“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)客教育”背景下職前教師科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)實(shí)踐研究

袁野?張亞蓉

摘 要：“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)客教育”為職前教師科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了新的路徑。基于地方院校大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀，從調(diào)整課程內(nèi)容、采用靈活的教學(xué)方式、線上線下理論與實(shí)踐相結(jié)合、多元的教學(xué)評(píng)價(jià)方式等方面，對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)客教育”視角下職前教師科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)模式進(jìn)行了

初探。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)客教育”;職前教師;科學(xué)素養(yǎng)

基金項(xiàng)目：四川省高等學(xué)校人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地——四川中小學(xué)教師專業(yè)發(fā)展研究中心立項(xiàng)課題：“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)客教育”背景下小學(xué)科學(xué)教師專業(yè)發(fā)展研究（項(xiàng)目編號(hào)：PDTR2017-9）階段性成果;四川文理學(xué)院校級(jí)教育教學(xué)研究與改革項(xiàng)目：基于“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)客教育”模式的大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)教育探索（項(xiàng)目編號(hào)：2017JY38）階段性成果。

1 研究背景

科學(xué)素養(yǎng)是指公民所具備的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)觀念等。公民科學(xué)素養(yǎng)水平的高低對(duì)國家綜合國力的提升具有重要作用。公民科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開教育，教師作為教育的實(shí)施者，其綜合素質(zhì)水平的高低在很大程度上會(huì)影響教育質(zhì)量。根據(jù)《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)（意見稿）》[1]，基礎(chǔ)教育要注重培養(yǎng)學(xué)生六大素養(yǎng)，其中就包括科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。雖然國家對(duì)科學(xué)教育越來越重視，但在大部分地區(qū)一方面小學(xué)科學(xué)課程受重視程度與政策脫節(jié)，課程實(shí)施偏向理論化，以教師傳統(tǒng)講授式為主，科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材和場地建設(shè)不足[2]，另一方面科學(xué)教師師資隊(duì)伍專業(yè)發(fā)展不均衡，專業(yè)素養(yǎng)水平參差不齊，阻礙了科學(xué)教育質(zhì)量的提高。“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代為青年學(xué)生提供最新科普信息、展示最新科研成果的信息平臺(tái)，青年學(xué)生可以隨時(shí)隨地在線學(xué)習(xí)，或參與到科普信息的認(rèn)知、理解、討論過程中，其是提升青年學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的新媒介。有研究證明學(xué)生在合適年齡段接觸互聯(lián)網(wǎng)媒體有助于其科學(xué)素養(yǎng)水平的提高，同時(shí)學(xué)生的互聯(lián)網(wǎng)使用偏好也會(huì)影響其科學(xué)素養(yǎng)的表現(xiàn)[3]。創(chuàng)客教育是教育和創(chuàng)客文化的結(jié)合，其作為一種新的教育形態(tài)，與科學(xué)教育課堂的有效結(jié)合有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等[4]。“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)客教育”的相互配合，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維的發(fā)展、共享創(chuàng)客成果提供了便利，大大提高了教學(xué)效率。以此為基礎(chǔ)，融合專業(yè)課程與綜合實(shí)踐課程的教學(xué)內(nèi)容，形成特色教學(xué)改革模式，可以引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)與實(shí)踐，對(duì)培養(yǎng)職前科學(xué)教師科學(xué)素養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 職前教師科學(xué)素養(yǎng)水平現(xiàn)狀

我校大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀結(jié)果表明，文理科、藝術(shù)等不同專業(yè)背景的學(xué)生表現(xiàn)出不同水平的科學(xué)素養(yǎng)，文科學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)往往低于理科學(xué)生，男女生由于個(gè)人偏好不同，男生一般來說表現(xiàn)出較好的科學(xué)素養(yǎng)，同時(shí)其與被試的家庭社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位也有一定的關(guān)系[5]。以我院小學(xué)教育專業(yè)為例，高考招生為文理兼收，文科生往往多于理科生，師范專業(yè)女生多于男生，同一專業(yè)學(xué)生由于高中文理分科，對(duì)自然科學(xué)類如化學(xué)、物理、生物等課程的學(xué)習(xí)深度和廣度存在差異，從初中接觸到的有限的理科知識(shí)到高中文理分科造成文科學(xué)生出現(xiàn)理科知識(shí)斷層，使得這部分學(xué)生嚴(yán)重缺乏從事科學(xué)教育所需的系統(tǒng)的、扎實(shí)的理科知識(shí)基礎(chǔ)，這對(duì)其今后從事小學(xué)科學(xué)教育帶來會(huì)很大的困難。另一方面，小學(xué)教育專業(yè)學(xué)生對(duì)從事科學(xué)研究的方法和過程了解程度不高，掌握基本的科學(xué)研究方法、實(shí)驗(yàn)操作技能，如標(biāo)本的制作，溶液的配制，顯微鏡，托盤天平等常見儀器的正確使用等，并能熟練應(yīng)用的學(xué)生僅占少數(shù)，對(duì)于科學(xué)探究的一般過程，如探究影響電磁鐵磁力大小的因素等問題，大多停留在理論階段，而小學(xué)科學(xué)課堂上需要教師具備的引導(dǎo)學(xué)生提出猜想——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案——驗(yàn)證假設(shè)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力還表現(xiàn)得比較欠缺，很不利于小學(xué)科學(xué)課堂發(fā)揮教師組織者，引導(dǎo)者，協(xié)助者的作用，更別提培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)精神了。此外，自然科學(xué)類課程往往擁有一些抽象的符號(hào)和概念，需要學(xué)生具有一定的抽象和邏輯思維能力，部分同學(xué)在理科知識(shí)學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)認(rèn)知負(fù)荷，其自我效能感降低，甚至出現(xiàn)習(xí)得性無助心理，從而表現(xiàn)出對(duì)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣不濃，對(duì)理科知識(shí)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不強(qiáng)，科學(xué)意識(shí)和觀念不強(qiáng)的個(gè)體，其在面對(duì)外界信息或生活問題時(shí)，往往會(huì)缺乏運(yùn)用科學(xué)思維進(jìn)行合理分析、辨別、理性判斷，并做出決策的應(yīng)對(duì)能力。鑒于教師的科學(xué)素養(yǎng)和專業(yè)發(fā)展對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)有重要影響，高校應(yīng)加強(qiáng)對(duì)職前教師理科素養(yǎng)的培養(yǎng)，以滿足未來科學(xué)教師崗位的需求。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)客教育”背景下職前教師科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)模式建構(gòu)

“互聯(lián)網(wǎng)+”是基于互聯(lián)網(wǎng)思維，利用大數(shù)據(jù)和信息技術(shù)等將社會(huì)各資源統(tǒng)籌起來[6]，創(chuàng)客教育倡導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，通過將多元化的元素融入到創(chuàng)客活動(dòng)中，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者“玩中學(xué)”、“做中學(xué)”、“干中學(xué)”，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+創(chuàng)客教育”的深度融合，能最大化發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)功能，與創(chuàng)客理念結(jié)合起來，為培養(yǎng)大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提供了新的路徑和策略。本文結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”的特點(diǎn)和創(chuàng)客教育的功能優(yōu)勢，將二者融入到自然科學(xué)類課程教學(xué)實(shí)踐中，從課程內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方式、實(shí)踐形式、評(píng)價(jià)方式等方面構(gòu)建了培養(yǎng)大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)創(chuàng)新教育模式（如圖1）。

4 職前教師科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)教學(xué)實(shí)踐

4.1 調(diào)整課程內(nèi)容，增加課堂信息容量

我校小學(xué)教育專業(yè)人才培養(yǎng)方案中共設(shè)置了《自然科學(xué)基礎(chǔ)》、《小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與指導(dǎo)》和《科學(xué)實(shí)驗(yàn)》三門課程?！蹲匀豢茖W(xué)基礎(chǔ)》作為專業(yè)基礎(chǔ)課，涵蓋了物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)，地球與宇宙科學(xué)等內(nèi)容，由于教學(xué)內(nèi)容比較多，課堂教學(xué)任務(wù)比較重，考慮到文科同學(xué)理科基礎(chǔ)較差，理論化的教學(xué)方式往往使得課程氣氛沉悶，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃，課堂教學(xué)效果差強(qiáng)人意，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)和認(rèn)知負(fù)荷，也大大挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性和信心。鑒于對(duì)前幾屆小學(xué)教育專業(yè)學(xué)生《自然科學(xué)基礎(chǔ)》課堂的觀察及學(xué)生學(xué)習(xí)效果的分析，從2017級(jí)開始，我們對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，任課教師在遵循整個(gè)課程的脈絡(luò)體系的情況下，簡化課程內(nèi)容，少講一些理論性知識(shí)，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搜集一些常見的生活案例，以形象具體化的案例為載體，其中夾雜著多種理論解釋和方法技能，教師通俗易懂、深入淺出的分析講解，學(xué)生不再只是死記硬背書上文字，通過借助案例模型可以消化其中所包含的原理和概念，有助于夯實(shí)學(xué)生的學(xué)科知識(shí)。另外，任課教師通過搜索互聯(lián)網(wǎng)信息資源，搜集一些案例、圖片或視頻資料，如《化學(xué)的秘密》、《大國工匠》、《超級(jí)工程》等系列科普短片，將最新科技信息和研究成果帶入課堂，這有助于開拓學(xué)生的科技視野，了解科技咨詢，科學(xué)觀念的養(yǎng)成。

4.2 教學(xué)方法靈活多樣，師生共話科學(xué)教育

為了強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握科學(xué)方法和技能，任課教師針對(duì)不同課程、不同課型采用了靈活多變的教學(xué)方式。如《自然科學(xué)課程》，我們從2017級(jí)小學(xué)教育嘗試在課堂上設(shè)置10分鐘科學(xué)知識(shí)播報(bào)環(huán)節(jié)，將全班同學(xué)分組，每組同學(xué)就當(dāng)前課程的進(jìn)度，根據(jù)自己的興趣，搜集有關(guān)科普知識(shí)或科技信息、成果進(jìn)行課堂分享，補(bǔ)充課堂內(nèi)容，這使得在有限的45分鐘時(shí)間內(nèi)，學(xué)生可以接受多渠道的科學(xué)知識(shí)信息。對(duì)于《小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與指導(dǎo)》該門課程是針對(duì)小學(xué)科學(xué)課程開設(shè)的教學(xué)論課程，根據(jù)“對(duì)分課堂”理念[7]，任課教師將科學(xué)課程教學(xué)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)聯(lián)系起來，介紹課程論的理論知識(shí)同時(shí)，插入科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，課堂上分配一定的時(shí)間給學(xué)生來做課堂訓(xùn)練，交流討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生熟悉常見的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法?！犊茖W(xué)實(shí)驗(yàn)》該課程是實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練課，采用分組操作方式，實(shí)驗(yàn)教師首先給出研究課題，讓各小組進(jìn)行小組討論，根據(jù)科學(xué)原理，設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，并分工合作完成實(shí)驗(yàn)操作過程，并倡導(dǎo)學(xué)生采用小組合作的方式完成創(chuàng)意科學(xué)教具制作，如根據(jù)平衡原理設(shè)計(jì)飲水鳥教具模型、電動(dòng)機(jī)原理模型，這一教學(xué)模式旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神和合作能力，能有效提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

4.3 線上線下學(xué)習(xí)，理論與實(shí)踐相結(jié)合

“互聯(lián)網(wǎng)+”為師生開展線上線下學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂和創(chuàng)客成果的分享提供了平臺(tái)和技術(shù)支持，學(xué)生可以通過公眾號(hào)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)、手機(jī)App等，如MOOC，國家精品課程資源網(wǎng)等，學(xué)生可以隨時(shí)隨地在線學(xué)習(xí)，能夠多渠道加強(qiáng)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，觀看和分享創(chuàng)客成果。目前，我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)也正在建設(shè)校級(jí)精品課程《小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)》，基于多年的教學(xué)成果積累，將課程資料、教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)視頻、學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果展示、案例、習(xí)題資料等上傳網(wǎng)站，展示學(xué)生科學(xué)創(chuàng)意作品，資源共享供大家參考學(xué)習(xí)。線下課程《小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與指導(dǎo)》每學(xué)期安排了學(xué)生試講課時(shí)，要求學(xué)生課程與教學(xué)理論與科學(xué)知識(shí)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法等結(jié)合起來，一方面科學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，科學(xué)方法的設(shè)計(jì)和使用，主題設(shè)計(jì)是基于對(duì)現(xiàn)實(shí)問題的科學(xué)思考，這充分體現(xiàn)了職前科學(xué)教師的科學(xué)素養(yǎng)水平，可以促進(jìn)學(xué)生科學(xué)教育能力的提高，另一方面實(shí)踐環(huán)節(jié)能夠更好地使學(xué)生了解自己的科學(xué)教學(xué)能力、教學(xué)短板，促進(jìn)其加強(qiáng)相關(guān)能力或知識(shí)的補(bǔ)充和訓(xùn)練，使得職前科學(xué)教師專業(yè)發(fā)展良性循環(huán)。另外，高校創(chuàng)客教育還與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力有關(guān)[8]，任課教師帶領(lǐng)學(xué)生基于科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)內(nèi)容申報(bào)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神。

4.4 建立多元的教學(xué)評(píng)價(jià)方式

“創(chuàng)客教育”理念要求對(duì)學(xué)生創(chuàng)客能力和創(chuàng)客成果采用多元化的教學(xué)評(píng)價(jià)方式[9]，課程的考核方式采用考試、考核或考查的方式，視具體課程而定。例如，《科學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的考核由平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末科學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)共同組成，平時(shí)不僅要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力進(jìn)行考查評(píng)價(jià)，期末活動(dòng)設(shè)計(jì)由小組成員共同完成，并創(chuàng)作一件科學(xué)玩教具，是對(duì)學(xué)生科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)、科學(xué)方法技能和科學(xué)觀念的綜合考評(píng)，將對(duì)學(xué)生過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式來科學(xué)評(píng)估學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平。同時(shí)，將學(xué)生的優(yōu)秀創(chuàng)意作品，及優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)以案例的形式上傳課程資源資料庫，供后續(xù)學(xué)習(xí)使用。今后，我們將繼續(xù)完善課程評(píng)價(jià)方式，建立教學(xué)成果展示公眾號(hào)或?qū)W習(xí)群，通過在線投票的方式積累票數(shù)按比例轉(zhuǎn)化為相應(yīng)分?jǐn)?shù)，將優(yōu)秀的作品推送給更多的受眾，資源共享。

5 研究不足與展望

以上教學(xué)實(shí)踐還處于初級(jí)探索階段，教學(xué)模式對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升不是一蹴而就的，還需要經(jīng)過多輪的打磨以完善教學(xué)模式，課程體系還不夠完善，除了專業(yè)課程之外，學(xué)?？山M織跨院系、多學(xué)科設(shè)計(jì)打造綜合課程，并培養(yǎng)STEM師資團(tuán)隊(duì)，這對(duì)全校學(xué)生了解創(chuàng)客教育，參與創(chuàng)客活動(dòng)，發(fā)展自己的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)將發(fā)揮重要作用。另外，學(xué)?？梢越柚ヂ?lián)網(wǎng)平臺(tái)和虛擬仿真技術(shù)建立創(chuàng)客云空間，學(xué)生通過云操作體驗(yàn)創(chuàng)客活動(dòng)，對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展有很大幫助。

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作者簡介

袁野（1986-），女，滿族，遼寧本溪人，講師，碩士研究生，從事科學(xué)教育研究。