文 | 本刊记者 周彩丽
彭香:科学课教学重在“立意”
文 | 本刊记者 周彩丽
今年9月,小学一年级增设了科学课,教育部最新修订的《义务教育小学科学课程标准》中将其作为基础性课程。
科学课重回一年级重要性何在?新课程标准有哪些变化?科学课要怎么教?科学教育教学中存在什么问题?听北京市教科院基础教育研究中心科学教研室主任、中国教育学会科学教育分会副理事长彭香为我们解答这些问题。
记者:今年9月开始,小学从一年级开始开设科学课。科学课重回一年级对提高孩子科学素养有何意义?
彭香:科学课重回一年级,我个人是非常赞同的。1983年起,北京市就从一年级开始开设自然课。当时有个老师教二年级自然课,他上过一堂公开课《点亮小灯泡》,让学生通过用一个小电珠、一节电池、几根导线让小电珠亮起来,那节课效果非常好,学生在实践活动中发现点亮小灯泡的2种连接方法,初步学会了对多种连接方式的正确判断。2001年,依据国务院批准的《面向21世纪教育振兴行动计划》,我国开始进行新一轮的课程改革,将“自然”课更名为“科学”课,起始年级从一年级变为三年级,《点亮小灯泡》的课改到四年级。再让那个老师去上这个课,他非常自信,想二年级都教好了还能教不好四年级?但实际情况是,孩子学得很费劲。
从儿童认知的发展、脑的发展以及各种能力的发展的研究来看,儿童对周围科学世界有着非常强烈的好奇心和探究欲望,这是他们的天性;孩子在幼儿阶段就有了简单的推理思维,有着自己独特的看世界和解释事物现象的视角,这些都是进行科学学习的重要动机;同时,孩子早期对自然事物或现象的感知往往是模糊的、单一的,更多带有情绪性,对于一些事物的认识并不科学,错误时间越长越难改变。因此,不是年龄越大越容易掌握知识、越会学习,反而,从低年级开始开展早期的科学教育,接触科学课程,引导学生参与、经历、体验科学实践活动,有利于纠正学生的错误认识。所以,从一年级开始上科学课完全可行且有意义,对一个人的科学素养的形成具有十分重要的作用。
记者:今年实行新课标,能否给我们解读一下新的课程标准?
彭香:与以往相比,新的课程标准整体框架没变,以科学素养为标准的目标没变。不同之处在于,一是定位不一样,由以前的启蒙性质到现在的“基础、实践、综合”性质。此前被定位为基础性课程的只有语文数学课,就是说现在科学课与它们同等重要。所谓基础,即为可持续发展奠基,着眼于学生未来的发展,就不仅要了解这门学科的学科知识,还要了解科学知识形成、发展的思想方法等相关问题。这就涉及学习方法的问题,要持续发展,又涉及对待这门学科的态度和价值取向;实践性,强调动手、经历、探究;综合性,包括内容的综合和研究方法的综合。
二是学段不一样,科学课程的开课年级变为1-6年级,按照低(1-2年级)、中(3-4年级)、高(5-6年级)三个阶段设置课程目标和课程内容,更有利于教材的编写和教师关注学生概念发展的过程进阶。
三是课程内容在物质科学、生命科学、地球与宇宙科学三个领域知识的基础上,增加技术与工程领域的相关内容。一直以来我们缺工程技术人员,缺解决问题、创新实践的人,而这些是科学素养的一部分。
记者:新课程标准对小学科学教师的专业素质提出了更高要求,北京市现有的师资情况是否能保证教学需要?
彭香:师资是实施小学科学新课程标准的关键点和难点。按照教育部要求,各地要结合实际合理配置小学科学教师,逐步建立专兼职结合的教研队伍。但科学教育其实一直存在专业师资匮乏的问题。
根据我们2014年的统计数据,北京市的科学老师中,49%的老师是兼职,专职老师只占一半。2001年前有3000多名专职老师,改为三年级开设科学课后,专职老师减少到2000多人,现在重新从一年级开始开课,课时数增加了,老师专职授课才能应对,专职老师应该会多起来。
更大的问题还在于科学老师的专业性。根据我们的调查,北京市科学老师中毕业于科学教育专业的是少数,有理工科知识背景的也只占百分之十几,根本不能很好应对新课标提出的挑战。现在新课标强调综合性,科学老师要掌握化学、物理、工程等各种知识;新课标强调为学生可持续发展奠基,不是照着教材教知识就行,科学老师自身要具备科学思维和科学素养。没有相关专业背景的老师,可能对什么是科学、什么是科学思维没有太深入的认知。只有有了对大概念的理解,才能把知识教活,没有这种理解的人会把知识教死。
我们一直呼吁,招聘科学老师要有一定的准入条件,得有门槛,呼吁科学教育专业的老师、有理工科背景的老师来教小学科学。在北京,我们的做法是直接与专业学校对接。比如每年毕业季,我们把首都师范大学科学教育专业找工作的学生与有需求的学校对接。虽然一些高等师范院校开设科学教育专业,但与中小学科学教师的需求相比,数量还是太少。除了呼吁加大人才培养,我们主动挖掘,碰到适合担任科学老师的其他科任老师就把他挖过来,也让大学老师、科技馆人员等科学教育者参与到教学研讨中来。
记者:科学课程专业师资匮乏是否与科学课以前长期作为“副科”有关?新的定位能有所改变吗?
彭香:应该是有一定关系的。以前我们被称作“剩闲”教科学,因为不被重视,都是剩下的、闲置的老师去教科学课。我曾经遇到这样一件事,下去听课,发现是退休的语文老师来教科学,讲课中出现了很多科学性问题。现在这种情况少了,但也不能说绝对没有。我去学校调研,校长讲要重视各学科,讲到最后说“得语文者得天下”,我就遗憾,观念还是没转变,顶多只能说“得语文者得高考”。但对科目的重视程度也正是奔着“得高考”去的,所以我们的评价体系必须改。
新课标中强调了科学课在小学阶段的重要地位。按国家课程设置方案规定,科学课要占据总课时数的7%到9%,福建全省小学都达到了3课时,有些省也有部分学校达到3课时,很遗憾北京暂时还没有达到较高标准。所以,希望可以更重视,开足课程,配齐师资,改变观念。
记者:科学课怎么教才科学?如何将新课标理念和导向落实到教学中?能否介绍一些北京学校的教育教学经验。
彭香:科学课不仅是教知识,重要的是挖掘科学知识、科学概念与兴趣之间的内在联系,以知识为载体渗透科学方法、科学思维、科学精神的培养。
作文写得好,立意很重要。上课也同理,你的站位得高。对于科学课来说,不能仅仅是知识的灌输,你的最终落脚点应是培养学生的科学方法、科学思维、科学精神。
我经常去各学校听课,有很多老师教学“立意”很好。有老师给学生讲种子传播,不是仅告诉学生种子有靠风传播、靠水传播、靠动物传播等方式,他让学生观察、对比同一种传播方式的植物有哪些共同点,为什么不同特点的植物会有不同传播方式,让学生学会用科学的方法去得出结论。
北师大实验小学吴莉荣老师讲《人类认识地球及其运动的历史》一课,一般教学目标就是了解这段历史,了解“地心说”和“日心说”,吴老师追问这两个理论和证据之间的联系,用证据说话,这就是一个科学研究的方法和态度;但是到这里还没有结束,吴老师又问:“从每一阶段的不同认识,你们发现了什么?”学生说“老师,我刚开始觉得古人好傻,说天圆地方,但是我发现这是一个逐步认识的过程,是在前人的基础上一点点进步。”我听到这里很激动,这不就是科学本质吗?科学就是没有绝对真理、逐步探索的!
教育的真谛就是当你忘记一切所学的东西之后所剩下的东西,学生可能会忘记这些知识,忘记这些理论,但科学方法、科学思维、科学精神是他不会忘的东西。
科学素养的培养不仅仅在课堂,要多利用社会资源。像北京市的学校经常与各科技馆、博物馆合作,根据我们的学习单,提供他们的资源,甚至那里的老师跟着一起上课。他们的资源更丰富,技术更炫酷,呈现方式更多样,让学生有探究欲。
记者:偏远地区、农村地区不具备这个资源,怎么办?
彭香:这些地区在资源上确实弱一些,但利用社会资源进行教学是一个方向。现在也有很多组织在做这样的事,中国科协青少部带动三四线的小科技馆发展起来,对小县城的老师进行培训,给他们项目;中国气象学会经常普及气象科学知识,进行气象科技培训,已有三百多所学校参与。农村、偏远地区的学校要利用这些资源。
目前,从政府投入上说,北京市对科学教育的支持力度很大,支持学校组织学生走出去、请专家走进来;支持各种水平层次的科技场馆、科研基地、公园等场所为学生的学习创造条件……但区域差异还是挺大的。我曾被邀请参加内蒙古某个旗一所小学的科技校本教材的教学研讨活动。学校非常重视科学教育,想建一个能满足小学生好奇心的科技馆,让当地的孩子们开开眼界,但是,筹备几万元的建设、维护费用都困难。非常希望政府、社会多给这些学校一些直接的帮助。
记者:一方面我们现在加大了对科学课的重视,另一方面存在一些教材内容不科学或一些学科老师教法不科学的问题,如《乌鸦喝水》被指内容不科学,老师可能更在意学生的想象力或其他,而不是科学合理性。
彭香:现在我们的语文教材统一为部编教材,教材内容不合理的问题应该说不会有了,但,在教学中,教师对课程的理解,对教学方式的思考和选择,还是值得反思和探索的。比如人教版小学语文六年级上册中的课文篇目《鹿和狼的故事》,主旨讲生态平衡,但老师在讲课中讲“凶恶残忍的狼”“善良的小鹿”,将语文课讲成了童话课。
我们倡导跨学科教学。首先要明确,科学本身就是一门跨学科的学科,它融合的各学科之间是相互架构的关系,而不是并列。其他科目也经常有内容与科学关联,遇到这样的内容老师就该审视如何做好学科关联,你的落脚点在哪,能否做到1+1>2。
比如二年级的语文课《画风》,风看不见摸不着,三个小朋友用飘扬的旗帜、弯弯的小树、斜下的雨丝描绘出了风的样子。这其实是一个很好的科学课案例,但语文课的教学目标是学生学会生词,能流利朗读课文,语文老师讲课可能就不会涉及其中蕴含的科学道理。我问科学老师,这课要你来上会怎么上?先做实验,用吹风机吹动头发,头发怎么就动起来了?事物遇到风呈现怎样的状态?你推测风可能是什么?怎么会产生风?逐步推进。遇到这样的课文,科学老师和语文老师可共同备课。
数学课也可以和科学课整合。比如关于反比例的问题,是六年级数学课的一个难点问题,通过让学生参与杠杆平衡的操作实验,经历收集和处理实验数据的过程,难点变得不难了。
我们应该认识到,学科之间本来就具有“跨”的特征,只是以前没有意识到,把他当成单学科,只讲这一科的知识。有了这种“跨学科”的意识,对科学的理解就会更深刻,会去寻求更好的教学方案。