高偉

摘 要 科教融合在科技創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)過程中具有重要意義，不但促進學?？茖W教育的發(fā)展，也能完善校外科學教育，開發(fā)科學課程教學資源，培養(yǎng)具備問題解決能力的科技創(chuàng)新后備人才。小學生科技教育推進過程中還存在優(yōu)秀師資稀缺、適合的課程資源不足、適宜的深度體驗不夠、靈活的主題選擇欠缺、完善的反饋體系缺失等問題。多年的研究與實踐發(fā)現(xiàn)，可以從“項目式”教師培訓，打造融合型師資隊伍；“主題式”課程開發(fā)，選擇融合性教育內(nèi)容；“沉浸式”活動體驗，開展融合性學習方式；“菜單式”基地共建，形成融合性學習社區(qū)；“互動式”反饋體系，探索融合型教育評價五個方面，緊密科學和生活的聯(lián)系，提高學生的科學素養(yǎng)。

關(guān)? 鍵? 詞 科教融合；科學教育；科技創(chuàng)新；融合性教育；小學生

“科教融合”最早可以追溯至19世紀德國教育家洪堡提出的“科研與教學相結(jié)合”的理念，隨后歐美各國開始廣泛重視。在中國，科教融合起步較晚，主要集中在高等教育領(lǐng)域。

當前我們對“科教融合”內(nèi)涵的認識有：1.科教部門之間的結(jié)合；2.科教活動之間的結(jié)合；3.科教機構(gòu)之間的結(jié)合。本文重點討論的是第3種，即，基于科普與教學相融合的各類科技場館、科研機構(gòu)、高?？破震^等與學校之間的結(jié)合。

2020年10月，教育部與國家文物局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于利用博物館資源開展中小學教育教學的意見》，科教融合正在從高等教育階段向基礎教育階段延伸，在我國進行素質(zhì)教育改革的大背景下，實行科普場館與學校教育的互補與合作是一種必然的趨勢。

一、小學開展科教融合教育的現(xiàn)實意義

1.促進學校科學教育的發(fā)展

盡管學?？茖W教育在培養(yǎng)科技人才方面扮演著至關(guān)重要的角色，但校內(nèi)教育難以滿足人才培養(yǎng)的需求。校內(nèi)科學教育主張以探究為主要教學方式，其勢必會在知識獲取的數(shù)量上有所犧牲。再加上校內(nèi)資源受限，難以為學生提供豐富且多樣的實踐經(jīng)驗。因此，我們需要探索其他方法和途徑，以促使學生獲得更多的知識，將學習與社會相結(jié)合。學?？梢猿浞掷眯Ｍ鈭鲳^和科研資源，做好學生的課前學習或課后延伸，開展更富創(chuàng)意、更豐富的課堂教學，從而激發(fā)學生的興趣和提升其參與度。

2.促進校外科學教育的完善

若學生僅僅通過參觀科技場館來進行校外科學教育，他們所獲得的將僅是零散、片段化的科學知識，無法構(gòu)建起科學思維體系[1]?？萍紙鲳^和科研機構(gòu)通過與學校和教師的合作，能夠更為深入地了解學生和教師的需求，更有效地利用自身資源為學生提供更為豐富、更為真實的科學學習體驗。

3.開發(fā)科學課程教學資源

當今社會，科技教育資源十分豐富，除了周圍隨處可見的與科技相關(guān)的場景和物品外，還包括各類科技場館、科研機構(gòu)、高?？破震^等。我們有必要建立整合科技教育資源的課程，以更好地培養(yǎng)科技創(chuàng)新的后備人才。通過科教融合，可以開發(fā)出更多高質(zhì)量的課程教學資源，從而持續(xù)推動科學教育工作，并為科技創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)提供長期的支持。

4.培養(yǎng)具備問題解決能力的科技創(chuàng)新后備人才

創(chuàng)新是一種高度的自主行為，而激發(fā)個體創(chuàng)新行為的原動力就是“問題”[2]。只有當學生在實踐中遇到問題并志在解決時，才會對現(xiàn)有認知保持懷疑態(tài)度，并提出大膽的假設。為尋求答案，他們必須持續(xù)進行假設、驗證、重新假設，直至問題得以解決?？平倘诤嫌兄谪S富學生的學習體驗，創(chuàng)設真實且復雜的問題情境，從而培養(yǎng)學生在學習過程中解決問題的能力，這對于培養(yǎng)科技創(chuàng)新的后備人才至關(guān)重要。

二、小學科教融合教育中存在的問題

發(fā)達國家的政府與機構(gòu)非常重視科學普及與科學教育的融合[3]，科教融合在我國雖起步較晚，但科技博物館在科學教育工作中的跨部門協(xié)作意識正得到加強，合作模式和基礎已初步建立[4]。然而，這種合作仍然存在諸多不足。本文以筆者所在的江蘇省南京市棲霞區(qū)為研究對象，選取了5個具有代表性的小學教育集團共15所小學，分別進行了針對五年級小學生和小學科學教師的問卷調(diào)查，并走訪了區(qū)域內(nèi)12個科普教育基地、高?？破震^。通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)以下問題。

1.優(yōu)秀的教師資源相對稀缺

一線科學教師在師范院校所學專業(yè)有物理教育、化學教育、生物教育等，然而這些專業(yè)均未全面涵蓋科學教育的四大領(lǐng)域，即生命科學領(lǐng)域、物質(zhì)科學領(lǐng)域、地球與宇宙科學領(lǐng)域、技術(shù)與工程領(lǐng)域。此外，師范院校中所學的專業(yè)知識往往較為深奧，難以直接應用于小學科學實踐中。受制于學習經(jīng)歷，他們也很少有機會深入了解科技館。從教以來，有科教融合工作經(jīng)歷的教師僅占3%。與此同時，科技館的科技輔導員通常并非一線基礎教育從業(yè)者，他們對于學生的了解可能有所欠缺。

2.適合的課程資源不足

在學校科學教育方面，目前主要以現(xiàn)有的科學教材為主要教學資源，缺乏適合當?shù)靥厣托枨蟮男１菊n程。在我們調(diào)查的15所學校中，僅有1所學校擁有自行開發(fā)的科學教育校本課程，而其他學校的科學教育僅限于零散的科教實踐活動，缺少系統(tǒng)性的教學支持，由此可以明顯看出校本課程在當前科技教育體系中的稀缺性與重要性?？萍紙鲳^的課程設計通常以館內(nèi)已有資源為主要依托，旨在充分發(fā)揮場館內(nèi)先進設施和豐富實物展示的優(yōu)勢，為學生提供了豐富多彩的學習體驗，但概念建構(gòu)的體系和學習的可持續(xù)性存在不足。

3.適宜的深度體驗不夠

學生參與的校外科學教育活動主要采用參觀展廳、實驗室，以及聆聽專家講座等形式。然而，這種活動方式下，學生更多地處于被動接受知識的狀態(tài)，缺乏主動參與和互動，影響了他們在校外教育活動中對特定學科領(lǐng)域知識的深入理解和掌握[5]。這種缺乏深度的學習經(jīng)歷限制了學生獲得更為豐富和深刻的學習體驗，同時也削弱了他們對科技教育的興趣和熱情。

4.靈活的主題選擇欠缺

當前的科教融合活動主要采用“科技館單方面規(guī)劃設計，學校選用館方提供的活動和項目”的合作模式。在此模式下，學校和科技館并未參與對方課程架構(gòu)或活動策劃的過程，因此難以保證教育活動與學校課程的緊密銜接，導致學校在根據(jù)自身需求選擇適宜的主題活動來開展科學教育方面存在一定的困難。

5.完善的反饋體系缺失

科學教育應在培養(yǎng)學生興趣的同時，培養(yǎng)其科學思維能力，使科學本質(zhì)與實踐相輔相成[6]。許多科學教育的目標并不能僅僅體現(xiàn)在呈現(xiàn)最終的結(jié)論，更應該關(guān)注研究過程中所形成的學習成果。然而，學生們參與的科教融合活動很少有完善的評價體系，甚至直接缺失了評價反饋的環(huán)節(jié)。由于缺乏完善的反饋體系，因此既難以準確地衡量學生在科學教育活動中的學習成果，也難以對教育活動的質(zhì)量和效果進行科學的評估和改進，導致了課內(nèi)外融合的科學教育事倍功半。

三、小學實施科教融合教育的有效路徑

作為育人手段，科教融合教學模式的實施是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有力抓手和重要途徑[7]。在小學階段有效實施科教融合，需要在調(diào)整科學教育思想的基礎上靈活整合區(qū)域資源，尋找合適的抓手。

1.“項目式”培訓，打造融合型師資隊伍

科教融合教學模式要切實落地，教師是關(guān)鍵，是學校科技教育工作的核心力量[8]，強化融合型教師隊伍的培訓機制，是體現(xiàn)科教融合價值的保障。

（1）優(yōu)化培訓內(nèi)容。針對科教融合的特點，首先，重新認識教師的角色，強調(diào)教師在科學教育中的引導者和啟發(fā)者身份，培養(yǎng)其在活動中引導學生進行探索和實踐的能力；其次，提供項目設計的培訓，讓教師了解如何設計能夠引發(fā)學生興趣和激發(fā)他們創(chuàng)新思維的科技項目；再次，將科學教育與其他學科相結(jié)合，從而開展運用多學科知識解決實際問題的跨學科學習培訓。此外，鑒于教師可能在科學知識方面存在一定的缺失，可以設置針對性的科學知識培訓課程，涵蓋物理、化學、生物等多個領(lǐng)域，以提升教師在科技教育中的專業(yè)水平。

（2）創(chuàng)新培訓方式?？茖W教育教師培訓的方式類型多樣，除組織針對特定科技教育領(lǐng)域的專題講座外，還有工作坊、研討會、在線培訓等，更可以通過參與真實的項目式科學活動，讓教師親身體驗并深入了解學生在科技教育中所面臨的挑戰(zhàn)和機遇?？茖W教育教師培訓能夠使教師更加貼近實際教學情境，從而提升其教學實踐能力。

（3）整合培訓資源。在科學教育教師培訓中，不僅應該提供豐富的實驗器材和充分的技術(shù)支持，還應該高效利用科普基地、科研院所、高?？破震^等資源。這樣有助于教師深入了解與科技教育相關(guān)的實踐情況，同時也為他們提供了豐富的教學資源，有助于提升他們的教學水平。

2.“主題式”課程開發(fā)，選擇融合性教育內(nèi)容

在科教融合中，構(gòu)建合適的課程體系尤為重要，芬蘭的教育經(jīng)驗告訴我們，要基于學生自身環(huán)境、情況開展大單元教學，也稱主題學習，并通過問題解決和研究任務提升他們對周圍事物的興趣[9]。這一理念的核心在于將學校教學與周圍環(huán)境、社區(qū)資源相結(jié)合，創(chuàng)造出一種更具實踐性和現(xiàn)實感的學習體驗，開發(fā)主題式的科教融合實踐課例。

（1）項目化學習課程開發(fā)。科學項目化學習的核心在于圍繞一個真實問題開展深入持續(xù)的探索[10]，從而促進學生在科學知識、科學技能和情感等方面科學素養(yǎng)的發(fā)展。在項目化學習過程中，學生們需要積極參與，從實踐中獲取知識，通過合作解決問題，最終形成實質(zhì)性成果。同時，項目化學習也能夠促使學生將課堂上學到的知識與實際生活相結(jié)合，增強了學習的實用性和可持續(xù)性。此外，項目化學習還有助于培養(yǎng)學生的團隊合作精神和溝通能力，因為在項目中，學生們需要共同制定計劃、分工合作、交流想法，并共同追求項目的成功。這種課程理念從目標到形式都非常適合開展科教融合。

例如，我區(qū)地處城鄉(xiāng)結(jié)合部，擁有大量農(nóng)業(yè)科技教育資源，因此開發(fā)了一套項目化學習課程（見表1）。

引導學生在基于農(nóng)業(yè)科技的項目式學習中提升科學素養(yǎng)，以其中的“舌尖上的麥芽糖”項目式學習課程為例，該課程是一個充滿活力和趣味性的實踐，體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)科技與教育的緊密結(jié)合，旨在為學生提供跨學科學習的體驗，同時讓不同年齡段的學生能夠共同參與合作。這種綜合性的設計不僅融合了農(nóng)業(yè)科技教育資源和學校學習，豐富了學生的知識領(lǐng)域，還培養(yǎng)了他們的團隊協(xié)作和問題解決能力，提高了他們的實踐技能和創(chuàng)新能力。

（2）綜合實踐活動課程開發(fā)。綜合實踐活動是一種以學生的親身經(jīng)歷為基礎的教育形式，它將學習與實踐相結(jié)合，緊密聯(lián)系著學生的日常生活以及社會實踐[11]。這種教學模式強調(diào)對所學知識和技能的綜合運用，著眼于培養(yǎng)學生的實踐能力和解決實際問題的能力。通過綜合實踐活動，學生們能夠直接參與到真實的情境中，通過實踐來鞏固和拓展所學的理論知識。這樣不僅能保證學習內(nèi)容更具實用性，也能夠讓學生們在實踐中體驗到知識的價值和應用。這類課程不局限于科學教育，但包含科學教育，并以科學教育為主，通常是跨學科的綜合性研究，如《食品》《我眼中的南京》《是真的嗎》《交通》等綜合實踐活動課程，涵蓋了自然、科技、歷史、人文、社會等領(lǐng)域。

這兩類課程的共同特點是，教師不僅僅在進行科教融合的探索，更重要的是基于課程標準和已有教材，結(jié)合各地區(qū)、各校的具體條件，形成了系列課程。這些課程真正將科教融合的科學教育轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)化、系列化、深入化的教育實踐。

3.“沉浸式”活動體驗，開展融合性學習指導

科教融合作為課內(nèi)教師引領(lǐng)學生進行科學探究，與課外自主研究相結(jié)合的教學模式，承擔著重要的使命。這一融合模式引導學生從課堂內(nèi)的集體探究轉(zhuǎn)向更為獨立自主的學習和研究，進一步展現(xiàn)了教師對學生課后科學學習的引導和指導。

（1）設計“沉浸式”活動體驗?？茖W教育要貼近學生的生活實際，這樣不僅能培養(yǎng)學生走進生活、體驗生活，還可以更好地引起學生的思考[12]?？萍紙鲳^中擁有豐富的教育資源，涉及聲、光、電、熱、磁等一系列的科學知識，并且同一個科學道理可能會由不同的展品展示，能夠避免學習者對于科學知識理解的片面性。教師可以利用周邊科技場館資源，例如，將學生帶到自然博物館，通過直接接觸動植物標本等，深入探討生命科學課程中的知識點。這樣的實地教學模式為學生們提供了全新的學習體驗。

（2）引導學生自主探索。引導學生自主探索是科學課程標準所倡導的重要教學理念。在科教融合的背景下，我們不能簡單地套用傳統(tǒng)課內(nèi)教學策略，而是有針對性地嘗試以下幾個方面的措施。首先，可以通過主動將教材中原有的學習內(nèi)容與課外相關(guān)內(nèi)容有效銜接來促使學生更自覺地進行知識拓展。其次，可以采用問題導向的方式，在課內(nèi)學習的過程中提出具有啟發(fā)性的問題，鼓勵學生自發(fā)地開展探究。通過問題的引導，引領(lǐng)學生自主地從課內(nèi)延伸到課外，拓展學習的范圍。另外，也可以設計新穎的任務組，通過完成一系列任務來促使學生進行自主探究。這樣的任務設計能夠激發(fā)學生的主動性和積極性。

（3）注重跨學科融合。在科教融合的實踐中，我們應當特別注重跨學科的融合。這意味著將科技教育與其他學科有機地結(jié)合起來，讓學生在“沉浸式”活動中不僅能夠深入了解科技知識，同時還能涵蓋更多學科領(lǐng)域的內(nèi)容。通過這種方式，我們可以拓展學生的綜合素養(yǎng)，使其在探索科技的同時獲得與之相關(guān)的多領(lǐng)域知識，為他們的綜合發(fā)展奠定堅實基礎。

例如，南京市棲霞區(qū)某農(nóng)業(yè)種植基地開發(fā)了“葡萄果凍”“水培樂園”“杯子里的草莓”等體驗式活動，學生可以親身體驗、參與互動，到活動中去真正感受科技元素的樂趣和魅力。通過操作性的活動，學生可以親自動手做實驗去解決問題，這有助于他們將抽象的科學概念轉(zhuǎn)化為具體的體驗和理解，這種親身參與的方式可以更好地培養(yǎng)學生們對科學的興趣，激發(fā)他們的科學探索欲望。

4.“菜單式”基地共建，形成融合性學習社區(qū)

學校和科技場館各有特點，同時，不同的科技場館也各具特色。期望某一場所能夠涵蓋所有資源實際上并不現(xiàn)實，相反，通過基地共建的方式可以形成一個相互補充、相互促進的合作體系，從而更為有效地推動科技教育的發(fā)展。

（1）資源共享與整合。一方面，可以建立一個資源共享的機制，讓學校、科技館、科研機構(gòu)以及高?？破震^等合作伙伴分享各自的教育資源，從而形成一個更為豐富多樣的學習資源庫。例如，棲霞區(qū)的仙林片區(qū)有很多科普場館，如中醫(yī)藥館、珍稀動植物館、海洋標本館、天文館、化學館、電子通信館、國防館等。另一方面，科技場館可以協(xié)助學校共建一些小型的校內(nèi)科普館，例如中醫(yī)藥大學的中醫(yī)藥館為南京市金陵小學（廣志路校區(qū)）建設了一個百草園，種植了一些常見的中草藥，能夠方便學生們進行觀察和實踐。這樣的合作模式為學生提供了更加豐富的學習資源，能夠促進他們的科技教育體驗。

（2）課程設計與開發(fā)。科技場館擁有專業(yè)的設備和豐富的展品資源，同時擁有專職科普人員，可以與學校合作研究如何設計和開發(fā)符合學校課程需求的教學內(nèi)容。這樣的合作模式能夠促進科技教育與學校課程更為密切的結(jié)合，從而提升教學的實效性。例如，南京大學化學化工學院與南京市棲霞區(qū)青秀城小學合作開發(fā)出版了一套校本課程《小凱的火星計劃》，南京市中山植物園與南師附中仙林學校南郵校區(qū)共同開發(fā)《染料植物的種植與研究》活動課程，為科技教育與學校課程的融合提供了有力支持。

（3）活動規(guī)劃與實施。區(qū)域內(nèi)的各科普基地可以共同策劃和實施各類科技教育活動，其中包括實地考察和實驗室體驗等形式多樣的活動。這些活動可以為學生提供豐富多彩的科技教育體驗，讓他們在實踐中感受到科學的魅力。這樣的實踐活動不僅可以拓展學生的知識面，還能培養(yǎng)其實驗技能和解決問題的能力，從而促進其對科技教育的深入理解和熱愛。同時，科技教育活動也為區(qū)域內(nèi)的科技教育資源共享和互動提供了有力的支持，形成了一個密切合作的網(wǎng)絡，共同推動科技教育事業(yè)的發(fā)展。例如，南京市棲霞區(qū)石埠橋小學帶領(lǐng)學生到學校附近的農(nóng)業(yè)生態(tài)園開展豐收節(jié)活動、到中醫(yī)藥館開展中醫(yī)藥夏令營活動等。

（4）學習社區(qū)建設。通過建立一個融合性學習社區(qū)，學生、教師以及科研人員等可以在這個社區(qū)中進行深入的交流和共同學習。這種互動可以促進科技教育的不斷發(fā)展和進步，為全體參與者提供一個共同成長的平臺。

5.“互動式”反饋體系，探索融合型教育評價

在科教融合中，傳統(tǒng)評價方式的局限性逐漸顯現(xiàn)，我們迫切需要建立一種更為靈活和多元的評價體系，以適應不同學生個體的特質(zhì)和成長需求，把握課程給學生帶來的全面影響[13]。

（1）評價體系設計?！盎邮健狈答侒w系的核心理念是建立一種雙向溝通的機制，評價的目的在于通過評價體系促進學生的全面發(fā)展，而非僅僅用于篩選和甄別。因此，我們需要建立一個綜合性的教育評價體系，該體系應當充分考慮科學知識水平、科學實踐能力以及創(chuàng)新潛力等多個方面的要素，還需充分考慮到評價的持續(xù)性和激勵性。例如，南京市金陵小學（廣志路校區(qū)）基于學校的中草藥教學特色，建立了自己的評價體系，實現(xiàn)了課堂表現(xiàn)、合作能力、活動參與、科技競賽等的綜合評定（如圖1）。

（2）學生自我評價和反思。學生通過參與自我評價，可以更加準確地了解自己的學習情況，認識到自己的優(yōu)勢和不足之處，同時也能夠培養(yǎng)他們的自我反思能力，讓他們學會從失敗和困難中總結(jié)經(jīng)驗，進而提升自己的學習效果。這種自我評價和反思的過程，可以促使學生形成積極的學習態(tài)度，培養(yǎng)他們主動探究和解決問題的能力，從而在科技教育中取得更好的成績。

科教融合的過程中，只有讓科學和生活聯(lián)系得更加緊密，才能更好地培養(yǎng)學生良好的科學品質(zhì)，提高學生的科學素養(yǎng)，讓他們成為社會建設真正需要的人才。

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