在核心素养背景下，科学课程如何改革优化

导读：

科学教育是提升全民科学素质，建设创新型国家的基础，而科学教育最核心的是课程。 今年4 月，教育部印发了义务教育课程方案和课程标准（2022 年版）。教育部教材局一级巡视员申继亮指出，在此次义务教育课程标准修订过程中，特别重视学生思维发展能力、 问题解决能力的培养。 他说：“大中小一体设计创新人才的培养，各个学段的任务是不一样的。 基础教育，特别是义务教育阶段，核心是打基础，主要还是创新意识、创新精神、科学态度、科学思维方法培养。 ”

《义务教育科学课程标准 （2022 年版)》 立足我国义务教育科学教育的现状,提炼了包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个方面的核心素养发展要求，课程设计注重综合性、实践性，突出育人导向，为进一步深化义务教育科学课程改革提供了方向引领。

“双减”背景下，科学教育亟须推动育人方式变革， 着力发展学生的核心素养。本期《校长圆桌会》邀请到科学学科教研员及从事科学教育的学校管理者， 围绕“在核心素养背景下， 科学课程如何改革优化”， 共同探讨在新课标下基于核心素养， 如何进行探究式教学和探究式学习，培养学生的思考能力和创新能力，为学生终身发展奠基。

本期嘉宾：

杨新瑞 河南省基础教育课程与教学发展中心小学科学教研员

王 蕊 北京市朝阳区垂杨柳中心小学杨柳校区执行校长

李 然 郑州市金水区丰庆路小学副校长

康予萍 平顶山市新华区焦店镇温集小学校长

主持人：孙 俭（本刊编辑）

主持人：小学科学课程，在培养学生对科学的爱好和探索精神、加强学生的创新能力与综合素质等方面起着不可替代的作用。 请大家结合当前小学科学课堂教学实际，简要谈谈教学中存在哪些比较突出的问题以及解决策略。

杨新瑞：就省域层面来看，小学科学教育教学存在着区域间、学校间发展不均衡的现象，差距还比较大。 一些区域或学校科学教育滞后的原因主要是师资力量不足，如专职教师少，有理科背景的教师匮乏；还有由于实验室配备不到位，导致实验开出率不足；另外个别学校的科学课时不足，甚至存在科学课仅停留在课表上的现象；等等。

针对课堂教学问题，河南省教育厅于2021 年12 月印发了《河南省义务教育学科课堂教学基本要求（试行）》的通知，对小学科学学科课前、课中、课后的各个环节给出了明确、具体、可操作的指导和要求。 今年6 月7 日，河南省基础教育课程与教学发展中心小学科学教研员，通过远程教研互动平台开展了对课堂教学基本要求的解读，帮助一线教师明晰课堂教学基本要求， 以此规范教师课堂教学行为，提高课堂教学质量。

《义务教育课程方案（2022 年版）》和各学科义务教育课程标准已于今年4 月正式颁布， 这是我国义务教育的一件大事。 河南省小学科学教研员于5 月25日，通过远程教研互动平台开展了《义务教育科学课程标准（2022 年版）》解读活动，并以完整课例的形式，深度解析基于素养导向的课堂教学如何进行教学准备、教学实施与效果评价，为新方案与新课标的落地及新教学的建构迈出了关键的一步。

王蕊：随着新课程改革的推行，科学教育在小学教学中越来越重要。

小学是科学教育的启蒙阶段，在当前的科学教学中， 有两个问题比较突出，一是教师的专业水平有待提高，二是学生的学习态度需要提升。

在这里，我重点谈谈转变学生学习态度的策略。 一是课堂教学激兴趣。 要给学生一个生动有趣的科学课堂，教研组可以研究教学思路、研发教具学具，引导学生借助实验研究， 了解生活中科学的奥秘。二是课后实践调潜能。 要给学生提供一个展现自我的实践平台，教师、家长应携手营造科学教育的良好氛围，校内教师教知识、方法，校外父母陪伴研究、探索。 我们可以将生活中的科学作为研究的切入点，让学生试着运用科学方法，探究感兴趣的问题；学着使用科学工具，研究可探索的项目，发展思维，提升能力。

李然：我主要谈谈学生学习科学的途径不够丰富的问题。

学校应通过开发和实施校本课程、开展社团活动、开设相关的科学课外兴趣班等， 将科学学习拓展到校园、 科技馆、工厂、大学、农田、企业等各个场域，让学生在真实场景下学习科学、探究科学、应用科学。 同时，学校可以联合社区、科技馆、研究所等机构，开发丰富的青少年科学探究项目，鼓励学生积极参与，通过项目活动全方位培养学生的科学素养。 另外，还可以增加科学阅读的教学和活动，让学生在广博的书籍中汲取科学知识，激发科学探究兴趣。

康予萍：我想谈谈教师教育思维转型难的问题。 一些科学教师的观念更新跟不上课程改革步伐， 教学活动缺乏探究实践、思维激发，课堂不够鲜活，导致学生创新能力得不到有效发展。

对此，学校一要选派能力强、业务精、爱学习的中青年骨干教师担任科学教师；二要建立考核机制，从教学实效、实验开出率、科学竞赛等多方面进行考核，形成竞争机制，倒逼教师进步；三要拓宽科学教师的眼界和思路， 多渠道为科学教师的业务学习、 培训等专业化发展提供保障，从而提升科学教师的综合素养；四要拓展开发科学教育途径， 通过科普活动、项目学习、社团活动、研学旅行等形式， 让教师和学生全面参与、 学以致用， 在活动中找寻到科学学习的价值和自信， 真实感受生活中的科学发展和科技的力量。

主持人：《义务教育课程方案（2022 年版）》提出，强化课程综合性和实践性，推动育人方式变革， 着力发展学生核心素养。 那么，在新课标下，科学作为一门综合性基础课程， 学校该如何整合教育资源、开展跨学科教学呢？

王蕊：小学科学在内容上体现了较强的广泛性和综合性， 涵盖了物质科学、生命科学、地球与空间科学三个领域。 科学课程内容与其他学科内容，以及科技活动有着密切的联系，学科间的整合、教育教学资源的整合，需要我们进行深入的思考和研究。

初级目标，内容上的整合。 在活动的设计中，找准整合点，突破教学难点。 我们要寻找适合整合的教学难点，善于发现其他学科在辅助科学教学上的作用，帮助学生突破难点、掌握知识。

阶段目标，思维上的融合。 在科学教学中，提升价值点，挖掘思维深度。 我们要把教学的关注点放在对学生高阶思维能力的提升上。 判断科学探究是否有效，应该看整合的教育资源是否能够促进学生的高阶思维能力的发展。

终极目标，行为上的结合。 在日常的实践中，把握创新点，增强创新力度。 小学科学与其他学科教育资源的整合，最终服务于学生的生活。 我们通过整合教育资源，进行跨学科教学，从而实现发展学生创新思维的目标。 要培养学生的创新思维，就必须促进以学生为主体的教学方式的建立。 学校只有沉下心来积极研究学生主体地位下的教育资源整合, 才能找到发展学生创新思维的方式方法。

李然：实际上，学校开展跨学科教学存在一定的困难。 在我国，除了幼儿园，从小学到大学，各学科基本上都是相对独立设置的， 学科融合教学对教师的要求很高，不少教师还达不到相关要求和水平。

在这种情况下，学校要开展跨学科教学可以从以下几方面进行尝试。

开发实施跨学科校本、社团或研学课程。 学校应立足国家课程标准，对现有教材内容进行重构，融合现实生活情境与跨学科内容，将知识获取和应用相统一。 学校应开发基于现实情境下真实问题的研究与解决的项目式学习活动，内容上要注重学科核心概念及学科间大概念的融合，设计上要注重学生高阶思维的发展和综合能力的培养， 空间上提倡拓展到校园、社区及社会。

开展跨学科教研及教学活动。 学校需组建跨学科教学团队，组织不同学科的教师开展集体教研活动，共同确定多元智能发展目标；找出学科的交叉点，共享相关教学资源，共同备课。 在此基础上，开展跨学科课堂教学展示交流活动，进而尝试深入到日常教学中。

尝试设置跨学科作业及融合性学业评价。 学校应开发设计基于问题的主题性、项目式作业活动，融合多学科知识与技能。 例如综合科学、数学、语文、美术等多学科的“装修舞蹈教室”项目活动，科学主题戏剧表演、科学艺术模型制作等。 同时，开展围绕统一主题的，考查学生多元智能、综合能力的学业评价活动。

康予萍：学校可以采用统一主题的多学科课程教学模式， 以分科教学为基础，降低教学设计的难度，再通过主题的联结， 突出教师对跨学科知识的把握和协调，通过统整多学科知识，促进学生从多个维度理解和学习主题式课程。

此外，学校还应统整教育资源，开展有计划、有目的的项目化学习研究，以具体实效的项目活动，唤醒学生的主观能动性，激发学生带着明确的目标投入学习和实践。 学生要解决项目问题，就需要进行知识储备、信息收集、问题分析、策略规划、风险控制、数据整理计算分析、过程设计、结论表述等。 学生在完成项目的过程中，进行学科知识的整合，实现课内知识的迁移应用，在真实情境下不断提升解决问题的能力， 同时加强对科学本质的认识，提升综合素养。

主持人：科学课程旨在培养学生的核心素养，为学生的终身发展奠定基础。 在新课标下， 我们如何利用科学课程教学，培养学生自主探究与合作的学习观和不断质疑、独立思考的创新精神呢？

杨新瑞：我国的教育改革已经实现了与世界同步，培养学生的核心素养成为全球教育界和整个社会的共识，素养导向是本次课程标准修订的方向，强化了课程的育人功能。 作为教师，要明确义务教育阶段培养时代新人的具体要求，转变教学理念，从“教书”走向“育人”，努力建构素养导向的新教学方式，这是课程改革和育人模式改革的正确方向。

作为科学教师，一是要认真研读《义务教育科学课程标准（2022 年版）》，明确科学课程在培养“全面发展的人”中的独特价值， 树立素养导向的课程观和教学观，在实际教学中时刻把握好素养导向的教学方向， 帮助学生在理解知识的基础上，学会灵活运用知识去解决问题，培养学生学以致用的能力。 如在教学设计中注重“迁移应用”环节或“解决新情境中的问题”环节，以此检测学生的素养达成效果。

二是要在探究实践的过程中重点关注科学思维的培养。 我们的科学课堂中充满了科学探究活动，那么从育人的角度审视课堂中的这些活动，会发现活动中缺失了探究最本质的属性——像科学家一样思考与行动，致使学生的发展与投入不匹配。 科学教师在教学设计中，要清楚课堂教学要通过什么方式、 达到什么目标、培养什么人；课堂小结时，注重引导学生反思学到了什么， 是通过什么方法学到的，促使思维方法的学习显性化，突出科学思维在探究实践中的作用与价值。

李然：要培养学生的自主探究意识和独立思考能力，我认为可以从以下四个方面努力。

丰富教学形式， 激发学生探究兴趣。教师可以充分利用科学学科独特的特点，通过多种形式，如小魔术、小实验、小视频、小故事等，激发学生主动探索、创新的愿望。

设置开放性实验活动或项目任务。 开放性任务是指题目的设计是开放的，答案是灵活多样的，旨在鼓励学生运用已有的知识和经验，对问题和任务发表自己的见解与看法。 不同能力的学生可以从不同的角度、范围、层次，去分析、选择解决问题的方法和途径， 在此过程中领悟知识，感受成功的喜悦，从而激发创新动机和培养创新能力。

让学生多参与、多实验、多操作、多表达。 教师应构建以学生为主体、以学习为中心的科学课堂教学模式，让学生更多地去观察、提问、实验、操作、表达、交流。

鼓励学生解决基于生活和真实情境的科学问题。 在科学教学中，教师应多为学生创设学习情境，鼓励学生探究基于生活和真实情境的科学问题。 情境创设应使学生联系已有的知识经验解决问题，鼓励学生独立思考、挑战权威、合作互动。 在探究过程中， 教师应精选和设计学习材料，为学生搭建“脚手架”，引导学生达成学习目标，启发学生应用迁移知识，让学生在生活中学习，深入体会科学知识的实用价值。

主持人：今年5 月，教育部发布《关于加强小学科学教师培养的通知》， 提出从源头上加强本科及以上层次高素质专业化小学科学教师供给， 提高科学教育水平，夯实创新人才培养基础。 实际上，小学科学教师很多不是专业出身，而科学课程的综合性又很强，对此大家有什么建议或措施？

王蕊：提升教师专业能力的策略有以下三个。

把好入口。 入口有二，一是学校教师转岗为科学教师，二是社会招聘新入职的科学教师。 不论是哪种入口，都需要先实现学科教育教学的认同，然后需要教师岗位与招聘人员专业匹配，从而确保科学教师团队日趋专业化。

列好计划。 学科负责人结合教师自身情况，规划好学习、实践的内容，将专题培训（理论）、专家引领（理论与实践）、专项训练（实践）相结合，从而保障科学教师逐渐专业化。

配好师徒。 学科教师队伍一般由老、中、青三代教师组成，老教师有教育管理经验，青年教师有学科专业素养，可以让他们结对帮扶，取长补短，共同进步。

康予萍：大时代需要大格局,我们要明确强教必先强师。小学科学教师是创新人才培养的源头活水， 是科技育人之灵魂。科学教师应有与国家民族命运休戚与共的责任感、紧迫感，不忘初心、倾心教育。

要持续提升科学教师师资培训的有效性。 加强和完善科学教师的特色课程设置，加强对学科前沿知识、科学观念、科学本质、实验教学、技术支持教学以及STEM 教学等科学学科特色能力的培育。分类开展普及化和专业化培训活动，兼顾科学教师的学科背景差异， 逐级推进从概念规律教学到跨学科实践的进阶培训。

要规范科学教师的选拔、培训和教学管理。 选择专业化教师任教科学，通过跟岗、实习或教研等活动，对科学课教学不断诊脉、优化、反思、再实践，建立必要的评价与评优评先关联制度等。

李然：系统化开展科学教师培训。 一是采用“院”“校”合作。 可以与师范院校共同制定科学教师专业提升规划，系统开展物理、化学、生物、地理等相应的基础知识以及学科实验技能培训；二是学校制定科学教师培训规划，通过“请进来，走出去”“线上线下相结合” 系统提升教师学科知识及科学教育专业技能。

加强中小学科学教师衔接与融合。 组织中小学教师建立教研共同体制，定期开展教研活动，通过合作与交流，让教师系统了解物理、化学、生物、地理等相关科学教学的内容和要求， 基于学情开展教学，从整体上促进科学教学水平以及学生科学素养的提升。

建立区、片、校、学段四级教研机制。增强区教研室科学学科教研引领与指导机制；鼓励建立片区范围、学校之间的教研共同体；学校可以分低、中、高三段式教研小组，整合教研资源；构建科学教师专业发展梯队，通过“师徒结对”等方式发挥教师之间相互促进的作用；通过主题教研、 教学展示交流等活动，为教师提供展示、交流的平台，促进教师专业成长。