基于初中學生科學核心素養的拓展性課程的設計與開發

祝錢

【摘要】科學學科是一門涉及物理、化學、生物、自然地理四大學科的基礎性課程，在培育人才中發揮著重要作用。而初中科學教育中所要求達成的初中學生科學素養不僅是簡單掌握科學基本知識，更重要的是使得初中畢業生初步具有“探索科學的興趣、運用科學的思維、建立科學概念、動手探究實踐、科學責任和態度”的綜合素養?；诖耍瑸橹鸩綄崿F這一最終目標，在國家科學教育課程的基礎上，進行科學拓展性課程的綜合設計和開發就顯得尤為重要。筆者認為，科學拓展性課程開展過程體現以生為本，尊重學生個體差異性，用發展眼光審視學生，是拓展性課程設計開發的根本出發點。

【關鍵詞】初中學生 科學核心素養 拓展性課程

【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）08-0166-02

一、問題提出

筆者認為學生核心素養培養的主陣地在基礎性課程，但是課堂實踐告訴我們，基礎性課程往往被賦予太多的期望。既要培養學生科學素養，又要面對最現實的問題即升學考試。而作為一線教學工作者要在這兩點之間找到平衡點，常常感到力不從心。而某些核心素養的形成單靠基礎性課程的培養，往往又過于單一，所以某些核心素養的培養，如：興趣、探究、動手實踐、合作學習等素養既需要基礎性課程同時又需要拓展性課程來補強。

二、核心素養、基礎性課程、拓展性課程三者的關系

核心素養的培養必須基于課程來實現，而筆者始終覺得素養的培養主陣地在基礎性課程，但拓展性課程某些特點會對核心素養的培養起到更好的補充作用。核心素養、拓展性課程、基礎性課程之間的關系可用下圖表示，具體概念、關系解讀如下：

（一）核心素養——課程建設的中心要義

目前國內科學教育界沒有明確界定，但是筆者通過研讀國外PISA 標準，同時根據這么多年一線科學教學經驗，筆者認為初中科學核心素養應該是：具有探索科學的興趣、具有科學思維和基本科學方法、具有認識構建科學概念的能力、具有動手探究的能力、具有利用科學服務社會的責任感。

（二）基礎性課程——核心素養形成的主要陣地

首先談下基礎性課程與核心素養的關系：核心素養培養的主陣地必定在基礎性課程，教師通過基礎性課程這一有效載體，通過教學、學法的有效設置來促進學生核心素養的形成。但是課堂實踐告訴我們某些核心素養的形成單靠基礎性課程的培養，往往又過于單一。

（三）拓展性課程——核心素養強化的有效載體

正因為基礎性課程無法承擔起培養學生核心素養的全部責任，因此拓展性課程不論從課程形式、課堂開放性、過程趣味性、評價多樣性都能起到對基礎性課程很好的作用，是補強學生核心素養的有效途徑。因此在進行課程開發時，筆者認為我們必須先理清不同年段學生核心素養的側重點，并圍繞該素養進行課程的有效設計。如筆者學校開設的《小小植物園》拓展性課程便是圍繞不同年級學生重點核心素養進行設置（見下表）。

三、拓展性課程開發原則

（一）生本性原則

初中科學教育中所要求達成的初中學生科學素養不僅是簡單掌握科學基本知識，更重要的是使得初中畢業生初步具有“探索科學的興趣、運用科學的思維、建立科學概念、動手探究實踐、科學責任和態度”的綜合素養?；诖?，為逐步實現這一最終目標，在國家科學教育課程的基礎上，進行科學拓展性課程的綜合設計和開發就顯得尤為重要。筆者認為，科學拓展性課程開展過程體現以生為本，尊重學生個體差異性，用發展眼光審視學生，是拓展性課程的階梯化設計及實施的根本出發點。

（二）課程性原則

回顧我們以前所謂的科學拓展性課程，其實不能稱之為課，稱之為活動可能更為恰當?；顒颖旧砭筒痪邆湔n程所具有的全局性、系統性特點。因此，活動與活動之間往往相互孤立，起不到使學生形成科學核心素養的作用。在新課程改革的大背景下，就要求我們學校首先要做到拓展性活動課程化。

（三）適應性原則

筆者覺得拓展性課程的開發必須能適應不同年段學生的心理生理特點、學習行為能力，因此拓展性課程必須進行階梯化、科學化、個性化設計。這樣，才能防止在拓展性課程開展過程中出現“脫離學生既有知識、脫離學生學習實際，造成學生不愿學，老師不愿教”的尷尬。拓展性課程的設計要在不同年級有所不同，所達成的培養目標也要有所側重、有所取舍。

四、拓展性課程開發的策略

筆者近幾年在設計開發拓展性課程的過程中，親身體會到對于圍繞核心素養的課程開發，最為關鍵的是處理好兩個問題。一是宏觀層面即課程內容朝何方拓展問題，另一是微觀層面即具體課程拓展內容如何有效設計問題，下面就以上兩個問題，談一點個人的實踐。

（一）基于系統性學習理論的課程內容構建模式

Scott Young的系統學習理論告訴我們學習主要分為5步（見下圖），而筆者從學習的第三階段——“拓展階段”找到靈感，對課程內容的拓展方向也可以從橫向、縱向、深度三個方向進行。橫向拓展主要圍繞既有知識作知識層面的發散與延伸?？v向拓展主要基于學生動手能力的培養基礎上挖掘實踐性活動。深度拓展主要是針對既有條件對學生進行創新實驗設計能力、高階思維培養。

如在進行《小小植物園》這一課程構建的時候，筆者也充分考慮到了橫向、縱向、深度三個方面。具體見模式圖：

（二）利用生長點思想開發拓展性課程內容

拓展性課程的內容的開發、知識的設置、實踐技能的落實、高階思維的培養不可能是空中樓閣。它必然能找到其原生的根。即拓展性課程內容的開發必須基于基礎性課程這一原點方能有序、有效進行，筆者把基礎性課程這一原點稱為“生長點”。利用生長點思維在課程內容開發上的應用，即能很好地整合基礎性課程知識、技能和方法，也能體現拓展性課程為基礎性課程服務這一重要特點。

1.能力方法點上的橋接——以八年級下《空氣與生命》章節為例

基礎性與拓展性課程除了在知識層面的有效橋接之外，更為重要的是基礎性課程圍繞核心素養如動手能力、對照實驗、控制變量等實驗方法在拓展性課程中要學以致用。通過拓展性課程中學生的使用，來強化科學能力和方法上的提升。

2.思維創新點上的橋接

未來的人最為核心的素養即創新素養，而《小小植物園》每一章根據不同年齡段的學生特點，都設計了相應的探究活動。下面筆者以一則探究活動做簡要論述。

《關于不同植物碳化后殘留物對環境污染物吸附性的研究》

【課程目標】

（1）通過生活情景的創設，提高學生利用科學思維，解決實際問題的能力。

（2）讓學生體會變量控制法、對照實驗法在真實實驗環境下的使用過程。

【課程重難點】

重點：變量控制法、對照實驗法在實驗過程中的使用。

難點：對實驗過程的有效設計。

【探究過程】

（1）提出問題：不同植物碳化后殘留物對水污染物吸附能力是否有所差異？

（2）實驗過程設計：

①甘蔗皮、桔皮和花生殼生物炭的制備

②生物炭對污染物的去除實驗

（3）實驗結論分析：生物炭對污染物的去除實驗結果分析

從以上整個探究過程來看，不論是實驗的設計，還是實驗的過程以及最后結論的撰寫都顯示了非常高的要求。對學生的創新思維的培養起到了巨大的推動作用。

科學教育的本質是教學學生求真。而要實現這一目標，筆者認為唯有通過合理化的課程設置方能實現。圍繞學生的核心素養，筆者認為只要遵循學生感興趣、教師有教授拓展課程的學科特長、符合課程標準、客觀條件又允許我們必定能設計出符合學生的科學拓展性課程。具體課程開發設計模式如下：

五、拓展性課程開發范式

筆者還是選取《小小植物園》結合科學拓展性課程開展的要求，就課程開發的情況做簡要論述。

【課程簡介】

植物與人類關系非常密切，地球上所有消費者、分解者生存的物質來源依靠植物。它是地球生命所需氧氣的制造者。認識常見植物，知道它們對環境的作用并更好地保護它們是公民基本科學素養。我們對身邊的朋友進行調查，發現大家對身邊的植物了解甚少。這促使我們下決心要將校園植物編寫成冊并作為校本課程，讓我校的學生能獲得這方面的知識和能力。本課程旨在培養學生對自然界植物的感情，提升學生認識自然的能力，引導學生為治理環境和諧家園而努力。

【課程目標】

（1）知識與技能：初步掌握植物分類的原理和方法，確認植物分類學的科學意義；掌握植物界各大門類的基本特征。掌握種子植物的幾個重要科的分類及特征。能說出校園重要常見植物的經濟價值和生態價值。

（2）過程與方法：通過初探植物，查閱資料，辨別和鑒定植物，培養學生自主學習的習慣和能力。

（3）情感態度與價值觀：通過本課程的學習進一步形成植物的結構與功能相統一的觀點。通過學習這些植物對環境的重要作用，形成植物、人類、地球和諧統一的理念，為減緩地球變暖，為凈化空氣治理霧霾去保護綠化。

【招生對象】 本課程適合七、八、九年級學生

【課程內容】 見上表

【課程實施】

課時：每周安排兩課時，90分鐘的連課

設備：專用教室、多媒體、照相機、標簽本和標簽紙、制作植物標本的全套工具、化學實驗工具

教材：已經自編的教材《小小植物園》，自編講義，借閱浙江植物志

教學策略：學習常識—實地認識植物—了解植物價值—制作標本—公益活動—探究

【課程評價】評價原則：過程性評價與總結性評價相結合。核心是激勵學生積極參與活動，讓學生感悟自然，體驗和諧自然的快樂。

六、結語

以上是本人圍繞初中學生核心素養基礎上，開展科學拓展性課程設計開發的實踐研究。筆者認為科學教學必定是以基礎性課程為主干，以拓展性課程為輔助。這樣通過主干引領、輔助補強，必能實現對學生科學核心素養的全面化、系統化構建。筆者也想以本文為起點，借助此文能為科學拓展性課程的設計、開發與實踐貢獻自己一份綿薄之力！