基于初中学生科学核心素养的拓展性课程的设计与开发

祝钱

【摘要】科学学科是一门涉及物理、化学、生物、自然地理四大学科的基础性课程，在培育人才中发挥着重要作用。而初中科学教育中所要求达成的初中学生科学素养不仅是简单掌握科学基本知识，更重要的是使得初中毕业生初步具有“探索科学的兴趣、运用科学的思维、建立科学概念、动手探究实践、科学责任和态度”的综合素养。基于此，为逐步实现这一最终目标，在国家科学教育课程的基础上，进行科学拓展性课程的综合设计和开发就显得尤为重要。笔者认为，科学拓展性课程开展过程体现以生为本，尊重学生个体差异性，用发展眼光审视学生，是拓展性课程设计开发的根本出发点。

【关键词】初中学生 科学核心素养 拓展性课程

【中图分类号】G63 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）08-0166-02

一、问题提出

笔者认为学生核心素养培养的主阵地在基础性课程，但是课堂实践告诉我们，基础性课程往往被赋予太多的期望。既要培养学生科学素养，又要面对最现实的问题即升学考试。而作为一线教学工作者要在这两点之间找到平衡点，常常感到力不从心。而某些核心素养的形成单靠基础性课程的培养，往往又过于单一，所以某些核心素养的培养，如：兴趣、探究、动手实践、合作学习等素养既需要基础性课程同时又需要拓展性课程来补强。

二、核心素养、基础性课程、拓展性课程三者的关系

核心素养的培养必须基于课程来实现，而笔者始终觉得素养的培养主阵地在基础性课程，但拓展性课程某些特点会对核心素养的培养起到更好的补充作用。核心素养、拓展性课程、基础性课程之间的关系可用下图表示，具体概念、关系解读如下：

（一）核心素养——课程建设的中心要义

目前国内科学教育界没有明确界定，但是笔者通过研读国外PISA 标准，同时根据这么多年一线科学教学经验，笔者认为初中科学核心素养应该是：具有探索科学的兴趣、具有科学思维和基本科学方法、具有认识构建科学概念的能力、具有动手探究的能力、具有利用科學服务社会的责任感。

（二）基础性课程——核心素养形成的主要阵地

首先谈下基础性课程与核心素养的关系：核心素养培养的主阵地必定在基础性课程，教师通过基础性课程这一有效载体，通过教学、学法的有效设置来促进学生核心素养的形成。但是课堂实践告诉我们某些核心素养的形成单靠基础性课程的培养，往往又过于单一。

（三）拓展性课程——核心素养强化的有效载体

正因为基础性课程无法承担起培养学生核心素养的全部责任，因此拓展性课程不论从课程形式、课堂开放性、过程趣味性、评价多样性都能起到对基础性课程很好的作用，是补强学生核心素养的有效途径。因此在进行课程开发时，笔者认为我们必须先理清不同年段学生核心素养的侧重点，并围绕该素养进行课程的有效设计。如笔者学校开设的《小小植物园》拓展性课程便是围绕不同年级学生重点核心素养进行设置（见下表）。

三、拓展性课程开发原则

（一）生本性原则

初中科学教育中所要求达成的初中学生科学素养不仅是简单掌握科学基本知识，更重要的是使得初中毕业生初步具有“探索科学的兴趣、运用科学的思维、建立科学概念、动手探究实践、科学责任和态度”的综合素养。基于此，为逐步实现这一最终目标，在国家科学教育课程的基础上，进行科学拓展性课程的综合设计和开发就显得尤为重要。笔者认为，科学拓展性课程开展过程体现以生为本，尊重学生个体差异性，用发展眼光审视学生，是拓展性课程的阶梯化设计及实施的根本出发点。

（二）课程性原则

回顾我们以前所谓的科学拓展性课程，其实不能称之为课，称之为活动可能更为恰当。活动本身就不具备课程所具有的全局性、系统性特点。因此，活动与活动之间往往相互孤立，起不到使学生形成科学核心素养的作用。在新课程改革的大背景下，就要求我们学校首先要做到拓展性活动课程化。

（三）适应性原则

笔者觉得拓展性课程的开发必须能适应不同年段学生的心理生理特点、学习行为能力，因此拓展性课程必须进行阶梯化、科学化、个性化设计。这样，才能防止在拓展性课程开展过程中出现“脱离学生既有知识、脱离学生学习实际，造成学生不愿学，老师不愿教”的尴尬。拓展性课程的设计要在不同年级有所不同，所达成的培养目标也要有所侧重、有所取舍。

四、拓展性课程开发的策略

笔者近几年在设计开发拓展性课程的过程中，亲身体会到对于围绕核心素养的课程开发，最为关键的是处理好两个问题。一是宏观层面即课程内容朝何方拓展问题，另一是微观层面即具体课程拓展内容如何有效设计问题，下面就以上两个问题，谈一点个人的实践。

（一）基于系统性学习理论的课程内容构建模式

Scott Young的系统学习理论告诉我们学习主要分为5步（见下图），而笔者从学习的第三阶段——“拓展阶段”找到灵感，对课程内容的拓展方向也可以从横向、纵向、深度三个方向进行。横向拓展主要围绕既有知识作知识层面的发散与延伸。纵向拓展主要基于学生动手能力的培养基础上挖掘实践性活动。深度拓展主要是针对既有条件对学生进行创新实验设计能力、高阶思维培养。

如在进行《小小植物园》这一课程构建的时候，笔者也充分考虑到了横向、纵向、深度三个方面。具体见模式图：

（二）利用生长点思想开发拓展性课程内容

拓展性课程的内容的开发、知识的设置、实践技能的落实、高阶思维的培养不可能是空中楼阁。它必然能找到其原生的根。即拓展性课程内容的开发必须基于基础性课程这一原点方能有序、有效进行，笔者把基础性课程这一原点称为“生长点”。利用生长点思维在课程内容开发上的应用，即能很好地整合基础性课程知识、技能和方法，也能体现拓展性课程为基础性课程服务这一重要特点。

1.能力方法点上的桥接——以八年级下《空气与生命》章节为例

基础性与拓展性课程除了在知识层面的有效桥接之外，更为重要的是基础性课程围绕核心素养如动手能力、对照实验、控制变量等实验方法在拓展性课程中要学以致用。通过拓展性课程中学生的使用，来强化科学能力和方法上的提升。

2.思维创新点上的桥接

未来的人最为核心的素养即创新素养，而《小小植物园》每一章根据不同年龄段的学生特点，都设计了相应的探究活动。下面笔者以一则探究活动做简要论述。

《关于不同植物碳化后残留物对环境污染物吸附性的研究》

【课程目标】

（1）通过生活情景的创设，提高学生利用科学思维，解决实际问题的能力。

（2）让学生體会变量控制法、对照实验法在真实实验环境下的使用过程。

【课程重难点】

重点：变量控制法、对照实验法在实验过程中的使用。

难点：对实验过程的有效设计。

【探究过程】

（1）提出问题：不同植物碳化后残留物对水污染物吸附能力是否有所差异？

（2）实验过程设计：

①甘蔗皮、桔皮和花生壳生物炭的制备

②生物炭对污染物的去除实验

（3）实验结论分析：生物炭对污染物的去除实验结果分析

从以上整个探究过程来看，不论是实验的设计，还是实验的过程以及最后结论的撰写都显示了非常高的要求。对学生的创新思维的培养起到了巨大的推动作用。

科学教育的本质是教学学生求真。而要实现这一目标，笔者认为唯有通过合理化的课程设置方能实现。围绕学生的核心素养，笔者认为只要遵循学生感兴趣、教师有教授拓展课程的学科特长、符合课程标准、客观条件又允许我们必定能设计出符合学生的科学拓展性课程。具体课程开发设计模式如下：

五、拓展性课程开发范式

笔者还是选取《小小植物园》结合科学拓展性课程开展的要求，就课程开发的情况做简要论述。

【课程简介】

植物与人类关系非常密切，地球上所有消费者、分解者生存的物质来源依靠植物。它是地球生命所需氧气的制造者。认识常见植物，知道它们对环境的作用并更好地保护它们是公民基本科学素养。我们对身边的朋友进行调查，发现大家对身边的植物了解甚少。这促使我们下决心要将校园植物编写成册并作为校本课程，让我校的学生能获得这方面的知识和能力。本课程旨在培养学生对自然界植物的感情，提升学生认识自然的能力，引导学生为治理环境和谐家园而努力。

【课程目标】

（1）知识与技能：初步掌握植物分类的原理和方法，确认植物分类学的科学意义；掌握植物界各大门类的基本特征。掌握种子植物的几个重要科的分类及特征。能说出校园重要常见植物的经济价值和生态价值。

（2）过程与方法：通过初探植物，查阅资料，辨别和鉴定植物，培养学生自主学习的习惯和能力。

（3）情感态度与价值观：通过本课程的学习进一步形成植物的结构与功能相统一的观点。通过学习这些植物对环境的重要作用，形成植物、人类、地球和谐统一的理念，为减缓地球变暖，为净化空气治理雾霾去保护绿化。

【招生对象】 本课程适合七、八、九年级学生

【课程内容】 见上表

【课程实施】

课时：每周安排两课时，90分钟的连课

设备：专用教室、多媒体、照相机、标签本和标签纸、制作植物标本的全套工具、化学实验工具

教材：已经自编的教材《小小植物园》，自编讲义，借阅浙江植物志

教学策略：学习常识—实地认识植物—了解植物价值—制作标本—公益活动—探究

【课程评价】评价原则：过程性评价与总结性评价相结合。核心是激励学生积极参与活动，让学生感悟自然，体验和谐自然的快乐。

六、结语

以上是本人围绕初中学生核心素养基础上，开展科学拓展性课程设计开发的实践研究。笔者认为科学教学必定是以基础性课程为主干，以拓展性课程为辅助。这样通过主干引领、辅助补强，必能实现对学生科学核心素养的全面化、系统化构建。笔者也想以本文为起点，借助此文能为科学拓展性课程的设计、开发与实践贡献自己一份绵薄之力！