科学与技术领域课程的重构与实施——以上海市教育学会宝山实验学校科技课程为例

王金玲 成洁瑶

科学与技术领域课程的重构与实施
——以上海市教育学会宝山实验学校科技课程为例

王金玲 成洁瑶

编者按：上海二期课程改革进入深化阶段，如何在新的发展阶段找到新的突破点，为学校课程建设提供实践视角。有这样一所梦想学校:在这里，着力培养面向未来的问题化学习者；在这里，“让智慧养成、让智慧生长”；在这里，“学以聚之，问以辨之”。这个梦想学校，就是上海市教育学会宝山实验学校，宝山区教育局2016年开办的全日制公立九年一贯制学校。它是上海市教育学会的实验校，也是宝山区问题化学习研究的母体实验学校，承载着宝山区问题化学习研究探索十二年之后的学校变革重任。本刊分两期详细介绍这所学校的课程建设思路与课程方案，为课程改革提供鲜活的实践样例与视角。2016年第12期已刊登校长课程领导、课程设计逻辑与学校课程方案三篇文章，本期刊登学校课程重构的学习领域课程方案样例。

科学课程与技术课程的分离造成了课程资源的浪费及学生的认知障碍，尝试将科学课程与技术课程进行领域内的整合，在达成课程标准要求的基础上，更契合学生学习的规律和学习需求，强调和体现了学科间知识的纵横联系，兼顾了学科知识与学生解决复杂问题的能力。

科学与技术 课程重构 问题解决

《上海市普通中小学课程方案》（以下简称《方案》）中规定一到九年级自然科学课程包含小学一到五年级的自然课程、初中六到七年级的科学课程以及初中八到九年级的物理、化学及生命科学课程；技术课程包括小学阶段的劳动技术与信息科技、初中阶段的劳动技术与信息科技。从《方案》中可以看出，自然科学课程是由总到分的结构，即一到七年级都是综合学习，八年级开始分科学习。《方案》中的自然科学课程与技术课程是完全分开的两个领域，但《方案》也强调了课程的整合、学生实践能力与创新精神的培养以及学校课程的自主权。基于《方案》呈现的课程再开发可操作性及学校的育人价值观，上海市教育学会宝山实验学校尝试将现有的自然科学与技术课程进行重新架构，将技术、数学、交流表达作为工具完全融入到科学课程中，形成科学与技术课程，并从学生的问题或具体的任务出发，形成学习主题。本文将呈现如何全面梳理和统整一到九年级的科技领域内课程内容与要求，怎样做到既兼顾了学科知识又提升学生问题解决的能力。需要说明的是本文呈现的科技课程为综合学习课程，具体的分科学习课程未涉及。

一、科学与技术领域课程的重构

科学与技术领域课程的重构是在原有课程框架内的重构，首先要考虑学生基础学力的达成，即重构前领域内所有课程的课程标准中的内容与要求要达成；还要考虑怎样做到各个学科的整合，不仅是科学与技术这两个领域的整合，还包括科学课程内部的各学科以及其他相关工具的整合；最后不能不考虑的是学校整体的育人价值观。基于这三个方面的考虑，课程设计需要进行系统的思考，兼顾学科自身的因素（学科）、学生学习的特点（经验）及社会的需求（社会）形成课程的逻辑。

（一）重构的课程逻辑

纵观近代日本、美国、英国的综合课程，都有过是分科还是综合，是学科取向还是经验取向抑或是社会取向的非此即彼的价值观。而当代越来越多的专家认为综合课程不仅是知识内在的整合，更是观念和理念的整合。上海市教育学会宝山实验学校将学科、经验及社会三者作为制约课程编制的共同因素。如何兼顾这三者，处理好这三者的关系是问题的关键。从本质上来说这三个因素的协同处理可以转化为一对矛盾关系的处理，即强调学科知识与技能抑或是强调学生实际问题的解决能力，也就是探究（或实践）1能力，后者主要从学生经验及社会因素出发。学校课程设计者认为二者必须兼顾，既要强调学科知识与技能，又要强调学生的探究（或实践）能力，这二者之间相互影响，相互促进。如果没有学科的知识与技能，学生失去解决问题的前提准备，导致问题的解决流于日常的经验，无法上升到另一个高度，但如果没有学生的主动探究或实践，又无法产生真正的持续的学习动机和兴趣，也会使学科的知识与技能无法得到真正的应用，从而在价值上大打折扣；再者，强调学科知识并非只是单向的教师的灌输，也可以学生有目的的、积极的、探究性的参与为开始，通过调查研究、情报收集、问题分析与解决及交流与分享而达成。学校课程设计者会在学科知识与技能的学习中大量地运用这种方式，以进一步消解这对矛盾。因此，课程设计在充分考量各国科学与技术教育近年改革的经验与教训的基础上，既强调了学科知识又同时强调学生的问题解决能力，从科学与技术教育的整体性要求出发，体现基础性、整体性、综合性、选择性的结合，做到“体知合一”，建构结构合理、功能平衡，兼顾上海市中小学科技教育课程要求与学校培养目标的课程体系，具有时代特征、中国特色、上海特点、本校风格。

（二）课程的解构与重构

1. 课程的解构

课程的解构从解读相关学科的课程标准开始。科学与技术领域的相关课程包括小学自然、小学劳动技术、小学信息科技、初中科学、初中劳动技术、初中信息科技、初中物理、化学及生命科学，学校课程设计者仔细分析了这些课程的课程标准，尤其是其中的“内容与要求”部分，也就是本学科需要学习的内容及具体的水平要求。学校课程设计者还参考了其他国家自然科学与技术领域的课程标准，比如《美国国家科学教育标准》《美国国家技术教育标准》等，此外，详细解读了学校培养目标。通过全面系统的解读，对科技课程的所有内容与水平有了清楚的认识，但更为重要的是，这么多内容与要求如何重新归置，再重新分配到各个学年各个主题的学习中。

2. 课程的重构

学校课程设计者的重构从怎样把大量的学习内容与要求归置，也就是框架的重构开始。首先参考《上海市中小学自然科学学习领域课程指导纲要》（以下简称《纲要》），它将自然科学学习领域课程基本内容划分为三个方面：①生命科学、物质科学、地球、宇宙与空间科学；②科学、技术与社会；③科学的历史与本质。我们将此细分为5个领域范畴，再加上《纲要》上强调的科学探究变成6个领域范畴，考虑到我们整合了技术领域，又加上了技术与工程，最终形成了七大领域范畴。在这七大领域范畴中，生命科学，物质科学，地球、宇宙与空间科学学习内容不交叠，其余四个内容范畴大多与前三个内容范畴交织在一起。因此，为了更清楚地整理学习内容，基于前三个内容范畴形成16个领域主题2，兼顾学生的认知规律及学科内容自身的特点，确定内容基本逻辑为由人到物、由身边物到周围物再到宇宙物，先静后动，先宏观后微观，先具体再抽象，围绕真实问题的解决展开。根据内容的基本逻辑确立了领域主题的基本进程，即科技课程的内容框架，详见表1。在这一框架中，每个领域主题在一至九年级的三个学段中3至少学习一次，并由浅到深体现学段间的层次感，呈螺旋上升结构。

接下来就是要形成真正的学习主题，即内容的重构。基于16个领域主题及进程安排，充分考虑学生学习特点与需求，以某一领域内容为核心，从学生的问题及具体任务出发，尽可能整合其他领域主题学习内容，形成新的学习主题共54个，划分了每个主题对应的专题及问题。梳理了每一个学习主题对接的原课程的内容、统整的原因以及学习目标，以确认能否做到全面覆盖。需要说明的是，各个主题中还植入了分科学习的相关内容，为将来的分科学习打好基础，并体现了学习的选择性，也就是这部分内容可能是必修，也可能是拓展学习。基于学习主题的内容重构，以“建造我们的气象站”这一主题为例，详见表2。另外，“生活小能手”以生活技能与长周期项目为载体，突出技术与工程，创造真实的情境，让学生解决真实的复杂问题，以契合学校培养目标中的“未来适应性”，以六年级第一学期生活小能手设计为例，详见表3。

（三）学材的开发

重构的课程需要相应的学材匹配，因此学校又开发了科技学材。学材充分考虑学生的需求，针对学生的年龄特点，在原先教材的基础上，进行了改进。首先，提高学材的“颜值”。比如用不同颜色标记和显示重点词汇和语句，减轻学生的阅读压力；在正文侧边增加“阅读要点”与“我的问题与思考”栏，方便学生随时自检自查，记录自己的所思所想，提高学习的时效性；推出特色板块“科学漫漫看”，将抽象知识的罗列变为有趣的漫画展示，化枯燥为趣味。其次，提升学材的“内涵”，内容与视角多样，问题与思辨共进，让学生品味一场精神盛宴。比如学材具有“丰富性”和“问题化”的特点，为学生提供丰富的材料，让学生展开思维，在不断发现问题，解决问题，再发现新问题中探索前进；学材强化“科学史”和“前瞻性”，“科学时光机”板块能够让学生重温整个科学事件的前因后果，还原出一个个鲜活的、事业有起伏、情感有温度的科学家。而科学畅想”板块，结合时下热点，让学材阅读起来具有新鲜感；学材兼顾“综合性”和“成长性”，学材综合科学、技术、数学与工程，隐含STEM课程思想理念，让学生体会从生活走向科技，从科技走向社会；同时留出部分空间，让学生用自己的智慧和作品来参与学材的编写，让学材与学生共同成长。

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表2 上海市教育学会宝山实验学校基于学习主题的内容重构

表3 上海市教育学会宝山实验学校六年级上学期生活小能手设计

二、课程的实施及反思

（一）以学材和学单为载体

课程实施时，仅有学材还远远不够，还需要大量的学单来辅助教与学。这些学单包括预学单、练习单、小组或个人的活动单、测试单、活动评价单等等。根据每个主题具体的学习需求，灵活性地使用学单，帮助教师发现学生的问题，帮助学生提出问题和解决问题。另外，由于课程在进行内容重构时，为了清晰地落实课程标准中的各项内容与要求，限于自身的学科素养，课程设计者是以某一领域主题为核心进行内容重构的，那么势必在最初设计时留下不足，也就是各学科的整合没有基于问题或任务而自然融合。因此，有必要在实施的过程中进行优化，学单就更加不可缺少了。

（二）创设真实的情境让学习自然发生

课程主题是从学生的问题或具体的任务出发，让学生解决问题或完成任务，并在这个过程中学习知识与技能，并不断提升解决问题的能力。为了让学生能够体验到真实的问题的解决，课程中大都创设真实的情境，让学生面对真实情境中的诸多不确定因素，主动地去解决问题，从而让学习自然而然地发生。比如让学生建造植物园等。

（三）课程评价方式多样

评价是对教与学的信息的采集、诊断及反馈、改进的过程。其主要的目的是为了促进学生的发展，同时促进课程与教学的不断改进与提高。在这样一种价值引领下，师生共同关注的不仅是学生的习得，更是学习能力的提高；不仅是学习效果，更是达成目标的过程；不仅是学生的过去，更是学生的现在与将来；不仅是认知领域，更是认知领域与情意领域的综合评价。

本课程评价原则是：①多元的评价主体，即评价实施过程应有多方面的人员参与，除教师外，还应有学生、家长、学校管理者及其他社区人员等。不同主体的评价侧重点有所区别，教师针对学生的学习情况作出评价，同时对自身的教学过程与课程设计本身进行反思；学生参与对自己、他人的学习评价，反思自己的学习状况，并对教师的教学提出建议；家长、教育管理者及其他人员共同参与对课程的组织、实施情况的评价。②完整的评价过程，即评价不仅在学习结束后进行，而是将诊断性评价、过程性评价和总结性评价相结合，并贯穿于教学的全过程。教师对学生的学习过程和情况进行观察、评估，给予学生必要的指导和鼓励，还关注学生课外学习情况，把课外学习纳入评价，与家庭、社会联系沟通，获取信息，并指导学生进行自我评价，了解自己的进步与不足。③全面的评价内容，即评价充分体现本学习领域课标目标要求，不仅关注学生知识与技能的掌握，还要关注情感态度与价值观方面的发展以及科学与技术的过程、方法。④多样的评价方式，即不仅有过程性评价也有总结性评价；不仅有量化评价也有质性评价；还有表现性评价、真实性评价、利用互联和物联技术的评价等。⑤完全公开评价内容与标准，即我们将完全公开评价的内容与标准，确保评价工作的真实可信，确保学生明确目标。

评价形式多样，主要有纸笔测试、访谈、问卷、作品、真实性评价（任务完成的过程）、档案袋等等。每位学生在学期或学年结束，都会生成一份综合评价的档案袋，包含一份评价报告及一学期或学年的作品集。在评价报告中将会就科学素养及技术素养的各项指标进行横向及纵向、质性与量化的评价描述。另外会给一个综合评分，让学生有具体的量化参照。

（四）课程实施的反思

课程实施以来，基本可以做到兼顾学科知识与问题解决，但基于学习主题的各个学科的融合需要利用大量的学单不断进行优化。这其中的艰辛可想而知。另外，课程的实施需要大量的过程性评价，也是需要教师设计评价量表并进行具体的实施和统筹，也需要花费大量的精力；最艰难的是教师还要不断地开发学材。总的来说，基于这样的重构下的课程实施，需要教师花费大量的时间和精力去跟进，教师需要承受巨大压力。

注释：

1 美国国家研究理事会（National Research Council）2011颁布的《K-12科学教育框架：实践、跨领域概念和核心概念》明确指出，用“科学实践”代替“科学探究”；从学习结果上看，“科学探究”强调学习科学概念，并运用探究的技术和能力来学习概念，即强调如何回答问题，得到结论；而“科学实践”既包含了“科学探究”，又在此基础上要求通过设计来解决问题，“实践”能更好地解释和拓展“探究”在科学上的意义。基于我国标准，我们仍运用“探究”一词，但在实际的内涵上又倾向于“实践”的范畴。

2 16个领域主题依次为：认识自己、健康与用药、植物、动物、生物概况、水、天气与气候、声与光、运动与力、电与磁、能量、物质构成、化学反应、地球及天文（共15个）。为了凸显技术与工程，又增加了生活小能手，主要关注生活技能及长周期项目。

3 三个学段为：一至二学段，三至五学段，六至八学段。

王金玲 成洁瑶上海市教育学会宝山实验学校 200439