基于科技素养生成的中小学全员科技教育实践研究

时文忠 杨海鹏 马娟

党的二十大对于科技、教育、人才三位一体的创新论述，反映了时代对深化素质教育改革的期盼，特别是对构建青少年科技素养生成机制的要求。我们研究组立足科技教育现状，界定科技素养概念，通过归纳总结当下中小学科技教育的三条开展途径，以创客教育为抓手，以墨子科技教育思想等为理论基础，研发与实施了墨子创客课程群，构建了基于课程建设促进科技素养生成的全员科技教育开展机制，效果明显。

二、科技素养的内涵

在教育领域，最早使用的是科学素养（或科学素质）概念，随着全球产业革命和科技革命的迅速发展，科学与技术逐渐趋于一体，科学素养逐渐指向科技素养。科技素养一词源自上世纪50年代，关于其内涵的界定暂不统一。有学者从科学知识、科技能力、科学意识和科学精神四个方面解读科技素养，有学者从掌握科学技术知识、掌握科研方法和科研过程、了解科学思想和科学精神三个层次解读科技素养。

综合以上学者的看法，我们从学生发展核心素养的视角，汲取墨子科技教育思想精髓，将科技素养界定为以科技精神态度与价值观为导向、以科技知识与能力为基础、以科技方法与思维为关键、以科技行为与习惯为外显标志的有机整体，是通过科技教育活动形成的内在品质与涵养，也是公民基本素质中的重要内容。同时，我们设计了量化、质化相结合的学生科技素养生成的测评方式（如下图）。

三、科技教育的开展途径

科技教育作为中小学生科技素养生成的主要方式，大致有以下三种开展途径。

1.馆校结合

大多数中小学受限于专业设备和场地，就采用馆校结合的方式，借助科技馆、博物馆等来开展科技教育。这种途径能提供更生动、更具象的科学体验，有助于学生掌握科技知识、提升科技能力，但也存在不够系统、仅关注科普而忽视科技思维培养等问题，难以让学生系统掌握科学原理，高效形成科技行为与习惯，不能满足全体学生科技素养生成的需求。

2.竞赛主导

以科技竞赛为主导是开展科技教育的又一重要途径。这种以科技社团辅导、竞赛集训的方式，有明确的训练目标，能够快速提高學生的科技知识运用能力，但存在较强的功利主义倾向，不利于学生形成正确的科技行为和价值观，且缺乏与国家课程的深度融合，在一定程度上影响国家课程的系统学习。

3.课程建设

《义务教育课程方案（2022年版）》将信息技术课程更名为信息科技课程，体现了国家对中小学开展科技教育的重视。越来越多的学校，选择以科技创新类校本课程建设作为开展科技教育的主要途径。实践表明，这种途径是落实素质教育、培养全面发展的时代新人的重要举措，也是系统化促进全体学生科技素养生成的主要方式。需要注意的是，单一的课程不能支撑科技素养生成，也不能满足不同学生的个性发展需求。

四、科技教育课程群的研发与实施

研发与实施体系健全、面向全体学生的科技教育课程群，是系统提高学生科技素养、满足学生个性发展的必要选择。

1.研发课程群

我们关注创客教育的本土化发展，以墨子科技教育思想为教育学基础，以创造心理学理论为心理学基础，系统研发实施了含手工制作类等六大类15门的墨子创客课程群（如下图），并按照统一体例编写了配套课程读本。

其中，必修类课程每年都面向七年级全体学生，使学生初步感知创客教育和创客课程，了解墨子科技教育思想等优秀传统文化，体验作为创客的乐趣。选择性必修类课程面向全体学生，旨在培养学生的科技知识与技能、科技方法与思维，由学生根据兴趣爱好进行选学。选修类课程同样面向全体学生，旨在通过社团活动、竞赛集训，让学有专长的学生，在培养科技能力、科技思维的同时，催生科技行为与习惯，并最终形成正确的科技精神、态度与价值观。

2.建设课程群资源

我们在实践中组建了以60余名各学科教师为基础、全体教职工参与的创客教师团队，建成了总面积3000平方米，包含模型教学空间、机器人教学空间、编程教学空间等10个分布式空间集群的墨子空间，为创客课程教学和创客社团活动提供了资源保障。

3.规划课程群实施

我们将课程群实施纳入学校整体课程规划，纳入行政课表，分别采用班级授课制、选课走班制、兴趣选拔制，对应实施必修类、选择性必修类、选修类课程。注重课程群与国家课程融合发展，通过在创客项目中融入与巩固学科知识和将创客项目融入学科教学的反复实践，提出了“基于创客项目的融合”“基于学科课程的融合”两条融合路径，实现了校本课程与国家课程的良性互动，提高了国家课程目标的达成度。

为验证开展成效，我们在教学实践中开展了为期两个学年的行动研究。使用《威廉斯创造性倾向量表》检测表明，课程群实施后学生创造性倾向有明显差异。同时，学生访谈、课堂观察、作品分析等质化分析的结果也表明，在参与课程学习后学生的科技素养各维度有显著性提升。