在核心素養背景下，科學課程如何改革優化

導讀：

科學教育是提升全民科學素質，建設創新型國家的基礎，而科學教育最核心的是課程。 今年4 月，教育部印發了義務教育課程方案和課程標準（2022 年版）。教育部教材局一級巡視員申繼亮指出，在此次義務教育課程標準修訂過程中，特別重視學生思維發展能力、 問題解決能力的培養。 他說：“大中小一體設計創新人才的培養，各個學段的任務是不一樣的。 基礎教育，特別是義務教育階段，核心是打基礎，主要還是創新意識、創新精神、科學態度、科學思維方法培養。 ”

《義務教育科學課程標準 （2022 年版)》 立足我國義務教育科學教育的現狀,提煉了包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任四個方面的核心素養發展要求，課程設計注重綜合性、實踐性，突出育人導向，為進一步深化義務教育科學課程改革提供了方向引領。

“雙減”背景下，科學教育亟須推動育人方式變革， 著力發展學生的核心素養。本期《校長圓桌會》邀請到科學學科教研員及從事科學教育的學校管理者， 圍繞“在核心素養背景下， 科學課程如何改革優化”， 共同探討在新課標下基于核心素養， 如何進行探究式教學和探究式學習，培養學生的思考能力和創新能力，為學生終身發展奠基。

本期嘉賓：

楊新瑞 河南省基礎教育課程與教學發展中心小學科學教研員

王 蕊 北京市朝陽區垂楊柳中心小學楊柳校區執行校長

李 然 鄭州市金水區豐慶路小學副校長

康予萍 平頂山市新華區焦店鎮溫集小學校長

主持人：孫 儉（本刊編輯）

主持人：小學科學課程，在培養學生對科學的愛好和探索精神、加強學生的創新能力與綜合素質等方面起著不可替代的作用。 請大家結合當前小學科學課堂教學實際，簡要談談教學中存在哪些比較突出的問題以及解決策略。

楊新瑞：就省域層面來看，小學科學教育教學存在著區域間、學校間發展不均衡的現象，差距還比較大。 一些區域或學校科學教育滯后的原因主要是師資力量不足，如專職教師少，有理科背景的教師匱乏；還有由于實驗室配備不到位，導致實驗開出率不足；另外個別學校的科學課時不足，甚至存在科學課僅停留在課表上的現象；等等。

針對課堂教學問題，河南省教育廳于2021 年12 月印發了《河南省義務教育學科課堂教學基本要求（試行）》的通知，對小學科學學科課前、課中、課后的各個環節給出了明確、具體、可操作的指導和要求。 今年6 月7 日，河南省基礎教育課程與教學發展中心小學科學教研員，通過遠程教研互動平臺開展了對課堂教學基本要求的解讀，幫助一線教師明晰課堂教學基本要求， 以此規范教師課堂教學行為，提高課堂教學質量。

《義務教育課程方案（2022 年版）》和各學科義務教育課程標準已于今年4 月正式頒布， 這是我國義務教育的一件大事。 河南省小學科學教研員于5 月25日，通過遠程教研互動平臺開展了《義務教育科學課程標準（2022 年版）》解讀活動，并以完整課例的形式，深度解析基于素養導向的課堂教學如何進行教學準備、教學實施與效果評價，為新方案與新課標的落地及新教學的建構邁出了關鍵的一步。

王蕊：隨著新課程改革的推行，科學教育在小學教學中越來越重要。

小學是科學教育的啟蒙階段，在當前的科學教學中， 有兩個問題比較突出，一是教師的專業水平有待提高，二是學生的學習態度需要提升。

在這里，我重點談談轉變學生學習態度的策略。 一是課堂教學激興趣。 要給學生一個生動有趣的科學課堂，教研組可以研究教學思路、研發教具學具，引導學生借助實驗研究， 了解生活中科學的奧秘。二是課后實踐調潛能。 要給學生提供一個展現自我的實踐平臺，教師、家長應攜手營造科學教育的良好氛圍，校內教師教知識、方法，校外父母陪伴研究、探索。 我們可以將生活中的科學作為研究的切入點，讓學生試著運用科學方法，探究感興趣的問題；學著使用科學工具，研究可探索的項目，發展思維，提升能力。

李然：我主要談談學生學習科學的途徑不夠豐富的問題。

學校應通過開發和實施校本課程、開展社團活動、開設相關的科學課外興趣班等， 將科學學習拓展到校園、 科技館、工廠、大學、農田、企業等各個場域，讓學生在真實場景下學習科學、探究科學、應用科學。 同時，學校可以聯合社區、科技館、研究所等機構，開發豐富的青少年科學探究項目，鼓勵學生積極參與，通過項目活動全方位培養學生的科學素養。 另外，還可以增加科學閱讀的教學和活動，讓學生在廣博的書籍中汲取科學知識，激發科學探究興趣。

康予萍：我想談談教師教育思維轉型難的問題。 一些科學教師的觀念更新跟不上課程改革步伐， 教學活動缺乏探究實踐、思維激發，課堂不夠鮮活，導致學生創新能力得不到有效發展。

對此，學校一要選派能力強、業務精、愛學習的中青年骨干教師擔任科學教師；二要建立考核機制，從教學實效、實驗開出率、科學競賽等多方面進行考核，形成競爭機制，倒逼教師進步；三要拓寬科學教師的眼界和思路， 多渠道為科學教師的業務學習、 培訓等專業化發展提供保障，從而提升科學教師的綜合素養；四要拓展開發科學教育途徑， 通過科普活動、項目學習、社團活動、研學旅行等形式， 讓教師和學生全面參與、 學以致用， 在活動中找尋到科學學習的價值和自信， 真實感受生活中的科學發展和科技的力量。

主持人：《義務教育課程方案（2022 年版）》提出，強化課程綜合性和實踐性，推動育人方式變革， 著力發展學生核心素養。 那么，在新課標下，科學作為一門綜合性基礎課程， 學校該如何整合教育資源、開展跨學科教學呢？

王蕊：小學科學在內容上體現了較強的廣泛性和綜合性， 涵蓋了物質科學、生命科學、地球與空間科學三個領域。 科學課程內容與其他學科內容，以及科技活動有著密切的聯系，學科間的整合、教育教學資源的整合，需要我們進行深入的思考和研究。

初級目標，內容上的整合。 在活動的設計中，找準整合點，突破教學難點。 我們要尋找適合整合的教學難點，善于發現其他學科在輔助科學教學上的作用，幫助學生突破難點、掌握知識。

階段目標，思維上的融合。 在科學教學中，提升價值點，挖掘思維深度。 我們要把教學的關注點放在對學生高階思維能力的提升上。 判斷科學探究是否有效，應該看整合的教育資源是否能夠促進學生的高階思維能力的發展。

終極目標，行為上的結合。 在日常的實踐中，把握創新點，增強創新力度。 小學科學與其他學科教育資源的整合，最終服務于學生的生活。 我們通過整合教育資源，進行跨學科教學，從而實現發展學生創新思維的目標。 要培養學生的創新思維，就必須促進以學生為主體的教學方式的建立。 學校只有沉下心來積極研究學生主體地位下的教育資源整合, 才能找到發展學生創新思維的方式方法。

李然：實際上，學校開展跨學科教學存在一定的困難。 在我國，除了幼兒園，從小學到大學，各學科基本上都是相對獨立設置的， 學科融合教學對教師的要求很高，不少教師還達不到相關要求和水平。

在這種情況下，學校要開展跨學科教學可以從以下幾方面進行嘗試。

開發實施跨學科校本、社團或研學課程。 學校應立足國家課程標準，對現有教材內容進行重構，融合現實生活情境與跨學科內容，將知識獲取和應用相統一。 學校應開發基于現實情境下真實問題的研究與解決的項目式學習活動，內容上要注重學科核心概念及學科間大概念的融合，設計上要注重學生高階思維的發展和綜合能力的培養， 空間上提倡拓展到校園、社區及社會。

開展跨學科教研及教學活動。 學校需組建跨學科教學團隊，組織不同學科的教師開展集體教研活動，共同確定多元智能發展目標；找出學科的交叉點，共享相關教學資源，共同備課。 在此基礎上，開展跨學科課堂教學展示交流活動，進而嘗試深入到日常教學中。

嘗試設置跨學科作業及融合性學業評價。 學校應開發設計基于問題的主題性、項目式作業活動，融合多學科知識與技能。 例如綜合科學、數學、語文、美術等多學科的“裝修舞蹈教室”項目活動，科學主題戲劇表演、科學藝術模型制作等。 同時，開展圍繞統一主題的，考查學生多元智能、綜合能力的學業評價活動。

康予萍：學校可以采用統一主題的多學科課程教學模式， 以分科教學為基礎，降低教學設計的難度，再通過主題的聯結， 突出教師對跨學科知識的把握和協調，通過統整多學科知識，促進學生從多個維度理解和學習主題式課程。

此外，學校還應統整教育資源，開展有計劃、有目的的項目化學習研究，以具體實效的項目活動，喚醒學生的主觀能動性，激發學生帶著明確的目標投入學習和實踐。 學生要解決項目問題，就需要進行知識儲備、信息收集、問題分析、策略規劃、風險控制、數據整理計算分析、過程設計、結論表述等。 學生在完成項目的過程中，進行學科知識的整合，實現課內知識的遷移應用，在真實情境下不斷提升解決問題的能力， 同時加強對科學本質的認識，提升綜合素養。

主持人：科學課程旨在培養學生的核心素養，為學生的終身發展奠定基礎。 在新課標下， 我們如何利用科學課程教學，培養學生自主探究與合作的學習觀和不斷質疑、獨立思考的創新精神呢？

楊新瑞：我國的教育改革已經實現了與世界同步，培養學生的核心素養成為全球教育界和整個社會的共識，素養導向是本次課程標準修訂的方向，強化了課程的育人功能。 作為教師，要明確義務教育階段培養時代新人的具體要求，轉變教學理念，從“教書”走向“育人”，努力建構素養導向的新教學方式，這是課程改革和育人模式改革的正確方向。

作為科學教師，一是要認真研讀《義務教育科學課程標準（2022 年版）》，明確科學課程在培養“全面發展的人”中的獨特價值， 樹立素養導向的課程觀和教學觀，在實際教學中時刻把握好素養導向的教學方向， 幫助學生在理解知識的基礎上，學會靈活運用知識去解決問題，培養學生學以致用的能力。 如在教學設計中注重“遷移應用”環節或“解決新情境中的問題”環節，以此檢測學生的素養達成效果。

二是要在探究實踐的過程中重點關注科學思維的培養。 我們的科學課堂中充滿了科學探究活動，那么從育人的角度審視課堂中的這些活動，會發現活動中缺失了探究最本質的屬性——像科學家一樣思考與行動，致使學生的發展與投入不匹配。 科學教師在教學設計中，要清楚課堂教學要通過什么方式、 達到什么目標、培養什么人；課堂小結時，注重引導學生反思學到了什么， 是通過什么方法學到的，促使思維方法的學習顯性化，突出科學思維在探究實踐中的作用與價值。

李然：要培養學生的自主探究意識和獨立思考能力，我認為可以從以下四個方面努力。

豐富教學形式， 激發學生探究興趣。教師可以充分利用科學學科獨特的特點，通過多種形式，如小魔術、小實驗、小視頻、小故事等，激發學生主動探索、創新的愿望。

設置開放性實驗活動或項目任務。 開放性任務是指題目的設計是開放的，答案是靈活多樣的，旨在鼓勵學生運用已有的知識和經驗，對問題和任務發表自己的見解與看法。 不同能力的學生可以從不同的角度、范圍、層次，去分析、選擇解決問題的方法和途徑， 在此過程中領悟知識，感受成功的喜悅，從而激發創新動機和培養創新能力。

讓學生多參與、多實驗、多操作、多表達。 教師應構建以學生為主體、以學習為中心的科學課堂教學模式，讓學生更多地去觀察、提問、實驗、操作、表達、交流。

鼓勵學生解決基于生活和真實情境的科學問題。 在科學教學中，教師應多為學生創設學習情境，鼓勵學生探究基于生活和真實情境的科學問題。 情境創設應使學生聯系已有的知識經驗解決問題，鼓勵學生獨立思考、挑戰權威、合作互動。 在探究過程中， 教師應精選和設計學習材料，為學生搭建“腳手架”，引導學生達成學習目標，啟發學生應用遷移知識，讓學生在生活中學習，深入體會科學知識的實用價值。

主持人：今年5 月，教育部發布《關于加強小學科學教師培養的通知》， 提出從源頭上加強本科及以上層次高素質專業化小學科學教師供給， 提高科學教育水平，夯實創新人才培養基礎。 實際上，小學科學教師很多不是專業出身，而科學課程的綜合性又很強，對此大家有什么建議或措施？

王蕊：提升教師專業能力的策略有以下三個。

把好入口。 入口有二，一是學校教師轉崗為科學教師，二是社會招聘新入職的科學教師。 不論是哪種入口，都需要先實現學科教育教學的認同，然后需要教師崗位與招聘人員專業匹配，從而確保科學教師團隊日趨專業化。

列好計劃。 學科負責人結合教師自身情況，規劃好學習、實踐的內容，將專題培訓（理論）、專家引領（理論與實踐）、專項訓練（實踐）相結合，從而保障科學教師逐漸專業化。

配好師徒。 學科教師隊伍一般由老、中、青三代教師組成，老教師有教育管理經驗，青年教師有學科專業素養，可以讓他們結對幫扶，取長補短，共同進步。

康予萍：大時代需要大格局,我們要明確強教必先強師。小學科學教師是創新人才培養的源頭活水， 是科技育人之靈魂。科學教師應有與國家民族命運休戚與共的責任感、緊迫感，不忘初心、傾心教育。

要持續提升科學教師師資培訓的有效性。 加強和完善科學教師的特色課程設置，加強對學科前沿知識、科學觀念、科學本質、實驗教學、技術支持教學以及STEM 教學等科學學科特色能力的培育。分類開展普及化和專業化培訓活動，兼顧科學教師的學科背景差異， 逐級推進從概念規律教學到跨學科實踐的進階培訓。

要規范科學教師的選拔、培訓和教學管理。 選擇專業化教師任教科學，通過跟崗、實習或教研等活動，對科學課教學不斷診脈、優化、反思、再實踐，建立必要的評價與評優評先關聯制度等。

李然：系統化開展科學教師培訓。 一是采用“院”“校”合作。 可以與師范院校共同制定科學教師專業提升規劃，系統開展物理、化學、生物、地理等相應的基礎知識以及學科實驗技能培訓；二是學校制定科學教師培訓規劃，通過“請進來，走出去”“線上線下相結合” 系統提升教師學科知識及科學教育專業技能。

加強中小學科學教師銜接與融合。 組織中小學教師建立教研共同體制，定期開展教研活動，通過合作與交流，讓教師系統了解物理、化學、生物、地理等相關科學教學的內容和要求， 基于學情開展教學，從整體上促進科學教學水平以及學生科學素養的提升。

建立區、片、校、學段四級教研機制。增強區教研室科學學科教研引領與指導機制；鼓勵建立片區范圍、學校之間的教研共同體；學校可以分低、中、高三段式教研小組，整合教研資源；構建科學教師專業發展梯隊，通過“師徒結對”等方式發揮教師之間相互促進的作用；通過主題教研、 教學展示交流等活動，為教師提供展示、交流的平臺，促進教師專業成長。