基于核心素養5C模型的科學教育館校合作策略研究

趙佩 王晶 董艷

[摘 ? 要]研究者從我國發布的核心素養5C模型視角構建了包含樞紐、基礎、高階三個層面的科學核心素養模型，分析了在科學教育領域開展場館和學校合作的策略，具體包括在科學教育中堅持立德樹人和五育并舉，在科學教育活動中滲透和融入科學本質和精神;培養學生審辨和創新思維，利用技術實現跨學科環境建設;在多個教學環節開展合作等。

[關鍵詞]館校合作;科學教育;核心素養5C模型;立德樹人

一、研究背景和研究問題

2002年，歐盟在《知識經濟時代的核心素養》報告中首次提出“核心素養”一詞，此后全球多個國家和地區開展了核心素養研究，并發布了相關標準。核心素養逐步成為多國教育改革的總體目標和制定教育政策以及發展策略的重要依據。核心素養的目標就是培養全面發展的人。而人的全面發展不僅在課堂上，還存在于非正式學習中。學校和場館為教育提供了正式和非正式的學習環境，二者的結合成為培養全面發展的人的重要途徑之一。

1.館校合作

館校合作是指場館與學校為實現共同教育目的，相互配合、共建共享、互惠互動而開展的一種教學活動。[1]其中，學校是教育的主陣地，場館因其具有“展品即知識”“參觀即學習”和“場館即教之域”三大特征而成為非正式學習環境的典型代表。[2]常見的場館包括博物館、科技館、植物園、動物園等。與傳統正式學校學習相比，場館教育具有課程資源和教學方法豐富、教學空間寬敞等諸多優勢。[3]通過館校合作，學生能夠在場館和學校中開展專題研究，了解更廣闊的世界，增強綜合能力，促進全面發展，與學校教育相互補充。

（1）國內外館校合作發展及現狀

場館與學校教育合作是隨著博物館教育的發展而出現的。博物館教育從1884年出現開始，歷經百年發展而逐步轉向場館教育，其工作內容不再局限于知識普及，而開始關注個體學習和全面發展。與此同時，學校教育也在終身教育理念的影響下加強了與社會資源的合作。由此，館校合作正式發展起來。館校合作最早可以追溯到1895年，英國修正了《學校教育法》，提出將參觀博物館作為學校學習活動計入學時。之后二者的合作形式開始多元化、專業化。到了20世紀80年代，國家和第三方機構介入后，館校合作發展逐步成熟，走向制度化[4]。

我國的場館教育職能在相當長的一段時間里被界定為收藏、宣傳和科學研究，以及一定的社會教育。因此，館校合作的起步也較晚，底子比較薄。直到進入21世紀，隨著《博物館條例（征求意見稿）》等文件的陸續發布，我國逐步將教育列為場館職能之首，場館功能也從“以研究為中心”轉向“以教育為中心”，博物館開始積極探索與學校的合作，促進館校有效銜接。

（2）科學教育領域館校合作的發展

在科學教育領域，許多國家出臺了相關政策以改變科技場館和學校合作的策略，支持兒童和青少年在真實場境中的探究和實踐，推動科學教育的發展，如美國2015年發布的《下一代科學教育標準實施指南》和美國國家研究委員會的《被科學所圍繞：在非正式環境中學科學》。[5]經過多年的發展，美國逐步形成了一系列典型的館校合作策略。

近幾年，我國一部分學校和科技場館開展館校合作，形成了一定的發展規模。例如，上海自然博物館基于建構主義教學法，形成了“校內課程—場館課程—校內課程”模式，開發館校合作初中地理教育課程，強調探究性和趣味性，提供豐富的教學資源，實現了校內和場館課程的跨學科融合。[6]

我國科學教育館校合作起步晚、底子薄，嚴重制約了場館和學校科學教育的發展。解決這些問題的根本是要考慮清楚“培養什么樣的人”和“怎么培養人”。核心素養的內涵定義具體回答了這兩個問題，通過解析科學核心素養，改進場館與學校合作育人策略就顯得尤為重要了。

2.核心素養

核心素養是基于學生全面發展提出的育人目標體系，這一概念的提出旨在解決“培養什么樣的人”和“怎么培養人”兩大問題[7]。目前，世界多數國家都提出了自己的核心素養內涵和框架，其中最具里程碑意義的，是美國21世紀學習聯盟在2002年推出的“21世紀學習框架”中界定的核心素養框架，該框架包含了學習與創新技能，具體指合作素養（Collaboration）、溝通素養（Communication）、審辨思維（Critical Thinking）和創新素養（Creativity），被稱為21世紀核心素養4C模型。之后，歐盟發布《歐洲終身學習核心素養建議框架2006》和《歐洲終身學習核心素養建議框架2018》，芬蘭2016年開始實施的《國家基礎教育核心課程》提出了學生的七大核心素養。我國也提出了自己的核心素養框架，北京師范大學在2016年發布了《中國學生發展核心素養》;2020年，北京師范大學教育創新研究院與美國21世紀學習聯盟開展合作，提出了符合本國國情的核心素養5C模型，即在4C模型基礎上增加了文化理解和傳承（Cultural Competency）。文化理解和傳承素養是指人們對文化的認知與理解、繼承與揚棄、發展與創新的過程和行為，包含文化理解、文化認同、文化踐行三要素。[8]文化理解和傳承素養被認為是5C素養的關鍵，符合德育位于素質教育戰略之首的要求[9]。

3.現有研究及不足

我國館校合作已有一定的發展，但是仍然存在教師啟發引導不充分、學生學習效果不佳等問題，制約了場館和學校共同教育目的的達成，阻礙了學生核心素養的培養，亟需通過改進策略實現高效發展。

當前已有專家學者開始探索館校合作方法，并基于核心素養制定了相應的實施策略。例如，山西大學趙慧勤教授提出應從主題式課程構建、學習活動設計、協同學習平臺搭建和教學團隊打造四個方面實施館校合作，提升學生核心素養。但是，在科學教育領域，基于核心素養的館校合作研究還有所欠缺。因此，本文基于核心素養5C模型，分析并提出科學教育的館校合作策略，為我國科學教育的發展和公民科學素養的提升提供建議。94527D73-E5B2-4AA8-9796-5E26E8662E66

二、科學核心素養模型

我國科學教育研究領域的專家分析和挖掘了科學素養的結構和內涵。胡衛平教授指出，科學學科核心素養包括科學觀念及應用、科學思維與創新、科學探究與交流和科學態度與責任四個部分[10]。劉霞等人的研究提出，在核心素養視域下的科學素養結構包含理性思維、批判質疑精神、科學探究三大關鍵成分[11]。李芒教授等指出，在以“工程實踐”教育為主的創客教育中，核心素養可劃分為匠技、匠心和匠魂三個維度。其中，匠技的具體內涵包括基礎知識和基本技能，匠心包括實踐創新、學會學習和合作共享，匠魂包括人文底蘊、科學精神、創客精神和責任擔當[12]。

以既有研究中的科學素養結構為基礎，結合核心素養5C模型，本研究提出了科學核心素養模型（見圖1）。其內涵包括三層五大類：第一層為樞紐素養層，包含學習者的科學本質理解與文化傳承素養;第二層為基礎素養層，包含跨學科溝通素養和探究素養;第三層為高階素養層，包含科學教育中學習者的審辨素養和創新素養。在這三層素養中，基礎素養和高階素養都是圍繞樞紐素養培育要求展開的，而高階素養則需要通過基礎素養的培育進而形成。具體而言，首先需要充分培養學生對科學本質的理解和文化傳承素養，發揮其樞紐作用，其他四類素養的培養則緊緊圍繞科學本質的理解和文化傳承素養的培養展開;其次，學生的跨學科溝通和探究素養及審辨思維使科學教育能夠促進學生理性思維、批判質疑能力、科學探究能力和創新能力的發展;最后，通過跨學科和探究活動的開展，提高學生理性思維、批判質疑、解決問題等能力，培育學生的審辨素養和創新素養。

1.樞紐素養層：科學本質理解與文化傳承素養

吳國盛教授認為，在研究我國科學教育核心素養時，需要全面認識我國的基本國情：在新的歷史起點上，我國進入了新時代，迎來了中華民族偉大復興的光明前景。在這一背景下，培養具有高科學核心素養的人才，是為了擔當民族的新使命，引領世界文明的未來。為了達到這一目的，吳國盛教授提出，科學的本質是一種特殊的人文，要從人文的角度思考科學。研究科學的人文起源，要通過科學史、科學哲學等領域的學習，立足國家的發展，理解科學的本質，傳承科學文化。

核心素養5C模型中的文化含義是指人們在長期生活和勞動實踐過程中創造和保存的物質和精神成果的總和，以及人們的生活方式和生活過程。[13]結合吳國盛教授從人文角度對科學本質的理解，科學本質理解與文化傳承素養指人們從科學的根源理解其本質，并傳承科學書籍和人們日常思考和行為習慣中的人文底蘊、科學精神、科學行為和責任擔當。

2.基礎素養層：科學跨學科溝通和探究素養

合作和溝通素養是現代人才的必備素養之一，在許多國家和地區的核心素養框架中處于重要地位。溝通素養是指基于口頭、書面和非語言等手段進行溝通以及有效評估溝通的素養。核心素養5C模型將合作和溝通素養的內容具體分解為同理心、深度理解、有效表達、愿景認同、責任分擔和協商共進六個因素。在科學教育領域，合作和溝通素養應具有較為強烈的科學學科特點。胡衛平教授指出，科學核心素養中的溝通素養是指為了完成科學探究需要而開展交流與合作的意愿和能力，它要求能準確表述、評估和反思探究過程與結果。[14]除了探究特性之外，科學學科合作和溝通方面的素養還需要有較強烈的跨學科屬性。

科學跨學科溝通和探究作為科學核心素養模型的基礎素養，具體來講，需要從科學學科的特點出發培養學習者在跨學科溝通和探究活動中的同理心、深度理解、有效表達、愿景認同、責任分擔和協商共進能力。

3.高階素養層：科學審辨和創新素養

科學素養包含理性思維、批判質疑能力和科學探究三大關鍵部分，而審辨思維中批判質疑、科學論證、創造性地解決問題、理性反思與這三部分有緊密的重合。審辨思維素養一直都是科學教育核心素養的核心組成部分，科學教育的新趨勢孕育著創新，激發著創新的活力。在科學教育中，培養創新素養重點強調了情景化創建，并通過解決真實問題或產品的創新和創造獲得知識。例如，作為科學教育模式之一的創客教育認為，學習是學生通過創造和創新可分享的實體行為進行知識建構的過程。[15]

這兩個素養屬于高階素養，它們的內涵是指在科學學習中，人們質疑和批判看待他人觀點，并能通過科學論證方法，提出觀點，反思觀點，并理性反駁他人的質疑，創造性地解決問題的能力。

三、科學核心素養模型的教與學

基于整合5C模型的科學教育核心素養模型，我國館校合作策略需要緊緊圍繞科學本質理解和文化傳承素養，以發展學生跨學科溝通和探究素養為基礎，以培養學生審辨和創新思維為目標。

1.科學文化理解與傳承素養中的教與學

根據科學教育的核心素養內涵和特點，科學本質理解與文化傳承素養是樞紐素養。教師在進行科學學科教育時，要解析科學的本質和文化，將其融入課程中，培養學生的科學人文底蘊、科學素養、科學的行為習慣和責任與擔當。

2.科學跨學科溝通和探究素養的教與學

在科學教育中，要構建培養學生跨學科溝通素養和探究素養的學習環境，鍛煉學生自主學習和合作學習的能力。這不僅需要搭建真實的科學教育教學情境，還要將學校、社會和家庭科學教育綜合起來形成合力，形成多元主體協作，最后由多元主體實施科學學習的過程性評價。

3.科學審辨與創新素養中的教與學

學生審辨素養和創新素養都屬于高層次能力，兩者相輔相成，各有側重，審辨素養強調了基本思維的培養，而創新素養更注重實踐成果。在培養學生審辨素養時，教師需要圍繞質疑批判、分析論證、綜合生產和反思評估四個環節開展教學（見圖2），這與基于項目/問題的學習過程一致，整個過程符合建構主義和情境學習理論（見表1）。

培養學生的科學審辨思維能力，常用和有效的學習方法就是在真實場景中開展基于問題/項目的學習，教師要注重場景的建設，引導學生自主探究和反思。例如，場館能夠為科學教育提供真實的場景開展教學，學校的正式教育可以和場館開展合作，培養學生的審辨思維。94527D73-E5B2-4AA8-9796-5E26E8662E66

審辨素養和創新素養二者相輔相成，又各有側重。審辨素養強調了基本思維的培養，而創新素養更注重實踐的成果。但在審辨素養培養的基礎上，通過有序推動創新實踐活動，能夠有效促進學生創新素養的培育。胡衛平教授團隊設計的思維教學課堂的六個環節與審辨思維素養的表現類似。[16]

四、館校合作的策略

根據以上科學教育核心素養模型及其對教與學發展的新要求的闡述，為促進科學本質理解與文化傳承素養，提升學生跨學科溝通與探究素養，培養創新和審辨素養，提出館校合作策略的新思路。

1.堅持立德樹人、堅持五育并舉

2014年，教育部印發了《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》，強調了全面深化課程改革、落實立德樹人根本任務的重要性和緊迫性。2019年，中共中央、國務院印發《關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》，提出堅持“五育并舉”，促進學生全面發展。中國五千年的發展史也是一部燦爛的科技史。新中國成立后，特別是改革開放以來，我國科技事業迅速發展，在多個領域取得重大成果。學校和場館將立德樹人和“五育并舉”的要求貫穿于科學教育館校合作教學設計和活動，有助于學生更好地學習科技文化，形成科學文化自信，建設科技強國的信念，從而培養德智體美勞全面發展的人才。

2.在活動和情境中滲透科學文化

要將科學精神、責任擔當、科技人文底蘊等文化因素潤物無聲地融入館校合作科學教育教學活動中，在科學教育的整體環節中發展學生科學學科核心素養。科學文化教育不僅要在課程中全面融入和強化，也需要在真實的情境中不斷豐富和發展。因此，學校和場館在合作開展教學時，無論是活動設計還是場景布置，都需要全面滲透和融入科學精神和強化科學文化教育，幫助學生在正式和非正式的學習過程中理解和掌握科學文化的內涵。

3.利用技術建設跨學科真實環境

我國中小學教育長期以學校內的課堂教育為主，對基于真實情境的學習重視不足，而科學教育需要學生在現實情境中發現真實問題。場館可為科學教育提供真實情景，使教育活動能夠基于真實情境開展，從而彌補學校課堂教育的不足。在場館中，展品設置、學習活動的設計和環境氛圍等物理環境都會影響學習者的學習效果[17]，因此，場館應該建立較為開放的跨學科環境，通過新技術的使用促進學生獲得“沉浸式”學習體驗。

4.館校在具體教學環節上開展合作

館校合作在教學中的體現具體表現為教學環節上的合作。根據杜威的“五步教學法”，在課堂和場館五步教學過程中，多個環節都是互相合作和支持的。學生可以在課堂上通過書籍、網絡等途徑查找資料，也可以在場館真實情境中收集信息，從而形成教學過程層面館校結合的形式（見圖3）。

5.拓展科學教育協同環境

場館在兒童和青少年科學教育領域與學校和家庭都有較為密切的聯系，需要在系統觀的視角下，形成學校、家庭、場館的三方協同，加強三者的溝通和支持，促進教育資源共享和信息交流，以滿足學習者全面發展的需要[18] 。

6.構建多元評價機制

核心素養5C模型強調學生合作協調、科學精神、文化傳承等素養的培養。當前，科學教育的目的是培養學生的科學精神，使其掌握科學方法，提高科學學習的興趣。而這些都難以以單一的知識或者技能進行評價。因此，建立多元科學教育核心素養評價機制就成為重要的科學問題。在趙慧勤教授探索并提出的科學教育館校合作的活動設計中，可以“知識與理解”“方法與技能”“態度與價值觀”和“興趣與創造力”四個維度來評價。

7.形成多種場館參與的合作機制

從傳統意義上來講，國內外科學教育館校合作是指科技場館與學校開展合作，其他類型存在科學教育資源的場館也已開展，現在檔案館、圖書館都將館校合作作為其新型教育模式[19]。這些場館存在一些不同種類的科學學習資源，例如，我國第一歷史檔案館保存了大量的明清歷史檔案，有大量檔案與科技發展相關，其鎮館之寶即為“赤道南北兩總星圖”。如此，形成多種場館參與的合作機制，有利于圍繞科學文化的理解和傳承素養內涵，培養全面人才。

參考文獻

[1]王樂.館校合作的反思與重構——基于扎根理論的質性研究[J].中國教育學刊，2016（10）：72-76.

[2]王樂，涂艷國.場館教育引論[J].教育研究，2015，36（04）：26-32.

[3]趙慧勤，張天云.基于學生核心素養發展的館校合作策略研究[J].中國電化教育，2019（03）：64-71+96.

[4]宋嫻， 孫陽. 西方館校合作：演進、現狀及啟示[J]. 全球教育展望， 2013， 42（12）： 103-111.

[5]陳舒，裴新寧.正式與非正式科學教育組織的協作——美國K-12科學教育的經驗與啟示[J].全球教育展望，2016，45（01）：84-93.

[6]宋曉東，楊崝源，肖捷，劉妍君.館校結合初中地理教育課程資源開發初探——以上海自然博物館為例[J].地理教學，2019（24）：46-50+9.

[7]熊昱可，許祎瑋，王泉泉，任萍，劉霞，林崇德.核心素養研究的基本思路與方法路徑[J].北京師范大學學報（社會科學版），2018（01）：41-48.

[8][13]劉妍，馬曉英，劉堅，魏銳，馬利紅，徐冠興，康翠萍，甘秋玲.文化理解與傳承素養：21世紀核心素養5C模型之一[J].華東師范大學學報（教育科學版），2020，38（02）：29-44.

[9]中國人民共和國教育部. 國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）[EB/OL]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A01/s7048/201007/t20100729_171904.html？gs_ws=tqq_635879677144 434007.

[10][14]胡衛平. 科學學科的核心素養及其內涵[DB/OL]. https：//wenku.baidu.com/view/03f072 ca773231126edb6f1aff00bed5b8f37351.html. 2020-03-21.

[11]王泉泉，魏銘，劉霞.核心素養框架下科學素養的內涵與結構[J].北京師范大學學報（社會科學版），2019（02）：52-58.

[12][15]申靜潔，趙呈領，李芒.創客教育：學科視域下提升學生核心素養的路徑探析[J].中國電化教育，2020（06）：30-36.

[16]馬利紅，魏銳，劉堅，馬鳴燕，劉妍，甘秋玲，康翠萍，徐冠興.審辨思維：21世紀核心素養5C模型之二[J].華東師范大學學報（教育科學版），2020，38（02）：45-56.

[17]李志河，師芳，胡睿智，邱奮.數字化場館中的非正式學習影響因素及其模型研究[J].電化教育研究，2018，39（12）：70-77.

[18]徐晶晶，黃榮懷，楊瀾，高步云，白文倩.智慧學習環境下學校、家庭、場館協同教育聯動機制研究[J].電化教育研究，2018，39（08）：27-33.

[19]劉迪，徐欣云.檔案館公眾教育視域下“館校合作”初探[J].北京檔案，2019（01）：38-40.

（責任編輯 郭向和 ? 校對 姚力寧）

作者簡介：趙佩，北京聯合大學師范學院，E-mail：zpzp215@163.com（北京，100011）

王晶，北京師范大學科學教育技術學院，E-mail： jingwang0422@163.com（北京，100091）

董艷，北京師范大學科學教育技術學院，E-mail： yan.dong@bnu.edu.cn（北京，100091）

基金項目：北京聯合大學2020年教育教學研究與改革項目“基于OBE理念的科學教育專業人才培養方案研究”（編號：JJ2020Q003）;北京聯合大學2019年科研項目“中國和芬蘭小學STEAM教育模式比較研究”（編號：SK30201910）94527D73-E5B2-4AA8-9796-5E26E8662E66