科學學習如何真實發生

為實現2035年國家戰略科技力量和高水平人才隊伍位居世界前列的戰略目標，科技創新人才的早期培養已成為我國科技創新工作的重中之重。國家頒布實施的義務教育科學課程，承擔著培養學生科學素養之大任。大力夯實科技強國人才根基，前瞻部署中小學科學教育，重塑新時代基礎科學教育體系，已然成為我國在未來國際競爭中博得先機的重要保障。

湖南省教育科學研究院科學教研員張敏聚焦學生科學素養提升，把STEM教育這一課程設置方式，創造性地融入到小學科學課程的發展中。把STEM教育的課程目標——綜合運用所學知識創造性解決問題的能力、STEM教育的課程理念——跨學科綜合與集成、STEM教育的教學方式——項目化學習，與我國現行小學科學課程的現有課程目標、課程內容與課程理念有機融合。為新時代中小學學生成長，建立動態化個性發展路徑，推動我國中小學科學課程教學的改進與研究，開啟學生科學學習方式的前瞻式變革。《STEM教育在小學科學教學中的融合與創新》一書則是張敏老師這種探索性研究與實踐的成果結晶。

問題是研究的起點。就STEM教育融入小學科學課程教學而言，采取“以問題為中心”的學習方式無疑是最基本的范式。這本書從課堂教學出發，聚焦學生科學學科創造力培養，提出了以問題為中心的三大“STEM式”教學策略：“工程設計與物化”策略、“事物呈現反思”策略與“單元教學滲透”策略。這些策略在學科核心概念的建構中，有機添加有內在本質關聯的跨學科教學資源。在中華優秀傳統文化中的物質文化遺產與非物質文化遺產、人工智能時代的編程與高鐵、大自然的奇妙世界與啟示中，構建以義務教育科學課程標準為基，以自然、科技、人文為面的金字塔式“科學+”小學科學課程發展式樣，引導學生開展具有STEM教育理念的“跨學科”科學實踐活動。在一個個獨特的長、中、短周期的項目化學習經歷中，完成科學概念的運用與遷移，實現科學概念的自我重構，讓科學教學的深度學習真正發生。

《STEM教育在小學科學教學中的融合與創新》認為，不論是基于問題的科學教學，還是基于項目的科學教學，抑或是基于主題的科學教學，STEM教育對科學課程教學的融入，都將會是一種學習方式的巨大變革。融入了STEM教育的科學課程的教學，都將會是一種學習方式由被動接受轉變為主動出擊、學習內容由他人確定轉變為共同參與提出、學習評價由知識評價轉變為能力評價的一次飛躍。融入了STEM教育的科學課程的教學，都將堅持從兒童的心理認知特征與智力思維發展理論出發，著眼學生個體認知過程發展，幫助學生在學習中主動形成認知結構，引導學生從接受的學習向發現的學習與建構的學習轉變。在建構的學習中貫徹和落實探究式教學的“浪費”性原則、非計劃性原則、重演性原則和非指導性原則，保障學生有機會從始至終真正參與到激動人心的科學研究過程中來。

書中關于這一系列STEM教育在小學科學課程教學中的融合與創新，為現階段科學學科教學的高質量開展，提供了較好的理論指導與實踐支撐。特別是為在國家頒布實施的《義務教育課程方案（2022年版）》中提到的各門課程用不少于10%的課時設計“跨學科主題學習”活動的開展，及現階段“雙減”背景下學校3∶30優質課后服務的開展，提供了較好借鑒，為現階段《義務教育科學課程標準（2022年版）》的有效實施，作出了有益探索。

“有良好的科學素養，你才有可能運用科學的原理和方法去做個人的各種決策，去參加討論關乎全社會的各種科學問題。有很扎實的科學基礎可以強化人們日常所用的許多能力，諸如創造性地解決問題的能力、運用判斷進行思維的能力、在集體中協同工作的能力、有效地運用技術的能力等”。正因科學教育價值的如此多元，才值得我們運用同樣如此多元的方式，來服務我們的學生。《STEM教育在小學科學教學中的融合與創新》一書為我們作出了很好的示范，我們期待更多的教育同仁投入到這種探索性研究與實踐中來。

（作者系教育部教材局局長）

《中國教育報》2023年06月14日第10版