STS多维目标下科普研学课程设计

摘 要 以STS教育理念为指导，现代科普研学教育，应当将科学素养与人文素养融合发展。作为新时代科普教育的重要形式之一，科普研学课程的课程目标应该从“科学素养、技术能力、社会参与”多维角度出发，引导其课程的教学设计。沙漠科普研学课程，作为地质生态科普研究的典型代表，在多维目标的指导下，通过“科学思维与科考实践的统一、科学技术与社会发展的统一、个人分析与团队探究的统一”课程设计，体现科普研学课程的实践教学优势。

关键词 科普研学 STS多维目标 沙漠研学 课程设计

0 引言

随着社会与科学技术的发展，科普教育也在不断与时俱进，STS的科学教育观也应用而生。STS为“science， technology and society”的简称，即“科学、技术与社会”。现代科普教育，不仅仅关注个人的科学知识、科学技能，也关注个人的科普社会观、科普价值观。

1 科普研学课程的多维目标

STS的科学教育观，为现代科普教育课程设计拓展了思维广度、培植了教育厚度。而科普研学课程正为STS的科学教育观提供了实践的土壤。科普研学课程是让学生在行走中理解科学概念、领悟科学精神、掌握科学技能、提升科学素养的有效的科学教育方式，并进一步发现、探究不同自然人文地域情境下，科学技术对社会的重塑功能。

如图1所示，科普研学课程目标设置，需要系统关注“科学素养、技术能力和社会参与”三个维度，层层递进深入，细化目标，指导科普研学课程发挥其“实践性、探究性、社会性”优势。如表1所示，根据笔者所搜集的资料与实践，对科普研学课程多维目标从科学素养、技术能力和社会参与三个方面进行了解析。

2 实现多维目标的课程设计及组织

为了实现科普研学“科学素养、技术能力和社会参与”三个目标，在科普研学课程设计当中，应当充分实现多种学科融合、多种类型活动应用。在充分利用科普研学资源的基础上，以多维目标为指导，践行科学思维与科考实践的统一、科学技术与社会发展的统一、个人分析与团队探究的统一。

科普研学课程设计理念如图2所示，由科普研学课程目标入手，从研学课程参与受众、研学课程设计元素、研学课程主题活动、研学课程评价总结四个方面对科普研学课程进行设计。

2.1 科学思维与科考实践相结合

在科普研学设计和组织过程中，既充分调动学生思维层面的逻辑运用，又锻炼学生实践层面的操作训练，实现“知行合一”，从而实现“科学素养”与“技术能力”的双重培养。

（1）思维层面：在科普研学的过程中，需要引导学生基于已经获得的知识、经验，自主发现问题、提出问题、推理假设、合理判断。因此，在科普研学课程开始之前，需要有效引导学生，积累相关科普研学活动的学科知识、应用知识以及与之相匹配的科学研究方法。

（2）实践层面：通过大脑的记忆联想、分析综合、判斷定义之后，需要经过一定的实验器材准备和操作验证，以及自然资源、社会科技资源的实际应用，来进一步验证思维层面运转的数据。通过科考实践、情境体验，将校内科学知识、拓展科普知识得以应用。

在科普研学的过程中，问题—假设—推断—检验—结论—交流—评价是一个完整的闭环，需要协调思维与实践。

2.2 科学技术与社会发展相结合

科学技术，是自然科学研究领域的成果展现。时代发展不断提出新的科学技术命题，而科学技术的自觉发展，也在不断推动着社会各个层面的变化。科普研学活动，凭借其融合科学教育与社会资源的重要特征，能够有机地将科学教育与社会教育结合起来，实现跨学科综合教育。从而，在构建“科学思维”与“技术能力”的同时，培养“社会参与”意识，进行社会课题的反思。

因此，在课程的设计中，既要根据课程目标和资源状况，提供科学思维分析、科学知识应用的课程及活动，又可以结合社会资源和科技的社会效应，进行关于科技的社会价值的思考。

（1）科技层面：在科普研学课程中，应当充分考虑科学教育的独特性。自然科学无意识、无目的、没有自觉能动性，需要引导作为思考主体的学生通过观察、实验、画图、分析、比较等活动，探寻蕴藏在其中的原理和规律。

（2）社会层面：相较于客观的科学物质世界，人类社会具备有意识、有目的、有自觉能动性的特征。一方面，科技的发展是历史的潮流，并不以单个人的意志为转移。但另一方面，科技的发展方向和维度，却又是人类社会的需求与自主能动性所选择的。因此，在科普研学过程中，将具体的科技知识、科技成就与区域因素、时代因素和社会价值，应当充分结合起来，培养学生统一自然科学研究与社会科学反思的意识。

2.3 个人探究与团体合作相结合

在科普研学的过程中，个体探究和小组合作，在保障科普研学课程的实践过程中，缺一不可。个人探究与团队探索相互碰撞，将个人智慧与团队合作结合起来，才会以更加多元化的活动方式，实现科普研学的多维目标。

（1）个人层面：个人在自主探究的过程中，会经历知识迁移—知识反思—知识重构的三个过程，个人需要通过运用先前知识，对后续的探究、验证和新知识的获取产生或正或负的迁移，实现通过或顺应，亦或是困惑混沌，而这正催促着个体好奇心的生发，不断学习、验证。

（2）团体层面：团队合作学习是基于个人学习的集体性学习，它之所以区别于个人学习，是因为它最大效度地发挥了成员的交互作用和群体效应，在一定情况下，这种交互作用和群体效应使学习行为更有效。在科普研学课程中，通过PBL课题研究的形式，有效强化团队合作意识与能力。

3 科普研学课程设计——以沙漠研学为例

沙漠科普研学课程的开展，在于帮助学生实地勘探、考察沙漠的生态环境状况，并能在极端环境下，磨练学生的生存意志与生活能力。其是在真实的沙漠场景中发生，但并不能将百分之百地还原沙漠科考过程，所以需要将沙漠科考的过程进行课程模型的搭建，帮助不同学龄阶段的学生掌握不同侧重的沙漠研学内容、沙漠科考方法，并培养正确的生态环境观念与意识。

3.1 沙漠研学课程主题及目标

沙漠科普作为一个整体性的科学考察活动，需要通过不同的科普探究主题，完成对沙漠生态系统的全方位研究。

沙漠研学课程总体目标从三个层面进行建构：

（1）科学素养层面：沙漠，作为地球表面上独具特色的地形地貌之一，气候干燥、降水稀少、蒸发量大、植被贫乏，终年被流沙和沙丘所覆盖。这里，自然条件极其严酷，生态平衡十分脆弱。然而，在这看似生命禁区的地方，也会有生命的律动。并且，为了沙漠生命的繁荣，和中国生态的和谐，沙漠治理与沙漠科技，也在一路高歌猛进地发展。

因此，通过沙漠科普研学，在实地考察中，认知沙漠独特的生态系统。综合运用地理、生物、物理、化学、数学、语文、艺术等知识，得以认知基础学科知识在实际科考中的应用。

有效掌握沙漠科学知识，训练沙漠科考素养，培养沙漠科考品质。

（2）技术能力层面：在沙漠科考过程中，会涉及到各类科学考察工具、使用各种科学考察方法、完成各种科学考察报告，进行科学研究阐述。运用观察、分析、对比、综合等逻辑思维方法，将沙漠科普研究过程中的现象，进行科学剖析、理论升华。

因此，学习掌握各类实验、科考工具的使用，实践沙漠科考的常规方法，学习一般的治沙技能和步骤，都是沙漠科普研学的重要的技术目标。

（3）社会参与层面：沙漠科考的一大重要目标，便是认知沙漠生态在人类生存系统中的重要地位和作用。沙漠生态系统，以其肆虐的风沙、恶劣的环境，成为大部分生命的禁区。土地沙漠化，也在不断威胁着人类既得的生存空间。

但是，沙漠的不适宜性并不意味着沙漠存在的不合理性。合理治理沙漠，维持沙漠生态系统与其他地域的生态平衡。了解治沙科技在人类与自然关系中的重要应用，思考科学技术手段的社会价值。

基于沙漠环境特有的自然资源和人文资源，可以将沙漠科普研学课程建设，分为“五个主题”。每个主题的课程目标与内容，如表2所示。

3.2 沙漠科普研学课程设计

沙漠科普研学课程与活动的设计，始终围绕多维科普研学目标，将“科学素养、技术能力、社会参与”作为课程设计的重要指导因素，实践科学思维与科考实践的统一、科学技术与社会发展的统一、个人分析与团队探究的统一的课程设计原则。

（1）注重沙漠知识与科学考察的结合

科普研学“科学素养”与“技术能力”目标的培养，相辅相成。因此，在沙漠科普研学中，既需要沙漠基础知识、实践知识和学科知识的储备，又需要具备沙漠科考的一般能力，做好充足的知识、技能的准备，才有助于沙漠科普研学的有效开展。

同时，根据不同学龄阶段的学生在认知程度、知识储备、培养目标的不同，在行前准备的时候，需要分学段进行内容准备与策划。每个沙漠研学主题下，小学、初中、高中在研学开展前分别所需要储备的知识与技术能力，如表3所示。

（2）注重沙漠科研与生态反思的结合

在沙漠科考的过程中，探求沙漠的地形地貌、生态状况、生存环境，用实地考察经验，证明人类治理沙漠的重要性。了解、实践沙漠治理技术，在促进中国生态平衡中的重要作用。在治理沙漠的过程中，既有先进的治沙个人不辞辛劳，也有成功的治沙经验广泛应用。

以科普研学“社会参与”为目标指导因素，在沙漠科普研学课程的设计当中，教师应当积极引导学生，将不同主题的科学认知与价值反思进行内在构建，形成整体性思考。在探究沙漠成因、沙漠形态、沙漠生命、沙漠治理的过程中，也要发现沙漠的人文魅力，思考沙漠的经济价值。同时，在辛勤的劳动中，体悟沙漠治理工作人员的不易，以及沙漠治理科学的社会价值。通过引导学生，完成综合课题研究，可以实现知识、技术与反思的融合，完成“问题—假设—推断—检验—结论”的学习闭环，参考课题如表4所示。

[学段 课题名称（建议） 小学 保护沙漠中的小精灵 初中 沙漠生态环境中的生存问题 高中 沙漠环境治理的经济效益与社会效益 ][表4 沙漠科普研学课程社会考察课题]

（3）注重个人学习与团队项目的结合

沙漠科考的过程中，例如沙丘测量、沙盘制作、昆虫诱捕、麦草方格、课题探究等研学任务，都需要团队配合，才能实现科学考察的预期目标。团队合作精神，是科学实验、科学探究所必须具备的精神，是科学素养的重要组成部分，是技术能力更大范围发展的基础。

因此，以PBL小组合作形式组织科普研学课程的探索过程，可以帮助各个小组以“科考团队”的方式进行自我定位，以系统而有条理地方式，进行科考准备、科学考察、科学总结、项目汇报。整体来说，沙漠科普研学PBL项目，可以分为三个阶段，即项目准备、项目实施、项目总结，具体实施过程如图3所示。

如课程设计阶段所提出的PBL课题，每一个课题，都需要根据相应学段，提出适宜的驱动性问题，设计合理的分解考察任务，準备相应的技术工具。分解考察任务，即五个主题下的“小任务”。不同学龄阶段沙漠科普研学PBL的驱动性问题设置及技术工具示例，如表5所示。

通过成员内部分工，完成沙漠科考活动的闭环性流程，将学科知识、拓展知识、工具应用、思考探究、团队分工、总结陈述集中应用，充分了解沙漠环境的地质生态和治理现状，将个人对问题的思考与团队对问题的解决相互配合，推动沙漠科普研学的多维目标得以落实。

4 结语

科普研学课程的设计，应当始终围绕“科学素养、技术能力、社会参与”这三大目标，体现STS教育理念。科普研学课程设计的原则和要素，也以实现“多维目标”协调发展为引导。科普研学课程，要充分利用实践类型的资源，注重考察在科普研学活动过程中，学生对科学、技术及科考活动的认知转变，注重科学知识应用及科考能力掌握程度，及其学生对科研与社会关系思考的深度的反映。

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作者简介：杜明夏，（1993—），女，从事研学实践教育方向研究，E-mail：dumingxia@mingde.com。

Course Design of Experiential Education of popular science under the Multi-dimensional Objectives of STS： Taking Desert Experiential Education Course as an Example// DU Mingxia

Author's Address Beijing MIND educational and technology Limited liability company， E-mail： dmxdmx3991@163.com

Abstract Under the guidance of STS education concept， Experiential Education of modern popular science should integrate scientific literacy and humanistic quality. As one of the important forms of popular science education in the new era， the goal of  Experiential Education of popular science should start from the multi-dimensional perspective of “scientific knowledge， technical ability and social participation"， and guide the teaching design of the course. As a typical representative of geological and ecological popular science research， the desert popular science research course embodies the practical teaching advantages of Experiential Education of popular science through the course design of "the unity of scientific thinking and scientific research practice， the unity of science and technology and social development， the unity of individual analysis and team exploration" under the guidance of multi-dimensional goals.

Keywords Experiential Education of popular science， STS Multi-dimensional Goals， Experiential Education of desert popular science， course design