任建英?趙祎萌?孟秀蘭

【摘 要】依據我國正式頒布的課程文件，筆者對義務教育階段科學類課程目標、課時及其占比、主要內容等進行了研究?？傮w來看，義務教育階段科學類課程目標更加聚焦人的發(fā)展、整體課時比例增加、課程內容逐步結構化、更加重視實驗與科學探究、進階設計越發(fā)顯著等。筆者認為，義務教育階段科學類課程的發(fā)展應進一步準確把握信息時代的人才培養(yǎng)要求，優(yōu)化課程目標及課程內容，并研制合理的學業(yè)質量標準等。

【關鍵詞】義務教育 科學類課程 發(fā)展 歷史研究法

義務教育階段科學類課程包括小學自然（科學）、初中科學綜合以及初中并行開設的物理、化學和生物分科課程。20世紀，小學科學課程稱為“自然”，在此做一貫考慮與研究，按照時間順序，筆者以新中國成立以來課程計劃（課程方案）的頒發(fā)為主軸，對相應的科學類課程教學大綱（課程標準）進行了歷史研究。具體來看，年份包括1950年、1952年、1953年、1955年、1957年、1963年、1978年、1981年、

1988年、1992年、1994年和2001年。我們又重點補充了《義務教育小學科學課程標準（2017年版）》的相關情況。本文所涉及的數據均來源于國家正式印發(fā)的文件，客觀呈現義務教育階段科學類課程目標、課時、課時占比以及主要內容，觀察并分析變化趨勢，在此基礎之上，筆者提出我國義務教育階段科學類課程進一步發(fā)展的建議。

一、義務教育階段科學類課程的主要發(fā)展狀況

1. 課程目標逐步聚焦人的發(fā)展，提升學生科學素養(yǎng)

按照國內外相關權威測試和研究成果，科學素養(yǎng)主要包括科學知識與技能、科學思維與方法、科學精神、科學態(tài)度與責任、科學實踐和應用等維度。義務教育階段科學類課程逐步從更多關注科學知識轉變到發(fā)展學生科學素養(yǎng)上來，越來越注重學生學習科學的方法和能力，改善學生對大自然的態(tài)度，培養(yǎng)學生對家國的情感以及對社會的責任。以下，我們以小學自然（科學）課程為例進行探討。

（1）從科學知識上說，20世紀的小學自然（科學）教學大綱一直強調“使兒童獲得基本的自然科學常識”，進入21世紀，進一步強調“要與周圍常見的事物相關”，并與“認知水平相適應”?？茖W知識不是冰冷的、沒有生機與親和力的東西，而是可以從生活中找到鮮活的情境和實例，利用知識解釋生活中的現象，有利于增強學生的學習興趣。同時，從抽象的“基本”到“與學生認知水平相適應”，也可以看出課程文件研制與心理學研究成果的不斷融合，提法上更加科學和準確。

（2）從科學態(tài)度和思維上說，始終關注學生學習興趣的培養(yǎng)。21世紀之前更多的是單純地強調“愛科學”“科學志趣”，而21世紀之后具體表述為“對周圍世界的好奇心和求知欲”，更重要的是強調“尊重證據，敢于創(chuàng)新”，這在課程目標的表述中非常鮮明和突出。正確的科學態(tài)度不僅僅停留在興趣等感性基礎上，更要言之有據、行之有理?？茖W是辯證發(fā)展的，達成共識的科學知識學習很重要，更重要的是以嚴謹、創(chuàng)新的思維和精神學習科學。

（3）從對大自然的態(tài)度來說，1986年以前更多的是強調“理解自然、利用自然和改造自然”;從1986年開始重視“保護自然、熱愛自然”;進入21世紀，則表述為“親近自然、保護自然”，不再提對自然的利用和改造。大自然和人類社會是一個彼此依存的和諧整體，而非敵對關系。在課程目標的發(fā)展變化中，可以看到我們對于自然態(tài)度的認識轉變，反映了社會群體自然觀的進步。

（4）從科學與其他領域目標的關系上說，1978年之前，注重與“勞動習慣、勞動技能”的結合，“為將來參加勞動準備必需的基礎”，此后逐漸式微;1963年之前，特別注重“兒童的衛(wèi)生與保健”，此后表述為“兒童的身心健康發(fā)展”，直到2001年，不再突出強調這一方面的要求;21世紀之前，科學與“資源、技術、環(huán)境等”的關系要求很少，進入21世紀，逐步提出了“積極參與資源和環(huán)境的保護，關心科技新發(fā)展”“了解科學、技術、社會和環(huán)境的關系”等要求，旨在增強學生的社會責任感。

2. 課時趨于穩(wěn)定，課時占比略有走強趨勢

對于小學自然（科學）課程，1981年之前，由于多方面原因，課時跌宕起伏。1981年之后，小學自然（科學）課時比較穩(wěn)定，特別是1988年、1992年和1994年的小學自然（科學）課時均為272個。從新中國成立至20世紀末，小學自然（科學）絕大部分在小學高年級（五、六年級）開設，其中，1956年曾施行過覆蓋6個年級的自然課程，但隨后又中止;從1988年開始覆蓋小學六個年級，直到2001年，回到3～6年級開設科學課，從2017年開始重新覆蓋小學所有年級。

對于初中科學類課程，化學課時一直比較穩(wěn)定，物理也相對穩(wěn)定，生物變動較大，但進入1988年也趨于穩(wěn)定。1978年之后，初中科學類課程總課時逐漸穩(wěn)定在400個左右。

“小學自然（科學）課時占比”為小學自然（科學）課時與小學階段總課時之比;“初中科學類課程課時占比”為初中科學類課程課時與初中階段總課時之比;“科學類課程課時占比”為義務教育科學類課程課時與義務教育階段總課時之比。如圖1所示，總體來講，1978年之前，科學類課程課時及其占比波動較大，此后比較穩(wěn)定，小學段占比在5.0%左右，初中段在13%～14%，義務教育階段總占比在8%～9%，同時體現出一定的走強趨勢。2001年，《義務教育課程設置實驗方案》頒布，義務教育階段總課時9522個，其中規(guī)定了科學類課程的課時區(qū)間，占比7%～9%，課時667～857個，這為地方和學校提供了一定的操作空間。同時，由于總課時從1994年的7600個提高到9522個，因而雖然在科學類課程課時占比上基本與1994年持平，但課時實際上有所提升[1]。由此可以看出，21世紀以來，我國對科學課程的重視在增強，特別是2017年小學科學課程從3～6年級延伸到1～6年級開課，實際課時比2001年的課程設計又有增加。

3. 課程內容范疇比較穩(wěn)定，結構化水平逐步提升

從義務教育階段科學類課程內容總體發(fā)展來看，生物課程內容變化較大，這與生物學近幾十年的蓬勃發(fā)展具有一定關系;其他學科具體內容或有增減，教學要求或有降低（如1954年、1963年、1985年，國家均對初中物理、化學、生物內容做了精簡;1994年，國家對小學自然課程內容做了調整），但核心內容范疇基本穩(wěn)定。此外，各學段科學類課程從1986年開始滲透“思想教育”，提倡“保護自然”及“科學自然觀教育”，了解中國科學家的事跡與貢獻，重視STS（科學·技術·社會）教育，后來拓展到STSE（增加了“環(huán)境”），培養(yǎng)學生的情感、態(tài)度與責任。從內容組織上說，2000年之前，課程內容多以具體知識呈現，顯得比較散亂，結構化程度不高;2000年，課程內容開始明確地以主題方式組織呈現;2001年，內容呈現進行了優(yōu)化，尤其是一級主題、二級主題的提煉，其中初中物理提出了“物質”“運動和相互作用”“能量”3個一級主題共14個二級主題，化學提出了“科學探究”“身邊的化學物質”“物質構成的奧秘”“物質的化學變化”“化學與社會發(fā)展”5個一級主題共19個二級主題，這些一級主題與國際上目前普遍共識的科學共通概念具有較高的一致性[2]。2017年，小學科學課程標準提供了知識結構圖，內容以大概念方式呈現，結構化程度更高。

具體而言，小學自然（科學）課程內容一直圍繞基本的科學知識展開。進入21世紀，系統(tǒng)劃分為物質科學、生命科學、地球與宇宙三個領域，2017年，又增加了技術與工程領域。在初中階段，物理基本保持力、熱、聲、光、電磁的內容范疇不變，1988年增加了原子物理初步知識，包括原子和原子核以及鏈式反應、核電站等核能相關知識，但由于部分知識較為抽象且難度較大，從2000年開始，只保留了一些簡單認識?；瘜W主要包括身邊的化學物質、化學變化等，曾經于1949—1953年加入了有機化學相關內容，后來又移到了高中階段。生物始終不變的主體是動物學和植物學，對“生理衛(wèi)生”的關注此起彼伏（1957—1963年無此內容），隨著1978年之后“微生物”“細菌與病毒”“生物與環(huán)境的關系”“進化與遺傳”等的陸續(xù)加入，趨于穩(wěn)定。

4. 課程內容設計與學生身心發(fā)展規(guī)律的結合越發(fā)深入

學生年齡不斷增長，學習與思維能力也不斷提升，課程內容的難易和復雜程度也應有層次，以促進學生更好地學習與成長。從小學自然（科學）課程內容組織設計來看，可以鮮明地看到這種變化。1986年之前，小學自然課程內容不存在明顯的層次設計，且知識主要為清單式的羅列;1986年，《全日制小學自然教學大綱》將課程內容按照教材編寫冊次進行了一定的分層設計;1988年，明確分為低年級、中年級、高年級三個梯度;1992年，在相應知識要點后面增加了“了解”“知道”或“理解”三個層次的認知要求。這使教師既可以了解內容所宜教學的年級，還可以把握該內容教學的認知程度。2017年，小學科學課程內容又進行了進一步的優(yōu)化，有兩方面顯著變化：一是將原來的知識要點概念化，進一步澄清了知識內容的具體指向與內涵;二是突破了原來僅有的認知層面的要求，轉變?yōu)橐环N學生的表現性描述，更加具體可測評，更加有利于教學的開展。

5. 越來越重視實驗與科學探究，可操作性增強

實驗作為科學學習和發(fā)展的重要手段，在科學課程學習中越來越受到重視，一個突出的變化就是，實驗數量和要求越來越明確。如初中化學，1952年，開始提出教師演示實驗和學生實驗的要求;1978年，明確要求了15個學生實驗;1988年增加為19個，1992年為20個，2000年改為11個學生實驗和16個選做實驗或專題調研。自2000年起，義務教育階段科學類課程在課程內容部分增加了教學要求、實驗和實踐活動的建議，可操作性逐步提升。

科學探究既是學習目標，又是重要的學習方式之一。2001年，科學類課程發(fā)生重要變化，從“基本上只重視科學知識學習”轉變?yōu)椤安粌H重視知識學習，更重視過程、方法和能力”，特別是科學探究的提出，明確了科學探究要素，包括提出問題、猜想與假設、制訂計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作。2017年，《義務教育小學科學課程標準》對科學探究提出了1～2年級、3～4年級和5～6年級三個層次的目標，使科學探究的學習更具有針對性和可操作性。對于長期強調知識點學習的中小學科學教育來說，科學探究及要素的提出很大程度上影響與扭轉了科學課程與教學的理念與方式，推動了我國科學教育的發(fā)展。

6. 為各地提供更多的課程選擇，呈現一定的綜合化趨勢

2001年，國家在傳統(tǒng)的初中物理、化學、生物分科課程之外，并行設置了科學綜合課程，主要內容有“生命科學、物質科學、地球和宇宙、STSE”，以供全國各地選用，從此初中科學課程進入“雙軌制”。雖然從當前初中綜合科學課程的實施現狀來看，不是非常理想，但是科學綜合課程從早期的物理、化學和生物的綜合，逐步擴展到包括科學、技術、工程和數學在內的STEM課程，在課程性質上更加強調育人價值和科學本質的結合，順應了20世紀以來國內外基礎教育課程改革的大趨勢[3]，而且減少了課程門類、教學時數，有利于減輕學生過重的課業(yè)負擔，這在一定程度上突破了“學科本位”的舊觀念，促進形成“學生本位”的新理念，有利于提升“所有人的科學素養(yǎng)”[4]。

二、對義務教育階段科學類課程下一步發(fā)展的建議

1. 深刻把握信息時代對人才培養(yǎng)的挑戰(zhàn)

一是重視信息時代的特征與要求。從國際組織到世界各國，課程改革無不重視培養(yǎng)具有應對未知世界、不確定問題的能力的人。對于科學課程，必須關注科學技術、人工智能等領域的高速發(fā)展，因為未來社會要求人們不能只會從事簡單重復的工作，而是需要先進的思想理念、創(chuàng)新的思維與能力，能解決真實問題，還可以提出高質量問題。

二是注重課程目標全面性和特殊性的辯證統(tǒng)一。義務教育階段科學課程關乎國民基本科學素養(yǎng)，要注重培養(yǎng)學生合作與交流、文化理解等共通素養(yǎng)，做好與義務教育總目標的銜接。比如，澳大利亞要求將讀寫素養(yǎng)、計算素養(yǎng)、信息與通信技術能力、不同文化的理解等7個一般能力在所有課程中滲透與實現，所不同之處在于，其在各個學習領域或學科的落實側重點、載體和路徑存在差異。這一做法值得我們學習借鑒。

2. 在課時保持基本穩(wěn)定的情況下，優(yōu)化課程內容

對于課程呈現形態(tài)，要加強內容整合。從整個義務教育課程設置來看，課時的較大調整已不可能，但是探討怎樣才是最適合義務教育階段學生學習的科學課程設計，始終是一個有意義的問題。在世界范圍內，澳大利亞、加拿大等多個國家在初級中學及以下只設置了一貫的科學課程，雖然內容部分以生物科學、化學、地球與空間科學、物理等分別呈現，但是科學探究、人類科學史等內容是完全融合在一起的。也就是說，從知識內容本身，可以分出物理、化學、生物等傳統(tǒng)學科內容，但是對于學習科學的方法和思想、科學發(fā)展的歷史與邏輯卻具有高度的一致性。這種設計符合科學本質，符合義務教育階段學生的科學學習要求，即著眼于思想方法的學習和綜合素養(yǎng)的提高，而非專業(yè)知識的分科深入。同時，STEM乃至STEAM教育在全球的興起，突破了傳統(tǒng)的科學領域的界限，走向一種更加廣闊的綜合化課程與教學。關注和加強科學與其他領域之間的關系，促進協(xié)同與綜合育人，這對于我國科學類課程發(fā)展是一個值得更加重視和深入研究的方向。

對于課程內容范疇，我們要再一次叩問，什么樣的知識最有價值？一個學生不能掌握人類幾千年特別是近代積累下來的所有科技文明，但有一些基本的科學概念或觀念卻是演繹很多知識或促進知識遷移與應用的核心，它們無疑是學生應該學習和掌握的對象。另一方面，我國科學類課程內容要在跨學科知識（如道德與倫理、國際理解）、認知性知識（像科學家一樣思考、認識科學與社會的相互作用等）上增加比重，特別注重深化科學探究的理念與要求，并與原有的內容進行結構化的均衡設計。

從內容組織上說，我國小學科學課程內容已經進行了基于“大概念”的設計，這對于初中科學綜合課程和物理、化學等分科課程具有很好的借鑒意義。然而，在此之上，科學概念的邏輯架構仍舊需要進一步優(yōu)化。多數發(fā)達國家均在積極建立貫通整個基礎教育的科學概念結構體系，比如，澳大利亞提出了“模式、順序和組織”“結構與功能”“穩(wěn)態(tài)與變化”“尺度與測量”“物質和能量”和“系統(tǒng)”等6個共通概念作為科學概念與內容的統(tǒng)領，然后闡明了這些共通概念在各科學分支中相關的若干大概念，大概念下又設計了具體的知識概念或學習內容，并輔以學習的任務或情境。這樣從共通概念、大概念到具體的知識概念與情境，圍繞核心概念和解決問題方法論呈現了課程內容整體架構，實現了從宏觀到具體的轉化。

從內容呈現上說，一是建議每個學段或年級選擇相對較少的主題和概念，保證學生學習的深度和質量，即做到內容的“少而精”，選擇最經典和核心的內容，提升學生學習過程的典型性，關注科學思想方法的領會與獲得。二是概念設計要螺旋上升，呈現實質性差異，保證教師可以一目了然地掌握課程內容的總體情況。在澳大利亞科學課程內容中，以“人類科學史”中的“科學的本質與發(fā)展”為例，從“探索與觀察”到“描述”，從“描述變化”到“描述模式和關系”，這符合了學生認識世界的規(guī)律;從“收集與利用證據”到“科學與證據的辯證發(fā)展”再到“對科學內在與外在關系的認識”，步步深入，為教師把握和學生掌握課程內容的核心要義提供了極大的便利和明確的指向。

3. 研制合理的學業(yè)質量標準，使學生的內容學習與素養(yǎng)發(fā)展有機結合

《關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》提出，“穩(wěn)步推進初中學業(yè)水平考試省級統(tǒng)一命題，堅持以課程標準為命題依據，不得制定考試大綱，不斷提高命題水平”。這對義務教育課程標準指導考試命題的功能提出了巨大挑戰(zhàn)，科學課程同樣如此。課程文件何以發(fā)揮這個功能？那就是制定學生學業(yè)質量標準。根據當前國際上的共同做法，學業(yè)質量標準不是指根據學生在學業(yè)水平測試中的實際表現而制定的成就標準，而是以基礎教育階段總體教育目標為導向，以跨越不同學科領域的公民素養(yǎng)模型和具體學科的學科核心能力模型為基礎的規(guī)范性成就標準或表現標準[5]。對此，我們建議從以下幾個方面來把握義務教育階段科學類課程學業(yè)質量標準的特點和要求，實現內容學習與素養(yǎng)發(fā)展有機結合。

一是將知識學習與能力培養(yǎng)融為一體。課程核心內容支撐學生能力和素養(yǎng)的發(fā)展，這是學業(yè)質量標準的一個鮮明特征。學習過程本身也應是知識掌握、能力和素養(yǎng)提升的有機統(tǒng)一過程，不是并行，更不是先后關系。學業(yè)質量標準不僅要明確學生學習科學應有的學業(yè)表現，更關鍵的是指明了核心內容載體以及主要的實現途徑與手段。

二是關注學生表現。學業(yè)質量標準是關于學生成就的表現性描述，闡述學生能夠做到什么就表明其具有了某種能力或素養(yǎng)，盡量多使用“描述”“舉例”“分享”“確認”“識別”等動詞，不是以往只從認知層面提出要求。當然，對于科學道德和價值觀等方面，目前國際上普遍存在著難以比較、難以獲取證據并給予合理評價等困難。

三是突出綜合性。學業(yè)質量標準與以“核心素養(yǎng)”為綱的課程目標具有內在一致性，均強調學生解決真實問題。現實問題多是綜合的，其解決取決于學生在價值理念、態(tài)度品格和能力等方面的綜合素質。因而，加強學業(yè)質量標準在學生表現描述上的綜合性，不僅與核心素養(yǎng)的育人要求相符，而且有利于確保學生成為“一個完整的人”。

四是提出適宜的分層標準。學業(yè)質量標準要對學生科學學習的階段性特征給予明確描述，為教師提供了學生的成長框架。其中，達到某一層次的學業(yè)成就表明學生為下一階段的學習做好了準備。雖然學業(yè)質量標準不是按照學生學業(yè)成就的實際情況來劃分水平，但是研究我國學生素養(yǎng)的發(fā)展現狀有利于校正水平層次的劃分，確保為各個階段教師教學、學生學習和考試命題提供可行參照。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.教育部關于印發(fā)《義務教育課程設置實驗方案》的通知[EB/OL].（2001-11-19）[2021-11-25]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s7054/200111/t20011119_88602.html.

[2] 郭玉英，姚建欣，張靜.整合與發(fā)展—科學課程中概念體系的建構及其學習進階[J].課程·教材·教法，2013，33（2）：44-49.

[3] 楊向東.做中國綜合課程改革的拓荒者——寫在浙江綜合課程改革30年之際[N].浙江教育報，2018-10-24（3）.

[4] 王耀村.浙江省綜合科學課程改革30年[J].課程·教材·教法，2018，38（12）：47-53.

[5] 楊向東.基礎教育學業(yè)質量標準的研制[J].全球教育展望，2012，47（5）：32-41.

本文系中國教育學會教育科研“中小學教材研究”專項課題“基于核心素養(yǎng)的中小學科學教材編寫策略研究”（課題編號：2020JYX013413ZB）、河北師范大學教師發(fā)展中心2020年度課題“高師青年教師教學能力培養(yǎng)、培訓模式的研究與實踐”（課題編號：13127006）階段性成果。

（作者單位：1.教育部基礎教育課程教材發(fā)展中心;2.河北師范大學物理學院;3.河北師范大學教師教育學院）

責任編輯：李莎