小學科學課程教學中科普資源使用現(xiàn)狀調(diào)查研究

張軍霞

小學科學課程涉及的科學技術(shù)內(nèi)容廣泛，而每位小學科學教師熟悉的科技領(lǐng)域不可能非常全面，因此他們對科普內(nèi)容資源的需求很大，尤其是精準的科普信息服務(wù)。科學資源在小學科學課程教學中的使用情況是怎樣的？面向小學科學課程的科普資源開發(fā)應該朝哪些方向努力？本文試圖對這些問題進行探討。

科普資源使用情況分析

筆者面向全國小學科學教師作了科學課程教學使用科普資源情況的問卷調(diào)查，收到來自20個省、4個直轄市、3個自治區(qū)的有效問卷共2605份。參加調(diào)查的教師在過去1年里，專職教科學課程的僅有32.21%，51.21%兼職教科學，少量教師偶爾教科學。

教師對科普資源的使用態(tài)度

教師對科普資源的使用有著積極的態(tài)度。據(jù)調(diào)查，58.35%的教師認為在科學課程教學中要適當使用科普資源，39.92%的教師認為應廣泛使用科普資源。事實上，在參與調(diào)查的教師中，94.59%的教師曾在科學課堂中或多或少地使用科普資源，49.37%的教師在科普日和科技周時使用，44.91%的教師在科技競賽時使用，21.57%的教師將科普資源用于在線教學。

絕大部分教師在教學中將科普資源用于介紹科學知識（90.56%）、科學觀察與實驗方法（84.64%）和科學探索（72.32%），33.28%的教師用于科學測評。教師在各教學環(huán)節(jié)中使用科普資源情況如圖1所示。

不同科普資源在小學科學課程教學中的使用情況

對于在科學課程教學中使用的科普資源來源，問卷給了科普圖書、科普報刊、科普場館等10個選項，并追問了1個問題：使用最多的3項是什么。調(diào)查結(jié)果如圖2所示?？上驳氖?，12.28%的教師選擇了“研究單位的科學實驗室”。

在使用科普資源的表現(xiàn)形式中，92.02%的教師選擇了“新媒體”，一半以上的教師選擇了“活動材料和器材”和“紙質(zhì)媒體”。對于教師們經(jīng)常使用的新媒體（含自媒體）的表現(xiàn)形式，最多的為電腦科普網(wǎng)頁（63.45%）（圖3）。

參與調(diào)查問卷的教師還為同行推薦了很多科普資源，如科普圖書（含電子書）、科普期刊、CCTV科技頻道的多個節(jié)目微信公眾號、手機APP、科技場館等，還有教師提到備課交流群?？梢?，小學科學教師們平時訂購和查閱了很多科普資料，同時也有力地說明小學科學課程教學需要大量科普資源的支撐。

科普資源在小學科學課程教學的使用范圍

《小學科學課程標準》的4個領(lǐng)域包含18個主要概念。教師在1學年中使用科普資源比較好的課一共有960節(jié)次，涵蓋了所有18個主要概念。物質(zhì)科學領(lǐng)域有331節(jié)次，其中出現(xiàn)較多的內(nèi)容有“風的形成”21節(jié)次，“沉與浮”18節(jié)次，“聲音”37節(jié)次，“光”31節(jié)次，“熱”35節(jié)次，“電”24節(jié)次，“磁”41節(jié)次。生命科學領(lǐng)域198節(jié)次，各內(nèi)容出現(xiàn)比較均衡。地球與宇宙科學領(lǐng)域281節(jié)次，其中出現(xiàn)最多的是“太陽系”38節(jié)次和“宇宙”49節(jié)次。技術(shù)與工程領(lǐng)域有150節(jié)次，其中“簡單機械”58節(jié)次，而簡單機械中出現(xiàn)最多的內(nèi)容是“杠桿”，有29節(jié)次。從上述數(shù)據(jù)可以了解到，小學科學課程涉及的各個領(lǐng)域、各個主要概念，相關(guān)的科普資源都是教學中非常需要的，太陽系、宇宙等學生不易觀察的難點內(nèi)容更需要科普資源的支撐。

小學科學教師對科普資源的希望

從范圍看，教師廣泛需要與教材配套的、充實的、不過時的相關(guān)資料。有的是教材編寫、教學具開發(fā)需要提供的，如課件、教案、實驗視頻、電子版課本、優(yōu)質(zhì)課展示、復習資料與測試卷、配套教具學具器材等。教師還需要教材相關(guān)的拓展資源，如每課內(nèi)容的延伸、拓展實驗、科普詩、科普劇、科普講座、科技活動設(shè)計方案等。

從知識角度看，教師希望能夠獲得全面的內(nèi)容資源。有教師提出了一些具體的希望，如科學概念解析，天文、微生物等宏觀或微觀的、不易觀察到的自然現(xiàn)象和實驗現(xiàn)象，動植物、天氣、機械等圖片資料，技術(shù)類、科技發(fā)展史、科技前沿介紹，科學防災減災，健康、環(huán)保等方面的知識。

從媒介平臺看，教師希望有豐富的數(shù)字資源、實驗教具、操作材料、科普場館、科普圖書、科普刊物等。數(shù)字資源如做模擬實驗的操作軟件、視頻等;實驗教具如標本、顯微鏡等;操作材料如動植物實物、泥土等。

小學科普資源研發(fā)的努力方向

著力研發(fā)新媒體科普資源

新媒體有別于傳統(tǒng)的報刊、廣播、電視等媒體，涵蓋了所有數(shù)字化的媒體形式，因此應稱之為數(shù)字化新媒體，包括自媒體。對于承載科普內(nèi)容的媒介，從前面的調(diào)查看，教師的需求是豐富多彩的。其中，對直觀、動態(tài)的數(shù)字資源的需求是非常多的，這些都需要新媒體承載。

教育界在探索如何與信息技術(shù)進一步高度融合，利用網(wǎng)絡(luò)資源，改變課堂教學的局限性。科普界也在探索新媒體時代背景下的科普資源的研發(fā)：一方面繼續(xù)完善科普網(wǎng)站，增加合作伙伴，將科研資源匯集到網(wǎng)站平臺;另一方面利用移動互聯(lián)網(wǎng)，將科普資源供給移動終端?？破战邕€在嘗試開放科學研究的過程，吸引公眾參與其中。過程性活動使師生有機會參與科學研究，體驗真實的科學實踐，培養(yǎng)科學探究能力?？破諆?nèi)容資源也應該考慮加入與學習者互動的元素，使之具有AI的特質(zhì)。

科普資源研發(fā)還應該注重樹立科普品牌，因為科學很重要的指標就是公信力和權(quán)威性。目前網(wǎng)絡(luò)科普的權(quán)威性亟待樹立，需要更多的科學家和科學傳播專家參與進來。

整合科普資源數(shù)據(jù)庫，打造科普信息平臺

當前，網(wǎng)絡(luò)上的科普內(nèi)容資源增長很快，但分散凌亂，往往形成“信息孤島”。教師需要花費很大的精力查找、下載、編輯和整合。有時候由于網(wǎng)絡(luò)不暢在課堂上調(diào)用資源并不順利。小學科學課程教學很需要一個能夠達到中國知網(wǎng)效果的百科全書式的科普信息平臺，這樣才能使教師方便、快捷地找到滿足教學需要的、表現(xiàn)形式豐富多樣的科普資源，從而極大地提高小學科學課程教學水平。大數(shù)據(jù)時代的一個重要特點是共享，科普平臺應該具有資源共享理念，自覺整合資源，自覺與民眾共享，加大輻射強度。這樣的平臺要能實現(xiàn)受眾的參與和互動，使科學教師在教學中的個性化需求得到重視，使平臺的受眾體驗感越來越好。

建設(shè)科學課堂不同的功能區(qū)

從信息生態(tài)觀的角度看，未來學生的學習要能實現(xiàn)自我適應和自我組織。自我適應即智慧的適應，表現(xiàn)為學習者獲取、過濾、存儲、交換和創(chuàng)造信息的學習過程;自我組織表現(xiàn)為在智能化技術(shù)作用下，學生學習自覺性的提高和根據(jù)自定學習目標進行學習。為了實現(xiàn)自我適應和自我組織，未來小學科學課堂的學習環(huán)境可以包括基本功能區(qū)、擴展功能區(qū)和分析功能區(qū)，分別儲備不同的科普資源。

基本功能區(qū)是小學科學課程日常教學的主要區(qū)域，有黑板、投影設(shè)備，可使用PAD等無線終端進行教學。數(shù)字技術(shù)的實驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，如傳感器、數(shù)據(jù)采集器、安裝于移動終端的控制軟件等，也將會越來越廣泛地在功能區(qū)使用。

擴展功能區(qū)能夠與基本功能區(qū)互聯(lián)，實現(xiàn)信息交互。擴展功能區(qū)應該儲備大量的科普資源，供師生隨時查找和調(diào)取，包括科普圖書、科普報刊、依托于計算機設(shè)備的科普資源數(shù)據(jù)庫，以及能實現(xiàn)VR、AR、SI（體感交互）等的設(shè)備平臺和豐富的相關(guān)資源，提高學生的自主性，實現(xiàn)模擬真實場景的沉浸式學習;要有遠程視頻會議系統(tǒng)，使不同班級、不同年級、不同地區(qū)的師生可以利用云平臺進行互動式交流;還可以有3D打印、可編程積木等技術(shù)設(shè)備和相應教學材料，供學生進行一些拓展性的探索，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

分析功能區(qū)用于采集、存儲、分析教學信息數(shù)據(jù)，起到教學評價的作用。除了傳統(tǒng)測試題的電子形式外，需要開發(fā)大量的情境化、直觀化、動態(tài)化、互動性的測試模塊，分析學生測試結(jié)果，以便及時為師生提供反饋。

我國的科普事業(yè)正在迅速發(fā)展，希望科技界、科普界與小學科學教育界加強合作，圍繞小學科學課程，著眼未來課堂，開發(fā)出豐富多樣的有利于小學科學課程教學使用的科普資源。