打破壁垒,创造连接

——科学教师专业发展访谈录

 

近年来,围绕项目式跨学科学习,一些实践探索颇为亮眼。例如,广东省深圳市龙岗区就举行了一场以“人文引领的实践性科学教育(A-STEM)”为题的研讨会,重点聚焦科学教育的重点难点问题及破解路径,为科学教师展示了教育创新的巨大空间,在基础教育科学教育界引发了广泛关注。

 

2022年两会期间,全国政协委员武向平在接受新华网采访时也谈道:“对孩子们而言,无论是小学生还是中学生,无论来自城市还是乡村,他们对科学都具有强烈的好奇心和兴趣,应该在他们成长的全过程实施科学教育,助力他们成长为具备科学家潜质的群体,从而产生未来能够引领世界科技大潮的精英。”

 

科学教育很重要,科学教育创新空间很大,但是今天的科学教育要怎么开展?在一线实施科学教育的教师如何成为能够担当使命的引领者?这是亟待思考的实践难题。

 

在科学与生活间建立连接

 

“凤仙花可以染指甲?”

 

一群小学四年级的学生发现一位同学用花瓣“染”了指甲,好奇不已,围在一起七嘴八舌地议论:凤仙花可以染指甲,那么能不能染别的呢,比如染毛线?

 

这样一个成年人看来无用、容易忽略的问题,被深圳市龙岗区南湾街道下李朗小学的科学教师发现,他们付诸行动,带学生一起培育凤仙花苗,学习在土里栽种、施肥、浇水和维护,静静等待……凤仙花开后,他们开始进行染色实验,初次失败,改进,再来……如此一来,一个“小问号”变成了一项“小课题”,“凤仙花”就绽放了它别样的神奇,让学生们在平凡生活中领悟了科学真谛。

 

“真正意义上的科学教育,必须是全面育人的教育,不仅注重科技知识与技能的获得,而且讲究获取知识与技能的过程和方法,更追求学习兴趣的激发以及科学思想、科学态度和科学精神的培育。”教育部基础教育科学教学指导专委会副主任委员、广西师范大学教授罗星凯强调。

 

深圳市龙岗区教育局副局长叶德卫如此看待这一过程的意义:“让孩子在日常生活中探索、发现、创造,使生活与科学相融,追求生活的意义,拒绝无聊与荒诞,进而能享受到日常生活的美好。”她认为,师生在这一过程中,“出逃”了原本可能较为乏味的家庭作业和课堂环境,自由地体验和驾驭了原本抽象的概念、工具,丰富了自我的想法和情感,不知不觉中在实现人的精神解放和成长。

 

“深化科学教育,科学教师需要保护好学生的好奇心和求知欲,然而随着城镇化进程加快,越来越多的学生从小就生活在人工环境中,与自己脚下的土地和身边的自然缺少连接。”深圳市龙岗区教科院副院长吴金财提出,只有巩固了学生的科学学习兴趣,培养其科学学习习惯,才会激发学生们对科学浓烈的热爱。对科学教师来说,就要有工程师的一般思维和基本的工程师技能,因为教师自身的动手操作能更好地激发学生的科学学习兴趣。

 

他指出,在传统的科学教育中,大多在传授科学知识、培养科学探究等工具理性方面表现得比较充分,但在情感、态度与价值观等人文素养方面的教育效能有待加强。“人文引领的实践性科学教育”的出发点之一,就是加强科学教育的人文属性,在教学中融合现实生活情境,通过“做中学”走向深度实践。

 

那么,科学教师要如何创造科学与日常生活的美好连接?

 

深圳市龙岗区教科院科学教研员吴向东建议:一是从学生的经验出发,注意观察学生日常生活的喜好;二是从科技热点或进展出发,多推荐一些科普视频、书籍和杂志;三是以与科学有关的、影响人的生活的实事为切入点,去引发学生对科学的兴趣,发现可以转化的内容。

 

在课程中打破学科壁垒

 

“课堂是神圣的,所以要有仪式感,但是科学教育的课程是灵活的,可以给学生更多的自由度。”在A-STEM研讨会的课程案例分享环节,深圳市龙岗区龙城高级中学教师张水蔺分享了自己开发的“A-STEM理念下的养蜂”课程,并让养蜂社的学生现场教大家如何分辨真假蜂蜜。

 

张水蔺曾在学校后山散步时,偶遇群蜂飞舞,激发了养蜂的兴趣,随即开始了课程开发,成为深圳学校中的一位“养蜂达人”。他说:“养蜂课程看似简单,其实已将生物、物理、化学、地理与生态环境的知识内容都囊括其中。我要求学生在我的引领下选择并探究相关的小课题,融合各学科知识,和我一起诱蜂、育王、分蜂,并进行蜂场管理。在宏大的知识盛宴中,高中生变成了‘养蜂人’、与蜜蜂友好相伴的‘探索者’。”

 

然而,教师执教时,在单一课程中如何打破重重学科壁垒?

 

“学校要善于引导科学教师创造条件,将碎片化的科学教育和科技活动课程化,并以课程的形态组织实施。”吴金财认为,由于科学教育的综合性、实践性、生活性和开放性较其他学科更突出,因此对科学教师的课程意识及其课程整合能力的要求就更高、更重。很多学校往往项目很多、活动也很热闹,但课程化程度较低,导致科学教育的内涵不足和外延不广。他建议,在选择、引领教师时,要从他们擅长的领域开始,再拓展到STEM其他领域。对于跨学科融合和科学活动设计欠缺经验的科学教师,可以通过名师引领,以任务驱动的方式进行分层分类培养,带领教师充分挖掘、使用校内外科学课程资源。随着实践的推进,会带动更多非科学课程教师参与其中。

 

叶德卫认为跨学科的科学课程具有很强的教育价值:“科学与人文有机交融,学习知识的同时,心灵也得以滋养。师生在其中同理人与社会,还同理花与草、蜂与鸟,同理自然万物,爱己爱自然,敬畏自然、保护环境的意识更能入脑入心。”

 

但叶德卫也分析说,由于普通高校专业设置的缺憾,现在中小学科学教师大多为某个单学科专业出身,如物理、化学、生物等理科专业背景的比较多。这些教师在职前教育中成长不够全面,自身就在科学知识方面存在结构性缺陷。她建议:“在职后培训上,首先要通过有效的方法和策略,面向不同专业背景的教师,分类组织不同知识内容的‘补偿性培训’。其次,要加强跨学科团队建设,加强跨学科课程建设能力提升,在组织架构和运行、任务驱动和评价上给予支持和保障。”

 

吴向东建议科学教师通过多读哲学和复杂性科学的书籍来获得启发:“哲学教人从高处往下俯瞰,复杂性科学教人敬畏自然的复杂,两者都可以让人认识到现实社会中人类认知的狭隘,并逐渐懂得用哲学的、复杂性的思维去认识世界。”

 

永葆科学背后的人文温度

 

“我们到底应不应该切开蚕茧,牺牲蚕的生命,去获得蚕丝?”

 

在下李朗小学教师张惠瑶的“养蚕缫丝制围巾”课上,有学生提出了这样的疑问。张惠瑶察觉到了孩子的情感困惑和背后的同理心,随即让学生开展辩论赛讨论这个话题。讨论中,学生一方面体会到自然界相互依存的关系,开始思考生命价值,一方面认识到自己在经历中国古代丝绸之国的劳动人民所做的事,倍感自豪。一节普通的科学课,在潜移默化中走向了生命教育和劳动教育。

 

“人文引领的实践性科学教育强调,在实践中培育学生的同理心和共情能力,这也对教师的社会情感能力提出了要求。”由此延伸出去,叶德卫提醒教师,在疫情防控期间,教师的社会情感能力更显重要,“在围绕重大公共危机进行课程设计、开发与实施时,教师不仅需要应对自身的心理危机,还需要向学生提供心理、情感支持,在教学中注重营造友好、安全的学习环境。”

 

当前,中小学的科学教育已超越初期单纯注重确定性科学知识传授的阶段。近些年,科学教育提倡“以人的可持续发展为指向”“渗透科学本质教育”“追求深度、连贯与探究”“多学科整合的科学学习”“科学与人文的统一”。科学教育中注入人文理念和方法后,其功能和效能更加多元和强大。

 

针对教师培养中的单一学科培养模式,叶德卫建议:“在学校实践中,要着力发掘和培育出有综合知识体系,又有较强教学能力和带队伍能力的科学教育领导者,在培养的目标设计、经费保障、任务驱动、平台展示和荣誉激励各方面开展系统工作。”

 

尤其是在教师人文素养提升方面,吴金财指出,科学教师应以学生发展为本,这是人文关怀,更是一种社会责任:“要特别关注‘生活意义’‘正义’‘仁爱’‘美’‘诚信’‘责任’这些人文理念的引入。学校应引导教师关注社会性议题,将这类问题纳入课堂教学情境。”

 

“当下对科学教师的评价比较功利,有些学校过分看重科技比赛获奖或期末考试成绩,这会损害教师的正常发展。”吴向东认为,一位优秀的科学教师,首先自己会热爱科学和科学教育,热爱观察和动手实验或设计,对科学的本质有清醒的认识,对非科学有敏锐的鉴别力。其次,教师有学习提升的强烈欲望,愿意不断扩展自己的专业边界,主动并善于读懂学生心理,引导学生像科学家和工程师那样去探索世界。

 

“用人文的、温和的方式去推动某项教育改革,不怕没有学校和教师跟着做,”罗星凯教授认为,“优秀的科学教师可以实现单科教师的超越,他们既是劳动教师、艺术教师,更是育人之师。”

 

来源:《中国教育报》

 

作者:本报记者 孔萌

 

创建时间:2022年5月12日
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