師范專業(yè)小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)改革與探索
——以大連大學(xué)教育學(xué)院為例

劉明，林盼盼

（大連大學(xué) a.物理學(xué)院；b.教育學(xué)院，遼寧 大連 116622）

為促進(jìn)全民科學(xué)素養(yǎng)的提高，教育部于2017年印發(fā)了《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：小學(xué)科學(xué)課為基礎(chǔ)性、綜合性、實(shí)踐性課程；從小學(xué)一年級(jí)開(kāi)始設(shè)課；以立德樹(shù)人為要求，培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)［1］。以大連大學(xué)教育學(xué)院小學(xué)教育專業(yè)“小學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)及綜合實(shí)踐”課程為例，在課程實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行教學(xué)改革，以促使師范生更好地掌握科學(xué)知識(shí)點(diǎn)和實(shí)踐技能，培養(yǎng)科學(xué)興趣和思維習(xí)慣；加強(qiáng)師范生小學(xué)科學(xué)課課堂教學(xué)訓(xùn)練及組織小學(xué)生進(jìn)行科技活動(dòng)的能力，為師范生以后入職打下良好的基礎(chǔ)。

一、課程分析

我校改革前的“小學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)及綜合實(shí)踐”課程為專業(yè)核心課，課程有48學(xué)時(shí)，其中理論課16學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課32學(xué)時(shí)。傳統(tǒng)教學(xué)模式為理論課講授，實(shí)踐環(huán)節(jié)由教師演示部分過(guò)程，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)室現(xiàn)場(chǎng)觀摩，最后實(shí)行分組實(shí)訓(xùn)的授課方式。主講教師在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上演示科學(xué)實(shí)驗(yàn)，遠(yuǎn)離教師實(shí)驗(yàn)臺(tái)的學(xué)生往往看不清楚，導(dǎo)致學(xué)生在操作科學(xué)實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)出現(xiàn)各種問(wèn)題，授課教師也疲于奔波在各個(gè)分組實(shí)驗(yàn)臺(tái)間，重復(fù)講解一些實(shí)驗(yàn)中用到的知識(shí)點(diǎn)，重復(fù)修正學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤，因此不利于培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)科學(xué)課程的能力，學(xué)生設(shè)計(jì)科學(xué)小實(shí)驗(yàn)及獨(dú)立組織小學(xué)生開(kāi)展科技活動(dòng)的能力無(wú)法切實(shí)提高。經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)部分師范專業(yè)院校存在科學(xué)課師資薄弱的情況，且重理論教學(xué)、輕實(shí)踐教學(xué)的情況比較嚴(yán)重，因此迫切需要加強(qiáng)小學(xué)科學(xué)課的教師實(shí)踐能力培養(yǎng)。

二、改革內(nèi)容

根據(jù)教育部2017年頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，理論課部分采用MOOC精選學(xué)科理論教學(xué)視頻，包含小學(xué)科學(xué)教育理論、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)等教學(xué)理論，以及小學(xué)科學(xué)四大領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)，等等。實(shí)踐部分按照物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、工程與技術(shù)等四大領(lǐng)域進(jìn)行課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各個(gè)領(lǐng)域分為不同的模塊單元，錄制實(shí)踐操作微課短視頻，建設(shè)課程視頻資源庫(kù)，完善師范專業(yè)科學(xué)實(shí)訓(xùn)課各類實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)資源。線上選用長(zhǎng)江雨課堂平臺(tái)，線下采用MOOC+SPOC混合式教學(xué)。

三、改革的目標(biāo)

突出學(xué)生的主體地位，加強(qiáng)師范生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，不斷提升師范生的科學(xué)素養(yǎng)。從以教為主向以學(xué)為主轉(zhuǎn)變，從以線下教學(xué)為主向線上線下混合式教學(xué)轉(zhuǎn)變，從以結(jié)果評(píng)價(jià)為主向以結(jié)果和過(guò)程評(píng)價(jià)結(jié)合為主轉(zhuǎn)變。

四、關(guān)鍵問(wèn)題的解決

教學(xué)模式及課程設(shè)計(jì)是本教改的關(guān)鍵?？紤]到小學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)及綜合實(shí)踐課程的SPOC教學(xué)模式不同于傳統(tǒng)的課堂教育，也不同于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，與MOOC教學(xué)存在一定的差異，關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)教師角色的轉(zhuǎn)換，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自我汲取知識(shí)。我們建立了“小學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)及綜合實(shí)踐”課程四大領(lǐng)域的教學(xué)模型，根據(jù)新課標(biāo)確定科學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)，從教學(xué)目標(biāo)中提取該課程需要學(xué)生掌握的知識(shí)、獲得的技能和培養(yǎng)的素質(zhì)。課程分解為若干知識(shí)點(diǎn)和小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)觀看知識(shí)點(diǎn)和小實(shí)驗(yàn)的微課視頻掌握知識(shí)點(diǎn)及操作要領(lǐng)，提高了學(xué)習(xí)的靈活性與針對(duì)性，據(jù)此，優(yōu)化設(shè)計(jì)課程拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將分散的知識(shí)點(diǎn)有效鏈接起來(lái)，學(xué)生不僅可以關(guān)注到每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的細(xì)節(jié)，還能通過(guò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D對(duì)課程的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)有全面的把握。

五、具體實(shí)施方案

（一）確定小學(xué)科學(xué)課程每個(gè)單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點(diǎn)和難點(diǎn)

小學(xué)科學(xué)課程的總目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，并為他們繼續(xù)學(xué)習(xí)、成為合格公民和終身發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)［2］。因此，改革后的課程教學(xué)也分為小學(xué)科學(xué)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)兩大部分。其中理論部分按照科學(xué)教育發(fā)展史、科學(xué)教育理論、科學(xué)方法教育、科學(xué)教學(xué)方法、科學(xué)教學(xué)評(píng)價(jià)等五大部分設(shè)置?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)部分則分為物質(zhì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)（物理小實(shí)驗(yàn)部分和化學(xué)小實(shí)驗(yàn)部分）、生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)（人體部分、動(dòng)物部分、植物部分）、地球與宇宙科學(xué)實(shí)驗(yàn)（地球部分、天文部分、環(huán)境部分）、工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)（工具部分、手工制作部分、電子制作部分、創(chuàng)新設(shè)計(jì)部分）四大模塊。針對(duì)新課標(biāo)的18個(gè)概念75個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計(jì)不同慕課視頻知識(shí)點(diǎn)或項(xiàng)目目標(biāo)點(diǎn)，錄制對(duì)應(yīng)的微視頻。

（二）制定教學(xué)策略

針對(duì)學(xué)生在前期的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)情況，制定不同梯度的教學(xué)策略。我校小學(xué)教育專業(yè)的生源主要來(lái)自兩個(gè)方向：中職師范生專升本和高考統(tǒng)招。學(xué)生對(duì)物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的掌握程度完全不同。由中職師范院校入學(xué)的學(xué)生缺少高中學(xué)習(xí)階段，實(shí)驗(yàn)理論及實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練幾乎為零，因此，對(duì)于這部分學(xué)生，應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)性科學(xué)實(shí)驗(yàn)理論及基礎(chǔ)性科學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作實(shí)訓(xùn)，通過(guò)簡(jiǎn)單的趣味性強(qiáng)的小實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。高考統(tǒng)招入學(xué)的學(xué)生經(jīng)過(guò)高中的學(xué)習(xí)，對(duì)于物理、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)有系統(tǒng)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，他們可以跨過(guò)基礎(chǔ)性科學(xué)實(shí)驗(yàn)理論及基礎(chǔ)性科學(xué)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)訓(xùn)，直接進(jìn)入專業(yè)性、進(jìn)階性的科學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)。在實(shí)踐環(huán)節(jié)提高學(xué)生的參與度，以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的引入為主，用科學(xué)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)場(chǎng)景，激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，使學(xué)生渴望通過(guò)不斷學(xué)習(xí)解釋科學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，探索科學(xué)真理，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。如在物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域，我們針對(duì)電和磁的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，設(shè)計(jì)了“簡(jiǎn)易指南針的制作”“簡(jiǎn)易電磁鐵的制作”“心形小電機(jī)的制作”“電池小火車的制作”“磁懸浮教具的設(shè)計(jì)與制作”“電磁炮的設(shè)計(jì)與制作”等不同實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。既有最簡(jiǎn)單的電路串并聯(lián)、光電轉(zhuǎn)換、電磁轉(zhuǎn)換等實(shí)驗(yàn)題目，也有電能與機(jī)械能、電能與動(dòng)能或勢(shì)能轉(zhuǎn)化的進(jìn)階題目。學(xué)生通過(guò)不同梯度的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，探究電與磁之間的轉(zhuǎn)換原理、能量守恒定律等，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新研究。

（三）教學(xué)實(shí)施與評(píng)價(jià)

依托長(zhǎng)江雨課堂網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行線上教學(xué)，制作的課件、微課短視頻提前上傳至平臺(tái)，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度，預(yù)先發(fā)布預(yù)習(xí)通知，學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間安排線上預(yù)習(xí)，長(zhǎng)江雨課堂預(yù)習(xí)的數(shù)據(jù)通過(guò)后臺(tái)導(dǎo)出，可以詳細(xì)分析觀看時(shí)間、時(shí)長(zhǎng)、完成時(shí)間等數(shù)據(jù)。線下教學(xué)，教師啟動(dòng)長(zhǎng)江雨課堂開(kāi)展課堂教學(xué)，可以隨機(jī)提問(wèn)、分組討論、課堂作業(yè)答題，學(xué)生以文字、拍照、視頻等多種方式投稿。另外，安排線上互動(dòng)答疑環(huán)節(jié)，學(xué)生在觀看微課短視頻、課件、知識(shí)點(diǎn)時(shí)，有任何疑問(wèn)都可以通過(guò)微信群、QQ群、長(zhǎng)江雨課堂討論區(qū)等進(jìn)行交流；使用長(zhǎng)江雨課堂平臺(tái)，由教師和學(xué)生共同組成評(píng)價(jià)團(tuán)隊(duì)，部分內(nèi)容采取學(xué)生互評(píng)+教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，對(duì)教學(xué)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)［3］。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)線上教學(xué)資源進(jìn)行整合和優(yōu)化，完善線上課程教學(xué)體系，促進(jìn)對(duì)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)?？傇u(píng)成績(jī)中平時(shí)成績(jī)占40%，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)成績(jī)占60%。對(duì)學(xué)生的課堂活動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，如聽(tīng)講的專注程度、參與課堂討論的積極程度、課堂發(fā)言的踴躍程度及正確率等，并融入隨機(jī)點(diǎn)名、遲到、請(qǐng)假、曠課等出勤記錄結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，占平時(shí)成績(jī)的30%；學(xué)生對(duì)每章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的預(yù)習(xí)、理解和掌握程度，雨課堂等課堂作業(yè)的評(píng)分，占平時(shí)成績(jī)的70%。所有數(shù)據(jù)來(lái)源于本課程的長(zhǎng)江雨課堂數(shù)據(jù)庫(kù)。

六、實(shí)施效果分析及總結(jié)

本項(xiàng)目結(jié)合STEM教育，將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)教育有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主題的教學(xué)實(shí)踐改革，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)我?！靶W(xué)科學(xué)基礎(chǔ)及綜合實(shí)踐”課程的教學(xué)方法改革。以培養(yǎng)科學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí)、勇于創(chuàng)新、善于通過(guò)科學(xué)課程綜合育人、終身學(xué)習(xí)、高素質(zhì)、創(chuàng)新型的小學(xué)教師為目標(biāo)。課程通過(guò)MOOC+SPOC課程建設(shè)，建立視頻資源庫(kù)，優(yōu)化評(píng)價(jià)方式，讓課程教學(xué)更加符合科學(xué)課SPOC教學(xué)的規(guī)律，教師提前錄制科學(xué)實(shí)驗(yàn)操作視頻，把這些視頻材料當(dāng)作預(yù)習(xí)作業(yè)布置給學(xué)生，然后在實(shí)際教學(xué)中回答學(xué)生的問(wèn)題，在課上與學(xué)生一起處理難點(diǎn)或其他任務(wù)。同時(shí)，學(xué)生根據(jù)自己的情況，自由設(shè)置和調(diào)控課程學(xué)習(xí)的進(jìn)度和節(jié)奏。課程講座視頻的信息量豐富、密集，學(xué)生可以暫停、回顧任何一個(gè)操作要點(diǎn)，是一種非常高效的信息傳遞方式。課前，教師是課程資源的學(xué)習(xí)者和整合者，根據(jù)學(xué)生的需求整合各種線上和實(shí)體資源；課上，教師是指導(dǎo)者和促進(jìn)者，組織學(xué)生分組研討，隨時(shí)為他們提供個(gè)性化的指導(dǎo)，針對(duì)性地解決遇到的難題；課后，教師是解惑者，拓展提升，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，創(chuàng)新設(shè)計(jì)。SPOC創(chuàng)新了課堂教學(xué)模式，激發(fā)了“小學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)及綜合實(shí)踐”課堂的活力，更加強(qiáng)調(diào)帶給學(xué)生完整、深入的實(shí)踐體驗(yàn)，有利于提高實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的完成率。教育部卓越教師計(jì)劃也把教師能力的培養(yǎng)與提高擺在很重要的位置。

七、不足及改進(jìn)措施

課程評(píng)價(jià)體系按照知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)三部分進(jìn)行評(píng)價(jià)。平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)比例為40∶60。其中，平時(shí)成績(jī)中的知識(shí)目標(biāo)占50%，能力目標(biāo)占30%，素質(zhì)目標(biāo)占20%。在平時(shí)成績(jī)中，線上預(yù)習(xí)評(píng)價(jià)方式采用的是雨課堂導(dǎo)出數(shù)據(jù)，由于未考慮平臺(tái)預(yù)習(xí)模塊正在建設(shè)的情況，出現(xiàn)了學(xué)生首次預(yù)習(xí)觀看的時(shí)長(zhǎng)即為系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)的預(yù)習(xí)總時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題，使部分統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生了偏差。另外，在評(píng)價(jià)體系方面，并未針對(duì)每一個(gè)視頻或章節(jié)準(zhǔn)備習(xí)題等內(nèi)容，因此，線上教學(xué)評(píng)價(jià)中的知識(shí)能力目標(biāo)的部分考核數(shù)據(jù)不夠充足。因此，首先要完善習(xí)題庫(kù)建設(shè)，針對(duì)每個(gè)視頻或章節(jié)，進(jìn)行單元或知識(shí)點(diǎn)的測(cè)試；其次要嘗試建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，線上測(cè)試學(xué)生預(yù)習(xí)視頻后的實(shí)踐操作能力；最后通過(guò)多種評(píng)價(jià)方式，考核學(xué)生綜合素質(zhì)能力的達(dá)成度。

在我校教務(wù)系統(tǒng)中，對(duì)2017級(jí)學(xué)生進(jìn)行評(píng)教，有效參評(píng)人數(shù)為98人，平均評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)為92.53；對(duì)2018級(jí)學(xué)生進(jìn)行評(píng)教，有效參評(píng)人數(shù)為104人，平均評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)93.17，評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)有所提高。說(shuō)明教學(xué)改革方案在不斷完善，學(xué)生也比較認(rèn)同改革后的教學(xué)模式。2020年11月，我校小學(xué)教育專業(yè)接受了教育部專家組的審核評(píng)估。教育部評(píng)估專家組組長(zhǎng)、天津師范大學(xué)楊寶忠教授等多名專家采用聽(tīng)評(píng)課的形式，審核了本課程的多堂科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，并現(xiàn)場(chǎng)和上課教師針對(duì)“水火箭”科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了溝通交流。在實(shí)施環(huán)節(jié)中，對(duì)課程目標(biāo)和實(shí)施方法對(duì)于畢業(yè)要求的符合度等進(jìn)行了論證，給予了課程教改肯定的意見(jiàn)。本項(xiàng)目有利于我校師范專業(yè)小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)改革，并取得了一定成果，通過(guò)探索與實(shí)踐，提升了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了較好的應(yīng)用價(jià)值。