董虹星 徐國(guó)慶

摘 要?? ?我國(guó)兒童對(duì)數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程、技術(shù)方面的知識(shí)認(rèn)知不夠，存在學(xué)習(xí)力不足等問題。本文從澳大利亞“小科學(xué)家”項(xiàng)目的基本內(nèi)涵、六大元素、教學(xué)模式等方面對(duì)澳大利亞兒童在數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程、技術(shù)等方面的教育進(jìn)行考量。借鑒澳大利亞兒童教育的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，從培養(yǎng)模式上著手，以實(shí)現(xiàn)我國(guó)兒童科學(xué)思維的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞? ?澳大利亞 兒童 小科學(xué)家 科學(xué)思維 學(xué)習(xí)共同體

兒童早期科學(xué)教育可以為未來學(xué)習(xí)理工科打下基礎(chǔ)。兒童早期有意義的科學(xué)經(jīng)歷有助于增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的自信，并提高他們對(duì)科學(xué)的興趣。早期培養(yǎng)的數(shù)學(xué)技能，如數(shù)感和序數(shù)，是后來學(xué)術(shù)成功的強(qiáng)有力的預(yù)測(cè)因素。教師可以利用兒童先前的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和興趣，讓他們參與創(chuàng)新活動(dòng)。通過兒童的創(chuàng)新活動(dòng)，可以自然地與科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)結(jié)合起來。

“小科學(xué)家”項(xiàng)目于2006年由一個(gè)德國(guó)商業(yè)開拓者團(tuán)體發(fā)起，2008年開始受到政府的支持與資助。現(xiàn)在，這個(gè)項(xiàng)目的不同版本已經(jīng)擴(kuò)展到了奧地利、荷蘭、巴西、澳大利亞和泰國(guó)等國(guó)家，并在澳大利亞得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。

一、澳大利亞的“小科學(xué)家”項(xiàng)目

1.“小科學(xué)家”項(xiàng)目的基本內(nèi)涵

澳大利亞政府資助的“小科學(xué)家”項(xiàng)目是為了鼓勵(lì)全澳洲的小伙伴從小開始學(xué)習(xí)STEM課程，為日后學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)?！靶】茖W(xué)家”項(xiàng)目為兒童教育工作者舉辦專業(yè)發(fā)展講習(xí)班，研究涵蓋水、光學(xué)、工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)主題內(nèi)容。講習(xí)班每年會(huì)介紹兩個(gè)新主題，并采用科學(xué)方法或”探究周期”為基礎(chǔ)的教學(xué)方法，鼓勵(lì)教育工作者接受兒童的問題，與兒童一起探索他們的環(huán)境。每個(gè)講習(xí)班都有讓教育工作者親身探索的日常材料和數(shù)字資源，以幫助他們樹立促進(jìn)兒童探究式學(xué)習(xí)的信心。該項(xiàng)目為教育工作者提供可以帶回家的材料和資源，以提高兒童在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)和技能。

2.“小科學(xué)家”項(xiàng)目的六大元素

Murphy 等人建立的一個(gè)概念框架，闡明了如何有效地實(shí)施“小科學(xué)家”項(xiàng)目教育[1]。 該框架包括六個(gè)有效的要素： 能力、主觀性情、教育實(shí)踐、公平、發(fā)展軌跡和教育者能力。

（1）能力

能力包括與其他工程技術(shù)學(xué)科相關(guān)的知識(shí)和技能。此處的知識(shí)應(yīng)該是靈活的和不斷發(fā)展的。技能同樣靈活多樣，包括適應(yīng)性、解決問題、創(chuàng)造力、批判性思維和設(shè)計(jì)思維等技能。通過使用真實(shí)世界的背景呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者真實(shí)的問題或項(xiàng)目的教育實(shí)踐，他們的能力往往能得到最好的發(fā)展。

（2）主觀性情

主觀性情是支持學(xué)生在主觀性教育和追求主觀性職業(yè)的道路上取得成功的態(tài)度和心態(tài)。 情感在有效教育中有積極的作用，并提倡從兒童期開始培養(yǎng)良好的情感傾向。教育工作者可以影響兒童的性格。同時(shí)，教師實(shí)踐、課程和教學(xué)選擇可以對(duì)兒童的性格產(chǎn)生重大影響。

（3）教育實(shí)踐

教育實(shí)踐是學(xué)校和教育工作者為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣而采取的有意行動(dòng)。人們普遍認(rèn)為，真實(shí)世界的探究和問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和素質(zhì)提升有著積極的影響。此外，數(shù)字技術(shù)的學(xué)習(xí)可以擴(kuò)展可用的學(xué)習(xí)環(huán)境，以促進(jìn)解決問題和高層次思維技能的發(fā)展，并提高學(xué)生對(duì)理工科的興趣和學(xué)習(xí)積極性。因此，小科學(xué)家項(xiàng)目需要通過觀察實(shí)際物體和動(dòng)手操作現(xiàn)場(chǎng)，讓孩子們學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)和提升自學(xué)能力。比如做實(shí)驗(yàn)、玩游戲、觀察動(dòng)植物的發(fā)育變化，并思考其原因、對(duì)其做出預(yù)測(cè)、提出并解決問題等等。

（4）公平

小科學(xué)家項(xiàng)目鼓勵(lì)孩子們發(fā)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)、探討和研究事物，有些項(xiàng)目主題會(huì)延續(xù)數(shù)周或數(shù)月，因此會(huì)產(chǎn)生一些不公平現(xiàn)象。例如，在理工科成就方面存在一些不公平現(xiàn)象，而這些不公平現(xiàn)象往往存在于女性、農(nóng)村、土著和社會(huì)經(jīng)濟(jì)處境不利的學(xué)生身上。有效的教育必須尋求通過對(duì)不同學(xué)生群體的性格和學(xué)術(shù)成就產(chǎn)生積極影響的課程和教學(xué)方法來解決這些不平等現(xiàn)象。

（5）發(fā)展軌跡

發(fā)展軌跡是他們?cè)诮逃到y(tǒng)中從幼兒期到高中及以后的長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)軌跡，而早期的工程實(shí)踐能力培訓(xùn)和后期的工程實(shí)踐創(chuàng)新之間存在緊密的關(guān)系。

（6）教育者能力

有效的教育需要教育者有能力提供以探究為基礎(chǔ)的教育方案，培養(yǎng)所有兒童的能力和積極的性格傾向。專業(yè)發(fā)展可以深化教育工作者的教學(xué)知識(shí)，推動(dòng)課堂實(shí)踐的積極變化和學(xué)生成績(jī)的提高。教育工作者的信念、態(tài)度以及對(duì)自身能力和技能的自我認(rèn)知會(huì)極大地影響他們的科學(xué)教育實(shí)踐。

3.基于“小科學(xué)家”項(xiàng)目的教學(xué)模式

“小科學(xué)家”項(xiàng)目的教學(xué)模式是一種結(jié)合科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的跨學(xué)科教學(xué)方法，該項(xiàng)目與真實(shí)的生活情境相結(jié)合，以激發(fā)學(xué)生對(duì)新奇事物與知識(shí)最原始的好奇心和求知欲。在此基礎(chǔ)上嘗試構(gòu)建基于“小科學(xué)家”的以探索太空為主題的教學(xué)模式，如圖1所示。

（1）項(xiàng)目準(zhǔn)備階段

教師通過觀察學(xué)生感興趣的話題，引發(fā)討論，提煉“小科學(xué)家”項(xiàng)目主題。確定主題之后，整理出相應(yīng)的理論知識(shí)，并收集大量與主題相關(guān)的圖片、動(dòng)畫、視頻輔助知識(shí)的講解;在兒童的學(xué)習(xí)環(huán)境中植入相關(guān)的主題事物，讓兒童身臨其境。以探索太空計(jì)劃為例，要在課前準(zhǔn)備大量的太空知識(shí)，并在教室中營(yíng)造太空環(huán)境，激發(fā)兒童的探索興趣。

（2）項(xiàng)目實(shí)施階段

兒童掌握了一定的主題項(xiàng)目知識(shí)之后，要鼓勵(lì)他們?cè)谌粘Ｉ钪兄鲃?dòng)觀察星空，觀察太陽和月亮。當(dāng)兒童對(duì)宇宙星空有了一定的了解之后，就進(jìn)入項(xiàng)目的實(shí)際動(dòng)手創(chuàng)作階段，可以采用紙、塑料瓶、膠水、剪刀等原料拼成各種幾何圖案，在這個(gè)過程中強(qiáng)調(diào)小組協(xié)作，也可以邀請(qǐng)家長(zhǎng)參與到手工創(chuàng)作的過程中。往往經(jīng)過數(shù)周的努力，“小科學(xué)家”項(xiàng)目才能完成。在這個(gè)過程中，可以對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行一定的創(chuàng)新，如添加火箭、UFO等元素，豐富太陽系作品。項(xiàng)目實(shí)施末尾，將以藝術(shù)品的方式展示給大伙欣賞，并收獲鼓勵(lì)。

4.“小科學(xué)家”項(xiàng)目的成效

（1）組建了澳洲“小科學(xué)家”項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)共同體

澳大利亞“小科學(xué)家”項(xiàng)目在實(shí)施評(píng)價(jià)的過程中組建了專業(yè)學(xué)習(xí)小組，有來自墨爾本的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)伙伴組成的學(xué)習(xí)小組，有來自彭里斯的學(xué)生組建的小組，有新界網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)伙伴組成的學(xué)習(xí)小組，也有國(guó)家的早期接受小科學(xué)家計(jì)劃項(xiàng)目的小組等，各專業(yè)學(xué)習(xí)小組可以面對(duì)面討論或虛擬對(duì)話，所有的專業(yè)學(xué)習(xí)小組共同組建一個(gè)在線專業(yè)學(xué)習(xí)共同體。該共同體能讓小科學(xué)家計(jì)劃項(xiàng)目的參與者分享他們關(guān)于作為小科學(xué)家計(jì)劃教育者的發(fā)展、計(jì)劃實(shí)踐的變化、兒童的變化等方面的經(jīng)驗(yàn)，拓展了兒童探索的時(shí)空。

（2）對(duì)教育實(shí)踐產(chǎn)生正面影響

“小科學(xué)家”項(xiàng)目的六大元素中的“能力”和“教育者能力”是最受重視的主題，該計(jì)劃的重點(diǎn)是培養(yǎng)教育工作者發(fā)展兒童能力的能力。教育家們已經(jīng)注意到了兒童的能力，并且了解了孩子們是如何表現(xiàn)出高度的積極性和興趣的。參與者更加了解孩子們?cè)诳茖W(xué)方面的存在，注意到了促進(jìn)兒童不斷成長(zhǎng)的技能和知識(shí)，這些知識(shí)和技能包括創(chuàng)造性思維、解決問題、假設(shè)和自我調(diào)查。

所有的參與者都對(duì)小科學(xué)家研討會(huì)持積極態(tài)度，并且容易將想法融入到教育實(shí)踐中，將項(xiàng)目的實(shí)際操作性、易理解性和全面性聯(lián)系在一起，同時(shí)也將材料的日常性、靈活性以及對(duì)服務(wù)的適應(yīng)性與個(gè)人背景聯(lián)系在一起。

小科學(xué)家計(jì)劃的實(shí)施對(duì)于創(chuàng)建一個(gè)兒童和教育工作者共同學(xué)習(xí)和研究的探索社區(qū)，以及兒童自我導(dǎo)向和以游戲?yàn)榛A(chǔ)的探索空間具有積極意義。成年人可以擔(dān)任不同的角色，包括指導(dǎo)、輔助、合作學(xué)習(xí)者或記錄兒童的學(xué)習(xí)，與此同時(shí)也增加了教育工作者對(duì)數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程、技術(shù)方面的教學(xué)信心。

總而言之，“小科學(xué)家”項(xiàng)目為參與者提供了一系列的好處，通過他們的實(shí)踐，也讓與他們一起工作的孩子受益。小科學(xué)家計(jì)劃正在促進(jìn)兒童數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程、技術(shù)教育的最佳實(shí)踐，并將對(duì)澳大利亞的教育實(shí)踐產(chǎn)生持久的影響。

二、對(duì)我國(guó)小學(xué)教育的啟示

1.制定科學(xué)課程學(xué)習(xí)計(jì)劃

隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的科學(xué)教育越來越受到重視。2017年，《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》出臺(tái)，要求從2017年9月開始，小學(xué)一年級(jí)要開設(shè)科學(xué)課，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生問題意識(shí)。新課標(biāo)指出了小學(xué)科學(xué)教育是以科學(xué)課為核心課程的跨學(xué)科學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)與其他學(xué)科的融合?？茖W(xué)課程是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的一項(xiàng)重要課程，科學(xué)課不僅僅是一門學(xué)科，更是學(xué)?？茖W(xué)教育的核心載體和資源，科學(xué)教育不僅體現(xiàn)在科學(xué)課中，內(nèi)容還延伸到語文、數(shù)學(xué)、美術(shù)等其他學(xué)科中，易于讓學(xué)生形成一個(gè)完整的知識(shí)鏈，需要各教育部門認(rèn)真調(diào)研，制定出合理的符合兒童成長(zhǎng)的科學(xué)課程學(xué)習(xí)計(jì)劃。

2.建設(shè)研學(xué)基地

2014年8月《關(guān)于促進(jìn)旅游業(yè)改革發(fā)展的若干意見》指出，按照教育為本、安全第一的原則，建立兒童階段以鄉(xiāng)土鄉(xiāng)情研學(xué)為主的研學(xué)基地。研學(xué)之旅有利于增進(jìn)學(xué)生對(duì)自然和社會(huì)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)其社會(huì)責(zé)任感和實(shí)踐能力，有利于推動(dòng)全面實(shí)施素質(zhì)教育，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)，促進(jìn)書本知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)的深度融合。

賦予高校和中學(xué)的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的職責(zé)和功能。開放大學(xué)和中學(xué)實(shí)驗(yàn)室，可以讓對(duì)科學(xué)感興趣的兒童盡早接觸正規(guī)的科研，接受專業(yè)的訓(xùn)練，對(duì)他們將來進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域的研究非常有幫助。

3.創(chuàng)建學(xué)習(xí)共同體

以社區(qū)為單位創(chuàng)建學(xué)習(xí)共同體，并在社區(qū)學(xué)院的平臺(tái)網(wǎng)站上開辟一個(gè)新的模塊，該模塊以兒童“探索”為主，并可以把自己觀察和所做的探索實(shí)驗(yàn)的過程發(fā)布到模塊網(wǎng)站上，方便其他參與者點(diǎn)評(píng)和討論，營(yíng)造一個(gè)熱愛科學(xué)、樂于探索的社會(huì)環(huán)境，充分調(diào)動(dòng)兒童探索科學(xué)的積極性。社區(qū)可以聘請(qǐng)退休的科學(xué)老師管理這些平臺(tái)網(wǎng)站，成立專業(yè)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)小組，對(duì)共同體平臺(tái)上推行的項(xiàng)目予以審核，并對(duì)學(xué)員們提交的材料予以點(diǎn)評(píng)，并給予相關(guān)指導(dǎo)。

總之，“小科學(xué)家”項(xiàng)目的培養(yǎng)模式不僅顛覆了傳統(tǒng)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)方式，還提升了兒童的探索欲望，豐富了教學(xué)內(nèi)容。新時(shí)代的發(fā)展對(duì)未來一代的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力提出了新的要求，兒童科學(xué)教學(xué)課程的設(shè)計(jì)、科學(xué)方法的探索等方面都需要進(jìn)一步的開發(fā)并實(shí)施。

參考文獻(xiàn)

[1] Steve Murphy，Amy MacDonald，Lena Danaia，et al.An analysis of Australian STEM education strategies[J].Policy Futures in Education，2019，17（02）.

[責(zé)任編輯：白文軍]