加拿大“谈科学”项目述评
2021-01-10宋怡张兰黄雯
宋怡 张兰 黄雯
摘要“谈科学”作为在加拿大全国范围内推进的代表性科学教育项目,历史悠久、辐射面广。主要包括:丰富科学课程资源,提供更多科学学习机会;重视科学实践,培养问题解决能力;提供专业化学习资源,构建科学教学共同体。此外,“谈科学”项目为教师开展科学或STEM教学提供了丰富的、有针对性的资源支持;通过专业学习和实践把科学教师聚集在一起。
关键词 “谈科学”项目 科学实践 课程资源
中图分类号:G424文献标识码:ADOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2021.05.034
A Review of Canada’s“Talk about Science”Project
SONG Yi[1], ZHANG Lan[2], HUANG Wen[3]
([1] School of Environmental Science, Nanjing Xiaozhuang University, Nanjing, Jiangsu 211171;
[2] ECNUAS Affliated Bilingual School, Shanghai 201805;
[3] Taizhou High School-Jiangsu, Taizhou, Jiangsu 225300)
Abstract: "Talking about science" as a representative science education project in Canada has a long histo? ry and a wide range of radiation. It mainly includes: enriching science curriculum resources and providing more opportunities for science learning; Pay attention to scientific practice and cultivate problem solving ability; To provide professional learning resources and build a scientific teaching community. In addition, the "talk about science" project provides rich and targeted resource support for teachers to carry out science or SETM teaching; Through professional learning and practice, science teachers are gathered together.
Keywords: "Talking about science" project; science practice; course resource
“談科学”作为在加拿大全国范围内推进的代表性科学教育项目,历史悠久、辐射面广,为加拿大K-12阶段学生在非正式学习环境中提供有意义的科学及STEM学习机会,鼓励青少年成为批判性思考者和问题解决者,提高全民科学素养。“谈科学”项目在课程资源、活动类型和支持教师专业发展方面的特点,可以为我国STEM教育提供有益借鉴,主要包括:丰富科学课程资源,提供更多科学学习机会;重视科学实践,培养问题解决能力;提供专业化学习资源,构建科学教学共同体。
项目概述
“谈科学”项目是在加拿大全国范围内广泛开展的科学教育项目,迄今已有近30年的历史。近年来随着STEM教育浪潮的兴起,“谈科学”项目充分挖掘其与STEM教育改革的契合点,成为加拿大推动STEM教育的一个有力举措。
该项目致力于让教育工作者意识到STEM教育在人才培养和保持国家竞争力方面的重要价值,在全国范围内开展基于社区的STEM学习项目,将教育工作者和志愿者联系起来,共同营造一个更广阔的STEM教育生态环境,为K-12阶段的学生提供有意义的STEM学习经历,鼓励青少年成为批判性思考者和问题解决者,提高全民的科学素养与科学意识。
“谈科学”项目提供的课程活动中,K-12阶段的学生都可以参与,相较于多数国家在小学一年级才开设科学课程,该项目从低龄化阶段就开启科学的启蒙教育,让儿童潜移默化地受到科学教育的熏陶。“谈科学”项目拥有丰富的科学及STEM课程与教学资源库,主要包括课程资源、活动资源和教师专业化发展资源。
课程资源
“谈科学”项目包括以下六大主要的课程模块,并于近期推出了新架构的资源库,将六类课程模块纳入一个整合性的课程资源库,可以通过关键词、年级段以及资源类型来搜索相应的项目。
1.“谈科学”拓展
“谈科学”拓展是一个以社区为基础的、全国性的模块,它将教育工作者与杰出的志愿者联系起来,为K-12阶段的青少年提供一系列有意义的STEM活动。
2.“谈科学”挑战
“谈科学”挑战是一项基于团队合作的、富有竞争性的、内容丰富的活动,由加拿大各地的志愿者免费提供给4—9年级的学生,旨在让所有参与的学生都有机会学习团队合作技能、加强与同伴之间的交流互动、取长补短。
3.“好奇心”
“谈科学”项目通过“好奇心”模块,帮助7—12年级的青少年了解STEM在他们生活中的重要性,促进他们掌握未来的技能。
4.“创意公园”
“创意公园”是一个慈善性的模块,提供一系列免费的教育资源,构建支持性的STEM学习环境,服务于K—3年级的STEM课堂。“创意公园”主要培养学生的语言能力、探究和解决问题能力、批判性思维、计算能力和团队合作技能,同时激发他们对周围世界的好奇心。
5.“西红柿星球”
“西红柿星球”利用模拟太空探索来教授科学探究技能和过程:要求学生探索空间环境对番茄种子萌发的影响,并为宇航员设计生命支持系统,利用番茄植物叶子的蒸腾作用提供有益健康的营养和水,再通过光合作用将宇航员呼出的二氧化碳转化为生存所需要的氧气。
6.“原住民活动”
“原住民活动”承认并尊重原住民及其社区的多样性,致力于确保加拿大所有青少年获得公平的STEM学习机会。志愿者和教育工作者前往加拿大各地的原住民社区,让儿童和青少年参与基于STEM教育的实践活动,促进其掌握基本知识和基本技能。该项目还提供免费的在线课程,支持原住民儿童和社区的需求。
依据学生身心发展的顺序,大致将年级分为四个阶段,分别为K—3年级、4—6年级、7—9年级和10—12年级。每个年级的STEM学习包括若干课程模块可供选择(见表1),鼓励学生在探索的过程中手脑并用,充分启发多感官思维,挖掘STEM领域的兴趣爱好和学习意愿。
活动资源
1.活动类型
(1)课堂和社区访问
“谈科学”拓展项目提供了科学教育志愿者进入课堂或社区的活动平台,覆盖了加拿大的10个省市、29个城市、31所大学或学院。每年,“谈科学”项目通过这一平台,动员加拿大成千上万的大学生以及从事STEM教育方面的专业人士成为志愿者。经过该项目培训的志愿者会参观小学和高中的教室、图书馆和社区举办的活动,免费向儿童和青少年传授有意义的、精彩纷呈的、手脑并用的STEM学习经验。
(2)“手脑并用”工作坊
“谈科学”拓展模块支持志愿者开发、测试和维护与课程统一的、手脑并用的工作坊,为加拿大各地的教室和社区团体提供免费的课程工作坊。针对学生感兴趣的与STEM相关的主题设计订制一系列的工作坊活动,并通过专门网站进行资源共享。部分“手脑并用”工作坊的主题、内容和适用年级见表2。
(3)“谈科学”挑战赛
“谈科学”挑战赛向4—9年级的学生开放。比赛既有科学性又富有趣味性和挑战性,通过团队协作的形式,发展学生合作学习和解决问题的能力,旨在培养学生的科学学习兴趣,吸引以往对科学不感兴趣的学生参与,获得在科学和技术学习方面独特的体验,提高学生在STEM领域的持续学习兴趣。

“谈科学”挑战赛会预先提供比赛手册,该手册内容涉及生物学、化学、地球科学、工程与技术、环境科学、数学、物理和空间科学等主题,手册中每一章后面都附有一个设计挑战。学生将以团队的形式参加整个比赛,思考并完成这些设计挑战,通过协作、设计、构建和测试来完成团队工作。每一个团队由2—4名学生组成,由“谈科学”挑战赛的志愿者在加拿大各地的大学和学院组织挑战赛活动。比赛包括设计挑战和现场问答两个环节,在一、二、三等奖之外还专门设有团队合作精神奖。
2.“谈科学”项目的学习资源
“谈科学”通过提出问题、解决问题的模式,鼓励学生通过生活中常见的物体或现象来探索周围世界,发现日常生活中的科学。比如,“好奇心”模块针对学生开放了多种资源,若按学科分别涉及9个学科,包括:生物、化学、地球环境、工程技术、人体健康、数学物理、社会科学、宇宙空间和自然科学;若按种类分别涉及12种类型,包括:活动项目、文章、背景资料、职业概况、活动、教育者资源、热点话题、互动娱乐、提问与回答、研究者概况、学生项目和视频。活动资源按学科和年龄分类,共包括8个学科,分别为天文与太空、工程与技术、数学、化学、环境科学、物理、地球科學、生命科学,各主题都有其对应的学科和年龄段(部分内容见表3)。
教师专业发展资源
“谈科学”项目为教师开展科学或STEM教学提供了丰富的、有针对性的资源支持。在“教师专业发展”模块中提供对数百种集成资源的访问,包括科学探究与调查、学习策略、背景资料、PPT课件模板等内容,资源形式包括视频、音频、书籍和图片等。这些教学资源可以为科学教师的教学提供有效支持,帮助教师进行整合性的跨学科教学设计,构建基于探究、基于解决问题的建构性的学习环境,从而让学生有机会通过提问、预测来探索和调查周围的世界,观察、比较以及分享他们的发现。
此外,“谈科学”项目全年为教师提供各种专业学习机会,利用研讨会或全日制暑期学院等形式,通过专业学习和实践把科学教师聚集在一起。例如,数字素养作为提供变革性和可持续发展的学习素养,成为加拿大教师专业学习的内容之一,“谈科学”项目制订了提高科学教师数字素养的计划,针对教不同年级的教师提出了不同的数字素养要求(见表4),以确保教师能够在教学中培养学生的数字技能,同时帮助他们提高计算和设计思维的能力。
启示和思考

始于1993年的“谈科学”项目,对推动加拿大科学教育与STEM教育具有深远的影响。迄今为止,2600名教育工作者、3500多名志愿者参与开发了5900个动手实践项目,服务儿童与青少年850万人,为近15万名科学及STEM教师创造有效的专业化学习和实践机会。其在课程资源、活动类型和教师专业发展支持方面的特点,可以为我国的STEM教育提供有益借鉴。
1.丰富科学课程资源,提供更多学习机会
加拿大从学龄前开始就为不同年龄段的学生设计了种类丰富的科学学习项目,而我国科学教育存在城乡教育差距大、教育校际差别大等问题。因此,我国需要大力开发全学段、系统性的科学课程资源,结合大概念,找到跨学科的整合点与生长点,并丰富科学课程的活动类型。
2.重视科学实践,培养问题解决能力
2017版小学科学课程标准中明确提出“技术与工程领域”的内容要求。在此基础上,科学教育要进一步重视从科学探究到科学与工程实践的跨越,为学生参与科学实践提供师资和活动资源上的支持。在“主题—活动”的项目式学习模式中,提供与实践主题相关的引导性材料和提示。项目或问题的选择,应加强与学生所处真实世界的联系,为学生的自主实践创造可行性条件,发展他们的实践能力、问题解决能力、合作与交流能力以及创造性思维、批判性思维等。同时,在科学实践中面对挑战和挫折,收获成功的学习体验,还会提升学生的学习兴趣,对科学学习产生积极正面的态度,鼓励其将STEM领域作为职业选择意向。
3.提供专业化学习资源,构建科学教学共同体
提供支持性的教学资源包和有针对性的专业化学习与培训,减轻科学教师的焦虑与负担,帮助他们以更开放的心态参与到以STEM教育为旗帜的科学教育改革中来,更新教学方法,整合跨学科内容,自主完善在学科知识与教学策略上的局限性,实现积极的教师专业发展。
同时,强化课堂与社区的联结,为社区所在学校打造有地区特色的科学学习项目或参观和拓展学习基地。利用社区和图书馆资源,通过夏令营、课外活动项目和社区文化节等形式,提供志愿者、家长、社区与学校课程和教师相联系的机会,在更大范围内构建科学教学共同体,共同推进科学教育与STEM教育的开展。
(本文系江苏高校哲学社会科学研究基金项目“教师视角下的STEM教学特征——基于扎根理论的质性研究”阶段性成果,编号:2020SJA0491。)
参考文献
[1] Let’s talk science.Educational resources.[EB/OL][2021-01-07].https://letstalkscience.ca/resources/search.
[2] Let’s talk science. Tomatosphere. [EB/OL][2019-06-20]. https://letstalkscience.ca/tomatosphere.
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[4] Let’s talk science. Lets-Talk-Science-Challenge.[EB/OL] [2019-06-20].https://letstalkscience.ca/events/ lets-talk-science-challenge.
[5] Let’s talk science. Professional learning.[EB/OL][2021-01-07].https://letstalkscience. ca/professionallearning.
[6] Let’s talk science. About Us. [EB/OL] [2020-09-28]. https://letstalkscience.ca/about-us.
[7]中華人民共和国教育部.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.