“双减”政策下科学教育的新途径

董淑童 宋超 王胡诗意

2021年7月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》（以下简称《意见》）。这是党和国家为落实立德树人根本任务、全面提高素质教育质量、保障义务教育阶段学生健康成长所做出的重大决策。基于这样的背景，小学科学如何落实“双减”政策，成为目前亟待解决的问题。教师也需要更关注义务教育阶段学生科学素养的培养和发展。在小学科学教育课程中不仅要帮助学生习得学科知识、提升能力，还要关注学生在科学学习中形成良好的情感、态度与价值观，以培养学生的科學素养为目标，实现“减负不减质，减量不减效”的教育目标。

一、“双减”政策下科学教育的新方向

2022年4月21日，在“双减”政策下，教育部又发布了《义务教育课程方案》《义务教育课程课程标准》。《义务教育课程课程标准》在科学课程性质、学科培养目标、科学课程内容、科学课程学业质量及科学课程评价方面做出重大调整，并提出“面向全体学生，立足素养发展”“聚焦核心概念，精选课程内容”“合理安排进阶，形成有序结构”“激发学习动机，加强探究实践”“重视综合评价，促进学生发展”的基本课程理念。

在新课标的加持下，科学教学应努力对标新课标，寻找单元教学内容之间的横向联系，帮助学生建构单元学习中的大概念。围绕大概念，通过学情分析，设计指向学生核心素养的单元教学目标。课程内容是科学课程的核心要件，是教材编写、课堂教学及相关科学活动的基础，《新课标》对课程内容调整的幅度很大，也呈现出一些新动向，包括淡化学科边界、细化内容要求、增加学业要求、提供教学策略和确定学习活动。本节将从物质世界、生命世界、地球与宇宙空间科学、技术与工程与工程实践活动五个方面论述新课标的改革内容。

物质世界的四个核心概念覆盖了物理和化学学科的相关内容，揭示了物质世界变化的基本要素，解说了物质世界的基本构成、物质世界的运动和变化的规律，明晰了对应不同学习的不同学段要求；生命世界的内容一直是科学教育的核心，对生命世界的构成、生命世界特征、生命和环境的互动和生命的延续做了详细的解读，对生命科学的基本运行规律及相关的教育意义做了明确的解析；地球和宇宙空间科学领域历来是科学教育的难点，不仅是教学组织难，内容理解更具有复杂性，该方面的改革明确了地球在宇宙中的位置、地球的基本圈层结构、地球的基本运动形式及其引起的变化，对人和自然的关系做了进一步的分析；技术与工程正式进入科学教育领域，《新课标》针对技术与工程的核心概念进行科学的分析，解说了技术与工程的概念，技术与工程活动对人类社会的意义；工程实践活动是探究实践的重要途径之一，对于如何实施工程实践活动，工程思维的本质，新课标从工程实践及工程思维出发详细阐述了小学阶段儿童的技术与工程领域的基本实践活动。

二、“双减”政策下科学教育的新方法

小学科学课程的主要宗旨是培养学生的探究精神和核心素养，帮助学生更好地了解社会、技术、科学之间的关系。尽管现在素质教育获得了良好的发展，但很多师生仍旧禁锢在“应试教育”的牢笼中，认为小学科学内容简单，无须在小学科学上花费过多的时间，只需要在考前临阵磨枪即可，这样的思想会严重阻碍学生科学素养的培养和提升。再者，如果教师的教学理念滞后，在实际的科学教学中仍旧使用传统讲授课堂，从而忽视了学生的主体地位，致使学生在学习中处于被动的状态，创新意识及探索精神将被严重扼杀。因此，要想改变恶性循环的现状，在科学教育上必然使教学体系化、新鲜化。作为课堂的组织者和领导者，教师首先要学会“穿针引线”这门功夫，带领学生将脑海中的科学概念形成系统性的科学观念。

从学习内容来说，学生对知识的认知是基于先前的基础上层层递进、逐步加深的。在三年级上册第一单元《水》中，从“水到哪儿去了”这一问题出发，引导孩子走进水的三态变化。在蒸发、沸腾、结冰、融化的过程中，感受水的不同形态的特点及转化。通过物质在水中的溶解与分离，让孩子们认识到溶解是一个可逆的过程，从而思考水的三态变化是否同样是一个可逆的过程？进而形成孩子们对物理变化的初步认识——物体形态大小发生变化，但构成物体本身的物质没有变化。随着孩子们学段的增长，他们对物质的变化这一认知进一步拓宽。在六年级下册第四单元《物质的变化》中，以厨房中的物质变化作为切入点，引导孩子们寻找身边的物质变化，并观察、比较、思考不同变化伴随的现象，如产生气体、产生沉淀、发光发热等，认识到有些变化会产生新物质，构成物体的物质会发生改变，即化学变化，丰富他们对物质变化的认知。而学生通过对比电灯发光与蜡烛燃烧、小苏打和白醋反应与食盐溶于水等实验现象，比较化学变化与物理变化的本质区别——有没有新物质的产生，把握物质变化的根本规律，逐层递进地完成对大概念“物质的变化与化学变化”的构建与形成。

从学习方法上来说，学生走进科学、认识世界的方式是不断进阶、更加立体的。在二年级上册《我们的地球家园》单元中，孩子们主要是通过观察、描述的方式认识太阳每天在天空中东升西落的位置变化，学习利用太阳的位置辨认方向，了解月相的变化现象，形成对日地月的初步认识。而升入三年级下学期，学生会在《太阳、地球和月球》单元中继续学习宇宙的相关知识。这次他们会通过观察活动、模拟实验、制作海报等方式认识三个天体的特点以及它们之间的关系，了解它们对人类日常生活的影响。在这个过程中，学生们收集信息、处理信息、分享信息、交流信息的能力会得到充分锻炼。而这些能力会在六年级上册《地球的运动》单元进一步提高。学生会系统而深入地采用模拟实验、查阅资料、实际观测、建构模型等多种探究方法，在探究中不断建构和修改自己对地球运动的认知模型，最终认识到地球有规律地运动，从而形成昼夜交替、天体东升西落、四季更替等现象。在本单元的学习中，学生是借助推理、想象和模型等更具有创造性的方式来认识地球和太阳运动关系的，这与之前的层层筑基是密不可分的。

三、“双减”政策下科学教育的新途径

小学阶段的科学课程是学生形成科学素养的初期。在该阶段，教师不仅要培养学生对科学的学习兴趣，还应该注重培养良好的师生关系。师生只有建立在和谐关系的基础之上，才会让学生觉得学习是一件愉快的事情，教师应该做学习者的帮助者和崇拜者。因此要想做好学生崇拜的对象，就必须要在专业知识上狠下功夫，科学教师要充分研读“双减”政策，将自身的科学教学与政策进行结合，围绕“培养学生核心素养”为目标。现阶段，小学科学教育普及的主要方式通常分为科学实践、科学探究、科学阅读三大类。推动“双减”政策的有效执行，科学老师应当做好引领示范，立足实情，将科学教育渗透到学生心中。小学生具有强烈地向师性，这个年龄段的孩子喜欢刻意去模仿大人的言行举止和做事方式。因此作为科学教师，不仅需要具备专业的科学素养和学科知识，还需要在进行科学课程教学的时候风趣幽默，倾情付出，在课上旁征博引、别开生面，激发学生对科学的兴趣。学生可以感受到教师身上所体现出来的科学教育的积极态度，促使他们在生活中也会孜孜不倦学习各种科学知识。

比如说在学到水资源相关的课时中，科学教师可以从多个方面给学生讲水资源的珍贵，通过自己力所能及的举动来保护水资源，如使用无磷洗衣粉、少用洗涤剂；漂洗衣服的水用来拖地、淘米水洗碗去油污；及时关紧水龙头、使用节水型马桶等。在科学教师潜移默化的影响下，学生回到家中也开始注意勤俭节约，在洗手的时候，挤压洗手液后也能做到随手关水。除此以外，当学习电学后，能够节约用电；学习地球资源与环境，提高学生保护环境、节约资源的意识；学习生物链，明白生物息息相关，增强爱护小动物的意识等。

对于学生来说，科学教育过程中做什么最重要，这是提升科学核心素养的重要路径。《新课标》对于学生科学活动进行了详细的指导。让学生积极主动地参与学习活动，才能增强学生独立性、积极性、自主性和创造性等品质；让学生主动参与探求新知的过程，使学生主动地得到发展，在课堂上能够积极主动探索，课外自主地选择，规划安排自己的学习，利于学生在科学教育普及的自主参与性与积极性的形成和发展。

“双减”开始后，学校延时课开设一些兴趣社团，科技小组等。徐州市星光碧水湾小学给1-2年级和3-6年级准备了不同的科学兴趣社团。1-2年级主要是以乐高机器人为主。课程采用乐高类零件为教学用具，包括结构与力、简单机械、动力机械等科技内容的多个活动案例。要求学生亲手搭建相应的机器人硬件来解决生活中碰到的实际问题。通过学习、操作、体验、实验，学生可以初步建立对相关基础知识和原理的感知与認知，同时，学生的建构能力、动手能力、创造力以及独立解决问题的能力可以得到有效提升，学生探究科学的兴趣亦可以得到无限激发。3-6年级主要是以机器人竞赛班为主，专注于8-16岁青少年的科技创新教育，通过新型机器人与编程软件的相结合，开展对青少年的STEM教育，从基结构、力学、机械原理、电子信息和编程软件技术的入门实践出发，引导青少年建立工程化、系统化的逻辑思维，让孩子能够创新思维，解决问题，学会交流与表达，学会团队协作。

四、“双减”政策下科学教育的新评价

科学教育的评价方式具有多元性，不再拘泥于考试这一种形式，也不再只重视分数，而要多方面评价学生的学习成果，才能不断增强学生的自信心与学习兴趣。一方面评价的主体不仅仅局限于老师，还可以学生自评，学生互评，小组评价。课程评价既要尊重学生的主体地位，指导学生开展自我评价和促进反思，也要鼓励家长等参与到评价体系中，使评价成为学校、教师、学生、家长等多个主体共同积极参与的交互活动。另一方面是评价的方式多样化，除了最传统的试卷，还有针对一节课的量表以及学生总结、教师评语、小组打分等。达到掌握学生的知识情况、实验探究能力、小组合作能力的目的。以过程评价代替终端评价，将传统的考试转变为适合学生年龄特点的评价形式，运用开放式的表现性评价，对学生进行学习能力评价，集综合性、趣味性、探究性为一体，努力让孩子在轻松愉快的多样评价中感受学习知识的快乐，体验学习成功的喜悦，更好地指导教师的教和学生的学。

“双减”政策下科学教育的新评价不仅仅看结果，更要重视过程，要进行过程性评价。例如二年级上册第一单元《我们的地球家园》，学生可以通过直接观察和体验活动正确认识太阳每天东升西落的自然现象，在表达上能举例说出太阳对地球家园生物的影响，也可以通过多种感官或简单的观察工具观察太阳，并描述太阳东升西落的自然现象，这便是学生学习的成功。在完成课时评价的形式也是多样的，第一个是自我评价，自己能否根据太阳的位置正确辨别方向，是否需要在同伴的帮助下根据太阳的位置正确辨别方向。第二个是小组互评，小组成员能否积极参与各项学习活动，在相互协作中完成辨别方向的游戏。第三个是教师评价，学生通过观察、制作、交流等活动，是否产生对太阳等自然现象探究的兴趣。

总之，“双减”政策下科学教育明确了新的指导方向，提供了新的教学方法，实践了新的教育途径，课堂教学与课后实践相结合，多方面评价学生的学习成果，达到科学教学成效提升的目的。此外，“双减”政策不是一句口号，要把“双减”政策作为一项任务进行推动落实。学校不仅要加强课程管理，也要加强科学教师管理，科学教师必须坚持优质、轻负、高效的教学理念，加快适应新形势下的教育改革，并为小学科学教学注入新的活力。

【基金项目：中国科协2022年研究生科普能力提升项目（编号：KXYJS2022065）。】

（董淑童，在读硕士，研究方向：科学教育与科学普及。通讯作者宋超，博士，教授，研究方向：科技与社会。王胡诗意，中小学二级教师，本科，研究方向：科学教育。）