走向整合：一所中學(xué)的科技教育變形記

張萍

如何解決課程內(nèi)容零散化、課程實施隨意化、受教群體小眾化等問題，這是當前很多學(xué)?？萍冀逃媾R的挑戰(zhàn)。江蘇省常州市花園中學(xué)是一所位于城鄉(xiāng)接合部的初中校，約70%在校學(xué)生來自新市民家庭或流動人口家庭，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)整體較低，主要表現(xiàn)為科普知識貧乏、動手實踐能力低、創(chuàng)新意識弱等。如何讓這些孩子和城市的孩子一樣，享受優(yōu)質(zhì)的教育資源、感受科學(xué)技術(shù)的神奇、學(xué)會科學(xué)實驗的方法，是一項很有價值的研究。

近年來，學(xué)校開展了匯智工坊項目研究?；诂F(xiàn)代信息技術(shù)，致力于課程開發(fā)、空間建設(shè)、教學(xué)創(chuàng)新，在維護孩子好奇心、激發(fā)探究興趣的同時，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)（問題解決）、實踐創(chuàng)新、科學(xué)精神等素養(yǎng)。目前，學(xué)校的匯智工坊已經(jīng)形成了金藝坊、木藝坊、綠藝坊、科藝坊、陶藝坊等五個系列，通過“新模塊”“學(xué)習(xí)場”“類結(jié)構(gòu)”等行動路徑，實現(xiàn)了科技教育的課程變型、環(huán)境變身、課堂變臉，提升了學(xué)校辦學(xué)品質(zhì)。

1. 構(gòu)建“新模塊”，在零距離中實現(xiàn)課程變型

“新模塊”讓課程從孤立走向融通，從學(xué)術(shù)走向生活，從固化走向靈活。

首先，“新模塊”著力于打破傳統(tǒng)的課程分界，實現(xiàn)跨學(xué)科融通。從整體上看，匯智工坊課程是一個以“互聯(lián)網(wǎng)+”為技術(shù)基礎(chǔ)的綜合課程體系，實現(xiàn)了現(xiàn)有學(xué)科的融合；從局部上看，匯智工坊課程包含了五大融合性課程模塊，比如：金藝坊是物理、數(shù)學(xué)、勞技、美術(shù)、線切割和數(shù)控編程技術(shù)的融合，木藝坊是物理、數(shù)學(xué)、勞技、美術(shù)和計算機制圖技術(shù)的融合，綠藝坊是生物、化學(xué)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，科藝坊是物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、藝術(shù)、3D打印建模與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，陶藝坊是美術(shù)、歷史與計算機建模技術(shù)的融合。用“新模塊”的方式構(gòu)建科技教育課程體系，提高了課程的貫通性、綜合性。

其次，“新模塊”著力于解決課程內(nèi)容與學(xué)生生活貼近度的問題，實現(xiàn)學(xué)習(xí)與生活的零距離。教育應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的生活世界，站在學(xué)生的角度，依據(jù)學(xué)生的生活需要來組織課程，使學(xué)生過上有意義的學(xué)習(xí)生活。匯智工坊各模塊課程內(nèi)容都以學(xué)生生活中的客觀世界為主要研究對象。例如：科藝坊一方面以生活中的科學(xué)為主題，開發(fā)了密碼學(xué)初探、酸奶制作、葡萄酒發(fā)酵的科學(xué)、DNA項鏈、迷你污水處理系統(tǒng)、果醋演義、魔法水果等系列微課程；另一方面以學(xué)生的興趣為出發(fā)點，開發(fā)了基于信息技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)系列微課程，如3D打印、仿生機器人等。

再次，“新模塊”創(chuàng)新課程實施方式，讓每一個學(xué)生都有機會觸摸到全部課程。新模塊課程嘗試“專題必修”與“學(xué)段選修”相結(jié)合的模式。五大模塊課程都包含必修與選修內(nèi)容。模塊課程的必修內(nèi)容以專題形式呈現(xiàn)，每學(xué)年初各專題明確所需學(xué)時后，學(xué)校將各年級專題學(xué)時進行排列組合，各專題授課教師固定，授課班級輪動。對于模塊課程的選修內(nèi)容，學(xué)校嘗試了“學(xué)程周”課程實施方案。在每年5月、11月的“學(xué)程周”，學(xué)生每天的課程都是自主選擇的，每個課程的上課教室都是不同的，每位學(xué)生的課表都是不一樣的，學(xué)生穿梭在校園里、沉浸于課堂中，濃厚的學(xué)習(xí)興趣、愉悅的學(xué)習(xí)體驗、滿滿的學(xué)習(xí)獲得感是這一周的真實寫照。

2. 打造“學(xué)習(xí)場”，在新生態(tài)中實現(xiàn)環(huán)境變身

“學(xué)習(xí)場”是指充滿學(xué)習(xí)氛圍的情境，包括物理環(huán)境和心理環(huán)境。真實、和諧的學(xué)習(xí)生態(tài)有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)力。

匯智工坊中的探究學(xué)習(xí)是在真實的環(huán)境中進行的，因此“學(xué)習(xí)場”行動首先基于現(xiàn)代文化視域，建設(shè)真實的學(xué)習(xí)物理空間。匯智工坊五個系列活動空間的建設(shè)，讓實踐創(chuàng)新在現(xiàn)代技術(shù)支持下呈現(xiàn)更多可能，為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展提供了良好條件。學(xué)校現(xiàn)已建成一個陶藝教室、兩個STEM教室、一個木工教室、一個金工教室、一個屋頂陽光花園、一個機器人活動室、一個車模室、一個數(shù)字化實驗室、一個3D打印專用室等，為課程落實提供了良好的硬件基礎(chǔ)。為更好地發(fā)揮匯智工坊的育人功能，學(xué)校整體設(shè)計工坊文化環(huán)境布置，不僅重視科學(xué)知識、人物故事、技術(shù)操作要求等內(nèi)容的呈現(xiàn)，而且關(guān)注探究方法、問題解決流程、課題研究步驟、學(xué)習(xí)成果展示等內(nèi)容的設(shè)計布置，讓每一個工坊都獨具魅力，成為學(xué)生合作探究、體驗操作的學(xué)習(xí)場。

“學(xué)習(xí)場”行動還從學(xué)生學(xué)習(xí)心理角度理解課堂，營造和諧創(chuàng)造的課堂生態(tài)。和諧靈動的師生關(guān)系、開放創(chuàng)造的情境設(shè)計、體驗探究的學(xué)習(xí)方式、動態(tài)生成的學(xué)習(xí)過程、欣賞激勵的學(xué)習(xí)評價，構(gòu)成了匯智工坊課堂生態(tài)的標準。課堂中，教師遵循“開放真實、民主激勵”原則，創(chuàng)建和諧共生的師生關(guān)系，為學(xué)習(xí)者的知識建構(gòu)營造愉悅寬松的心理環(huán)境；學(xué)生參與“體驗操作、合作探究”的學(xué)習(xí)過程，在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的同時了解課題研究的思路，習(xí)得實踐操作的技能，學(xué)會解決問題的方法，生成創(chuàng)造性的動態(tài)資源。

3. 探索課堂教學(xué)的“類結(jié)構(gòu)”，在高品質(zhì)中實現(xiàn)課堂變臉

“類結(jié)構(gòu)”研究，是指發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)中具有相同或相似性質(zhì)的對象，并探尋這些對象所蘊含的普遍規(guī)律和結(jié)構(gòu)關(guān)系。它既是從具體到一般的歸納概括過程，也是經(jīng)驗提煉、理論創(chuàng)生的過程。匯智工坊教師團隊通過課程目標分解、課型對照、模型建構(gòu)等途徑，創(chuàng)造性地將匯智工坊的課堂教學(xué)依據(jù)培養(yǎng)目標分成三種類型，并對每一種類型的教學(xué)流程進行了模型設(shè)計，努力實現(xiàn)課堂教學(xué)的高品質(zhì)變革。

首先，厘清課程目標與科學(xué)素養(yǎng)之間的關(guān)系，實現(xiàn)教學(xué)目標高品質(zhì)。例如：綠藝坊的教學(xué)目標是通過植物栽培、實驗觀察等，讓學(xué)生學(xué)會基本的觀察、記錄、反思等研究方式；通過滴灌種植、無土栽培等，讓學(xué)生形成問題解決、尊重證據(jù)的科學(xué)意識。又如：陶藝坊的教學(xué)目標是通過學(xué)生設(shè)計制作陶藝作品，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，提升藝術(shù)審美情趣；通過學(xué)生畫圖譜總結(jié)自己制作過程的方式，培養(yǎng)學(xué)生表達自我、記錄成長軌跡的能力。

其次，嘗試目標導(dǎo)向下的課堂分類，實現(xiàn)課例開發(fā)高品質(zhì)。依據(jù)教學(xué)目標的定位，匯智工坊課堂分為手工操作、問題探究、實驗觀察等三種類型。這三種課型同時存在于五大課程模塊中，具有研究的普遍意義。

手工操作類型課堂以培養(yǎng)學(xué)生手工操作能力為目標，在課程中多為基礎(chǔ)性內(nèi)容，如金藝坊中金屬加工的常見工藝“車”“鉆”“鏜”“銑”“磨”等。

問題探究類型課堂以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力為目標，探究發(fā)現(xiàn)貫穿課堂始終，它以小組合作為組織形式，以方案設(shè)計為重要前提，以實踐研究為主要方法，以成果展示為評價載體，如科藝坊中的“生活中的密碼”等問題探究。

實驗觀察類型課堂以培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)實驗、注重證據(jù)、養(yǎng)成批判性思維能力為目標，它以觀察、記錄、收集資料為主要學(xué)習(xí)方法，以學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)為評價標準，以實驗報告和結(jié)論為學(xué)習(xí)成果的呈現(xiàn)形式，如綠藝坊中的“植物生長記錄”。

再次，建構(gòu)三類課堂模型，實現(xiàn)經(jīng)驗提煉高品質(zhì)。匯智工坊教師團隊對五大系列課程進行了課例研究，歸納出各種課型的基本教學(xué)流程，建立課堂模型。例如：手工操作類型課堂包括“創(chuàng)設(shè)情境，展示主題”“呈現(xiàn)作品，審美分析”“技能分析，示范演示”“引導(dǎo)互助，個別輔導(dǎo)”“評價”等基本教學(xué)流程，學(xué)生則相應(yīng)完成“欣賞了解，思考觀察”“欣賞品鑒，設(shè)計作品”“操作技能，實踐體驗”“提出困惑，個性解決”“完成作品，展示成果”等任務(wù)。在三種類型的課堂模型中，設(shè)計先行、注重評價的教學(xué)策略是三者的共性，同時手工操作類型課堂更加注重教師示范操作，問題探究類型課堂更注重指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計探究方案，實驗觀察類型課堂更側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計和選擇實驗方法。

“類結(jié)構(gòu)”行動從理論層面確保了匯智工坊課程實施的科學(xué)性。在此行動中，課堂目標始終指向?qū)W生科學(xué)素養(yǎng)提升，課堂類型必須符合課程以“實踐體驗、問題探究”為主的基本特征，教學(xué)流程遵循“設(shè)計先行、注重評價”的總原則?！邦惤Y(jié)構(gòu)”行動在提升課程實施品質(zhì)的同時，促進了教師的專業(yè)成長，延展了學(xué)?？萍冀逃膬?nèi)涵。

（編輯 崔若峰）