加强科学实践活动 促进科学学科整合

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编者按：《北京市初中科学类学科教学改进意见》提出要切实加强学段衔接和学科整合，选择综合性主题，整合物理、化学、生物、地理等学科知识内容和能力培养，同时，意见还明确提出要有效加强课堂教学与社会实践的联系，让学生在实践中学习科学知识。本期，北京教科院基教研中心教研员就如何整合科学类学科知识、开设综合性科学课提出了教学建议；同期，我们还呈现了北京市北达资源中学的两个教学案例，供读者参考。

随着科学技术的飞速发展，科学教育对于人类的生存与发展显得愈来愈重要。它不断地打破传统的学科边界，与经济、政治、文化的联系日益密切，科学素养也成为现代人必备的基本素质之一。因此，科学教育不仅要造就一批科技精英人才，更重要的是帮助每一个公民提高科学素养、树立科学探究精神以及积极的价值观等，让人能对生活做出明智的选择与判断。传统的分科科学课程以学科知识体系为主，这与现代社会对人的要求之间的矛盾日益明显，而新的课程范式――STS课程、综合理科、主题活动、科技活动等正在不断涌现，不断丰富现代科学教育课程的形式。

在此背景下，2001年教育部颁布了小学科学、初中科学以及初中物理、化学、生物三个分科课程标准，开始了两方面的改革：一是学习方式的改革，即把科学探究作为科学内容和教学方式，从科学方法层面促进分科科学的整合；二是教学内容及组织方式的改革，即在小学和初中开设综合性科学课。但在教学实践层面，因实验条件、师资及中高考的制约，科学探究这种教学方式以及科学内容的深度综合还没有成为我国初中科学教学的主流，科学教育基本仍处于分科传授知识、记忆事实、解答习题等“纸上谈兵”的层面。

为了解决初中分科科学教学的深层次问题以及初中分科科学和小学科学在内容和学习方式方面的衔接问题，北京市教委于2014年10月颁布了《北京市初中科学类学科教学改进意见》，明确提出：“切实加强学段衔接和学科整合，要求物理、化学学科在初一年级整合校本课程，每周1课时开展比较系统的科学活动，渗透理化生地等学科知识和能力培养。”意见还明确提出：“有效加强课堂教学与社会实践的联系，强调在实践中学习科学知识。”

针对上述问题，在理论及实践探索的基础上，笔者提出如下几方面的教学建议，供一线教师参考。

根据活动课的理论及教学策略，上好开放性科学实践活动指导课

活动课源于杜威的“做中学”思想。杜威主张让学生从经验中学习，通过解决实际问题来学习。杜威的“做中学”关注的是如何让学生通过从事有真实意义的活动任务来获得有价值的经验。杜威“做中学”思想折射出了两个原型活动的影子，其一是手工艺活动，其二是科学研究活动。按照手工艺活动这一原型而设计的“做中学”活动一般更重视外显的、动手的、具体的、感性的活动过程，强调生成外显的、成形的活动结果，比如手工艺品、模型等；在学习结果上更重视面向社会生活和学生个人生活的实际应用，强调培养学生的实际动手能力、实际问题解决能力等。以科学研究活动作为原型的“做中学”活动更关注内在的、反思性的、富于理性的思维探究过程。关注如何通过活动生成观念性的而非物质性的成果，即学习者通过解决问题而形成的新理解、新思想、新观念；在学习结果上更关注概括性知识以及发现知识的方法、态度。

源于“做中学”思想的活动课，不再按照学科科学知识的逻辑组织教学，而是通过组织学生解决真实的任务，帮助学生自主建构科学知识。根据杜威的“做中学”思想，上好活动课，要遵循以下几个方面的原则。

1. 关键：选择或设计真实的、适当的活动任务

教师要根据整体学习目标和学生已有的知识基础和技能基础，选择或设计应用性、趣味性强的活动任务。按照这一原则，《北京市初中开放性科学实践活动项目手册》中设计了一百个主题的科学活动，每个主题中都安排了三个活动任务，这些活动任务中，既有制作类的手工艺活动，如制作神奇的滚筒、制作公道杯等；也有实验类的科学探究活动，如光与色彩、奇妙的眼睛等；还有参观、调查类的科学活动，如路通拥堵情况调查、校园环境下物候观测与研究等。

2. 基本策略：问题导向、任务驱动

问题的设计要注意层次性、系统性，通过系列问题引导学生思考，引导学生制作、探究。常用的教学策略有：给思维和操作搭“脚手架”；教师示范高水平的操作行为；任务建立在已有知识基础上；给予学生适当的思考和操作时间。教学中要尽量避免不利于学生积极思维和操作的教学行为，例如，教师包办代替，给学生的任务不恰当、指向不明等。

3. 基本保障：丰富的教学资源

要充分利用各类资源支持学生的观察、实验、制作、参观、调查活动，可以从以下四个方面加强活动课资源建设：一是要根据活动课的实际需求加强实验室资源建设；二是要充分利用中国科技馆、高科技企业等社会资源，丰富活动课的内容和形式；三是把学生活动课中的学习成果和作品作为教学资源，学生的作品是其付出了许多劳动后的智力产品，其中许多作品都蕴含着丰富的想象力与创造力，将其作为教学资源可以激发学生的学习积极性和创造性；四是提倡用学生身边的日常生活器具进行探究活动，培养学生的应用意识和创新能力。

转变以讲授知识为主的教学方式，加强学生的体验与探究活动

在分科科学教学中，如果仍以知识教学为中心，则学科内及学科间知识的综合应用就很难实现。因此，在分科科学教学中，转变以讲授知识为主的教学方式，加强学生的体验与探究活动，是目前解决现实问题的一种基本策略。常用的策略如下。

1.抓住科学探究的基本特征，选择合适的内容，有效开展探究活动

教师需要根据具体的教学内容和学生的实际情况，根据科学探究的基本特征设计适当的任务。科学探究活动要以问题为基础，强调问题的真实性和拓展性，即学习始于问题，而非结论。要有明确的学习目标，以保证探究活动不是形式上的“热闹”，而是能够达到实质性的学习效果。

2.加强对学生的指导，充分发挥教师在探究活动中的支持与引导作用

在教学中，教师要运用各种教学方式和策略。有效的指导策略应采用整体指导和个性化指导相结合的方式。整体指导可利用“探究指导卡”“学生任务卡”的形式来指导学生。个别化指导则针对学生出现的各种个性化问题，教师加以指导和点评。

探究活动的指导和开放程度可以不同，探究中每一个要素的目标和整体的目标都可以分层次。探究活动的设计应当根据多种因素来把握指导与开放的程度。这些因素包括教学的具体目标、教学内容的性质、学生的特点和资源的情况等。随着学习的推进，开放的程度应逐渐提高。

加强过程性评价，改进学生学习效果

根据学生操作、探究等活动的过程和结果进行针对性评价，可以改进学生活动的效果。对学生操作、探究等活动的评价包括科学知识与能力的发展以及在过程中所体现出的情感因素与意志因素。在对学生操作、探究等活动进行评价时，要以实作评价为主，把活动历程和活动作品作为评价的重点；其次，活动评价要和教与学结合起来，使其成为改善科学教学的手段；再次，任务的选择要体现知识、能力和情感、态度和价值观的相互作用和影响。另外，要在活动前制作评价量表，例如，图示中的探究技能评价表，在活动前发给学生，为学生提供必要的指导，让学生能够理解任务的要求。

（本文系北京市中小学名师发展工程首都师范大学基地研究成果）