STSE教育：課程建設(shè)的創(chuàng)新實(shí)踐*

曹廣忠

傳統(tǒng)的理科教育往往更多地重視如何讓學(xué)生迅速掌握科學(xué)技術(shù)，缺少對技術(shù)倫理的深度思考，尤其是對其應(yīng)用價(jià)值的分析與判斷。在科學(xué)技術(shù)和人工智能快速發(fā)展的時(shí)代，重新定義科學(xué)技術(shù)，樹立正確的倫理價(jià)值觀顯得尤為重要。因此，江蘇省徐州高級中學(xué)構(gòu)建STSE教育課程，在注重科學(xué)知識和技術(shù)學(xué)習(xí)的同時(shí)，更倡導(dǎo)學(xué)生樹立可持續(xù)的生態(tài)理念和健康的技術(shù)倫理觀。

一、STSE教育課程的基本內(nèi)涵

（一）STSE教育的含義

STSE 由科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、社會(huì)（Society）、環(huán)境（Environment）組成，是培育學(xué)生核心素養(yǎng)的有效路徑。STSE 教育關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，旨在把學(xué)生培養(yǎng)成既能掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，具有生態(tài)文明理念，又能對科學(xué)與技術(shù)進(jìn)行正確價(jià)值判斷的身心和諧發(fā)展的時(shí)代新人。從某種意義說，STSE 教育本身就蘊(yùn)含“學(xué)科+”的意味，它不僅包含學(xué)科內(nèi)、學(xué)科間的課程整合，還涉及“學(xué)科+社會(huì)”和“學(xué)科+環(huán)境”等超學(xué)科的課程內(nèi)容。

（二）STSE教育課程的概念

STSE 教育課程不是簡單地合并學(xué)科知識，而是緊密圍繞STSE 教育主題，面向?qū)W生真實(shí)的生活世界，以某門學(xué)科為邏輯起點(diǎn)，統(tǒng)整勾連相關(guān)學(xué)科知識，有主次、有重點(diǎn)地解決問題的課程。雖然它打破了學(xué)科壁壘，實(shí)現(xiàn)了學(xué)科融通，但它始終強(qiáng)調(diào)學(xué)科是基礎(chǔ)，不是“去學(xué)科”，而是基于學(xué)科，超越學(xué)科；不是“去國家課程”，而是堅(jiān)持國家課程的校本化。

二、STSE教育課程的創(chuàng)新實(shí)踐

（一）STSE教育課程目標(biāo)

STSE 課程的目標(biāo)不僅要求學(xué)生掌握基本的科學(xué)知識，還要發(fā)展學(xué)生適應(yīng)未來的科學(xué)技能，包括批判思維、創(chuàng)新思維、合作與交流能力、發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力等，幫助學(xué)生樹立科學(xué)的態(tài)度、情感和價(jià)值觀，形成完善的個(gè)性與精神世界。STSE 課程目標(biāo)體現(xiàn)了學(xué)校致力于為未來社會(huì)培養(yǎng)具有全球意識的良好公民，使學(xué)生既掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，又具有人文情懷。因此，徐州高級中學(xué)把“發(fā)展核心素養(yǎng)，培養(yǎng)具有科學(xué)精神與人文底蘊(yùn)的全面發(fā)展的時(shí)代新人”確定為STSE 教育的課程目標(biāo)。

（二）STSE教育課程內(nèi)容

江蘇省徐州高級中學(xué)的STSE 教育課程基地建有物理、化學(xué)、生物、地理四個(gè)STSE 教育中心，創(chuàng)建具有鮮明特色的STSE 教育環(huán)境，開發(fā)豐富而有特色的課程資源，讓學(xué)生真實(shí)地參與、實(shí)踐、體驗(yàn)、感受，讓學(xué)習(xí)自然而然地發(fā)生；中心通過“物態(tài)”和“非物態(tài)”實(shí)物與模型的開發(fā)與展現(xiàn)，改進(jìn)知識的表達(dá)與呈現(xiàn)方式，讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)、去探究、去體驗(yàn)、去辯論，增強(qiáng)學(xué)生對抽象內(nèi)容的直觀理解和對具體形象內(nèi)容的抽象概括，加深對科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境的相互關(guān)系的理解。STSE 教育課程基地創(chuàng)建的物態(tài)資源，如核物理反應(yīng)堆模型、三峽大壩模型、社會(huì)性科學(xué)議題等大多超越了單一學(xué)科的局限性，具有跨學(xué)科性，讓“在情境中認(rèn)知，在活動(dòng)中體驗(yàn)，在體驗(yàn)中成長”真實(shí)發(fā)生。

（三）STSE教育課程實(shí)施

江蘇省徐州高級中學(xué)將STSE 教育課程納入學(xué)校課程計(jì)劃，作為校本選修課程，實(shí)行走班選課，高一、高二年級每周1課時(shí)。

1.讓學(xué)習(xí)在真實(shí)情境中發(fā)生。

核心素養(yǎng)的培育、發(fā)展離不開真實(shí)的生活。在教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在生活中通過真實(shí)情境下的問題解決，提高自己解決問題的能力，培育核心素養(yǎng)。知識只有融于情境才有助于理解和消化。概念的建立需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)背景情境，規(guī)律的探究需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問題情境，應(yīng)用知識解決具體問題應(yīng)結(jié)合實(shí)際情境。因此，真實(shí)、具體、富有價(jià)值的問題和情境是能力與素養(yǎng)培育的重要載體。

例如，在教學(xué)物理STSE 教育課程內(nèi)容“核能與環(huán)境保護(hù)”時(shí)，教師緊扣教學(xué)目標(biāo)“初步了解核電站工作的原理及過程；知道傳統(tǒng)能源及核能對社會(huì)、環(huán)境的影響，能以科學(xué)的、發(fā)展的眼光看待核能”，教師可以創(chuàng)設(shè)以下情境：第一，在全球能源危機(jī)與核能安全的雙重矛盾下，對于核能的利用，你的觀點(diǎn)是什么？第二，甲、乙二人均長期在核電站工作，經(jīng)體檢發(fā)現(xiàn)甲患一種顯性基因控制的遺傳病，乙患有一種由隱性基因控制的遺傳病，甲、乙二人的近親中均未發(fā)現(xiàn)該種遺傳病。甲、乙二人分別向法院提出訴訟，因核泄漏導(dǎo)致基因突變成遺傳病，要求給予賠償，他們勝訴的可能性如何？

通過情境教學(xué)，教師能夠幫助學(xué)生更好地理解、運(yùn)用、遷移和反思所學(xué)的知識和技能，使學(xué)生的學(xué)習(xí)與真實(shí)生活緊密聯(lián)系，有效提高學(xué)生的問題解決能力。

2.讓學(xué)習(xí)在活動(dòng)體驗(yàn)中發(fā)生。

活動(dòng)體驗(yàn)是學(xué)習(xí)的重要方式。知識的習(xí)得是在“活動(dòng)”（實(shí)驗(yàn)、探究）中發(fā)生的，書本上的間接經(jīng)驗(yàn)往往是陳述性知識，而學(xué)生對于間接經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)也往往停留在淺層學(xué)習(xí)，要想促發(fā)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，需要通過自主活動(dòng)、自我體驗(yàn)，親歷知識發(fā)生的過程，獲得直接經(jīng)驗(yàn)，形成良好的知識結(jié)構(gòu)。

例如，在執(zhí)教“化學(xué)STSE教育與環(huán)境保護(hù)”內(nèi)容時(shí)，教師把學(xué)生分成五個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組，分別研究不同主題的問題，如學(xué)校小池塘水質(zhì)檢測（總氮測定）、學(xué)校食堂蔬菜農(nóng)藥殘留檢測和學(xué)校各處PM2.5、粉塵的含量等問題。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立取樣、獨(dú)立檢測，各小組自主分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、自主總結(jié)得出結(jié)論，最后匯報(bào)交流。

通過這種方式，學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了使用數(shù)字化儀器觀察化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生過程，分析化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，還體會(huì)到化學(xué)與人類的衣、食、住、行密切相關(guān)以及化學(xué)在促進(jìn)人類健康、提供生活材料、保護(hù)環(huán)境等方面的重要作用。

3.讓學(xué)習(xí)在對話交流中發(fā)生。

課堂教學(xué)的本質(zhì)是對話、交流和溝通。社會(huì)性科學(xué)議題被認(rèn)為是解決學(xué)生應(yīng)用科學(xué)知識，理解科學(xué)本質(zhì)，形成正確的科學(xué)觀，培養(yǎng)參與社會(huì)決策能力以及道德倫理發(fā)展的有效途徑。

例如，在教學(xué)“轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題”內(nèi)容時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生對轉(zhuǎn)基因生物的安全性等問題開展討論、辯論，學(xué)生通過提出論點(diǎn)、拿出證據(jù)、提出反論點(diǎn)和支持性理由，有效鍛煉理性思維能力和口頭表達(dá)能力。正、反方對于轉(zhuǎn)基因生物安全性爭論的立足點(diǎn)各不相同，正方從轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用成果和發(fā)展前景出發(fā)，提供支持轉(zhuǎn)基因技術(shù)的各種證據(jù)，而反方從存在的潛在問題出發(fā)，提出反對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的多種理由，學(xué)生在交流中逐漸發(fā)展批判性思維。

在STSE 教育中適時(shí)引入社會(huì)性科學(xué)議題，組織學(xué)生辯論，不僅有助于學(xué)生形成正確的價(jià)值觀念，還有助于提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（四）STSE教育課程評價(jià)

STSE 教育課程旨在建立促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、促進(jìn)教師不斷提高、促進(jìn)課程不斷完善的評價(jià)體系。首先，明確評價(jià)目的。學(xué)校引導(dǎo)師生樹立發(fā)展性評價(jià)觀，明確評價(jià)不僅是為了甄別和選拔，還為了幫助和促進(jìn)學(xué)生全面而有個(gè)性的發(fā)展，讓評價(jià)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的源動(dòng)力。其次，堅(jiān)守評價(jià)原則。學(xué)校倡導(dǎo)過程評價(jià)和結(jié)果評價(jià)相結(jié)合，以過程評價(jià)為主；自評和他評相結(jié)合，以自評為主；定性和定量相結(jié)合，以定性為主。最后，改進(jìn)評價(jià)方法。學(xué)校不斷改進(jìn)評價(jià)方法，促使單一形式的評價(jià)（測試）走向多元綜合評價(jià)（檔案袋評價(jià)、表現(xiàn)性評價(jià)等），著眼于學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。同時(shí)，學(xué)校注重過程性評價(jià)、表現(xiàn)性評價(jià)，將學(xué)生的發(fā)明創(chuàng)造、作品展示、參加比賽獲獎(jiǎng)情況等作為評價(jià)的重要依據(jù)。

STSE 教育課程呈現(xiàn)出參與、互動(dòng)、體驗(yàn)、探究等特點(diǎn)，課程注重學(xué)生親自動(dòng)手、身臨其境、現(xiàn)場體驗(yàn)，讓學(xué)生從單純的書本知識學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)踐與理論相結(jié)合的學(xué)習(xí)，或基于問題解決的探究學(xué)習(xí)，真正促進(jìn)了教學(xué)方式的變革，促進(jìn)了“建構(gòu)—探究”型教學(xué)文化形成，促進(jìn)了育人模式的轉(zhuǎn)型。對于學(xué)生而言，STSE 教育課程打破了學(xué)科間的壁壘，使教育回歸真實(shí)生活，讓學(xué)習(xí)真實(shí)發(fā)生，進(jìn)而有效提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。對于教師而言，STSE 教育課程的創(chuàng)新實(shí)踐促進(jìn)了教師教育觀念的轉(zhuǎn)變和教師的專業(yè)發(fā)展，讓教師眼中不只看到分?jǐn)?shù)，更多地關(guān)注學(xué)生的健康成長與發(fā)展。