对接新课标,践行新理念,探索新模式
——对于“馆校结合”的思考与实践
2018-01-23陶思敏
陶思敏 戴 静
“馆校结合”已实施多年,但是在许多地方遇到了学校方面积极性不高、科技馆方面“无从下手”的局面。为此,绍兴科技馆自2015年起进行了一些探索,开发了“科学梦工场”项目,开辟了科技实践教学区,对接教育部颁布的小学和初中《科学课程标准》(以下统称“课标”),依托科技馆展教资源优势,构建校外与校内科学课程相衔接的有效机制,对中小学生进行基于科技实践的科学教育。周三至周五每天接待近500名学生,16间教室几乎没有空闲。两年来,“科学梦工场”已接待了59个校区10万多名师生,成为全市中小学生科技教育的重要补充,并逐渐形成了品牌效应,受到市委市政府领导、专家学者和社会各界的肯定。
一、 对接“课标”的必要性
2014年底,绍兴科技馆新馆建成开放,如何发挥其社会效益,如何在工作中创新并保持活力,这是笔者一直思考的问题。国务院颁布的《全民科学素质行动计划纲要(2006-2010-2020)》要求科技馆“拓展和完善科普教育功能”,“科技馆资源必须与学校科学课程、综合实践活动、研究性学习的实施结合”。同时,笔者意识到:对接中小学“课标”即“科技馆资源与学校科学课程结合”的途径,而“综合实践活动、研究性学习”亦是中小学“课标”所要求的,并且代表了教育改革的方向。更重要的是,目前大多数中小学教师对于“馆校结合”的最大需求是有助于课堂教学;“课标”虽然规定了教学内容和目标,但很多中小学校缺乏满足“课标”的教学资源和师资。如果科技馆能够对接“课标”,为学校提供亟需的教学资源和师资,学校方面对“馆校结合”积极性不高的问题便迎刃而解了,科技馆方面也找到了开发“馆校结合”项目的方向和着力点。
绍兴市教育部门对学校开展校外综合实践课提出明确要求,规定:小学四至六年级学生和初一、初二学生每个学年到科技馆上综合实践课1天。我们通过“馆校结合”的方式,对接中小学“课标”进行教学实践,将枯燥、抽象的课本知识以生动、直观、互动的形式展示出来,以弥补学校师资、设备、场地不能满足科技实践需求的问题,帮助学校完成规定动作,助益课堂教学。
两年来的实践使我们认识到,利用科技馆科技教育资源对接中小学“课标”,创新青少年科技实践教育,不仅可以发挥科技馆科学教育和科学普及的功能,提升青少年科学素质,还能为科技馆赢得更多的观众量和社会影响力,实现可持续发展。
二、 研究“课标”,探索新模式
2015年,中国自然科学博物馆协会科技馆专业委员会课题组《“科技馆活动进校园”基于展品的科学教育项目调研报告》指出:大多数科技馆虽然开展了馆校结合项目,但往往活动内容与方式过于简单化、表浅化,多为组织学校团体到科技馆参观,或是将“流动科技馆”展品送到学校。科技馆方面很少结合教育部颁布的“课标”中不同年级的教学目标与内容,为学生设计有针对性的教育活动“菜单”,没有很好地与学校需求对接。学校和学生多将参观科技馆视为春游或秋游,走马观花看热闹。[1]“践行新理念”就是要贯彻“课标”和科技馆教育的先进理念,摒弃以组织学生“春游式参观”为主的“馆校结合”旧模式,采用“综合实践活动、研究性学习”的新模式。
(一) “课标”的教育理念
“馆校结合”课程满足学校和老师的需求,不仅是在教学资源和师资方面,还应在教学理念上有突破。我们通过研读《义务教育初中科学课程标准(2011年版)》(以下简称“初中课标”)和《义务教育小学科学课程标准(2017年版)》(以下简称“小学课标”),发现“探究”一词在“小学课标”中出现了164次,在“初中课标”中出现了181次,其中“科学探究”和“探究式学习”出现频率很高。科学探究是课程内容和目标,探究式学习是学习方式和理念,都强调根据学习者特点,进行体验式、发现式、探究式教学。放眼国外先进教育理念,如美国1996年发布的《国家科学教育标准》,倡导“以探究为核心的科学教育”,2011年美国《K-12科学教育框架》中的STEM教育理念,以及美国2013年发布的《新一代国家科学教育标准》,其理念进一步发展为“基于科学与工程实践的跨学科探究式学习”。这些重要的教育理念不仅适用于校内的正规科学教育,也适用于非正规科学教育。[2]在“馆校结合”课程中即应表现为:编写教材应注意科学、技术、工程和数学各学科的整合,教学方式注重利用问题进行引导,重视对数据的分析,通过实践展开论证;实践过程中注重动手动脑,培养学生的工程实践能力。
(二) 教展结合践行新理念
什么样的教学模式能够践行新的教育理念?“小学课标”指出,用“观察、调查、比较、分类、分析资料、得出结论等方法”,[3]在探究式教学中培养学生的思维能力,增进对科学探究的理解并提高实践能力。绍兴科技馆作为科学教育机构,其“科学梦工场”的场地和展厅、展品和实验器具相当于学校的教室、教具,科技馆的教育活动相当于学校的教学活动,教育活动方案相当于教材、教案。仅靠展品、实验器具本身并不能充分实现其教育功能,还要开发并实施众多基于“科学梦工场”条件的创新型教育活动。上午在“科学梦工场”进行科技课程体验,针对科技馆展品的知识点进行教学,提出科学问题,进行猜想和假设,设计实验并进行实践;下午进入展厅依托各个展品学习科学原理。开展了“专家进展厅”“化石修复”“科学解码”“科普手偶”等项目,这些活动帮助学生在实践中获取事实与证据,进行解释、验证与评价,学员之间交流心得,这些学习过程比传统的授受式教学更具开放性与挑战性,更符合科技馆教育的特点。
(三) 科学规划课程项目
科技馆教育资源如何突出自身特点并充分发挥教育功能?学校科学课受时间、场地、器材限制,动手操作的实践内容较少。绍兴科技馆不惜减少办公区面积,建设了“科学梦工场”,包括科技实践活动所需的19间教室和实验室,并结合学校需求,围绕科学探究、生命科学、物质科学等主题开设科学教室,开发科学探究实验课程。科技馆组织了一系列青少年科技赛事助力科学普及,结合学生需求与科技馆的优势,因地制宜建成“定点、定时、定人”的绍兴市青少年素质教育实践基地,设置了信息科学、机器人体验、航模探究BOX等专项教室。结合最新科技成果,选取与科学课程内容紧密结合并能反映最新科技动态、适合学生学习的项目,如:结合3D打印、VR技术开设3D打印教室,3D创新实验教室等。并根据课程开发进度,对实验室进行逐步完善。
三、 “和而不同”推进“馆校结合”
“和而不同”是“对接新课标,践行新理念,探索新模式”的具体课程开发思路。“馆校结合”既要对接“课标”的教学内容和教育理念,又要依托科技馆的教育资源,突出自身在教育方式和方法上的特色,与学校课堂教学相区别,充分发挥科技馆作为非正规教育机构的优势,为科学教育和以素质教育为方向的教育改革进行有益尝试。如果在科技馆中的科学教育与学校课堂教学完全相同,学生们也就没必要来科技馆了。从这个意义上讲,科技馆不应简单地成为学校的“第二课堂”,而应做到“和而不同”。
(一) 创新思路研发新课程
1. 梳理知识点契合教育目标
1996年美国《国家科学教育标准》出台后,教育目标由以传授知识为主的单一目标,转变为“知识与技能,过程与方法,情感、态度、价值观”的三维化目标。目前我国“小学课标”的教学目标是“科学知识”“科学探究”“科学态度”“科学、技术、社会与环境”, “初中课标”的教学目标是“科学探究”“科学知识与技能”“科学态度、情感与价值观”“科学、技术、社会、环境”。上述目标不仅是正规教育基础教育阶段的教学目标,对于科技馆等非正规教育机构同样具有重要的指导意义。“科学梦工场”的授课对象是小学四至六年级和初中一、二年级的学生,从教材知识点中梳理出适合科技馆教育的知识点进行课程开发,课程设计力求贴近生活,有趣好玩。至今已研发出《快乐多米诺》《指纹探秘》《谁是VC大王》等实践课程,既呼应了“课标”内容,又发挥了科技馆教育资源特长。新型科技课程激发了学生进行科学探究的兴趣,也使校方看到了探究式教学的独特效果,参与“馆校结合”的意愿更强烈了。
2. 拓宽课程来源渠道
从国际科学教育理念的发展来看,20世纪初强调“做中学”,80年代侧重“发现教学法”,20世纪末则注重“探究式学习”。[4]绍兴科技馆“科学梦工场”的科学课程时长约2.5小时,课程特点随学生年龄而有所不同:小学生侧重互动,中学生侧重探究。课程内容来自以下三个渠道:
(1) 因地制宜:科学教材中有不少实践课程,学校因场地器材限制实施有困难。例如“小学课标”教学案例6“水火箭”,在学校班级课堂中操作困难,却适合在科技馆开展教育活动。
(2) 引进课程:引进其它教育机构开发的适合在科技馆开设的课程,根据科技馆实际情况加以改编。
(3) 自主研发:自主研发与学校教材知识点相结合的课程,如《我是发电高手》。教师提出“电是什么?如何发电?”等问题,学生通过展厅的人力发电、典型传动机构等展品体验,回教室展开讨论,探究发电的原理和力的传递途径,再通过组装手摇发电机,引导学生理解发电原理。
目前,“科学梦工场”已研发开设了80余项科学实践课程,形成了多个系列与板块。部分课程开设和开发情况参见表1。
表1 梦工场科学教室部分课程开设和开发情况
3. 与学校课程“和而不同”
学校课程严格要求以“课标”为中心,科技馆课程则结合中小学科学教材,针对不同年龄的学生开发与学校“和而不同”的课程。“和”即结合教材相关的内容和目标,符合学生的身心发展规律,整合知识点。“不同”即不简单重复,采用不同的教学形式与方法,借鉴STEM教育理念,注重科学实践,通过对多学科知识的综合运用,解决实际生活中的问题,在此过程中学生的综合能力得到发展。以《迷你污水处理系统》课程为例,针对浙教版小学六年级科学课《环境和我们》单元第六课《污水和污水处理》,结合环保部门“五水共治”行动,以“净化污水”为目标,让学生利用身边容易获取的材料,了解材料特性、探究污水过滤原理,设计属于自己的迷你污水过滤系统,与同伴比较谁过滤出的水更干净。
(二) 建设精品师资队伍
1. 引进优秀专业教师
教师质量是影响教育活动的一个关键因素,如何才能解决师资问题,改变现有科技馆行业普遍存在的岗位职责不明的状况?就科技馆本身来说,应在深入研究科技馆教育特点的基础上,对科技馆辅导人员应承担的工作责任进行科学合理的设定。绍兴科技馆中“科学梦工场”有教师编制21个,占科技馆总编制的20%。其中6名教师面向全市中小学公开选调进入,15名教师公开招聘进入,每间教室至少配备1名专职教师。招聘条件除学科专业以外,侧重组织能力、策划能力以及开发课程的能力,必须具有教师资格证或专业资格证。“科学梦工场”教师至今已荣获或辅导学生获得全国、省、市级荣誉90项以上,科学课程所需的师资素质得到了保障。
2. 打造专业教师队伍
除专业素质外,教师质量还取决于各自的研究领域、知识面以及其他相关的能力。科技馆应结合岗位设置、工作需要及辅导教师的能力特长、兴趣方向,为队伍长期发展制定相应规划。这其中既包括对队伍发展整体方向的把握,也包括对个人职业发展的规划和指导。“科学梦工场”根据教师实际需求,有目标、有计划地开展试教活动,参与全国航模科技辅导员、青少年机器人竞赛骨干教练等专业培训,组织绍兴市科技辅导员培训、实验比武、基于地方特色的科技辅导员培训等。通过专业互补、互帮互学、校本教研和其他形式的继续教育,完善教师知识结构,提高专业水平和教学水平,锻炼科学教师队伍。
3. 加强管理,提升能力
没有规矩,不成方圆,没有相应机制,绩效无从谈起。研究制订科技馆科技辅导人员的岗位职责、职业标准、专业技术职务任职资格,采用以绩效、能力为核心的评价办法,完善激励、晋升、奖惩机制,是激发团队活力,实现科学管理的有效手段。科技馆要求每位教师每学期自主开发2-3门新课程,突出中小学“课标”中“整合与探究”的特色,鼓励自制实验器材和开发科学实践教具。同时,专门聘请特级教师、教育研究院专家进行课程评估,请学校师生填写《科学梦工场教学满意度调查表》对课程进行评测。将课时量、开发成果、满意度测评与月度考核挂钩,作为员工绩效考核、岗级评定、职称聘用的依据,增强教师专业学习和工作的内在动力,对不合格的辅导教师应调查原因,如工作水平难以提高则考虑调换岗位或辞退。
(三) 建立长效机制讲求实效
1. 部门联动建立长效机制
与教育部门建立长效合作机制,首先要获得政策上的支持。2006年,中央文明办、教育部、中国科协联合下发了《关于开展“科技馆活动进校园”工作的通知》,明确了科技馆作为校外教育场所的地位,对加强未成年人思想道德建设和提高广大青少年科学文化素质应起到重要作用,把科技馆的科普活动送到学校,使科技馆资源与学校教育特别是科学课程、综合实践活动、研究性学习的实施结合起来,促进校外科技活动与学校科学教育有效衔接。绍兴科技馆主动联系市教育局成立了绍兴市中小学生科技教育实践基地工作领导小组,规定全市小学四、五、六年级和初中一、二年级学生,每一学年至少到基地参加一天科技实践活动。多次召开绍兴市中小学生科技教育实践基地工作推进会,与教育局联合开展90学时教育活动。会同教育局联合下发《关于组织中小学生赴绍兴科技馆参加科技教育实践活动的通知》等文件。建立学校档案,以备安排针对性课程。
2. 实施科学化制度化管理
有了政策的导向,对接“课标”的“馆校结合”就有了更强的可实施性和更广的社会参与度。而夯实基地正规化运行机制,应从约束机制建设开始。从车辆接送、开班仪式到服务管理、学生引导都由专人负责,建立值班和安保制度,明确岗位并落实责任,并从源头上保证车辆和餐饮食品安全。制定了职责范围、内部分工、值班制度、教师教学、设备管理等7项规章制度。
3. 提供菜单式便捷服务
要把“馆校结合”发展成为固定化、常态化的高效合作机制,要求科技馆和学校双方对这项工作足够重视、合作共赢。科技馆要为学校参与开发青少年科普教育和科技活动内容搭建平台,实现资源共享。基地根据学校人数和年级编班,提供课程菜单供学校选择,学生可自由选择“科学梦工场”中的任一教室,然后安排课程,提供科学课程服务。如:小学四年级,可安排《莫比乌斯带》课程,涉及四年级上册数学教材中有关图形变换的知识点;小学六年级,可安排《我是发电高手》课程,涉及六年级科学教材上册《能量》单元,第五课、第七课《电能从哪里来》;初一可安排《DNA饰品》课程,涉及七年级教材中的《细胞》。
四、 结语
今后,绍兴科技馆将进一步以“课标”为基准优化课程体系,将“科学梦工场”原创的科学趣味实验和科学实践课程整理编印成书,出版发行;提升教学设施设备,进一步开发完善科学教室,建立云教学资源共享平台,加强科技辅导教师队伍建设和业务能力培养,提升科普基地的吸引力,进一步发挥科技馆的社会效益。
[1]中国自然科学博物馆协会科技馆专业委员会课题组. “科技馆活动进校园”基于展品的教育活动项目调研报告[R]. 中国科协青少年科技中心“科技馆活动进校园”调研项目,2015.
[2]朱幼文. 基于科学与工程实践的跨学科探究式学习[J]. 自然科学博物馆研究,2017(1):5-14.
[3]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[M]. 北京:北京师范大学出版社,2017:2.
[4]朱幼文. 科技博物馆教育功能“进化论”[J]. 科普研究,2014(4):38-44.
[5]中华人民共和国教育部. 义务教育初中科学课程标准[M]. 北京:北京师范大学出版社,2011.
[6]程东红,任福君,李正风等.中国现代科技馆体系研究[M]. 北京:中国科学技术出版社,2015.
[7]美国国家科学院.美国国家科学教育标准[M]. 北京:科学技术文献出版社,1996.
[8]美国国家科学院研究委员会. 成功的K-12阶段STEM教育:确认科学、技术、工程和数学的有效途径[M]. 学术出版社,2011.