王金玲 成潔瑤

科學與技術領域課程的重構與實施
——以上海市教育學會寶山實驗學?？萍颊n程為例

王金玲 成潔瑤

編者按：上海二期課程改革進入深化階段，如何在新的發(fā)展階段找到新的突破點，為學校課程建設提供實踐視角。有這樣一所夢想學校:在這里，著力培養(yǎng)面向未來的問題化學習者；在這里，“讓智慧養(yǎng)成、讓智慧生長”；在這里，“學以聚之，問以辨之”。這個夢想學校，就是上海市教育學會寶山實驗學校，寶山區(qū)教育局2016年開辦的全日制公立九年一貫制學校。它是上海市教育學會的實驗校，也是寶山區(qū)問題化學習研究的母體實驗學校，承載著寶山區(qū)問題化學習研究探索十二年之后的學校變革重任。本刊分兩期詳細介紹這所學校的課程建設思路與課程方案，為課程改革提供鮮活的實踐樣例與視角。2016年第12期已刊登校長課程領導、課程設計邏輯與學校課程方案三篇文章，本期刊登學校課程重構的學習領域課程方案樣例。

科學課程與技術課程的分離造成了課程資源的浪費及學生的認知障礙，嘗試將科學課程與技術課程進行領域內(nèi)的整合，在達成課程標準要求的基礎上，更契合學生學習的規(guī)律和學習需求，強調(diào)和體現(xiàn)了學科間知識的縱橫聯(lián)系，兼顧了學科知識與學生解決復雜問題的能力。

科學與技術 課程重構 問題解決

《上海市普通中小學課程方案》（以下簡稱《方案》）中規(guī)定一到九年級自然科學課程包含小學一到五年級的自然課程、初中六到七年級的科學課程以及初中八到九年級的物理、化學及生命科學課程；技術課程包括小學階段的勞動技術與信息科技、初中階段的勞動技術與信息科技。從《方案》中可以看出，自然科學課程是由總到分的結(jié)構，即一到七年級都是綜合學習，八年級開始分科學習?！斗桨浮分械淖匀豢茖W課程與技術課程是完全分開的兩個領域，但《方案》也強調(diào)了課程的整合、學生實踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)以及學校課程的自主權?；凇斗桨浮烦尸F(xiàn)的課程再開發(fā)可操作性及學校的育人價值觀，上海市教育學會寶山實驗學校嘗試將現(xiàn)有的自然科學與技術課程進行重新架構，將技術、數(shù)學、交流表達作為工具完全融入到科學課程中，形成科學與技術課程，并從學生的問題或具體的任務出發(fā)，形成學習主題。本文將呈現(xiàn)如何全面梳理和統(tǒng)整一到九年級的科技領域內(nèi)課程內(nèi)容與要求，怎樣做到既兼顧了學科知識又提升學生問題解決的能力。需要說明的是本文呈現(xiàn)的科技課程為綜合學習課程，具體的分科學習課程未涉及。

一、科學與技術領域課程的重構

科學與技術領域課程的重構是在原有課程框架內(nèi)的重構，首先要考慮學生基礎學力的達成，即重構前領域內(nèi)所有課程的課程標準中的內(nèi)容與要求要達成；還要考慮怎樣做到各個學科的整合，不僅是科學與技術這兩個領域的整合，還包括科學課程內(nèi)部的各學科以及其他相關工具的整合；最后不能不考慮的是學校整體的育人價值觀?；谶@三個方面的考慮，課程設計需要進行系統(tǒng)的思考，兼顧學科自身的因素（學科）、學生學習的特點（經(jīng)驗）及社會的需求（社會）形成課程的邏輯。

（一）重構的課程邏輯

縱觀近代日本、美國、英國的綜合課程，都有過是分科還是綜合，是學科取向還是經(jīng)驗取向抑或是社會取向的非此即彼的價值觀。而當代越來越多的專家認為綜合課程不僅是知識內(nèi)在的整合，更是觀念和理念的整合。上海市教育學會寶山實驗學校將學科、經(jīng)驗及社會三者作為制約課程編制的共同因素。如何兼顧這三者，處理好這三者的關系是問題的關鍵。從本質(zhì)上來說這三個因素的協(xié)同處理可以轉(zhuǎn)化為一對矛盾關系的處理，即強調(diào)學科知識與技能抑或是強調(diào)學生實際問題的解決能力，也就是探究（或?qū)嵺`）1能力，后者主要從學生經(jīng)驗及社會因素出發(fā)。學校課程設計者認為二者必須兼顧，既要強調(diào)學科知識與技能，又要強調(diào)學生的探究（或?qū)嵺`）能力，這二者之間相互影響，相互促進。如果沒有學科的知識與技能，學生失去解決問題的前提準備，導致問題的解決流于日常的經(jīng)驗，無法上升到另一個高度，但如果沒有學生的主動探究或?qū)嵺`，又無法產(chǎn)生真正的持續(xù)的學習動機和興趣，也會使學科的知識與技能無法得到真正的應用，從而在價值上大打折扣；再者，強調(diào)學科知識并非只是單向的教師的灌輸，也可以學生有目的的、積極的、探究性的參與為開始，通過調(diào)查研究、情報收集、問題分析與解決及交流與分享而達成。學校課程設計者會在學科知識與技能的學習中大量地運用這種方式，以進一步消解這對矛盾。因此，課程設計在充分考量各國科學與技術教育近年改革的經(jīng)驗與教訓的基礎上，既強調(diào)了學科知識又同時強調(diào)學生的問題解決能力，從科學與技術教育的整體性要求出發(fā)，體現(xiàn)基礎性、整體性、綜合性、選擇性的結(jié)合，做到“體知合一”，建構結(jié)構合理、功能平衡，兼顧上海市中小學科技教育課程要求與學校培養(yǎng)目標的課程體系，具有時代特征、中國特色、上海特點、本校風格。

（二）課程的解構與重構

1. 課程的解構

課程的解構從解讀相關學科的課程標準開始?？茖W與技術領域的相關課程包括小學自然、小學勞動技術、小學信息科技、初中科學、初中勞動技術、初中信息科技、初中物理、化學及生命科學，學校課程設計者仔細分析了這些課程的課程標準，尤其是其中的“內(nèi)容與要求”部分，也就是本學科需要學習的內(nèi)容及具體的水平要求。學校課程設計者還參考了其他國家自然科學與技術領域的課程標準，比如《美國國家科學教育標準》《美國國家技術教育標準》等，此外，詳細解讀了學校培養(yǎng)目標。通過全面系統(tǒng)的解讀，對科技課程的所有內(nèi)容與水平有了清楚的認識，但更為重要的是，這么多內(nèi)容與要求如何重新歸置，再重新分配到各個學年各個主題的學習中。

2. 課程的重構

學校課程設計者的重構從怎樣把大量的學習內(nèi)容與要求歸置，也就是框架的重構開始。首先參考《上海市中小學自然科學學習領域課程指導綱要》（以下簡稱《綱要》），它將自然科學學習領域課程基本內(nèi)容劃分為三個方面：①生命科學、物質(zhì)科學、地球、宇宙與空間科學；②科學、技術與社會；③科學的歷史與本質(zhì)。我們將此細分為5個領域范疇，再加上《綱要》上強調(diào)的科學探究變成6個領域范疇，考慮到我們整合了技術領域，又加上了技術與工程，最終形成了七大領域范疇。在這七大領域范疇中，生命科學，物質(zhì)科學，地球、宇宙與空間科學學習內(nèi)容不交疊，其余四個內(nèi)容范疇大多與前三個內(nèi)容范疇交織在一起。因此，為了更清楚地整理學習內(nèi)容，基于前三個內(nèi)容范疇形成16個領域主題2，兼顧學生的認知規(guī)律及學科內(nèi)容自身的特點，確定內(nèi)容基本邏輯為由人到物、由身邊物到周圍物再到宇宙物，先靜后動，先宏觀后微觀，先具體再抽象，圍繞真實問題的解決展開。根據(jù)內(nèi)容的基本邏輯確立了領域主題的基本進程，即科技課程的內(nèi)容框架，詳見表1。在這一框架中，每個領域主題在一至九年級的三個學段中3至少學習一次，并由淺到深體現(xiàn)學段間的層次感，呈螺旋上升結(jié)構。

接下來就是要形成真正的學習主題，即內(nèi)容的重構。基于16個領域主題及進程安排，充分考慮學生學習特點與需求，以某一領域內(nèi)容為核心，從學生的問題及具體任務出發(fā)，盡可能整合其他領域主題學習內(nèi)容，形成新的學習主題共54個，劃分了每個主題對應的專題及問題。梳理了每一個學習主題對接的原課程的內(nèi)容、統(tǒng)整的原因以及學習目標，以確認能否做到全面覆蓋。需要說明的是，各個主題中還植入了分科學習的相關內(nèi)容，為將來的分科學習打好基礎，并體現(xiàn)了學習的選擇性，也就是這部分內(nèi)容可能是必修，也可能是拓展學習?；趯W習主題的內(nèi)容重構，以“建造我們的氣象站”這一主題為例，詳見表2。另外，“生活小能手”以生活技能與長周期項目為載體，突出技術與工程，創(chuàng)造真實的情境，讓學生解決真實的復雜問題，以契合學校培養(yǎng)目標中的“未來適應性”，以六年級第一學期生活小能手設計為例，詳見表3。

（三）學材的開發(fā)

重構的課程需要相應的學材匹配，因此學校又開發(fā)了科技學材。學材充分考慮學生的需求，針對學生的年齡特點，在原先教材的基礎上，進行了改進。首先，提高學材的“顏值”。比如用不同顏色標記和顯示重點詞匯和語句，減輕學生的閱讀壓力；在正文側(cè)邊增加“閱讀要點”與“我的問題與思考”欄，方便學生隨時自檢自查，記錄自己的所思所想，提高學習的時效性；推出特色板塊“科學漫漫看”，將抽象知識的羅列變?yōu)橛腥さ穆嬚故?，化枯燥為趣味。其次，提升學材的“內(nèi)涵”，內(nèi)容與視角多樣，問題與思辨共進，讓學生品味一場精神盛宴。比如學材具有“豐富性”和“問題化”的特點，為學生提供豐富的材料，讓學生展開思維，在不斷發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，再發(fā)現(xiàn)新問題中探索前進；學材強化“科學史”和“前瞻性”，“科學時光機”板塊能夠讓學生重溫整個科學事件的前因后果，還原出一個個鮮活的、事業(yè)有起伏、情感有溫度的科學家。而科學暢想”板塊，結(jié)合時下熱點，讓學材閱讀起來具有新鮮感；學材兼顧“綜合性”和“成長性”，學材綜合科學、技術、數(shù)學與工程，隱含STEM課程思想理念，讓學生體會從生活走向科技，從科技走向社會；同時留出部分空間，讓學生用自己的智慧和作品來參與學材的編寫，讓學材與學生共同成長。

架框容內(nèi)級年九到一程課技科校學驗實山寶會學育教市海上1表級年八★1★2★3★4★級年★七★1★2★3★4★5★6級年★六★1★4★5★2★3★6★7★8★9級年★五★1★2★3★6★4★5級年★四★1★4★2★3★8★7★5★6級年三★1★2★3★4★6★5★7★8★級年二★★★★★★★級年★★★★★★★一胞）體題門己藥 細他物候手主入自用物物、其的 氣光力成磁應構反球 能文邊學識水與植 與動況物 與與與量域小領科認康 概生身 氣聲動電能質(zhì)學地天活健物及識 天 運 物化 生生（ 認學科間學學空程備科科與工準命質(zhì)宙與生物宇術技疇、范球容地內(nèi)會質(zhì)社本究與與探術史學技歷科、的學學科科。序順后先表代字數(shù)。疊重類分有題主域領他其與，有特級年一為題主域領一這”體物的邊身識認“：注

表2 上海市教育學會寶山實驗學?；趯W習主題的內(nèi)容重構

表3 上海市教育學會寶山實驗學校六年級上學期生活小能手設計

二、課程的實施及反思

（一）以學材和學單為載體

課程實施時，僅有學材還遠遠不夠，還需要大量的學單來輔助教與學。這些學單包括預學單、練習單、小組或個人的活動單、測試單、活動評價單等等。根據(jù)每個主題具體的學習需求，靈活性地使用學單，幫助教師發(fā)現(xiàn)學生的問題，幫助學生提出問題和解決問題。另外，由于課程在進行內(nèi)容重構時，為了清晰地落實課程標準中的各項內(nèi)容與要求，限于自身的學科素養(yǎng)，課程設計者是以某一領域主題為核心進行內(nèi)容重構的，那么勢必在最初設計時留下不足，也就是各學科的整合沒有基于問題或任務而自然融合。因此，有必要在實施的過程中進行優(yōu)化，學單就更加不可缺少了。

（二）創(chuàng)設真實的情境讓學習自然發(fā)生

課程主題是從學生的問題或具體的任務出發(fā)，讓學生解決問題或完成任務，并在這個過程中學習知識與技能，并不斷提升解決問題的能力。為了讓學生能夠體驗到真實的問題的解決，課程中大都創(chuàng)設真實的情境，讓學生面對真實情境中的諸多不確定因素，主動地去解決問題，從而讓學習自然而然地發(fā)生。比如讓學生建造植物園等。

（三）課程評價方式多樣

評價是對教與學的信息的采集、診斷及反饋、改進的過程。其主要的目的是為了促進學生的發(fā)展，同時促進課程與教學的不斷改進與提高。在這樣一種價值引領下，師生共同關注的不僅是學生的習得，更是學習能力的提高；不僅是學習效果，更是達成目標的過程；不僅是學生的過去，更是學生的現(xiàn)在與將來；不僅是認知領域，更是認知領域與情意領域的綜合評價。

本課程評價原則是：①多元的評價主體，即評價實施過程應有多方面的人員參與，除教師外，還應有學生、家長、學校管理者及其他社區(qū)人員等。不同主體的評價側(cè)重點有所區(qū)別，教師針對學生的學習情況作出評價，同時對自身的教學過程與課程設計本身進行反思；學生參與對自己、他人的學習評價，反思自己的學習狀況，并對教師的教學提出建議；家長、教育管理者及其他人員共同參與對課程的組織、實施情況的評價。②完整的評價過程，即評價不僅在學習結(jié)束后進行，而是將診斷性評價、過程性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合，并貫穿于教學的全過程。教師對學生的學習過程和情況進行觀察、評估，給予學生必要的指導和鼓勵，還關注學生課外學習情況，把課外學習納入評價，與家庭、社會聯(lián)系溝通，獲取信息，并指導學生進行自我評價，了解自己的進步與不足。③全面的評價內(nèi)容，即評價充分體現(xiàn)本學習領域課標目標要求，不僅關注學生知識與技能的掌握，還要關注情感態(tài)度與價值觀方面的發(fā)展以及科學與技術的過程、方法。④多樣的評價方式，即不僅有過程性評價也有總結(jié)性評價；不僅有量化評價也有質(zhì)性評價；還有表現(xiàn)性評價、真實性評價、利用互聯(lián)和物聯(lián)技術的評價等。⑤完全公開評價內(nèi)容與標準，即我們將完全公開評價的內(nèi)容與標準，確保評價工作的真實可信，確保學生明確目標。

評價形式多樣，主要有紙筆測試、訪談、問卷、作品、真實性評價（任務完成的過程）、檔案袋等等。每位學生在學期或?qū)W年結(jié)束，都會生成一份綜合評價的檔案袋，包含一份評價報告及一學期或?qū)W年的作品集。在評價報告中將會就科學素養(yǎng)及技術素養(yǎng)的各項指標進行橫向及縱向、質(zhì)性與量化的評價描述。另外會給一個綜合評分，讓學生有具體的量化參照。

（四）課程實施的反思

課程實施以來，基本可以做到兼顧學科知識與問題解決，但基于學習主題的各個學科的融合需要利用大量的學單不斷進行優(yōu)化。這其中的艱辛可想而知。另外，課程的實施需要大量的過程性評價，也是需要教師設計評價量表并進行具體的實施和統(tǒng)籌，也需要花費大量的精力；最艱難的是教師還要不斷地開發(fā)學材?？偟膩碚f，基于這樣的重構下的課程實施，需要教師花費大量的時間和精力去跟進，教師需要承受巨大壓力。

注釋：

1 美國國家研究理事會（National Research Council）2011頒布的《K-12科學教育框架：實踐、跨領域概念和核心概念》明確指出，用“科學實踐”代替“科學探究”；從學習結(jié)果上看，“科學探究”強調(diào)學習科學概念，并運用探究的技術和能力來學習概念，即強調(diào)如何回答問題，得到結(jié)論；而“科學實踐”既包含了“科學探究”，又在此基礎上要求通過設計來解決問題，“實踐”能更好地解釋和拓展“探究”在科學上的意義?；谖覈鴺藴剩覀?nèi)赃\用“探究”一詞，但在實際的內(nèi)涵上又傾向于“實踐”的范疇。

2 16個領域主題依次為：認識自己、健康與用藥、植物、動物、生物概況、水、天氣與氣候、聲與光、運動與力、電與磁、能量、物質(zhì)構成、化學反應、地球及天文（共15個）。為了凸顯技術與工程，又增加了生活小能手，主要關注生活技能及長周期項目。

3 三個學段為：一至二學段，三至五學段，六至八學段。

王金玲 成潔瑤上海市教育學會寶山實驗學校 200439