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像科學(xué)家一樣思考與實(shí)踐,以科學(xué)教材變革助推學(xué)生素養發(fā)展

發(fā)布時(shí)間:2024-03-22 作者:任建英 來(lái)源:課程教材研究所

尺寸教材,國之大者。教材建設是國家事權,體現國家意志,是事關(guān)未來(lái)的戰略工程、鑄魂育人的基礎工程。為深入貫徹習近平新時(shí)代中國特色社會(huì )主義思想和黨的二十大精神,落實(shí)黨中央、國務(wù)院關(guān)于加強和改進(jìn)新形勢下大中小學(xué)教材建設的要求,圍繞國家教材委員會(huì )加強教材建設和管理工作部署,我們設置了“教材建設和管理筆談”專(zhuān)欄,旨在宣傳教材研究和教材工作新進(jìn)展,加快推進(jìn)構建中國特色高質(zhì)量教材體系。一起來(lái)看專(zhuān)家的觀(guān)點(diǎn)——教材建設和管理筆談⑤ 


任建英 教育部課程教材研究所考試評價(jià)研究中心副主任、副研究員

“像科學(xué)家一樣思考與實(shí)踐”,將學(xué)生科學(xué)知識學(xué)習與核心素養發(fā)展熔鑄于思維與實(shí)踐活動(dòng)之中。

“像科學(xué)家一樣思考與實(shí)踐”的提出是基于科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)認知方式以及實(shí)踐的相關(guān)理論與研究,重在回答一個(gè)核心問(wèn)題:什么是科學(xué)學(xué)習的科學(xué)方式?以科學(xué)的方式學(xué)習科學(xué),是人與自然世界互動(dòng)的應然之態(tài)。只有通過(guò)科學(xué)的方式學(xué)習科學(xué),才是高質(zhì)量的科學(xué)教育,才能為科技人才奠基。

對此,我們是這樣理解的:

一是“像科學(xué)家一樣思考與實(shí)踐”不是精英教育的立論。不論是培養基本國民素質(zhì)還是培養科學(xué)家,科學(xué)知識、思維、精神信念等都是應有之義,此之為共同基礎?;A科學(xué)教育不是培養科學(xué)家的教育,但須像科學(xué)家一樣思考與實(shí)踐。

二是“像”而非“是”,也不是“模仿”,而應該理解為“不斷地接近真實(shí)的科學(xué)探索”。雖然研究對象、內容以及答案在確定性、復雜性上有區別,但探索過(guò)程的內涵、性質(zhì)和方式應該一致,準確地說(shuō),中小學(xué)生的科學(xué)思考與實(shí)踐是“科學(xué)家思考與實(shí)踐”的初級表現形式。

三是強調學(xué)生面向未來(lái)的表現。讓學(xué)生切身體驗類(lèi)似科學(xué)家的思考與實(shí)踐過(guò)程,可以幫助學(xué)生樹(shù)立正確的價(jià)值觀(guān)念,獲得科學(xué)的方法等。如果學(xué)生將來(lái)從事科學(xué)研究,不僅沒(méi)有“違和感”,而且會(huì )覺(jué)得科學(xué)本身就應該如此來(lái)“做”和“研究”,使“科學(xué)思維和方法”成為一種習慣性或共通的認知和規范。

四是與科學(xué)探究的聯(lián)系與區別。兩者在很大程度上具有相關(guān)性或交叉性,但當前科學(xué)探究的程序化以及要素化一定程度上忽視了學(xué)生的自主思考和思維,而科學(xué)家對知識的態(tài)度和看法、對世界的觀(guān)念與思維方式等實(shí)際上并未進(jìn)入學(xué)生科學(xué)學(xué)習的視野與過(guò)程之中。相比之下,“像科學(xué)一樣思考與實(shí)踐”更加鮮明地關(guān)注思考,強調思考與實(shí)踐的緊密關(guān)系(統一性)以及兩者不可偏廢。簡(jiǎn)而言之,“像科學(xué)家一樣思考與實(shí)踐”這一理念和過(guò)程將學(xué)生的科學(xué)觀(guān)念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐和責任態(tài)度的發(fā)展與知識的學(xué)習有機整合到一起,指明了學(xué)生科學(xué)學(xué)習的基本樣態(tài)。

科學(xué)教材當務(wù)之“變”的核心是教材要切實(shí)體現“像科學(xué)家一樣思考與實(shí)踐”。

首先,正確認識并做好教材內容的“加”與“減”。從內容范疇來(lái)講,在現有陳述性知識、程序性知識和跨學(xué)科知識的基礎上,增加認知性知識。認知性知識一方面為如何調控科學(xué)學(xué)習過(guò)程的知識,另一方面則主要為對科學(xué)本質(zhì)的認識,如通過(guò)很少的自然定律,科學(xué)可以解釋自然世界的運行方式。

從內容結構化來(lái)講,一要研究并加強對認知性知識和跨學(xué)科知識的進(jìn)階設計,二要從核心概念或大概念視角審視教材內容,加強四類(lèi)知識的統整,減少容量。只有內容減少了,學(xué)生才能有時(shí)間完整、深度地開(kāi)展探究實(shí)踐活動(dòng),獲得科學(xué)探索和工程創(chuàng )造的深刻體驗。內容統整包含了對學(xué)科育人價(jià)值、學(xué)科本質(zhì)、認知方式的深刻認識,是課程、教材內容組織面臨的共同挑戰。

從內容學(xué)習情境來(lái)講,要豐富科技素材,完整呈現科學(xué)故事,重做科學(xué)史經(jīng)典實(shí)驗,充分服務(wù)于學(xué)生的觀(guān)察、信息提取與加工、分析與概括等思維活動(dòng)。

其次,把探究實(shí)踐活動(dòng)作為教材設計的主要載體。所有的科學(xué)知識都需要通過(guò)探究實(shí)踐活動(dòng)來(lái)建構或者驗證。中小學(xué)科學(xué)學(xué)習對象絕大部分來(lái)自宏觀(guān)、低速的現實(shí)生活與自然世界,是相對直觀(guān)的,因而,學(xué)生需要而且也可能主要通過(guò)探究實(shí)踐活動(dòng)來(lái)學(xué)習科學(xué)。一要增配活動(dòng),促進(jìn)絕大部分內容與活動(dòng)的彼此對應和支撐。一個(gè)好的做法是:設計基于真實(shí)問(wèn)題的單元大任務(wù),在課時(shí)學(xué)習活動(dòng)過(guò)程中,不斷反思優(yōu)化單元任務(wù)的解決方案。二要更加貼合學(xué)生實(shí)際經(jīng)驗與場(chǎng)景。比如,小學(xué)生對于“他們站立的大地是平的”以及“放在球體下面東西會(huì )掉下來(lái)”有了現實(shí)體驗,當教材提到“地球是球形的”,已有經(jīng)驗與知識就產(chǎn)生了沖突,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣與動(dòng)機。

再次,提升教材內容與探究實(shí)踐活動(dòng)的設計品質(zhì)。一是在空間和時(shí)間上,為學(xué)生的觀(guān)點(diǎn)表達、梳理、交流留白,鼓勵學(xué)生提出新的問(wèn)題??茖W(xué)教材應該致力于“三個(gè)開(kāi)放”:起點(diǎn)開(kāi)放、過(guò)程開(kāi)放、結果開(kāi)放。起點(diǎn)開(kāi)放是指科學(xué)問(wèn)題的提出是開(kāi)放的,這關(guān)乎如何提出一個(gè)好問(wèn)題;過(guò)程開(kāi)放是指活動(dòng)過(guò)程中應該不斷涌入新的信息、材料、觀(guān)點(diǎn)等,以及對它們的批判性解釋與揚棄;結果開(kāi)放就是對探究實(shí)踐結果的包容性以及局限性反思,包括提出新的研究問(wèn)題。只有這樣,才能使學(xué)生具有科學(xué)學(xué)習的深刻體驗。

二是融入HPS、STSE、STEM等學(xué)習理念,促使學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析和解決真實(shí)問(wèn)題,并增進(jìn)科學(xué)作為一項人類(lèi)事業(yè)的認識,體會(huì )科學(xué)文化(如不同的科學(xué)文化乃至社會(huì )文化影響著(zhù)科學(xué)發(fā)展的方向和程度),領(lǐng)悟科學(xué)倫理,深化對科學(xué)本質(zhì)的認識。

三是進(jìn)一步強化從邏輯層面審視探究過(guò)程與結論。教材要展現對邏輯以及邏輯思維全面而正確的理解,促進(jìn)學(xué)生運用歸納、演繹、類(lèi)比、比較、分類(lèi)、控制變量等方法進(jìn)行假設檢驗、思辨論證及問(wèn)題解決,建立證據與解釋?zhuān)ńY論)之間的關(guān)系,從而提出合理見(jiàn)解。

文章來(lái)源于課程教材研究所

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