科学教育：从“解题”转向“解决问题”

　　学校里有一个池塘，如何在材料费不超过100元的限制条件下，组装搭建一座浮桥，真正实现载人过河？

　　这是浙江省杭州银湖实验中学学生面临的一个真实任务。废旧矿泉水瓶、扎带、木条、胶带……学生经过“勒紧裤腰带”的采购后，开始设计草图、合作组装，分组建成了6段简易浮桥。在亲自下水实验后，他们从“时长、经济、承重、稳定、牢固”5个方面对作品作出评价，并根据评价结果对浮桥进行迭代升级。

　　这样一个典型的项目式学习场景，在浙江省中学科学课堂已经越来越常见。

　　日前，在由浙江省教育厅主办、浙江师范大学教育学院承办的第二期“院士进师训——浙江省中小学教师科学素养提升行动”培训活动中，银湖实验中学校长、浙江省科学特级教师裘志平带来了学校常态化项目课程的若干具体案例。

　　“工程项目不是为了项目而项目，而是为了在解决真实问题的过程中发展学生的核心素养。”裘志平说。

　　在新的时代要求下，科学课怎么上？学校教育向何处转型？活动期间，中国科学院院士周忠和、中国教育科学院副院长马陆亭、中国科学技术大学科技传播系执行主任周荣庭等专家，与多位浙江省名师、名校长共同为200余名参训教师带来各自的思考与实践探索经验。其中，“基于真实问题的探究学习”成为不少专家共同提及的话题。

　　《义务教育科学课程标准（2022年版）》提出“以探究实践为主要方式开展教学活动”，并指出探究和实践是科学学习的主要方式，要加强对探究和实践活动的研究与指导，整合启发式、探究式、互动式、体验式和项目式等各种教与学方式的基本要求，设计并实施能够促进学生深度学习的思维型探究和实践。

　　浙江省金华市科学教研员葛新福围绕科学新课标关于评价的部分指出，学业评价改革的一个突破点是要“反映学生基于情境的问题解决能力”。

　　以“问题解决”为最终目的的探究实践性学习，究竟如何在中小学科学课堂上落地？

　　以《浮力》一课的学习为例，浙江省特级教师、义乌公学总校长谢昱圣回顾以往课堂上的常规教学方式——围绕同种与不同种物质的质量和体积的关系做两组实验，然后记录部分数据，最终得出结论。

　　“由于缺乏驱动性问题，学生探究的目的不明确，而且设计主体是教师，学生只是在执行教师的指令，同时被教师细分好的小任务思维层次不高。”谢昱圣表示，类似的学习过程很难让学生有深度学习体验，也难以真正理解浮力背后的物理知识。

　　在义乌公学，科学教师通过设计“藕荷模型——密度”项目化学习，让学生的学习历程变得立体而深刻。

　　围绕“大石头长10米、宽2米、高4米，我们拾得一些凿下来的小石块，你们能否估算大石头的质量”这一具体任务，经历“问题情境，激发好奇—具体任务，明确方向—开启项目，明确标准—分组活动，教师指导—展示成果，交流完善”这一学习流程，学生通过设计实验证明自己的猜想，学习逐渐走向深入。

　　“实践证明，探究体验类项目可以增加体验、引发思考、激发疑问。” 谢昱圣说。

　　在科学实验教学中，浙江省特级教师王燕红同样主张引导学生在问题中进行深度学习。

　　“我们鼓励学生在学习中提出教师也难以回答的问题，这时就可以引导学生自主思考，自主查阅相关资料并自行设计相关方案解决问题，用疑难问题指向深度探究。”王燕红表示。

　　“学问学问，能学会问；只学不问，不长学问。”周忠和在报告中多次强调学生提问能力的重要性，“我倡导大家‘多提问’，无论未来从事何种职业，一定要学会提问”。

　　纵观整个培训活动，与会专家的一个基本共识是，项目化旨在让教和学自然发生，本轮科学课程改革将促进深度学习的发生。

　　与此同时，在指向“问题解决”的科学教育中，技术的支撑也尤为关键。在新媒体被广泛应用的当下，周荣庭表示，新媒体可以极大赋能科学教育，值得引起科学教育者的关注。

　　“通过跨学科学习和综合技能培养，AI技术用于帮助学习者从具备单一技能状态发展到拥有多个成熟技能。AI可以整合各种领域的知识，为学习者提供更广泛的学习资源，帮助他们掌握多种技能。”周荣庭说。

　　《中国教师报》2023年10月18日第2版

　　作者：本报记者 黄 浩

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