全面落實(shí)教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)、大力培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才是當(dāng)前學(xué)校教育的重要任務(wù)。2025年10月,教育部、科技部等七部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)科技教育的意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》),要求切實(shí)加強(qiáng)中小學(xué)科技教育,夯實(shí)科技創(chuàng)新人才培育的基礎(chǔ)。《意見(jiàn)》重點(diǎn)聚焦科技教育的課程生態(tài)和教學(xué)方式的改革,強(qiáng)調(diào)以科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)為重點(diǎn),注重跨學(xué)科整合,推動(dòng)探究式、項(xiàng)目式學(xué)習(xí),突出資源開(kāi)發(fā)和環(huán)境建設(shè),要求結(jié)合區(qū)域特色和教育教學(xué)情境進(jìn)行實(shí)踐。
這些要求對(duì)新時(shí)期如何創(chuàng)新中小學(xué)科技教育的實(shí)施路徑具有重要的指導(dǎo)價(jià)值,對(duì)于民族地區(qū)來(lái)說(shuō)意義更加深遠(yuǎn)。民族地區(qū)可從構(gòu)建特色課程體系、創(chuàng)新探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式、構(gòu)建貫通合作的育人體系、組建“雙師型”師資隊(duì)伍、搭建多元的評(píng)價(jià)平臺(tái)等方面,發(fā)揮中小學(xué)科技教育對(duì)科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)支撐作用。
構(gòu)建具有民族特色的STEM課程體系
STEM教育所主張的課程教學(xué)具有跨學(xué)科屬性,其課程形態(tài)是典型的跨學(xué)科整合課程。它打破了分科教學(xué)壁壘,強(qiáng)調(diào)知識(shí)統(tǒng)整與遷移應(yīng)用,注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題的能力,這與《意見(jiàn)》提出的“跨學(xué)科綜合教學(xué)”要求高度契合。
對(duì)于民族地區(qū)而言,其經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)程面臨生態(tài)保護(hù)、特色傳承等現(xiàn)實(shí)議題,需要由具備多學(xué)科視野的復(fù)合型人才參與解決。因此,民族地區(qū)開(kāi)展科技教育,應(yīng)著力形成支持STEM教育的本土場(chǎng)域,依托STEM課程開(kāi)發(fā)跨學(xué)科教學(xué)的鮮活樣例,結(jié)合區(qū)域特色和教育教學(xué)情境,設(shè)計(jì)具有區(qū)域特色的跨學(xué)科STEM課程,培養(yǎng)具有綜合能力的人才。例如,結(jié)合“傳統(tǒng)扎染”主題,將數(shù)學(xué)、信息技術(shù)與圖案設(shè)計(jì)、數(shù)字紋樣保存等環(huán)節(jié)相融合,設(shè)計(jì)具有文化特色的綜合實(shí)踐活動(dòng)課程。這種融合課程模式,既落實(shí)了《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中“各門(mén)課程用不少于10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”的要求,又能在無(wú)形中培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的跨學(xué)科視野,順應(yīng)民族地區(qū)人才培養(yǎng)需求,實(shí)現(xiàn)對(duì)多彩文化的有效保護(hù)。因此,構(gòu)建特色STEM課程體系需要遵循跨學(xué)科原則、生活關(guān)聯(lián)原則、學(xué)生中心原則、實(shí)踐創(chuàng)新原則。
第一,跨學(xué)科原則強(qiáng)調(diào)課程設(shè)計(jì)要避免學(xué)科間的低程度拼接,追求有意義的深度整合,并彰顯區(qū)域發(fā)展特色。在從民族地區(qū)挖掘具有代表性的主題資源時(shí),需將區(qū)域特色、審美范式與價(jià)值理念融入教育內(nèi)核,基于真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生主動(dòng)選擇某種科學(xué)技術(shù)解決問(wèn)題,有利于其在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí),掌握服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)知識(shí)。例如,在西南地區(qū)開(kāi)展“數(shù)字灌溉”跨學(xué)科活動(dòng),學(xué)生研究氣候等問(wèn)題會(huì)涉及科學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)自動(dòng)滴灌、溫濕度調(diào)控工具會(huì)涉及技術(shù)與工程知識(shí)的運(yùn)用,計(jì)算用水量與增產(chǎn)量時(shí)需要調(diào)動(dòng)數(shù)學(xué)知識(shí),最終在這個(gè)綜合過(guò)程中實(shí)現(xiàn)科技應(yīng)用與人文關(guān)懷的統(tǒng)一。
第二,生活關(guān)聯(lián)原則強(qiáng)調(diào)課程根植于學(xué)生的生活世界。民族地區(qū)的江川河流、農(nóng)田草場(chǎng)、村寨建筑、人文底蘊(yùn)都是生動(dòng)的教育資源,因此,教學(xué)設(shè)計(jì)要結(jié)合地域性生活場(chǎng)景,引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)知識(shí)對(duì)接生活世界。例如,設(shè)計(jì)“尋美古建筑”課程,帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行測(cè)量、描繪、建模、計(jì)算,讓學(xué)生在掌握科學(xué)知識(shí)的同時(shí),增強(qiáng)文化底蘊(yùn)和審美能力。
第三,學(xué)生中心原則是課程設(shè)計(jì)的根本遵循,強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容必須契合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。如在偏遠(yuǎn)民族地區(qū)落地科技教育時(shí),應(yīng)充分考量當(dāng)?shù)貙W(xué)生的認(rèn)知特征與知識(shí)基礎(chǔ),避免簡(jiǎn)單復(fù)制城市科技教育模式及做法,以確保偏遠(yuǎn)地區(qū)和鄉(xiāng)村的學(xué)生能夠有效參與學(xué)習(xí)。
第四,實(shí)踐創(chuàng)新原則強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”,通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等方式,讓學(xué)生在實(shí)踐操作與小組協(xié)作的過(guò)程中,將抽象的科學(xué)原理轉(zhuǎn)變成具體的實(shí)施方案。例如,民族地區(qū)可以設(shè)計(jì)“尋找最美風(fēng)景”活動(dòng),讓學(xué)生利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析最美觀賞路線,并設(shè)計(jì)風(fēng)能、水能工程指示牌等路線導(dǎo)航標(biāo)識(shí)。
創(chuàng)新探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式
STEM教育強(qiáng)調(diào)以研究方式進(jìn)行學(xué)習(xí),不追求標(biāo)準(zhǔn)答案,鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)、調(diào)研中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。偏遠(yuǎn)民族地區(qū)的學(xué)生長(zhǎng)期浸潤(rùn)于實(shí)踐操作性強(qiáng)的生活情景,認(rèn)知風(fēng)格呈現(xiàn)鮮明的具身性與情境性特征,與探究式教學(xué)有天然的契合點(diǎn)。因此,民族地區(qū)中小學(xué)校應(yīng)有意識(shí)地推行探究式教學(xué),積極創(chuàng)設(shè)梯田灌溉、傳統(tǒng)建筑分析等真實(shí)問(wèn)題情境,激活學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),將隱性本土知識(shí)轉(zhuǎn)變成顯性科學(xué)探究能力。《意見(jiàn)》倡導(dǎo)“學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng)建構(gòu)知識(shí)”,在探究活動(dòng)中,學(xué)生得以把“科技工具箱”創(chuàng)造性轉(zhuǎn)變成“社區(qū)知識(shí)庫(kù)”,學(xué)校得以將特色的生產(chǎn)活動(dòng)納入科技教育課程資源體系。
在實(shí)踐中,民族地區(qū)探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)應(yīng)循序漸進(jìn),遵循激發(fā)興趣與設(shè)問(wèn)、探究與構(gòu)建、分享與互動(dòng)的模式。
第一階段,激起學(xué)生的好奇心,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)求知。有效的認(rèn)知沖突應(yīng)該兼具趣味性與探究?jī)r(jià)值,在這個(gè)階段,教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境,驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。民族地區(qū)學(xué)校可在STEM理念指引下探索項(xiàng)目式學(xué)習(xí)路徑,基于學(xué)生興趣主題開(kāi)展教學(xué)。例如,貴州學(xué)??梢劳秀y飾資源設(shè)計(jì)“銀飾3D建模與數(shù)字加工”項(xiàng)目,使學(xué)生直觀看到日常生活中蘊(yùn)含的知識(shí)與原理,養(yǎng)成保持好奇心、樂(lè)于探索與實(shí)踐的習(xí)慣。
第二階段,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行問(wèn)題探究與意義建構(gòu)。探究式學(xué)習(xí)的核心特征在于答案的開(kāi)放性。學(xué)生的探究過(guò)程實(shí)際上就是給問(wèn)題探尋最合適答案的過(guò)程。這一過(guò)程主要在于調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí),綜合運(yùn)用多種方法和工具,在解決問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí),并將新知識(shí)與已知經(jīng)驗(yàn)有效聯(lián)系。
第三階段,給學(xué)生提供分享與互動(dòng)的平臺(tái)。在這一過(guò)程中,學(xué)生在與同學(xué)間的交流與討論中,能夠通過(guò)分享自己的觀點(diǎn)和聽(tīng)取他人的意見(jiàn),完成深入學(xué)習(xí)與元認(rèn)知。這種互動(dòng)不僅促進(jìn)了知識(shí)的共享與傳遞,還有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性能力,使他們能夠從多角度審視問(wèn)題,形成全面的思考方式。
值得注意的是,民族地區(qū)STEM教育要注重發(fā)揮探究式學(xué)習(xí)在當(dāng)?shù)氐牧己眠m用性。探究式的教學(xué)模式著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和體驗(yàn),這與STEM教育所倡導(dǎo)的學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐以及“做中學(xué)”理念高度契合,也有助于推進(jìn)《意見(jiàn)》中的“小小工程師”計(jì)劃。STEM教育提倡“做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”,要求學(xué)生依托特定項(xiàng)目完成學(xué)習(xí)任務(wù)并產(chǎn)出成果,在實(shí)踐應(yīng)用與創(chuàng)新中鍛煉動(dòng)手能力。這與民族地區(qū)的傳統(tǒng)工藝、特色農(nóng)業(yè)、文化旅游產(chǎn)業(yè)具有天然親和性。民族地區(qū)學(xué)??稍赟TEM理念指引下探索項(xiàng)目式學(xué)習(xí)路徑,基于學(xué)生興趣主題教學(xué)。例如,在“銀飾3D建模與數(shù)字加工”項(xiàng)目中,學(xué)生在掌握工程制圖與編程技術(shù)的同時(shí),還要推動(dòng)特色傳承與個(gè)性創(chuàng)新,養(yǎng)成《意見(jiàn)》所強(qiáng)調(diào)的“動(dòng)手操作能力”。同時(shí),民族地區(qū)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)可以嘗試從廣袤大地尋求可得性強(qiáng)的教學(xué)用具,如幾根竹子、幾捧污泥都有可能是最有效的教具,從而擺脫昂貴的技術(shù)工具的制約,并在發(fā)掘本土資源的過(guò)程中超越學(xué)校邊界,將社區(qū)、自然環(huán)境變成開(kāi)放的課堂。
創(chuàng)建貫通合作的育人體系
貫通與合作是科技教育育人體系的兩大支點(diǎn)。對(duì)民族地區(qū)而言,學(xué)校和區(qū)域科技教育能力建設(shè)尤為重要,一方面,要實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育的貫通,保障大中小學(xué)科技教育教學(xué)理念一致性和方法的進(jìn)階,兼顧學(xué)生科技素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的雙重培養(yǎng),提升學(xué)生科學(xué)興趣和科學(xué)精神;另一方面,要通過(guò)科學(xué)教育的合作,調(diào)動(dòng)家校社資源,提升整個(gè)區(qū)域開(kāi)展科技教育的能力。
縱向銜接的課程體系是科技教育的重要載體。課程設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)小、初、高各學(xué)段學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,構(gòu)建螺旋上升、有機(jī)銜接的課程鏈條,確保知識(shí)技能的有效進(jìn)階。同時(shí),應(yīng)結(jié)合民族地區(qū)的生態(tài)條件、建筑風(fēng)格與產(chǎn)業(yè)特征,設(shè)計(jì)“基礎(chǔ)認(rèn)知—綜合進(jìn)階—?jiǎng)?chuàng)新應(yīng)用”的遞進(jìn)式課程架構(gòu),分階段培育科學(xué)興趣、探究精神與人文關(guān)懷,實(shí)現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)培育。小學(xué)階段側(cè)重科學(xué)感知與興趣啟蒙,可指導(dǎo)學(xué)生理解學(xué)習(xí)傳統(tǒng)民俗中涉及的自然現(xiàn)象、傳統(tǒng)游戲背后的科學(xué)原理。這一階段的基礎(chǔ)課程應(yīng)能體現(xiàn)跨學(xué)科屬性,如“設(shè)計(jì)傳統(tǒng)渡河工具”等探究活動(dòng),落實(shí)課標(biāo)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)要求。初高中階段實(shí)施特色校本課程,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐探究與技術(shù)應(yīng)用,圍繞“解決真實(shí)問(wèn)題”進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。例如,開(kāi)設(shè)“生態(tài)密碼”選修課,運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)研究民族村落的生態(tài)適應(yīng)策略;設(shè)計(jì)“本土建筑抗震結(jié)構(gòu)”等探究任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生做深度研究。這一階段的創(chuàng)新類(lèi)課程要對(duì)接“教聯(lián)體”機(jī)制,聯(lián)合科研院所、行業(yè)企業(yè)搭建成長(zhǎng)通道。如與高校建筑研究人員、建筑行業(yè)共同探究鼓樓等傳統(tǒng)建筑的美學(xué)原理與結(jié)構(gòu)功能,或?qū)嵤懊佬g(shù)與科學(xué)”融合課程,研究美術(shù)作品所使用的天然染料的提取與染色機(jī)理。
多元主體協(xié)同是暢通科技創(chuàng)新人才培育渠道的基礎(chǔ)。民族地區(qū)科技教育主體更具多元性,但關(guān)鍵仍在于學(xué)校、社區(qū)、企業(yè)三方聯(lián)動(dòng)。首先,教師是學(xué)校教育的主要行動(dòng)者。教師通過(guò)設(shè)計(jì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)、實(shí)施探究式教學(xué)、設(shè)計(jì)貼近生活的學(xué)習(xí)資源以及綜合有效的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等方式實(shí)施科技教育。其次,學(xué)校是科技教育的主戰(zhàn)場(chǎng),學(xué)校層面應(yīng)創(chuàng)設(shè)多彩的科技學(xué)習(xí)場(chǎng)景,設(shè)計(jì)浸潤(rùn)式的學(xué)習(xí)區(qū)域。例如,將傳統(tǒng)教室改造成STEM創(chuàng)客教室,鼓勵(lì)學(xué)生閑暇時(shí)間主動(dòng)探索,或舉行科技文化節(jié)等活動(dòng),有意識(shí)地為學(xué)生營(yíng)造科技親近感。再次,社區(qū)教育是拓寬科技教育邊界的渠道。民族地區(qū)有大量的特色教育資源,社區(qū)要協(xié)助學(xué)校挖掘民族資源,與學(xué)校形成聯(lián)動(dòng)合作。例如,搭建科技教育平臺(tái),鼓勵(lì)學(xué)生觀察傳統(tǒng)活動(dòng)中的科學(xué)原理,并轉(zhuǎn)化成探究主題。最后,科技創(chuàng)新企業(yè)是科技教育的“社會(huì)大舞臺(tái)”??萍碱?lèi)企業(yè)應(yīng)給學(xué)??萍冀逃峁┘夹g(shù)支撐,助力學(xué)校育人場(chǎng)景建設(shè),推動(dòng)科技館、實(shí)驗(yàn)室下沉至偏遠(yuǎn)地區(qū)和鄉(xiāng)村;教育機(jī)構(gòu)的師資隊(duì)伍可以用于擴(kuò)充學(xué)校師資,及時(shí)將教育科技產(chǎn)品應(yīng)用于課堂。
組建雙師型隊(duì)伍,搭建多元的評(píng)價(jià)平臺(tái)
科技教育的落實(shí),離不開(kāi)教師的能力建設(shè)和相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系構(gòu)建。民族地區(qū)要遵循實(shí)踐性原則和合作性原則,組建雙師型師資隊(duì)伍,并形成多元評(píng)價(jià)體系,以保障科技教育的落地成效。
堅(jiān)持實(shí)踐性原則,著重依托本土資源開(kāi)展“做中學(xué)”。一方面,教師培訓(xùn)應(yīng)秉持“做中學(xué)”的理念,通過(guò)實(shí)際操作與真實(shí)演練,掌握STEM教育的核心要點(diǎn)。例如,培訓(xùn)課程應(yīng)將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,讓教師經(jīng)歷從確定選題、設(shè)計(jì)方案到實(shí)施操作的完整實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,親身體會(huì)探究式學(xué)習(xí)的全過(guò)程。另一方面,教師培訓(xùn)要有本土化意識(shí),重點(diǎn)指導(dǎo)教師掌握特色資源與課本知識(shí)的轉(zhuǎn)化能力,提升對(duì)本土教育資源的挖掘和利用能力,將特色資源轉(zhuǎn)變成生動(dòng)鮮活的教育實(shí)踐。例如,可組建“教師+民間工匠”的教師聯(lián)合體,將本地非遺工匠、民間工匠等納入教師隊(duì)伍,通過(guò)“教學(xué)+產(chǎn)業(yè)”的雙師模式,給教師隊(duì)伍注入更多活力。
遵循合作性原則,構(gòu)建多方參與的“教師聯(lián)合體”。一是“校—企”聯(lián)合,學(xué)校與科技企業(yè)深度合作,引進(jìn)行業(yè)人才入校,實(shí)現(xiàn)全社會(huì)協(xié)同育人;二是“人—機(jī)”協(xié)同,學(xué)校主動(dòng)運(yùn)用智能技術(shù)提升課堂效能。例如,搭建云端教研體系,貫徹落實(shí)《意見(jiàn)》中“人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)”的精神,依托線上平臺(tái),搭建“名師—民族地區(qū)教師”的云端教研室,讓民族地區(qū)教師在交流互鑒中提升教學(xué)能力。
發(fā)揮多元評(píng)價(jià)平臺(tái)對(duì)民族地區(qū)科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的推動(dòng)作用,注重評(píng)價(jià)主體、評(píng)價(jià)方式和評(píng)價(jià)工具的多元性。一是評(píng)價(jià)主體要從原來(lái)的“教師總管”轉(zhuǎn)型成“社會(huì)裁判”,這個(gè)“裁判”既包括教師,還包括同學(xué)與民間工匠。其中,教師要變成學(xué)習(xí)過(guò)程的觀察者,評(píng)價(jià)學(xué)生在學(xué)習(xí)的協(xié)作、探究過(guò)程中所體現(xiàn)的問(wèn)題解決能力;同學(xué)評(píng)價(jià)主要包括學(xué)生自評(píng)與互評(píng),以此培養(yǎng)學(xué)生的元認(rèn)知與責(zé)任意識(shí);民間工匠主要是非遺傳承人、社區(qū)長(zhǎng)者等,讓他們通過(guò)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)活動(dòng)的實(shí)用性、可行性與在地性,增強(qiáng)評(píng)價(jià)的現(xiàn)實(shí)性。更重要的是,這種民間評(píng)價(jià)還能間接增強(qiáng)學(xué)生服務(wù)社會(huì)的責(zé)任感。二是評(píng)價(jià)方式上,要增大過(guò)程性評(píng)價(jià)比重,除了傳統(tǒng)紙筆測(cè)試,還要綜合使用學(xué)習(xí)過(guò)程觀察等評(píng)價(jià)方式。三是在評(píng)價(jià)工具的使用上,要以數(shù)字化評(píng)價(jià)工具彌補(bǔ)傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式的不足??梢越柚ヂ?lián)網(wǎng)平臺(tái),開(kāi)設(shè)線上論壇、數(shù)字評(píng)論等互動(dòng)平臺(tái),鼓勵(lì)學(xué)生在互動(dòng)平臺(tái)中互學(xué)、互鑒、互賞、互評(píng),使評(píng)價(jià)落到實(shí)處。
民族地區(qū)擁有特有的生態(tài)條件、特色資源、人文底蘊(yùn),其特殊生態(tài)條件蘊(yùn)含著多元的科技教育場(chǎng)景,鮮明的特色資源豐富了科技教育的主題選擇,深沉濃厚的人文底蘊(yùn)有利于推動(dòng)科技與人文的有機(jī)結(jié)合。而STEM教育理念具有跨學(xué)科屬性和開(kāi)放性視野,深入開(kāi)展STEM教育將給民族地區(qū)中小學(xué)校實(shí)施科技教育帶來(lái)新的契機(jī),有效支撐區(qū)域教育、科技、人才高質(zhì)量一體化發(fā)展。
(楊明全,北京師范大學(xué)課程與教學(xué)研究院教授、博士生導(dǎo)師;趙家怡,北京師范大學(xué)國(guó)際與比較教育研究院博士研究生)
責(zé)任編輯:李景
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