“科学素养课程”的设计与建设

文 | 迁安市教育局 杨晓刚 宋京春

“科学素养课程”的设计与建设

文 | 迁安市教育局 杨晓刚 宋京春

培养兼具人文底蕴与科学素养的现代公民是我校的育人目标。近期，我校规划建立了约400平方米科技创新空间——“创客谷”，以用于“科学素养课程”教学的开展。

而如何规划、设计，才能既满足3—6年的开放普及型课程，又满足有特殊需求儿童的拓展型课程，既参照设备厂家提供的思路，又能凸显学校教学理念，这些都需要在前期借助理论进行可行性的分析。

一、资料搜集与学习

首先，我们搜集了相关资料和书籍进行研读。

课程类。钟启泉的《课程论》、杨明全的《课程概论》、波斯纳的《课程分析》、胡惠闵的《课程编制指南》、泰勒的《课程原理》、施良方的《课程论》中关于分科课程与整合课程、活动课程与科学课程的内容，威金顿的“狐火课题”等。

教育哲学类。杜威在《民主主义与教育》《杜威学校》关于“做中学”及作业的论述内容。杜威认为，要营造儿童的学习环境，就把社会上的一切对儿童有益的东西引入学校创设情境，让儿童在熟悉的学习中去操作、体会，在真实的情境中学习语言、数学、艺术。

创客与STEAM类。《中国创客教育蓝皮书》《创客：新工业革命》等。我们从中了解创客教育、STEAM的设置目的、课程实施与评价，并从多种期刊文献中搜集学习国外创客、项目学习的案例和经验。

二、理论可行性分析

从课程论的角度，我校的“创客谷”秉承的“STEAM”新教育理念本质是什么，能否有效落实“科学素养”的目标，学校在设置包含科技内容的课程体系、开设“基于项目学习的STEAM”课程时如何才能达成教育目标等等，这些都要在相关理论的支撑下进行可行性分析。

（一）协调考虑分科与综合，课程组织混合取向。

课程内容的三种取向为学科知识、社会生活经验、学习者经验，三者各有不同的优缺点，其学科内容的选择均包含自然、社会、人的基础知识、人认知活动方式的能力等领域。

学校在课程设计与实施的时候，主要考虑学科课程内容和活动课程内容两方面，学科内容为学科的基本事实、概念、原理和方法；活动课程主要是获得直接经验。课程内容的选择范围主要是“知识与学习经验”，因此，课程设计在选择知识内容的同时，一定要结合学生的学习背景、学习经验，为学生提供情境，创设学习者主动学习的机会。

根据儿童的现实社会生活需要和儿童的社会性发展需要，杜威把这种经验具体化为儿童的本能、兴趣和动机。他在《杜威学校》里总结出“儿童的天性和本能决定了儿童的动机和兴趣”。儿童的动机和兴趣具体体现为四类活动课程：手工制作兴趣、语言社交兴趣、艺术兴趣，研究与探索兴趣。在这四个领域选择活动课程内容，能够为儿童提供研究与探索的途径，从而界定出学校在课程内容选择时的原则和取向。

课程类型主要分为三类：一是分科课程与综合课程；二是学科中心与学生经验中心；三是工具类、知识类、技艺类课程。工具类指向语文、英语、数学学科，是学习其他学科的基础；知识类指社会学科和自认学科；技艺类指体育保健、艺术修养、社会生活、生存技能等。其中工具类和知识类为必修的核心课程，技艺类一般被认为是依据学生兴趣而提供的选修课程。

分科课程因为框架隔离式的分门别类设置，导致学生在学校教育中可能只是获得孤立的学习经验，而生活中的问题不会打包进入学科，这就阻碍学生整体经验的获得，不利于学生综合运用所学知识解决现实生活中的问题。

但是，综合课程“做中学”的课程设计模式即为综合学习典型课例，课程通过作业作为联结教材、社会、儿童的契合点，作业既以儿童为中心，又以社会为中心，促进儿童在实践中学习系统学科知识。然而，过分强调儿童、社会为中心，强调综合学科的学习，又不利于儿童系统的学习学科知识体系。杜威在晚年时，回顾芝加哥杜威学校的实验时承认：“要解决这个问题是非常困难的，我们并没有解决好，而且永远不可能彻底解决”。

我们在进一步研究中发现，分科课程有利于基础知识与技能的熟练掌握和运用，综合课程则能够为基础知识技能和高层次的学习提供机会。实际设计中，低年级对综合学习感兴趣，而随着知识内容逻辑体系严密性的增强，高年级综合学习的难度加大。但随着高年级学生能力经验的提高，他们综合运用所学知识解决复杂问题的发展空间却不断加大。因此，在实践中，应该为学生提供适合他力所能及的学习机会，达到国家课程标准的能力标准，并让每个儿童的潜能优势得到发展，应该做到课程板块均衡设置，基础知识板块与培养高层次思维、个性发展相配合。

协调考虑分科与综合，站在“综合学习视野下的分科学习”角度设置混合取向的课程组织，协调设置综合与分科、知识与经验、学科与活动、必修与选修，更有利于学生全面而个性的发展。

（二）促进儿童学习发生的唯一方法就是实践。

从杜威在“学校与社会”“我的教育信条”中的论述可以看出，他所倡导的“教育即生活”“做中学”的精要所在是：促进儿童学习发生的唯一方法就是实践。

学校应该成为一个小型社会，一个雏形的社会，通过引入不同形式的“作业”来使学校与生活相联系，让学生通过学习完成社会化。这样，一切学科就自然联系起来了，学生按照社会所需要的能力进行生长、发育，不是单一通过某一学科实现某种能力，而是根据儿童需要的能力，多学科统一，发展其所需能力的各个方面。把生活引向校园，创造儿童乐于学习的情境，引发儿童学习的热情，从而唤醒儿童潜在的“幼芽”，主动去学习。

（三）经验教育的意义

乔治·波斯纳的《课程分析》中提到，曾经用了8年时间对1500名学生进行了跟踪调研，结果显示，强调经验教育的学生，在全面发展（如思考、社会适应、生活主动性等方面）方面比接受传统教育的学生表现优越得多。

自然主义教育思想家卢梭、生活教育思想家陶行知，以及后现代主义教育思想家多尔等人都强调“经验”的生长价值和教育意义。

（四）《义务教育课程设置实验方案》

加强课程的综合性。各门课程都应重视学科知识、社会生活和学生经验的整合，改变课程过于强调学科本位的现象。使学生通过亲身实践，体验理解知识的产生、形成、发展过程，培养发展收集与处理信息的能力、综合运用知识解决问题的能力以及交流与合作的能力，增强社会责任感，并逐步形成创新精神与实践能力。

加强课程的选择性。设置可供选择的分科或综合课程，提供各门课程课时的弹性比例和地方、学校自主开发或选用课程的空间，增强课程对地方、学校、学生的适应性。

加强课程的生活化。改变单一的书本知识，给学生呈现生活中的经验，培养学生日常生活所必需的基本能力和生活态度。

（五）以项目组织的模式进行

杜威说，课程只应当围绕着那些能给个体带来持续成长的情景展开，学生在参与有目的的活动时（活动一般以课题或项目出现）获得经验。课程的项目组织模式采取跨学科的形式，要求学生从几个学科中获得信息和技能，把生活中的问题、话题作为整体来研究，学生通过活动进行学习，鼓励兴趣和能力不同的学生来一起工作，确定共同研究的问题，学生就形成了一个小型的民主社区。

最著名的项目中心课程范例就是1966年威金顿的“狐火课题”，强调学生通过应用自我指导的、与社会相关的新技能来学习访谈、写作、摄影、编辑等，通过发行杂志、音乐唱片、举办博物馆展览等来展示自己的项目成果。

（六）实施步骤对完整思维过程的呈现

STEAM的核心在于落脚于一个具体的课程目标和实施步骤，更清晰地指向于科学素养、工程思维、动手实践等。借助项目，融合科学、技术、工程、艺术、数学等领域，让儿童知晓学科知识怎样综合运用来解决生活中的问题，进而明白可以通过技术、工程来改变世界，改善人类生存环境。

项目学习一个很重要的目标是帮助儿童形成工程思维，其实施步骤很清晰地展现了一个完整的思维过程：发现问题—头脑风暴—创作—分享交流—调适完善。儿童经过初级、中级、高级的具体项目学习，逐渐形成工程思维意识、模式，提高解决问题能力，进而增强了小学生欠缺的动手实践能力。

三、“创客谷”的设计与建设

我们正在筹建的“创客谷”，与综合实践活动相结合，进行大综合、小综合活动，引进国外项目学习和STEAM教育模式，为实现基于项目的STEAM学习提供基础路径，同时为进行综合学习、项目学习提供基础，更为达成“科学素养”的课程目标，提供了可实施的课程内容。

结合课程论中关于学科课程、整合课程、活动课程与项目学习的论述提出，学校以“基于综合学习的分科设计”为课程内容与组织原则，进行混合式课程设置。在分科课程正常开设的基础上，设计项目课程，在项目课程中结合学科课程的概念，通过问题、任务引领学生去综合运用学科知识。

培养目标。培养学生的高阶思维、理性思维，掌握劳动技能，学习简单通用工具等技能，改进和创新劳动方式；了解、理解工程应用数学、科学和技术的知识与原理系统解决生活中问题的设计过程与思维方式。进行工具使用、创新方法、思维品质的培养。实现创意思维（创意）、思维可视化（创图）、实作造物（创物）、成果呈现（分享）的教学过程。

实施途径。一是进行steam教育。培养学生工程思维，掌握应用工程设计概念系统解决复杂问题的过程与方法，能将创意与方案变成有形的物品；二是进行基于项目的学习。形成基于语文、数学、英语、艺术的综合实践活动，做中学习各科概念和技能，做中学习各科概念和技能；三是进行创客教育。根据“体验性课程、技能性课程、项目课程”等课程类型，设计：机器人编程（scratch或搭建其他类似于scratch软件的产品）、简单机械（机械技能和手工技能）、生物组织培养、科技原理体验（探究科学原理与科学奥秘）、电子技术（航拍）、3D打印机、虚拟环境等区域课程和制作课程。与先进地区交流，完善科技教育课程计划，并逐步过渡到教师的实施课程。