加拿大“談科學(xué)”項目述評

宋怡 張?zhí)m 黃雯

摘要“談科學(xué)”作為在加拿大全國范圍內(nèi)推進(jìn)的代表性科學(xué)教育項目，歷史悠久、輻射面廣。主要包括：豐富科學(xué)課程資源，提供更多科學(xué)學(xué)習(xí)機會；重視科學(xué)實踐，培養(yǎng)問題解決能力；提供專業(yè)化學(xué)習(xí)資源，構(gòu)建科學(xué)教學(xué)共同體。此外，“談科學(xué)”項目為教師開展科學(xué)或STEM教學(xué)提供了豐富的、有針對性的資源支持；通過專業(yè)學(xué)習(xí)和實踐把科學(xué)教師聚集在一起。

關(guān)鍵詞 “談科學(xué)”項目 科學(xué)實踐 課程資源

中圖分類號：G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.05.034

A Review of Canada’s“Talk about Science”Project

SONG Yi[1]， ZHANG Lan[2]， HUANG Wen[3]

（[1] School of Environmental Science， Nanjing Xiaozhuang University， Nanjing， Jiangsu 211171；

[2] ECNUAS Affliated Bilingual School， Shanghai 201805；

[3] Taizhou High School-Jiangsu， Taizhou， Jiangsu 225300）

Abstract： "Talking about science" as a representative science education project in Canada has a long histo？ ry and a wide range of radiation. It mainly includes： enriching science curriculum resources and providing more opportunities for science learning； Pay attention to scientific practice and cultivate problem solving ability； To provide professional learning resources and build a scientific teaching community. In addition， the "talk about science" project provides rich and targeted resource support for teachers to carry out science or SETM teaching； Through professional learning and practice， science teachers are gathered together.

Keywords： "Talking about science" project； science practice； course resource

“談科學(xué)”作為在加拿大全國范圍內(nèi)推進(jìn)的代表性科學(xué)教育項目，歷史悠久、輻射面廣，為加拿大K-12階段學(xué)生在非正式學(xué)習(xí)環(huán)境中提供有意義的科學(xué)及STEM學(xué)習(xí)機會，鼓勵青少年成為批判性思考者和問題解決者，提高全民科學(xué)素養(yǎng)。“談科學(xué)”項目在課程資源、活動類型和支持教師專業(yè)發(fā)展方面的特點，可以為我國STEM教育提供有益借鑒，主要包括：豐富科學(xué)課程資源，提供更多科學(xué)學(xué)習(xí)機會；重視科學(xué)實踐，培養(yǎng)問題解決能力；提供專業(yè)化學(xué)習(xí)資源，構(gòu)建科學(xué)教學(xué)共同體。

項目概述

“談科學(xué)”項目是在加拿大全國范圍內(nèi)廣泛開展的科學(xué)教育項目，迄今已有近30年的歷史。近年來隨著STEM教育浪潮的興起，“談科學(xué)”項目充分挖掘其與STEM教育改革的契合點，成為加拿大推動STEM教育的一個有力舉措。

該項目致力于讓教育工作者意識到STEM教育在人才培養(yǎng)和保持國家競爭力方面的重要價值，在全國范圍內(nèi)開展基于社區(qū)的STEM學(xué)習(xí)項目，將教育工作者和志愿者聯(lián)系起來，共同營造一個更廣闊的STEM教育生態(tài)環(huán)境，為K-12階段的學(xué)生提供有意義的STEM學(xué)習(xí)經(jīng)歷，鼓勵青少年成為批判性思考者和問題解決者，提高全民的科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)意識。

“談科學(xué)”項目提供的課程活動中，K-12階段的學(xué)生都可以參與，相較于多數(shù)國家在小學(xué)一年級才開設(shè)科學(xué)課程，該項目從低齡化階段就開啟科學(xué)的啟蒙教育，讓兒童潛移默化地受到科學(xué)教育的熏陶?！罢効茖W(xué)”項目擁有豐富的科學(xué)及STEM課程與教學(xué)資源庫，主要包括課程資源、活動資源和教師專業(yè)化發(fā)展資源。

課程資源

“談科學(xué)”項目包括以下六大主要的課程模塊，并于近期推出了新架構(gòu)的資源庫，將六類課程模塊納入一個整合性的課程資源庫，可以通過關(guān)鍵詞、年級段以及資源類型來搜索相應(yīng)的項目。

1.“談科學(xué)”拓展

“談科學(xué)”拓展是一個以社區(qū)為基礎(chǔ)的、全國性的模塊，它將教育工作者與杰出的志愿者聯(lián)系起來，為K-12階段的青少年提供一系列有意義的STEM活動。

2.“談科學(xué)”挑戰(zhàn)

“談科學(xué)”挑戰(zhàn)是一項基于團(tuán)隊合作的、富有競爭性的、內(nèi)容豐富的活動，由加拿大各地的志愿者免費提供給4—9年級的學(xué)生，旨在讓所有參與的學(xué)生都有機會學(xué)習(xí)團(tuán)隊合作技能、加強與同伴之間的交流互動、取長補短。

3.“好奇心”

“談科學(xué)”項目通過“好奇心”模塊，幫助7—12年級的青少年了解STEM在他們生活中的重要性，促進(jìn)他們掌握未來的技能。

4.“創(chuàng)意公園”

“創(chuàng)意公園”是一個慈善性的模塊，提供一系列免費的教育資源，構(gòu)建支持性的STEM學(xué)習(xí)環(huán)境，服務(wù)于K—3年級的STEM課堂?！皠?chuàng)意公園”主要培養(yǎng)學(xué)生的語言能力、探究和解決問題能力、批判性思維、計算能力和團(tuán)隊合作技能，同時激發(fā)他們對周圍世界的好奇心。

5.“西紅柿星球”

“西紅柿星球”利用模擬太空探索來教授科學(xué)探究技能和過程：要求學(xué)生探索空間環(huán)境對番茄種子萌發(fā)的影響，并為宇航員設(shè)計生命支持系統(tǒng)，利用番茄植物葉子的蒸騰作用提供有益健康的營養(yǎng)和水，再通過光合作用將宇航員呼出的二氧化碳轉(zhuǎn)化為生存所需要的氧氣。

6.“原住民活動”

“原住民活動”承認(rèn)并尊重原住民及其社區(qū)的多樣性，致力于確保加拿大所有青少年獲得公平的STEM學(xué)習(xí)機會。志愿者和教育工作者前往加拿大各地的原住民社區(qū)，讓兒童和青少年參與基于STEM教育的實踐活動，促進(jìn)其掌握基本知識和基本技能。該項目還提供免費的在線課程，支持原住民兒童和社區(qū)的需求。

依據(jù)學(xué)生身心發(fā)展的順序，大致將年級分為四個階段，分別為K—3年級、4—6年級、7—9年級和10—12年級。每個年級的STEM學(xué)習(xí)包括若干課程模塊可供選擇（見表1），鼓勵學(xué)生在探索的過程中手腦并用，充分啟發(fā)多感官思維，挖掘STEM領(lǐng)域的興趣愛好和學(xué)習(xí)意愿。

活動資源

1.活動類型

（1）課堂和社區(qū)訪問

“談科學(xué)”拓展項目提供了科學(xué)教育志愿者進(jìn)入課堂或社區(qū)的活動平臺，覆蓋了加拿大的10個省市、29個城市、31所大學(xué)或?qū)W院。每年，“談科學(xué)”項目通過這一平臺，動員加拿大成千上萬的大學(xué)生以及從事STEM教育方面的專業(yè)人士成為志愿者。經(jīng)過該項目培訓(xùn)的志愿者會參觀小學(xué)和高中的教室、圖書館和社區(qū)舉辦的活動，免費向兒童和青少年傳授有意義的、精彩紛呈的、手腦并用的STEM學(xué)習(xí)經(jīng)驗。

（2）“手腦并用”工作坊

“談科學(xué)”拓展模塊支持志愿者開發(fā)、測試和維護(hù)與課程統(tǒng)一的、手腦并用的工作坊，為加拿大各地的教室和社區(qū)團(tuán)體提供免費的課程工作坊。針對學(xué)生感興趣的與STEM相關(guān)的主題設(shè)計訂制一系列的工作坊活動，并通過專門網(wǎng)站進(jìn)行資源共享。部分“手腦并用”工作坊的主題、內(nèi)容和適用年級見表2。

（3）“談科學(xué)”挑戰(zhàn)賽

“談科學(xué)”挑戰(zhàn)賽向4—9年級的學(xué)生開放。比賽既有科學(xué)性又富有趣味性和挑戰(zhàn)性，通過團(tuán)隊協(xié)作的形式，發(fā)展學(xué)生合作學(xué)習(xí)和解決問題的能力，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，吸引以往對科學(xué)不感興趣的學(xué)生參與，獲得在科學(xué)和技術(shù)學(xué)習(xí)方面獨特的體驗，提高學(xué)生在STEM領(lǐng)域的持續(xù)學(xué)習(xí)興趣。

“談科學(xué)”挑戰(zhàn)賽會預(yù)先提供比賽手冊，該手冊內(nèi)容涉及生物學(xué)、化學(xué)、地球科學(xué)、工程與技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理和空間科學(xué)等主題，手冊中每一章后面都附有一個設(shè)計挑戰(zhàn)。學(xué)生將以團(tuán)隊的形式參加整個比賽，思考并完成這些設(shè)計挑戰(zhàn)，通過協(xié)作、設(shè)計、構(gòu)建和測試來完成團(tuán)隊工作。每一個團(tuán)隊由2—4名學(xué)生組成，由“談科學(xué)”挑戰(zhàn)賽的志愿者在加拿大各地的大學(xué)和學(xué)院組織挑戰(zhàn)賽活動。比賽包括設(shè)計挑戰(zhàn)和現(xiàn)場問答兩個環(huán)節(jié)，在一、二、三等獎之外還專門設(shè)有團(tuán)隊合作精神獎。

2.“談科學(xué)”項目的學(xué)習(xí)資源

“談科學(xué)”通過提出問題、解決問題的模式，鼓勵學(xué)生通過生活中常見的物體或現(xiàn)象來探索周圍世界，發(fā)現(xiàn)日常生活中的科學(xué)。比如，“好奇心”模塊針對學(xué)生開放了多種資源，若按學(xué)科分別涉及9個學(xué)科，包括：生物、化學(xué)、地球環(huán)境、工程技術(shù)、人體健康、數(shù)學(xué)物理、社會科學(xué)、宇宙空間和自然科學(xué)；若按種類分別涉及12種類型，包括：活動項目、文章、背景資料、職業(yè)概況、活動、教育者資源、熱點話題、互動娛樂、提問與回答、研究者概況、學(xué)生項目和視頻?；顒淤Y源按學(xué)科和年齡分類，共包括8個學(xué)科，分別為天文與太空、工程與技術(shù)、數(shù)學(xué)、化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、物理、地球科學(xué)、生命科學(xué)，各主題都有其對應(yīng)的學(xué)科和年齡段（部分內(nèi)容見表3）。

教師專業(yè)發(fā)展資源

“談科學(xué)”項目為教師開展科學(xué)或STEM教學(xué)提供了豐富的、有針對性的資源支持。在“教師專業(yè)發(fā)展”模塊中提供對數(shù)百種集成資源的訪問，包括科學(xué)探究與調(diào)查、學(xué)習(xí)策略、背景資料、PPT課件模板等內(nèi)容，資源形式包括視頻、音頻、書籍和圖片等。這些教學(xué)資源可以為科學(xué)教師的教學(xué)提供有效支持，幫助教師進(jìn)行整合性的跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計，構(gòu)建基于探究、基于解決問題的建構(gòu)性的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而讓學(xué)生有機會通過提問、預(yù)測來探索和調(diào)查周圍的世界，觀察、比較以及分享他們的發(fā)現(xiàn)。

此外，“談科學(xué)”項目全年為教師提供各種專業(yè)學(xué)習(xí)機會，利用研討會或全日制暑期學(xué)院等形式，通過專業(yè)學(xué)習(xí)和實踐把科學(xué)教師聚集在一起。例如，數(shù)字素養(yǎng)作為提供變革性和可持續(xù)發(fā)展的學(xué)習(xí)素養(yǎng)，成為加拿大教師專業(yè)學(xué)習(xí)的內(nèi)容之一，“談科學(xué)”項目制訂了提高科學(xué)教師數(shù)字素養(yǎng)的計劃，針對教不同年級的教師提出了不同的數(shù)字素養(yǎng)要求（見表4），以確保教師能夠在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字技能，同時幫助他們提高計算和設(shè)計思維的能力。

啟示和思考

始于1993年的“談科學(xué)”項目，對推動加拿大科學(xué)教育與STEM教育具有深遠(yuǎn)的影響。迄今為止，2600名教育工作者、3500多名志愿者參與開發(fā)了5900個動手實踐項目，服務(wù)兒童與青少年850萬人，為近15萬名科學(xué)及STEM教師創(chuàng)造有效的專業(yè)化學(xué)習(xí)和實踐機會。其在課程資源、活動類型和教師專業(yè)發(fā)展支持方面的特點，可以為我國的STEM教育提供有益借鑒。

1.豐富科學(xué)課程資源，提供更多學(xué)習(xí)機會

加拿大從學(xué)齡前開始就為不同年齡段的學(xué)生設(shè)計了種類豐富的科學(xué)學(xué)習(xí)項目，而我國科學(xué)教育存在城鄉(xiāng)教育差距大、教育校際差別大等問題。因此，我國需要大力開發(fā)全學(xué)段、系統(tǒng)性的科學(xué)課程資源，結(jié)合大概念，找到跨學(xué)科的整合點與生長點，并豐富科學(xué)課程的活動類型。

2.重視科學(xué)實踐，培養(yǎng)問題解決能力

2017版小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出“技術(shù)與工程領(lǐng)域”的內(nèi)容要求。在此基礎(chǔ)上，科學(xué)教育要進(jìn)一步重視從科學(xué)探究到科學(xué)與工程實踐的跨越，為學(xué)生參與科學(xué)實踐提供師資和活動資源上的支持。在“主題—活動”的項目式學(xué)習(xí)模式中，提供與實踐主題相關(guān)的引導(dǎo)性材料和提示。項目或問題的選擇，應(yīng)加強與學(xué)生所處真實世界的聯(lián)系，為學(xué)生的自主實踐創(chuàng)造可行性條件，發(fā)展他們的實踐能力、問題解決能力、合作與交流能力以及創(chuàng)造性思維、批判性思維等。同時，在科學(xué)實踐中面對挑戰(zhàn)和挫折，收獲成功的學(xué)習(xí)體驗，還會提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對科學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極正面的態(tài)度，鼓勵其將STEM領(lǐng)域作為職業(yè)選擇意向。

3.提供專業(yè)化學(xué)習(xí)資源，構(gòu)建科學(xué)教學(xué)共同體

提供支持性的教學(xué)資源包和有針對性的專業(yè)化學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，減輕科學(xué)教師的焦慮與負(fù)擔(dān)，幫助他們以更開放的心態(tài)參與到以STEM教育為旗幟的科學(xué)教育改革中來，更新教學(xué)方法，整合跨學(xué)科內(nèi)容，自主完善在學(xué)科知識與教學(xué)策略上的局限性，實現(xiàn)積極的教師專業(yè)發(fā)展。

同時，強化課堂與社區(qū)的聯(lián)結(jié)，為社區(qū)所在學(xué)校打造有地區(qū)特色的科學(xué)學(xué)習(xí)項目或參觀和拓展學(xué)習(xí)基地。利用社區(qū)和圖書館資源，通過夏令營、課外活動項目和社區(qū)文化節(jié)等形式，提供志愿者、家長、社區(qū)與學(xué)校課程和教師相聯(lián)系的機會，在更大范圍內(nèi)構(gòu)建科學(xué)教學(xué)共同體，共同推進(jìn)科學(xué)教育與STEM教育的開展。

（本文系江蘇高校哲學(xué)社會科學(xué)研究基金項目“教師視角下的STEM教學(xué)特征——基于扎根理論的質(zhì)性研究”階段性成果，編號：2020SJA0491。）

參考文獻(xiàn)

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