中小學(xué)科技活動(dòng)課程教學(xué)程序構(gòu)建與實(shí)踐

朱行建，郜建輝

(天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)教育促進(jìn)中心 天津 300457)

國(guó)務(wù)院印發(fā)的《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)規(guī)劃綱要(2021—2035年)》指出，要“激發(fā)青少年好奇心和想象力，增強(qiáng)科學(xué)興趣、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，培育一大批具備科學(xué)家潛質(zhì)的青少年群體，為加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)夯實(shí)人才基礎(chǔ)”。中小學(xué)科技教育活動(dòng)在提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)方面起到了重要的作用，但是通過(guò)對(duì)中小學(xué)科技活動(dòng)開(kāi)展情況進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn)科技活動(dòng)實(shí)施過(guò)程基本處于碎片化和隨意化的狀態(tài)，表現(xiàn)在科技活動(dòng)的教學(xué)上基本是以學(xué)生活動(dòng)為主，以科技活動(dòng)的教學(xué)模式代替教學(xué)設(shè)計(jì)，缺乏必要的課堂教學(xué)實(shí)施流程，大部分教師沒(méi)有教學(xué)設(shè)計(jì)，其原因是缺乏必要的教學(xué)理論指導(dǎo)和沒(méi)有將科技活動(dòng)課程化。

1 教學(xué)模式與教學(xué)程序的區(qū)別

科技活動(dòng)的教學(xué)模式是整個(gè)科技活動(dòng)項(xiàng)目實(shí)施的要素構(gòu)成的環(huán)節(jié)或階段，教學(xué)程序則是指具體的一堂課的教學(xué)步驟。我國(guó)傳統(tǒng)的學(xué)科課程中教學(xué)通常采用的是信息加工教學(xué)模式，如在科學(xué)課程中經(jīng)常采用的科學(xué)探究就是這種教學(xué)模式，其中包括7個(gè)環(huán)節(jié)，即提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集數(shù)據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作。我國(guó)的課堂教學(xué)基本上采用前蘇聯(lián)教育家凱洛夫課堂教學(xué)程序，即組織教學(xué)、復(fù)習(xí)舊課、講授新知、練習(xí)鞏固、布置作業(yè)，這是一節(jié)課的教學(xué)的流程。教學(xué)模式與教學(xué)程序顯然有區(qū)別。

2 科技活動(dòng)教學(xué)模式分析

中小學(xué)教師在科技活動(dòng)教學(xué)過(guò)程中由于沒(méi)有弄清楚教學(xué)模式與教學(xué)程序之間的區(qū)別，普遍將教學(xué)模式作為教學(xué)程序，進(jìn)而造成了課堂教學(xué)的無(wú)序化。

由于科技活動(dòng)教學(xué)與傳統(tǒng)的學(xué)科課程教學(xué)不同，故傳統(tǒng)的凱洛夫課堂教學(xué)程序不太適用，必須根據(jù)科技活動(dòng)的特點(diǎn)從課程的角度構(gòu)建新的課堂教學(xué)程序。基于此，有必要分析科技活動(dòng)實(shí)施的教學(xué)模式。

科技活動(dòng)的實(shí)施從教學(xué)模式上看主要有2類(lèi)：一是基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式(Project Based Learning)，簡(jiǎn)稱(chēng) PBL，是由美國(guó)進(jìn)步主義教育學(xué)家克伯屈在20世紀(jì)初首次提出的，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)主要包括提出問(wèn)題(項(xiàng)目選題)、制定方案(項(xiàng)目設(shè)計(jì))、解決問(wèn)題(項(xiàng)目實(shí)施)、評(píng)價(jià)交流(項(xiàng)目展示)4個(gè)環(huán)節(jié)[1]；二是基于6E課程模式，STEM課程是指將 Science(科學(xué))、Technology(技術(shù))、Engineering(工程)、Mathematics(數(shù)學(xué))融為一體的課程，通過(guò)跨學(xué)科整合的教學(xué)模式促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)與技能，并能進(jìn)行靈活遷移應(yīng)用于真實(shí)問(wèn)題[2]。隨著STEM 課程的興起，美國(guó)國(guó)際技術(shù)與工程教育學(xué)會(huì)于2014年提出的6E設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模 式[3]是近年來(lái)廣受推崇的以工程設(shè)計(jì)為主軸的課程設(shè)計(jì)模式，其中包含6個(gè)階段，即參與(Engage)、探索(Explore)、解釋(Explain)、工程(Engineer)、深化(Enrich)、評(píng)價(jià)(Evaluate)。6E模式以2005 年美國(guó)BSCS(Biological Sciences CurriculumStudy)開(kāi)發(fā)的5E模式為基礎(chǔ)，為了更好地呈現(xiàn)“設(shè)計(jì)”的理念加入了“工程”這一模塊，讓學(xué)生在課程中可以真正像工程師一樣參與設(shè)計(jì)和制作。這表明上述2種類(lèi)型主要是科技活動(dòng)實(shí)施的教學(xué)模式，并非是課堂教學(xué)設(shè)計(jì)程序。

3 科技活動(dòng)課程教學(xué)程序構(gòu)建

中小學(xué)科技活動(dòng)要從碎片化走向常態(tài)化就必須使科技活動(dòng)課程化，即有一套科學(xué)的程序來(lái)保證課堂教學(xué)的順利進(jìn)行。

中小學(xué)科技活動(dòng)從形式上看主要分為科學(xué)探究類(lèi)、設(shè)計(jì)制作類(lèi)、調(diào)查報(bào)告類(lèi)等，這幾種類(lèi)型應(yīng)按照課堂教學(xué)的要素統(tǒng)一以一定的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便教師操作。

在借鑒上述2種模式的基礎(chǔ)上，按照課堂教學(xué)的要素要求構(gòu)建了六步驟課堂教學(xué)設(shè)計(jì)程序，即做好課程準(zhǔn)備、講解課程任務(wù)、演示操作流程、指導(dǎo)活動(dòng)過(guò)程、展示活動(dòng)成果、評(píng)價(jià)活動(dòng)效果，這一階梯上升式的科技活動(dòng)課程設(shè)計(jì)是科技活動(dòng)課堂教學(xué)的操作步驟，旨在指導(dǎo)不同學(xué)校按照統(tǒng)一程序?qū)嵤┙虒W(xué)，其具體涉及以下幾方面。

3.1 做好課程準(zhǔn)備

①確定科技活動(dòng)課程的目標(biāo)。

②完成課程所需要的時(shí)間(多少課時(shí))。

③準(zhǔn)備需要的工具、場(chǎng)地和材料等。

3.2 講解課程任務(wù)

①對(duì)科技活動(dòng)課程的知識(shí)與技能等內(nèi)容進(jìn)行概括介紹，讓學(xué)生明晰“做什么”。

②通過(guò)動(dòng)手動(dòng)腦、頭腦風(fēng)暴提出解決問(wèn)題的初步設(shè)想，讓學(xué)生明確“怎樣做”。

③提供課程需要的必要資源、技術(shù)和動(dòng)作示范等，幫助學(xué)生熟悉科技產(chǎn)品制作過(guò)程。

3.3 演示操作流程

通過(guò)教師的講解和示范讓學(xué)生根據(jù)課程任務(wù)進(jìn)行初步試驗(yàn)，熟悉工具或設(shè)備的使用方法，并掌握流程的關(guān)鍵步驟。

3.4 指導(dǎo)活動(dòng)過(guò)程

為學(xué)生創(chuàng)造真實(shí)情境，觀(guān)察、指導(dǎo)、保障學(xué)生安全，指導(dǎo)學(xué)生完成科技活動(dòng)制作(創(chuàng)作)過(guò)程，進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生制作出符合標(biāo)準(zhǔn)的作品。

3.5 展示活動(dòng)成果

描述產(chǎn)品的制作過(guò)程，展示制作的產(chǎn)品，反思不足，創(chuàng)新產(chǎn)品。

3.6 評(píng)價(jià)活動(dòng)效果

通過(guò)自評(píng)和他評(píng)相結(jié)合等方法對(duì)學(xué)生科技活動(dòng)產(chǎn)品及其整個(gè)科技活動(dòng)過(guò)程的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，促進(jìn)科技活動(dòng)課程育人目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

4 操作案例

本研究以初中學(xué)生為對(duì)象，通過(guò)課堂教學(xué)講解讓學(xué)生掌握樂(lè)器的原理與使用，并讓其制作屬于自己的樂(lè)器，具體的教學(xué)程序如表1所示。

表1 中小學(xué)科技活動(dòng)課程教學(xué)程序Tab.1 Teaching procedure of science and technology activity course in prima ry and secondary schools

續(xù)表1

5 實(shí)施效果

天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)自1984年建區(qū)以來(lái)聚集了近5萬(wàn)家企業(yè)，其中包括近200家世界500強(qiáng)企業(yè)，有著一大批高新技術(shù)企業(yè)，為我區(qū)中小學(xué)實(shí)施科技活動(dòng)教育提供了良好的基礎(chǔ)。為此，以這樣一個(gè)流程為框架和標(biāo)準(zhǔn)，我們聯(lián)合了區(qū)內(nèi)8家科技型企業(yè)，讓企業(yè)的科技人員和學(xué)校老師共同組成了企業(yè)課程開(kāi)發(fā)小組，共同開(kāi)發(fā)了10種科技活動(dòng)課程，包括低碳環(huán)保、創(chuàng)意設(shè)計(jì)、手工制作、農(nóng)業(yè)育種等。

通過(guò)課堂教學(xué)程序設(shè)計(jì)，規(guī)范了教師在科技活動(dòng)課程中的實(shí)施流程，得到了本區(qū)域一線(xiàn)教師的認(rèn)可，通過(guò)這樣一個(gè)教學(xué)流程讓中小學(xué)教師在實(shí)施課堂教學(xué)中有了一定的抓手，使得科技教育活動(dòng)課程能夠和其他學(xué)科課程一樣具有了一定的教學(xué)程序以保證教學(xué)效果，進(jìn)而提高了科技活動(dòng)課程的質(zhì)量。■