近年來,江蘇省常州市天寧區(qū)以習(xí)近平總書記關(guān)于“在教育‘雙減’中做好科學(xué)教育加法”的重要指示精神為指導(dǎo),全面貫徹落實(shí)教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》,傳承1979年常州市少先隊(duì)員提出的“我們愛科學(xué)”的發(fā)展愿景,著力開展“寧·創(chuàng)”種子行動(dòng)。行動(dòng)聚焦“點(diǎn)亮每個(gè)孩子科技創(chuàng)新的夢(mèng)想”這一核心目標(biāo),旨在通過一系列改革措施打造區(qū)域科學(xué)教育新樣態(tài),提升中小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
構(gòu)建分層分類、進(jìn)階生長(zhǎng)的科學(xué)課程結(jié)構(gòu)
建設(shè)教育強(qiáng)國(guó),迫切需要提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵在于豐富而優(yōu)質(zhì)的課程供給?!皩帯?chuàng)”種子行動(dòng)構(gòu)建了“根—葉—花”三級(jí)子課程群和“做—用—?jiǎng)?chuàng)”課程樣態(tài)。
結(jié)合《義務(wù)教育課程方案(2022年版)》提出的核心素養(yǎng)三維框架,確立了“寧·創(chuàng)”種子行動(dòng)的總體課程目標(biāo):價(jià)值觀念層面,引導(dǎo)學(xué)生樹立熱愛科學(xué)、崇尚真理、勇于探索、服務(wù)社會(huì)的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任擔(dān)當(dāng);必備品格層面,著力培育學(xué)生實(shí)證思維、邏輯思維、批判性思維與創(chuàng)造性思維構(gòu)成的科學(xué)思維品質(zhì);關(guān)鍵能力層面,著重發(fā)展學(xué)生科學(xué)觀念的形成與積累能力、科學(xué)探究與實(shí)踐能力和基于經(jīng)驗(yàn)的創(chuàng)新應(yīng)用能力。在這個(gè)總目標(biāo)下,構(gòu)建起層級(jí)遞進(jìn)的科學(xué)教育課程結(jié)構(gòu)和凸顯實(shí)踐、創(chuàng)造特質(zhì)的課程樣態(tài)。
分層分類的“根—葉—花”三大課程群落
依據(jù)課程目標(biāo),遵循循序漸進(jìn)原則,構(gòu)建了三個(gè)層次的課程群落,完整詮釋“為每個(gè)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展鋪路搭橋”的“寧·創(chuàng)”思路。
“根課程”是課程體系的基石和關(guān)鍵,側(cè)重夯實(shí)面向全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)基底?!案n程”是必修課程,內(nèi)容基于教材,旨在培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)的科學(xué)知識(shí)、觀念,讓學(xué)生具備基本的科學(xué)素養(yǎng)。
“葉課程”基于“根課程”,側(cè)重于知識(shí)延伸和綜合運(yùn)用。此處的“葉”有開枝散葉之意?!叭~課程”屬于選修課程,強(qiáng)調(diào)聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活和學(xué)生興趣愛好。
“花課程”根植于“根課程”“葉課程”,更大程度指向創(chuàng)新人才早期培養(yǎng)的專項(xiàng)開發(fā)課程?!盎ㄕn程”屬于專修課程,強(qiáng)調(diào)發(fā)現(xiàn)和開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能,發(fā)展學(xué)生個(gè)性特長(zhǎng)。
進(jìn)階生長(zhǎng)的“做—用—?jiǎng)?chuàng)”課程樣態(tài)
為突出素養(yǎng)導(dǎo)向,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科學(xué)精神,我們構(gòu)建了以“做—用—?jiǎng)?chuàng)”為特征且不斷進(jìn)階的科學(xué)課程樣態(tài)。
“根課程”強(qiáng)調(diào)從“做中學(xué)”走向“用中做”。以“做”為基,通過開展情境任務(wù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)科實(shí)踐,尤其是通過開展動(dòng)手實(shí)驗(yàn)了解科學(xué)概念的形成過程,體會(huì)概念與知識(shí)在實(shí)際場(chǎng)景中的應(yīng)用,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和協(xié)同解決問題的能力,夯實(shí)學(xué)生創(chuàng)新的基礎(chǔ)。
“葉課程”強(qiáng)調(diào)從“用中做”走向“用中研”。以“用”為先,通過實(shí)景科學(xué)課堂(新版“十萬(wàn)個(gè)為什么”)和實(shí)時(shí)科學(xué)課堂(“是真的嗎”)展開具有跨學(xué)科情境任務(wù)的綜合研究,側(cè)重知識(shí)拓展和實(shí)際應(yīng)用。
“花課程”強(qiáng)調(diào)從“用中研”走向“用中創(chuàng)”。以“創(chuàng)”為核,通過具有前沿意義的復(fù)雜情境任務(wù)的主題性探究(如航天、新能源等)引導(dǎo)創(chuàng)新,側(cè)重拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)。
通過構(gòu)建不同取向而又相互關(guān)聯(lián)的“做—用—?jiǎng)?chuàng)”課程樣態(tài),全面提升科學(xué)教育品質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)科學(xué)學(xué)習(xí)的意義,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的動(dòng)力,提升創(chuàng)新能力和科學(xué)品格。
豐富合情合景、多元互補(bǔ)的課程內(nèi)容
遵循“多元互補(bǔ)”的原則,通過“合景”策略,著力解決課程內(nèi)容與生活脫離的問題;通過“合情”策略,著力解決課程內(nèi)容與未來脫鉤的問題。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了從夯實(shí)基礎(chǔ)到指向拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的多維立體的內(nèi)容體系(見表1)。
表1:“寧·創(chuàng)”種子行動(dòng)的“根—葉—花”子課程群內(nèi)容設(shè)計(jì)
必修課程“根課程”,以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),以現(xiàn)行科學(xué)教材為主要內(nèi)容面向全體學(xué)生?!敖淌依锏目茖W(xué)課”聚焦日常、關(guān)聯(lián)生活,依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)挖掘“做”的情境內(nèi)涵,重視實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)思維培養(yǎng),是課程內(nèi)容的“壓艙石”,為學(xué)生后續(xù)拓展性課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。作為長(zhǎng)三角科教資源集聚區(qū),天寧區(qū)獨(dú)特的區(qū)域優(yōu)勢(shì)為科學(xué)教育提供了天然沃土??v橫的古運(yùn)河生態(tài)廊道、家門口的生物發(fā)電口袋公園等場(chǎng)域,都構(gòu)成了豐富的“實(shí)景課堂”資源庫(kù)。
選修課程“葉課程”,秉持“合景”理念,通過整合本土實(shí)景資源和實(shí)時(shí)社會(huì)熱點(diǎn)中的科學(xué)元素,構(gòu)建“行走的科學(xué)課”體系,讓科學(xué)學(xué)習(xí)真正走出教室與生活實(shí)踐深度融合,讓科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展有跡可循。
為滿足一部分對(duì)科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)具有強(qiáng)烈興趣且有創(chuàng)新潛質(zhì)的學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,我們秉持貼近國(guó)情、滿足學(xué)情的“合情”理念,設(shè)計(jì)專修課程“花課程”?!拔覀儛劭茖W(xué)”寧·創(chuàng)種子營(yíng),為具有科創(chuàng)潛質(zhì)的學(xué)生設(shè)計(jì)了系統(tǒng)化、專業(yè)化的人才培養(yǎng)特需內(nèi)容,引導(dǎo)他們將知識(shí)應(yīng)用于前沿課題,在真實(shí)科創(chuàng)項(xiàng)目中發(fā)展創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)向創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化,把學(xué)生的科學(xué)興趣引導(dǎo)成科學(xué)志趣。天寧7個(gè)學(xué)區(qū)分別在學(xué)校選點(diǎn)建營(yíng),根據(jù)學(xué)生的科學(xué)興趣成立了7個(gè)主題營(yíng)地,每個(gè)營(yíng)地“內(nèi)外雙修”,請(qǐng)一個(gè)與主題相關(guān)的院士來講學(xué),建一套與主題相關(guān)的科學(xué)課程,創(chuàng)一條與主題相關(guān)的研學(xué)路線。
合情合景、多元互補(bǔ)的課程內(nèi)容設(shè)計(jì),根植于天寧“產(chǎn)教人文”融合的土壤,破解知識(shí)脫離生活之困,編織協(xié)同教育網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建出具有天寧基因的科學(xué)教育新范式。
內(nèi)外協(xié)同、數(shù)智賦能、評(píng)價(jià)閉環(huán)的課程實(shí)施
在具體實(shí)施“寧·創(chuàng)”種子行動(dòng)的過程中,發(fā)揮“家校社”協(xié)同機(jī)制,整合課程資源,依托校外科學(xué)實(shí)踐基地與校內(nèi)科學(xué)營(yíng)地建設(shè)了科學(xué)教育“宜學(xué)圈”。利用數(shù)智技術(shù)賦能,推動(dòng)科學(xué)教育與人工智能深度融合,構(gòu)建了循序漸進(jìn)的科學(xué)素養(yǎng)培育路徑與評(píng)價(jià)體系,有力保障了區(qū)域科學(xué)教育的有效實(shí)施。
“家校社”協(xié)同,匯聚課程資源
以“家—校—社”協(xié)同育人教聯(lián)體為組織形式,以學(xué)校為中心,統(tǒng)籌科普基地、高校、科技企業(yè)等校內(nèi)外科學(xué)教育資源,建設(shè)3公里范圍的科學(xué)教育“宜學(xué)圈”,統(tǒng)籌共建主題聯(lián)盟,形成“一圈一盟”“一校一館”的全員育人新生態(tài)。
校外,與95個(gè)科學(xué)實(shí)踐基地建立長(zhǎng)期合作關(guān)系,形成自然博物、科技智造、生物醫(yī)藥、生態(tài)環(huán)保四大主題聯(lián)盟,為課程實(shí)施提供了豐富的場(chǎng)館課程資源。為彌補(bǔ)教師的專業(yè)局限,邀請(qǐng)企業(yè)工程師、場(chǎng)館解說員共同開發(fā)場(chǎng)館課程,確保了課程的實(shí)施質(zhì)量。
校內(nèi),依據(jù)航天、新能源、氣象等七大主題,設(shè)計(jì)建設(shè)了課程實(shí)施的7個(gè)科學(xué)營(yíng)地。如龍錦小學(xué)的“航天”主題營(yíng)地—“龍霄科學(xué)院”,此營(yíng)地聯(lián)合科研院所航天專家共同研發(fā)相關(guān)課程,覆蓋長(zhǎng)征系列火箭、北斗、天宮、探月等航天項(xiàng)目化主題。再如,博愛小學(xué)的地球館,設(shè)有元素實(shí)物墻、礦物標(biāo)本、巖石標(biāo)本、隕石標(biāo)本及化石標(biāo)本五大專區(qū),展示常州地區(qū)基巖標(biāo)本。地球館內(nèi)配備數(shù)百個(gè)互動(dòng)視頻,以生動(dòng)的形式講解地球物質(zhì)、時(shí)間、空間、地質(zhì)演變及其與人類文明的關(guān)系。
“師生機(jī)”互動(dòng),賦能課程改革
以發(fā)展性視角確定了基礎(chǔ)教育階段“科信+”(科學(xué)、信息科技)課程改革路徑,制定了區(qū)域中小學(xué)人工智能教育規(guī)劃,不斷推進(jìn)人工智能賦能科學(xué)教育。
“根課程”中,通過平板投屏軟件、虛擬實(shí)驗(yàn)室、智能體設(shè)計(jì)生成網(wǎng)頁(yè)、AI智能體等多種形式的技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程的重構(gòu)、AI驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜問題求解、靶向資源推送、認(rèn)知智能診斷等功能,并形成了數(shù)百節(jié)AI融合課例。例如《做個(gè)生態(tài)瓶》一課,學(xué)生使用人工智能帶來的三種不同方式進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),塑造了不同的教學(xué)過程。
“葉課程”中,推進(jìn)AI賦能的科學(xué)探究實(shí)踐,通過人工智能輔助創(chuàng)設(shè)真實(shí)學(xué)習(xí)情境。例如在“沖出地球”跨學(xué)科項(xiàng)目中,學(xué)生利用AI模擬火箭發(fā)射參數(shù),結(jié)合數(shù)學(xué)建模與化學(xué)燃料配比實(shí)驗(yàn),優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,深化工程思維。研發(fā)“寧·創(chuàng)”科學(xué)研學(xué)小程序,包括場(chǎng)館白名單、一鍵預(yù)約、在線課程、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)社區(qū)等內(nèi)容,學(xué)生通過小程序?qū)嵉卮蚩破請(qǐng)鲳^,同時(shí)將研學(xué)心得和過程性資料進(jìn)行交流分享,吸引更多的同伴前來打卡。
“花課程”中,引入科普智能體等技術(shù)手段,推動(dòng)科學(xué)課程從單向傳播走向雙向創(chuàng)生。在“虛實(shí)共生”的學(xué)習(xí)環(huán)境中,學(xué)生通過解決真實(shí)情境中的科學(xué)問題,成長(zhǎng)為兼具技術(shù)素養(yǎng)與國(guó)家責(zé)任的下一代公民。例如紅梅實(shí)驗(yàn)小學(xué)通過虛擬科學(xué)顧問實(shí)時(shí)解答復(fù)雜問題,在能源主題營(yíng)地課程中將抽象的概念轉(zhuǎn)化為可視化模型。解放路小學(xué)在元素主題營(yíng)地課程中通過虛擬實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生模擬元素反應(yīng)實(shí)驗(yàn),幫助規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),利用3D交互模型展示原子結(jié)構(gòu)等抽象概念。智能體還能解析北宋冶金技術(shù),延伸至鐵元素在古代工具中的應(yīng)用。
“日月年”貫通,完善課程評(píng)價(jià)
為發(fā)揮評(píng)價(jià)的引領(lǐng)和激勵(lì)作用,積極探索過程性評(píng)價(jià),將評(píng)價(jià)貫穿科學(xué)教育活動(dòng)的始終,構(gòu)建了“每日一記錄”“每月一發(fā)布”“每年一分享”的全過程評(píng)價(jià)機(jī)制。
“每日一記錄”聚焦“根課程”,扎根于日??茖W(xué)學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)《“我們愛科學(xué)”實(shí)踐手冊(cè)》,以此為載體引導(dǎo)學(xué)生每日記錄科學(xué)學(xué)習(xí)點(diǎn)滴。從觀察植物生長(zhǎng)到記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從摘抄科普知識(shí)到寫下疑問與思考,學(xué)生通過日積月累的記錄,在小學(xué)畢業(yè)時(shí)形成完整的科學(xué)實(shí)踐檔案袋。這份檔案不僅是個(gè)人成長(zhǎng)的見證,更是教師精準(zhǔn)把握學(xué)情、優(yōu)化教學(xué)的重要依據(jù)。
“每月一發(fā)布”圍繞“葉課程”展開,著眼于成果輸出。區(qū)域各校結(jié)合校情與學(xué)情,組織學(xué)生參與新版“十萬(wàn)個(gè)為什么”實(shí)景科學(xué)課堂,在科技館、實(shí)驗(yàn)室等真實(shí)場(chǎng)景中探索科學(xué)奧秘;或是投身生活版“是真的嗎”實(shí)時(shí)科學(xué)課堂,對(duì)日?,F(xiàn)象展開驗(yàn)證與研究。學(xué)生通過實(shí)地調(diào)研、實(shí)驗(yàn)操作,產(chǎn)出調(diào)研報(bào)告、科普解說視頻等成果。區(qū)域每月匯總并發(fā)布這些優(yōu)秀作品,既為學(xué)生提供展示舞臺(tái),也讓科學(xué)學(xué)習(xí)成果在交流中不斷完善。
“每年一分享”評(píng)價(jià)主要展現(xiàn)“花課程”的建設(shè)成果,依托“寧·創(chuàng)”主題節(jié)開展?;顒?dòng)匯聚區(qū)域內(nèi)科學(xué)拔尖人才,通過科學(xué)講壇、科創(chuàng)作品征集、科普視頻、小院士評(píng)選等形式,讓學(xué)生展示科研成果、分享創(chuàng)新思維。主題節(jié)不僅激發(fā)學(xué)生的科研熱情,更營(yíng)造出濃厚的科學(xué)探究氛圍,助力學(xué)生在交流互鑒中實(shí)現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)的跨越式提升。
(許嫣娜 唐劍 作者單位均系江蘇省常州市天寧區(qū)教育局)
《人民教育》13-14期,原標(biāo)題為《“寧·創(chuàng)”種子行動(dòng):點(diǎn)亮每個(gè)孩子科技創(chuàng)新的夢(mèng)想》,有修改
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