面向科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)養(yǎng)成策略分析

李娟 何君輝 陳典

摘 要：科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與綜合素質(zhì)的提升有著重要作用。STEM教育是培養(yǎng)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效途徑，可基于兩種方式進(jìn)行：一是構(gòu)建符合科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)需求的STEM課程;二是開(kāi)展融入STEM教育理念的科學(xué)學(xué)科活動(dòng)。作者以科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)地理課程教學(xué)為例，進(jìn)行了基于STEM教育綜合發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐探索。

關(guān)鍵詞：科學(xué)教育專(zhuān)業(yè);科學(xué)學(xué)科;學(xué)科核心素養(yǎng);STEM教育

中圖分類(lèi)號(hào)：G420 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1673-8454（2019）22-0072-03

為了更好地落實(shí)教育部提出的《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》，培養(yǎng)符合國(guó)家發(fā)展需要以及具備終身發(fā)展與適應(yīng)未來(lái)社會(huì)關(guān)鍵生存能力的人，學(xué)科核心素養(yǎng)已經(jīng)主導(dǎo)了當(dāng)下新一輪的課程與教學(xué)改革。在分科教學(xué)體制下，科學(xué)學(xué)科（物理、化學(xué)、生物、地理等相關(guān)學(xué)科）核心素養(yǎng)的養(yǎng)成對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與綜合素質(zhì)發(fā)揮著不可替代的作用。但在高等教育領(lǐng)域，圍繞科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的研究還較為缺乏。對(duì)于以培養(yǎng)中小學(xué)科學(xué)教師為目標(biāo)的科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，物理、化學(xué)、生物、地理等相關(guān)科學(xué)課程屬于核心專(zhuān)業(yè)課程，學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成尤其要被關(guān)注和思考。

一、科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)分析

1.科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)框架

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生核心素養(yǎng)在特定學(xué)科（或?qū)W習(xí)領(lǐng)域）的具體化，學(xué)生學(xué)習(xí)該學(xué)科（或特定學(xué)習(xí)領(lǐng)域）之后所形成的具有學(xué)科特點(diǎn)的關(guān)鍵成就[1]。不同科學(xué)學(xué)科對(duì)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成有著不同側(cè)重點(diǎn)，如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)成為科學(xué)教育領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。借鑒2018年教育部對(duì)高中階段各科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的權(quán)威界定，科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)體系如表1所示。結(jié)合該專(zhuān)業(yè)科學(xué)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展需求來(lái)看，該界定對(duì)科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)具有很好的適用性和指導(dǎo)意義。但從學(xué)段和專(zhuān)業(yè)發(fā)展需求分析，科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)學(xué)生的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)應(yīng)具有自身的特點(diǎn)。

2.科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)特點(diǎn)

（1）拓展性

相較于基礎(chǔ)教育、中等教育階段，科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)的科學(xué)課程教學(xué)專(zhuān)業(yè)性更強(qiáng)，難度更大。對(duì)該專(zhuān)業(yè)學(xué)生的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)應(yīng)該有著更高的要求，要在素養(yǎng)習(xí)得的廣度和深度上得到更進(jìn)一步的拓展和提升。如要求學(xué)生具有跨學(xué)科知識(shí)的橫向融合與遷移轉(zhuǎn)化能力，能夠綜合運(yùn)用知識(shí)解釋與解決復(fù)雜實(shí)際問(wèn)題的能力等。教師應(yīng)當(dāng)思考如何在教學(xué)中通過(guò)有效的途徑拓展其高階思維，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成高階的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

（2）專(zhuān)業(yè)性

高等教育階段科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)必須結(jié)合學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特色與職業(yè)崗位需求，為學(xué)生的專(zhuān)業(yè)和就業(yè)服務(wù)?？茖W(xué)教育專(zhuān)業(yè)學(xué)生作為師范生，有著當(dāng)代大學(xué)生和未來(lái)科學(xué)教師的雙重身份，在發(fā)展其科學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)中，應(yīng)盡可能對(duì)接中小學(xué)科學(xué)教學(xué)的知識(shí)與技能需求，促進(jìn)其專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的提升，如培養(yǎng)學(xué)生科技制作和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)與創(chuàng)新能力。

二、基于STEM教育理念發(fā)展學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的適切性分析

STEM教育強(qiáng)調(diào)通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式將科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)進(jìn)行有機(jī)融合，被公認(rèn)為“有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識(shí)、批判性思維、信息技術(shù)能力等未來(lái)社會(huì)必備的技能和創(chuàng)新能力”，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的最好載體[2]。而這些能力也是進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)的重要組成部分，在科學(xué)學(xué)科教學(xué)中，以STEM教育的理念指導(dǎo)科學(xué)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施不僅適切，且極有必要[3]。STEM教育與科學(xué)教育的融合是國(guó)內(nèi)開(kāi)展STEM教育實(shí)踐的主要方式，也是科學(xué)教育領(lǐng)域教育改革的主要方向。

1.STEM教育是培養(yǎng)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的良好載體與途徑

科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)四門(mén)學(xué)科具有很好的相通性和滲透性，能很好地實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科知識(shí)的有機(jī)整合。融入STEM教育理念的科學(xué)學(xué)科教學(xué)與傳統(tǒng)的科學(xué)課相比，能讓學(xué)生在真實(shí)情境中聚焦工程任務(wù)，綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)與數(shù)學(xué)工具、技術(shù)手段解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，更好地培養(yǎng)學(xué)生STEM素養(yǎng)與學(xué)科核心素養(yǎng)。加上STEM教育具有跨學(xué)科特性和STEM+的可延伸性，如融入藝術(shù)（Art）的STEAM等出現(xiàn)，使得STEM項(xiàng)目涉及的內(nèi)容可包羅萬(wàn)象，更好地幫助學(xué)生在綜合素養(yǎng)上進(jìn)一步提升，體現(xiàn)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的高階性。

2.STEM教育在科學(xué)學(xué)科教學(xué)中需要關(guān)注學(xué)科核心素養(yǎng)

有學(xué)者提出STEM教育帶有強(qiáng)烈的社會(huì)功利性色彩，應(yīng)該去除功利化，回歸教育的本質(zhì)[4]。而通過(guò)以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，在STEM教學(xué)過(guò)程中兼顧學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)，能幫助教師避免過(guò)度使用偏向于應(yīng)用工程模型的STEM項(xiàng)目，追求STEM產(chǎn)品的生產(chǎn)，因而更好地實(shí)現(xiàn)科學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值，把握好科學(xué)教育的本質(zhì)。因此，融合STEM教育理念的科學(xué)教育應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注科學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。

三、基于STEM教育發(fā)展科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的策略

在科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)中，基于STEM教育理念發(fā)展學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)可通過(guò)兩種策略：一是構(gòu)建符合專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)需求的STEM課程，在教學(xué)中兼顧STEM素養(yǎng)與科學(xué)核心素養(yǎng);二是開(kāi)展融入STEM教育理念的學(xué)科活動(dòng)，延伸STEM學(xué)習(xí)的場(chǎng)所和時(shí)間，綜合發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。

1.構(gòu)建符合科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)需求的STEM課程

包括跨學(xué)科整合知識(shí)構(gòu)建系列成熟的STEM項(xiàng)目，形成一門(mén)獨(dú)立、穩(wěn)定的STEM課程以及分別在物理、化學(xué)、生物、地理等相關(guān)科學(xué)課程中引入系列符合學(xué)科主題特色的STEM項(xiàng)目，促進(jìn)科學(xué)課程的STEM化。科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的科學(xué)類(lèi)課程比較全面豐富，在深度整合多學(xué)科知識(shí)設(shè)計(jì)STEM項(xiàng)目并建設(shè)STEM課程方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在STEM教育的發(fā)展趨勢(shì)下，STEM項(xiàng)目走向課程化成為一種必然[5]，更符合當(dāng)下科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的需要，將能更大程度地發(fā)揮STEM教育的人才培養(yǎng)價(jià)值。