李娟 何君輝 陳典

摘 要：科學(xué)教育專業(yè)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與綜合素質(zhì)的提升有著重要作用。STEM教育是培養(yǎng)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效途徑，可基于兩種方式進行：一是構(gòu)建符合科學(xué)教育專業(yè)人才培養(yǎng)需求的STEM課程;二是開展融入STEM教育理念的科學(xué)學(xué)科活動。作者以科學(xué)教育專業(yè)地理課程教學(xué)為例，進行了基于STEM教育綜合發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)實踐探索。

關(guān)鍵詞：科學(xué)教育專業(yè);科學(xué)學(xué)科;學(xué)科核心素養(yǎng);STEM教育

中圖分類號：G420 ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：B ? ? ? ? ?文章編號：1673-8454（2019）22-0072-03

為了更好地落實教育部提出的《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》，培養(yǎng)符合國家發(fā)展需要以及具備終身發(fā)展與適應(yīng)未來社會關(guān)鍵生存能力的人，學(xué)科核心素養(yǎng)已經(jīng)主導(dǎo)了當(dāng)下新一輪的課程與教學(xué)改革。在分科教學(xué)體制下，科學(xué)學(xué)科（物理、化學(xué)、生物、地理等相關(guān)學(xué)科）核心素養(yǎng)的養(yǎng)成對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與綜合素質(zhì)發(fā)揮著不可替代的作用。但在高等教育領(lǐng)域，圍繞科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的研究還較為缺乏。對于以培養(yǎng)中小學(xué)科學(xué)教師為目標(biāo)的科學(xué)教育專業(yè)來說，物理、化學(xué)、生物、地理等相關(guān)科學(xué)課程屬于核心專業(yè)課程，學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成尤其要被關(guān)注和思考。

一、科學(xué)教育專業(yè)的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)分析

1.科學(xué)教育專業(yè)的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)框架

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生核心素養(yǎng)在特定學(xué)科（或?qū)W習(xí)領(lǐng)域）的具體化，學(xué)生學(xué)習(xí)該學(xué)科（或特定學(xué)習(xí)領(lǐng)域）之后所形成的具有學(xué)科特點的關(guān)鍵成就[1]。不同科學(xué)學(xué)科對核心素養(yǎng)的養(yǎng)成有著不同側(cè)重點，如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)成為科學(xué)教育領(lǐng)域的研究熱點。借鑒2018年教育部對高中階段各科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的權(quán)威界定，科學(xué)教育專業(yè)的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)體系如表1所示。結(jié)合該專業(yè)科學(xué)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展需求來看，該界定對科學(xué)教育專業(yè)的人才培養(yǎng)具有很好的適用性和指導(dǎo)意義。但從學(xué)段和專業(yè)發(fā)展需求分析，科學(xué)教育專業(yè)學(xué)生的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)應(yīng)具有自身的特點。

2.科學(xué)教育專業(yè)的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)特點

（1）拓展性

相較于基礎(chǔ)教育、中等教育階段，科學(xué)教育專業(yè)的科學(xué)課程教學(xué)專業(yè)性更強，難度更大。對該專業(yè)學(xué)生的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)應(yīng)該有著更高的要求，要在素養(yǎng)習(xí)得的廣度和深度上得到更進一步的拓展和提升。如要求學(xué)生具有跨學(xué)科知識的橫向融合與遷移轉(zhuǎn)化能力，能夠綜合運用知識解釋與解決復(fù)雜實際問題的能力等。教師應(yīng)當(dāng)思考如何在教學(xué)中通過有效的途徑拓展其高階思維，促進深度學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成高階的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

（2）專業(yè)性

高等教育階段科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)必須結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特色與職業(yè)崗位需求，為學(xué)生的專業(yè)和就業(yè)服務(wù)。科學(xué)教育專業(yè)學(xué)生作為師范生，有著當(dāng)代大學(xué)生和未來科學(xué)教師的雙重身份，在發(fā)展其科學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)中，應(yīng)盡可能對接中小學(xué)科學(xué)教學(xué)的知識與技能需求，促進其專業(yè)素養(yǎng)的提升，如培養(yǎng)學(xué)生科技制作和科學(xué)實驗的指導(dǎo)與創(chuàng)新能力。

二、基于STEM教育理念發(fā)展學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的適切性分析

STEM教育強調(diào)通過項目式學(xué)習(xí)方式將科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)進行有機融合，被公認為“有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識、批判性思維、信息技術(shù)能力等未來社會必備的技能和創(chuàng)新能力”，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的最好載體[2]。而這些能力也是進行科學(xué)探究活動的重要組成部分，在科學(xué)學(xué)科教學(xué)中，以STEM教育的理念指導(dǎo)科學(xué)探究活動的設(shè)計和實施不僅適切，且極有必要[3]。STEM教育與科學(xué)教育的融合是國內(nèi)開展STEM教育實踐的主要方式，也是科學(xué)教育領(lǐng)域教育改革的主要方向。

1.STEM教育是培養(yǎng)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的良好載體與途徑

科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)四門學(xué)科具有很好的相通性和滲透性，能很好地實現(xiàn)跨學(xué)科知識的有機整合。融入STEM教育理念的科學(xué)學(xué)科教學(xué)與傳統(tǒng)的科學(xué)課相比，能讓學(xué)生在真實情境中聚焦工程任務(wù)，綜合運用多學(xué)科知識與數(shù)學(xué)工具、技術(shù)手段解決現(xiàn)實問題，更好地培養(yǎng)學(xué)生STEM素養(yǎng)與學(xué)科核心素養(yǎng)。加上STEM教育具有跨學(xué)科特性和STEM+的可延伸性，如融入藝術(shù)（Art）的STEAM等出現(xiàn)，使得STEM項目涉及的內(nèi)容可包羅萬象，更好地幫助學(xué)生在綜合素養(yǎng)上進一步提升，體現(xiàn)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的高階性。

2.STEM教育在科學(xué)學(xué)科教學(xué)中需要關(guān)注學(xué)科核心素養(yǎng)

有學(xué)者提出STEM教育帶有強烈的社會功利性色彩，應(yīng)該去除功利化，回歸教育的本質(zhì)[4]。而通過以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，在STEM教學(xué)過程中兼顧學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)，能幫助教師避免過度使用偏向于應(yīng)用工程模型的STEM項目，追求STEM產(chǎn)品的生產(chǎn)，因而更好地實現(xiàn)科學(xué)學(xué)科的育人價值，把握好科學(xué)教育的本質(zhì)。因此，融合STEM教育理念的科學(xué)教育應(yīng)重點關(guān)注科學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。

三、基于STEM教育發(fā)展科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的策略

在科學(xué)教育專業(yè)中，基于STEM教育理念發(fā)展學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)可通過兩種策略：一是構(gòu)建符合專業(yè)人才培養(yǎng)需求的STEM課程，在教學(xué)中兼顧STEM素養(yǎng)與科學(xué)核心素養(yǎng);二是開展融入STEM教育理念的學(xué)科活動，延伸STEM學(xué)習(xí)的場所和時間，綜合發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。

1.構(gòu)建符合科學(xué)教育專業(yè)人才培養(yǎng)需求的STEM課程

包括跨學(xué)科整合知識構(gòu)建系列成熟的STEM項目，形成一門獨立、穩(wěn)定的STEM課程以及分別在物理、化學(xué)、生物、地理等相關(guān)科學(xué)課程中引入系列符合學(xué)科主題特色的STEM項目，促進科學(xué)課程的STEM化?？茖W(xué)教育專業(yè)開設(shè)的科學(xué)類課程比較全面豐富，在深度整合多學(xué)科知識設(shè)計STEM項目并建設(shè)STEM課程方面具有獨特的優(yōu)勢。在STEM教育的發(fā)展趨勢下，STEM項目走向課程化成為一種必然[5]，更符合當(dāng)下科學(xué)教育專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，將能更大程度地發(fā)揮STEM教育的人才培養(yǎng)價值。