為發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的科學(xué)課程改革

王耀村

【摘要】1988年以來，浙江省科學(xué)課程改革以提升每一位學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，將科學(xué)素養(yǎng)的要素有機(jī)融入科學(xué)教材的編寫之中，在科學(xué)課程教學(xué)中加以落實(shí)，促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的顯著發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)課程改革;科學(xué)素養(yǎng);科學(xué)教材;科學(xué)教學(xué)

【作者簡(jiǎn)介】王耀村，浙江省教育廳教研室教研員（浙江杭州310012）

1988年浙江省啟動(dòng)的初中綜合科學(xué)課程改革明確“以學(xué)生發(fā)展為本”為課程理念，將課程設(shè)計(jì)與實(shí)施重心從“學(xué)科”轉(zhuǎn)到“學(xué)生”，強(qiáng)調(diào)課程改革是為了提高每一位學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，將科學(xué)素養(yǎng)的要素有機(jī)融入科學(xué)教材的編寫之中，在教學(xué)中加以落實(shí)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。

初中綜合科學(xué)課程改革的發(fā)展歷程

浙江省綜合科學(xué)課程改革主要經(jīng)歷了“決策與試點(diǎn)”“相持與推進(jìn)”“轉(zhuǎn)型與成熟”“深化與發(fā)展”四個(gè)階段。

決策與試點(diǎn)（1988-1993年）。改革伊始，在對(duì)當(dāng)時(shí)初中理科課程教材和教學(xué)情況進(jìn)行廣泛調(diào)研、深入論證的基礎(chǔ)上，浙江省教育行政和教研部門認(rèn)為初中階段科學(xué)課程學(xué)習(xí)應(yīng)減少學(xué)習(xí)科目，降低課程難度，貼近生活實(shí)際，提升科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)教育普及與提高。為此，決定在初中階段以綜合科學(xué)課程（定名為《自然科學(xué)》）取代物理、化學(xué)、生物等分科科學(xué)課程。1991年秋季，《自然科學(xué)》教材在首批實(shí)驗(yàn)區(qū)初一年級(jí)約5000名學(xué)生中開展試驗(yàn);1993年秋季，《自然科學(xué)》教材在全省所有初中起始年級(jí)學(xué)生中開展試驗(yàn)，綜合科學(xué)課程改革全面推開。

相持與推進(jìn)（1994-2001年）。由于科學(xué)課程改革推進(jìn)速度過陜，對(duì)課程改革的復(fù)雜性認(rèn)識(shí)不夠，對(duì)改革中可能出現(xiàn)的問題和困難估計(jì)不足，各種矛盾和問題先后顯露出來，如教師不適應(yīng)、教材不理想、設(shè)備不配套、評(píng)價(jià)跟不上、社會(huì)不理解等，科學(xué)課程改革進(jìn)人十分艱難的相持階段。面對(duì)困難和阻力，浙江省教育行政和教研部門一方面展開了圍繞科學(xué)課程改革有關(guān)問題的討論，尋找解決問題的策略，突破課程改革中的種種阻力;另—方面通過課程實(shí)施研討、輿論引導(dǎo)等多種有效方式，使科學(xué)課程改革堅(jiān)持下來。隨著對(duì)科學(xué)課程改革認(rèn)識(shí)的不斷深入，尤其是實(shí)驗(yàn)區(qū)工作的推進(jìn)，學(xué)生的發(fā)展?fàn)顩r基本達(dá)到了預(yù)期效果，教師逐步適應(yīng)了綜合科學(xué)課程的教學(xué)，科學(xué)課程改革度過最為艱難的時(shí)期，進(jìn)入穩(wěn)步推進(jìn)階段。

轉(zhuǎn)型與成熟（2002-2014年）。2001年，教育部頒發(fā)《科學(xué)（7-9年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》。2002年秋季，浙江省初中科學(xué)課程改革融入國(guó)家基礎(chǔ)教育課程改革之中，浙江省三個(gè)國(guó)家級(jí)課程實(shí)驗(yàn)區(qū)開始《科學(xué)》教材的實(shí)驗(yàn)。2004年秋季，《科學(xué)》教材在全省初一年級(jí)學(xué)生中試用。有了《自然科學(xué)》課程改革的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)，浙江省新一輪科學(xué)課程改革推進(jìn)得比較順利，科學(xué)課程改革的重點(diǎn)從原來以完善科學(xué)教師知識(shí)結(jié)構(gòu)適應(yīng)合科教學(xué)，轉(zhuǎn)向凸顯實(shí)驗(yàn)與探究教學(xué)、改進(jìn)教與學(xué)方式、提高教學(xué)的質(zhì)量、提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

深化與發(fā)展（2015年一至今）。2015年9月，浙江省教育廳頒發(fā)《關(guān)于深化義務(wù)教育科學(xué)課程改革的指導(dǎo)意見》指出，在全面總結(jié)和推廣我省科學(xué)課程建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，完善科學(xué)課程結(jié)構(gòu)，豐富科學(xué)課程內(nèi)容，深化科學(xué)課程改革，更好地幫助每一位學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面而有個(gè)性的發(fā)展。為此，我們提出建立包含基礎(chǔ)性科學(xué)課程與拓展性科學(xué)課程的多元科學(xué)課程結(jié)構(gòu)體系?？茖W(xué)課程的深化與發(fā)展需要規(guī)范實(shí)施基礎(chǔ)性課程，積極建設(shè)拓展性課程。當(dāng)然，科學(xué)課程仍以基礎(chǔ)性課程為主（占80%），以拓展性課程為輔（占20%），兩者相輔相成、相得益彰。

以提升科學(xué)素養(yǎng)作為課程目標(biāo)

20世紀(jì)80年代末90年代初，浙江省初中科學(xué)課程改革目標(biāo)指向“為所有人的科學(xué)素養(yǎng)”，適應(yīng)當(dāng)前和未來科學(xué)、社會(huì)和教育本身的發(fā)展需求。義務(wù)教育階段需要為學(xué)生的全面發(fā)展開設(shè)多門課程，這就要求我們改進(jìn)課程設(shè)置，整合課程門類，協(xié)調(diào)課程發(fā)展，為學(xué)生的學(xué)習(xí)建立最優(yōu)的課程結(jié)構(gòu)。綜合科學(xué)課程力圖超越學(xué)科的界限，強(qiáng)調(diào)各學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的相互滲透和聯(lián)系，幫助學(xué)生從整體上認(rèn)識(shí)自然和科學(xué)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。

《初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》把“提高每一個(gè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”作為科學(xué)課程的總目標(biāo)，并指出：科學(xué)素養(yǎng)包含多方面的內(nèi)容，一般指了解必要的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，掌握基本的科學(xué)方法，樹立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，并具備應(yīng)用一定的相關(guān)知識(shí)處理實(shí)際問題、參與公共事務(wù)的能力。以提升科學(xué)素養(yǎng)作為科學(xué)課程的教育目標(biāo)是我國(guó)科學(xué)教育改革中的一個(gè)鮮明特點(diǎn)，為科學(xué)教育深化發(fā)展起到了積極的導(dǎo)向作用。

長(zhǎng)期以來，人們通常把科學(xué)教育等同于科學(xué)知識(shí)的教育，認(rèn)為科學(xué)教育的目標(biāo)就是讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。這樣的目標(biāo)定位難以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也不能滿足社會(huì)發(fā)展的需要。初中階段是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。培養(yǎng)學(xué)生具備基本的科學(xué)素養(yǎng)是現(xiàn)代社會(huì)合格公民的必要條件，也是學(xué)生終身發(fā)展的必備基礎(chǔ)。浙江省科學(xué)課程改革堅(jiān)持以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，將課程定位于科學(xué)技術(shù)時(shí)代公民所必需的科學(xué)素養(yǎng)的一種養(yǎng)成教育，以及將科學(xué)知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀作為整體，并使其內(nèi)化為受教育者的理念和行為的教育。這樣的課程定位是落實(shí)“為了所有人的科學(xué)素養(yǎng)”的根本保證。

以教材作為提升科學(xué)素養(yǎng)的載體

科學(xué)素養(yǎng)的核心是科學(xué)能力，體現(xiàn)在應(yīng)用科學(xué)方法發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中?？茖W(xué)能力的培養(yǎng)，必須以必要的科學(xué)知識(shí)與科學(xué)方法為基礎(chǔ)，同時(shí)還需要樹立積極端正的科學(xué)態(tài)度。因此，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)能力是提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的核心，而科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系則是構(gòu)筑科學(xué)素養(yǎng)或科學(xué)能力的基本要素。在科學(xué)課程改革過程中，浙江省注重科學(xué)教材的建設(shè)，以教材作為提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要載體。浙江省綜合科學(xué)教材從無到有，從第一代《自然科學(xué)》教材發(fā)展到第二代《科學(xué)》教材，每一代教材版本的形成與發(fā)展都是教材建設(shè)的階段性成果。

目前，在浙江省廣泛使用的《科學(xué)》（浙教版）教材經(jīng)過多次修改、調(diào)整、改版，力圖以“主題”和“科學(xué)探究”來整合學(xué)習(xí)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)從學(xué)科本位走向科學(xué)本質(zhì)與教育本質(zhì)的統(tǒng)一。

《科學(xué)》教材以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為教材設(shè)計(jì)與編寫的核心理念，將科學(xué)方法具體化為實(shí)驗(yàn)方法、思維方法、抽象方法三個(gè)維度;進(jìn)而將科學(xué)能力具體化為識(shí)別科學(xué)問題的能力、解釋科學(xué)現(xiàn)象的能力、探究科學(xué)問題的能力三個(gè)維度;將科學(xué)態(tài)度具體化為科學(xué)興趣與社會(huì)責(zé)任、科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神、科學(xué)技術(shù)社會(huì)與環(huán)境的關(guān)系三個(gè)維度。在此基礎(chǔ)上，《科學(xué)》教材把這些具體的科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)能力有機(jī)整合到科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中，力圖讓學(xué)生通過科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，掌握科學(xué)探究的方法與技能，發(fā)展科學(xué)探究能力，增進(jìn)對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境等方面的認(rèn)識(shí)和能力，逐步形成用科學(xué)的知識(shí)、方法和態(tài)度解決個(gè)人與社會(huì)問題的意識(shí)、保護(hù)自然的意識(shí)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，形成對(duì)自然的整體認(rèn)識(shí)和與自然界和諧相處的生活態(tài)度，從而更有效地提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

基于對(duì)科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成要素的理解，參考科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于科學(xué)能力和科學(xué)態(tài)度、情感和價(jià)值觀的相關(guān)內(nèi)容，我們架構(gòu)了“科學(xué)素養(yǎng)”的要素關(guān)系圖（如圖1所示），以此指導(dǎo)科學(xué)教材的編寫，以便有效落實(shí)科學(xué)課程的目標(biāo)，使教材成為提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要載體。

由此編寫成的《科學(xué)》教材，在結(jié)構(gòu)上以更接近自然圖景的方式向?qū)W生呈現(xiàn)自然科學(xué)的概念和理論以及人們的認(rèn)識(shí)過程。自然界是統(tǒng)一的整體，學(xué)生對(duì)自然的認(rèn)識(shí)也應(yīng)具有整體性?！犊茖W(xué)》教材整合了生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與宇宙等三個(gè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)內(nèi)容，以“存在的自然——演化的自然——人與自然”為主線，突出系統(tǒng)、能量和信息等統(tǒng)一的科學(xué)概念和原理，將科學(xué)探究與學(xué)習(xí)內(nèi)容緊密結(jié)合起來，使學(xué)生從相對(duì)靜態(tài)地描述自然界的圖景——“物質(zhì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次”開始，逐步過渡到可觀察的“運(yùn)動(dòng)和變化”“相互作用”以及較為抽象的“結(jié)構(gòu)與功能”“轉(zhuǎn)化與平衡”等動(dòng)態(tài)地描述自然界的圖景，再進(jìn)入到“自然界的演化”，最后達(dá)到“人與自然和諧發(fā)展”，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。這樣的結(jié)構(gòu)體系有利于學(xué)生從整體上認(rèn)識(shí)自然和科學(xué)，不僅避免了不同學(xué)科領(lǐng)域之間知識(shí)的重復(fù)，更重要的是可以幫助學(xué)生從相互聯(lián)系和發(fā)展的角度深入理解科學(xué)，建立開放型的科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)，更好地理解科學(xué)的本質(zhì)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

在教學(xué)中落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)是關(guān)鍵

如何在科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中落實(shí)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的課程目標(biāo)是科學(xué)課程改革是否成功的關(guān)鍵。從教學(xué)實(shí)踐層面來看，科學(xué)教師只有深刻理解和把握科學(xué)素養(yǎng)概念的各個(gè)維度及其所包含的具體內(nèi)容，才能有意識(shí)、明確地挖掘教學(xué)內(nèi)容中所蘊(yùn)含的科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵及其教育價(jià)值，從而將科學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)融入或外顯于教學(xué)行為之中，才能有效提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng);同時(shí)，科學(xué)教師也以此自覺地審視自身的科學(xué)素養(yǎng)，有針對(duì)性地進(jìn)行學(xué)習(xí)和提高自身的科學(xué)素養(yǎng)，以便更好地開展為發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的科學(xué)教學(xué)。

綜合科學(xué)課程的價(jià)值取向、課程目標(biāo)和實(shí)施過程等與分科教學(xué)相比有著較大差異。落實(shí)科學(xué)教育目標(biāo)，首先需要轉(zhuǎn)變教師的教育觀念，然而觀念的轉(zhuǎn)變卻不是自動(dòng)完成的，要以政策支撐觀念的轉(zhuǎn)變，要以實(shí)踐驅(qū)動(dòng)觀念的轉(zhuǎn)變，只有這樣才能引導(dǎo)科學(xué)教師正確認(rèn)識(shí)科學(xué)課程的育人價(jià)值。科學(xué)教師積極參與科學(xué)課程改革，他們從學(xué)生的變化和自身的體驗(yàn)中逐步感受到科學(xué)課程的意義和價(jià)值，認(rèn)識(shí)到所有學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升才是提高科學(xué)教育質(zhì)量的本質(zhì)，在實(shí)踐中逐漸轉(zhuǎn)變了自己的觀念。這種“為所有人的科學(xué)”的教育觀念的形成并在教師心中深深扎根，無疑為科學(xué)課程改革奠定了基礎(chǔ)，也確保了科學(xué)課程實(shí)施能夠取得成功。

其次，完善教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)、提升教師的執(zhí)教能力。浙江省把培養(yǎng)適應(yīng)綜合科學(xué)教學(xué)的科學(xué)教師作為推進(jìn)課程改革重中之重的課題。30年來，浙江省初中科學(xué)教師隊(duì)伍的建設(shè)取得了較好的效果。1998年，浙江省能獨(dú)立勝任合科教學(xué)任務(wù)的科學(xué)教師約占50.1%;到2004年，全省能獨(dú)立承擔(dān)合科教學(xué)任務(wù)的科學(xué)教師已達(dá)90%以上。目前，全省能獨(dú)立承擔(dān)合科教學(xué)任務(wù)的科學(xué)教師已達(dá)95%以上。與此同時(shí)，初中科學(xué)教師骨干隊(duì)伍已經(jīng)形成，一大批教師在課程改革的征程中脫穎而出，30多位科學(xué)教師被評(píng)為省特級(jí)教師，更多的年輕教師被評(píng)為省、市、縣級(jí)教壇新秀。教師觀念的轉(zhuǎn)變和專業(yè)水平的提升，為科學(xué)課程的深化改革奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

再次，在科學(xué)教學(xué)中倡導(dǎo)科學(xué)探究?？茖W(xué)探究是科學(xué)的本質(zhì)特征，具有重要的教育價(jià)值。體現(xiàn)科學(xué)探究的精神，是科學(xué)教育面向未來的必然要求。它不僅可以使學(xué)生更深刻地理解科學(xué)知識(shí)，更好地掌握科學(xué)方法，而且使學(xué)生得以親身體會(huì)科學(xué)精神的實(shí)質(zhì)，形成科學(xué)的情感、態(tài)度和價(jià)值觀，從而更有效地提高科學(xué)素養(yǎng)。為此，在科學(xué)教學(xué)中堅(jiān)持以問題為導(dǎo)向、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以探究為方式、以思維為核心，優(yōu)化科學(xué)教學(xué)的過程，彰顯了“學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究與科學(xué)思維發(fā)展于一體”的科學(xué)教學(xué)特征?？茖W(xué)教師通過創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)參與實(shí)踐和探究活動(dòng)，為學(xué)生進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、分析和討論等活動(dòng)留出充足的時(shí)間;利用多種方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的訓(xùn)練，讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、獲取事實(shí)證據(jù)、作出解釋和評(píng)價(jià)、討論交流的過程中，逐步發(fā)展科學(xué)探究的能力和對(duì)科學(xué)探究的理解，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

因?yàn)榭茖W(xué)課程改革的目標(biāo)指向了提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使科學(xué)課程的實(shí)施減輕了學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，拓展了科學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，學(xué)生科學(xué)學(xué)業(yè)成績(jī)表現(xiàn)優(yōu)異。2013年、2014年、2016年，浙江省教育廳委托中國(guó)基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測(cè)協(xié)同創(chuàng)新中心對(duì)八年級(jí)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試，學(xué)生達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)基本要求的比例分別為92%、92%、94%，達(dá)到優(yōu)秀的比例分別為43%、46%、48%。同時(shí)，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到顯著發(fā)展。2009年、2012年浙江省作為我國(guó)10個(gè)試點(diǎn)省之一參加PISA測(cè)評(píng)，據(jù)浙江省教育考試院對(duì)外公布的數(shù)據(jù)，2009年浙江省學(xué)生的科學(xué)測(cè)評(píng)成績(jī)?yōu)?67分，在10個(gè)試點(diǎn)省份中位列第一（上海市正式參與測(cè)評(píng)，科學(xué)測(cè)評(píng)成績(jī)?yōu)?75分），遠(yuǎn)高于試點(diǎn)省份總體成績(jī)523.77分，超過國(guó)際平均水平66分;在水平6（具備高層次能力）的學(xué)生比例為4.5%，為試點(diǎn)省份最高;在水平5及以上的學(xué)生比例為23.0%，也是試點(diǎn)省份最高的。2012年浙江省學(xué)生的科學(xué)測(cè)評(píng)成績(jī)?yōu)?82分，僅次于上海，也為試點(diǎn)省份最高。這些數(shù)據(jù)在某種程度上較好佐證了科學(xué)課程改革對(duì)于提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的作用。

責(zé)任編輯 錢麗欣