建设创新型国家中具有战略位置。教育戏剧作为一种创造性教学方式,在科学教育中具有独特的育人价值。研究认为:在戏剧创设的真实情境里,学生参与肢体运动、情景对话等包含角色扮演的戏剧活动,在个体的具身体验与群体的多元对话中开展科学探究过程、增进科学知识、发展科学核心素养。将教育戏剧融入科学教育的实践路径主要包括运用肢体戏剧将科学知识具象化、借助专家外衣体验科学探究过程、通过教育剧场演绎科学故事以及在过程戏剧中探究社会性科学议题等。展望未来,教育戏剧和科学教育的融合可以形成丰富的教育资源,在科学创新、科学审美、科学史以及科学道德教育等方面具有广阔的探索空间。

跨学科主题学习的设计理路——加拿大安大略省科学与技术课程变革审思

在我国新一轮基础教育课程改革中,跨学科主题学习因其有利于突破学科边界解决复杂问题备受瞩目,成为未来数字人才培养的重要途径。如何“跨”?“跨”到什么程度?这成为当前一线课程与教学直面的新挑战。为了厘清跨学科主题学习设计的逻辑理路,适当借鉴发达国家跨学科课程与教学的有益经验,研究分析了加拿大教育强省安大略省于2022年发布的科学与技术课程标准文本。通过文本分析发现,安大略省高度重视STEM跨学科主线在课程架构中的统领作用,把跨学科大概念理解作为课程与教学的内在机理,并采用跨学科和融合学习两种形式开展教学。汲取其启示,跨学科主题学习首先要理解跨学科意蕴,聚焦核心素养育人目标,其次,探索出适合我国国情的跨学科主题学习设计理路,包括:立足本体学科提取学科大概念,形成“学科大概念群”;聚合学科学习与真实生活,形成“跨学科主题群”;设计“问题链—任务簇—证据集”,在问题解决中实现跨学科融合。

表现性评价量规在落实初中学科德育中的应用

采取课前观察与课内研讨相结合的方式,以表现性评价量规为学习支架,以观察蜗牛为活动载体,首先透过学生自主实施的观察活动及撰写的观察日志,摸清学生的先前知识、思维基础和现有探究能力,了解学生对评价量规的把握情况;接着,对学生的观察日志分类汇总,形成教学素材,通过结构化的课堂研讨,助力学生在发展科学理解的过程中,形成对评价量规的具象理解,进而落实科学实践活动的德育功能。

基础教育课程教材建设的基本经验和实践启示--基于教科版科学教材的探索

教材建设是国家事权,体现国家意志。基础教育课程教材关系到亿万中小学生的健康成长。在教材编写方面,出版单位应加大教材基础研究的力度,把握好教材的政治方向和内容导向,重视人才队伍建设,积极做好配套产品、培训服务和使用评估工作;为提升教材建设工作能力和水平,相关单位和个人必须树立底线意识、具备战略眼光、秉持系统思维、践行工匠精神、强化闭环管理。