03 第3 章 CHAPTER 3 3.1 科学课程的概念和内涵 3.2 世界科学课程的变迁 3.3 我国中小学科学课程的发展 3.4 科学课程与国家课程开发 科学课程的前世今生及与 国家课程开发的结合 52 课程开发与科学传播 3.1 科学课程的概念和内涵 3.1.1 科学课程的概念 通常,科学课程被认为是科学传播的主要载体和有效途径,科学课程的开发是科 学传播的前提和基础。科学课程是以科学知识为主要内容的课程,是课程的衍生和次 级概念。所以,若要了解科学课程,就要首先对课程的内涵进行界定。 1991 年出版的《简明国际教育百科全书》,概括出了9 种经典的“课程定义”。 (1)学校将潜在经验组织起来就叫课程。 (2)学生在学校指导下的经验的全部历程。 (3)学校为学生提供的一整套教学内容和实施计划。 (4)课程是旨在探讨能够体现教师、学生、学科、环境影响学科内容的各种方式 方法。 (5)课程是学校的生活。 (6)课程是一种学习计划。 (7)课程是学习的成果。 (8)课程基本上由五个方面的学科构成,即母语、数学、自然科学、历史、外语。 (9)课程被认为是关于人类经验的可行的思维模式。 目前我国学术界对课程概念的研究和理解还未超越上述9 种观点。 虽然研究者根据自己的学术背景、研究习惯、理论框架、看待问题的角度和方 法,对课程做出了不同的定义,但绝大多数都是围绕着人类发展的资源、平台、路径 等条件和因素展开并论述的。随着时代的发展和社会的进步,我们在理性研究的基础 上认为,课程应该有一个外延更加广泛的概念,即可以推动人类自身发展的资源、平 台、路径等各种条件和因素都是课程。因此,我们是这样界定科学课程的概念的。 科学课程是能够推动一切人类的科学知识、科学活动、科学方法、科学观念、科 学精神、科学道德等科学素养提升的平台、资源、路径等各种条件和因素。 这种理解可能在逻辑上不是特别严谨,但有助于从多角度认识和理解科学课程, 也能够避免一些对科学课程内涵视而不见而导致的资源浪费,同时也有助于科学课程 的开发及实施。 第3章 科学课程的前世今生及与国家课程开发的结合 53 3.1.2 科学课程的内涵 通过对科学课程概念的认识,我们将科学课程内涵概括为科学知识、科学活动、 科学方法、科学观念、科学精神和科学道德,如图3-1 所示。 图 3-1 1. 科学知识 科学知识范围非常广泛,包括科学概念、科学定律、科学定理、科学理论及体 系等。在科学课程中最多的就是科学知识,主要分为陈述性科学知识和程序性科学 知识。陈述性科学知识解决的是“世界是什么”的问题,程序性科学知识回答的是 “怎么办”的问题。科学知识既有分科,如化学、生物学等,也有综合,如地球物理 学等。 2. 科学活动 科学活动是指人们探索事物存在、变化状态、原因及规律的实践活动和在科学知 识及理论指导下进行的实践活动。科学活动是运用范畴、定理、定律等思维形式反映 现实世界各种现象本质和规律的有目的的行动。 3. 科学方法 《中国教育百科全书》对科学方法的定义为:“科学方法是人们在认识世界的实践 活动中总结出来的正确的思维方式和操作方式,是获取科学知识的程序或过程。”科 学方法是人们在认识和改造世界中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种途径和手 段,包括在理论研究、应用研究、开发推广等科学活动过程中采用的思路、程序、规 则、技巧和模式。科学方法也有其层次结构,有学者按其普遍性程度将科学方法分为 三个层次。第一层次是各门学科所特有的认识和方法,比如物理学、化学所特有的方 54 课程开发与科学传播 法;第二层次是整个自然科学的认识和方法;第三层次是自然科学、社会科学和思维 科学普遍适用的方法,即唯物辩证法。 4. 科学观念 科学观念是对科学事物的本质、变化过程、规律、方法、价值以及外部联系等问 题的抽象的、概括的和总结性的认识与见解,通常也被称为科学思想。 科学观念是逐步发展、不断深入的,不同时期的科学观念特征不同。科学观念既有 简单复杂之分,又是十分具体的,如对某个科学问题的看法。同时科学观念也是高度概 括和抽象的,可分成不同层次,其中最高层次的科学观念是哲理性的,如科学自然观、 科学生命观、科学社会观、科学历史观、科学世界观、科学价值观和科学人生观等。 5. 科学精神 科学精神是科学的灵魂,以求实和创新为核心诉求,将现实可能性和主观能动性相 结合。2016 年9 月,新一轮课程改革出台的《中国学生发展核心素养》将“科学精神” 作为六大素养之一,并就此做出了详细说明:科学精神是学生在领会和应用知识和技能 等方面时形成的评判事物的价值标准、思考问题的方式和行为方面表现出的习惯。 6. 科学道德 科学道德是指科技工作者必须恪守的行为规范,既包含科研工作、社会服务中的 规范,也包括日常生活中的规范。从事科学工作的职业道德是基于一种人文关怀而产 生的社会责任感和个人良知,是对人类社会的命运、个人幸福的尊重。 3.2 世界科学课程的变迁 有学者认为,科学课程的演进大致经过了“合法化”“活动化”“结构化”“综合化” 四个阶段。 3.2.1 科学课程合法化阶段 两个世纪之前科学技术的飞速发展引发两次工业革命,使得培根“知识就是力 量”的论断不断得到证实。以至于到19 世纪末期,西方主要国家相继通过立法把科 学课程纳入各级学校课程体系中,并使科学课程成为学校课程当中的重要组成部分。 第3章 科学课程的前世今生及与国家课程开发的结合 55 但当时的科学课程以学科知识为主要内容,将课程资源狭隘化是当时历史的局限。在 科学课程实践中,学生的直接经验被忽视了,科学课程工具化。科学课程的形态单 一,主要是具有严密结构的各种教科书。 3.2.2 科学课程活动化阶段 20 世纪,科学课程受杜威思想影响较大。他认为科学课程的目标主要在于让儿童 接受科学思维方法的训练,促进反省思维能力的发展,推崇探究式学习,实施探究活 动,强调儿童位于课程中的“中心地位”。这一时期的科学课程呈现出动态性、过程 性、发展性的特点。 3.2.3 科学课程结构化阶段 科学课程改革在20 世纪中叶以结构主义科学课程为代表,他们把培养科学家、 工程师等科技人员作为首要目的,科学课程基本上可视作为科学学科,科学课程的目 的就是为教师和学生呈现特定的科学知识的结构。这一时期科学课程成为科学论著的 简化版或普及版。 3.2.4 科学课程综合化阶段 20 世纪70 年代,人们开始认识到科学课程的问题所在:学科中心的科学课程已经 跟不上科学教育的时代步伐和实际需要,科学课程渐趋人文化和社会化,外在呈现为 课程的综合化。科学课程的目的转变为培养学生的科学素养,并且随之而来的是大量 综合性科学课程的出现。在科学知识、方法、价值、本质上特别强调多层面的反思与 透视,尽最大努力使学生对科学文化有全面的了解。科学课程的活动性、过程性、发 展性、非预期性及自发性得到重视,科学课程在设计与实践中被视为不断生成的存在。 3.3 我国中小学科学课程的发展 有学者认为,1949 年以后,我国中小学的科学课程的发展大致可分为两个阶段: 一是引进和改革探索阶段;二是建设有中国特色的科学课程阶段。 56 课程开发与科学传播 3.3.1 引进和改革探索阶段 从20 世纪50 年代到20 世纪70 年代,我国的科学课程尚处于引进、消化的阶段, 在此期间虽然也进行过积极探索,但因缺乏正确的理论指导而没有取得明显成效。 20 世纪50 年代初,全面学习苏联科学课程的经验,注重思想教育,基础知识的 传授和基本技能的训练受到重视,教材系统性增强,此时科学课程更像学科中心课 程。虽然这种课程能使学生掌握比较系统的科学知识和技能;教材撷取了学科的精 华,有利于编成结构严密的知识体系;和大学的分科相适应,方便经过大学专业训练 的教师讲授。但是也有缺点:太过于强调特定的知识结构,会造成学科之间的剥离, 对现代科学发展中各学科综合、交叉和渗透的趋势难以适应;过于强调理论知识,削 弱了实用知识、实用技能和科学方法的传授;这种学科体系对学生学习要求较高,一 些学生很难适应,不但造成课业负担过重,还影响了他们的学习兴趣。 因此,从1958 年开始,我国开始陆续推动科学教育和生产劳动相结合,以“三 机一泵”作为中心设置“工业基础知识”(图3-2),以农药化肥、水稻小麦、鸡鸭牛 羊等作为中心设置“农业基础知识”(图3-3)等科学课程。从体系来讲,这时的科学 课程是以社会为中心的课程,也就是社会需要什么就学什么。这样的科学课程虽然解 决了一部分的社会需求,但也存在许多问题和缺陷,不利于学生的全面发展。 图 3-2 图 3-3 1980 年前后,我国科学教育的领头人刘默耕先生,将美国科学教育专家兰本达女 士请到中国,进行小学科学教育方法的传播。现在国内多位小学科学教育专家曾参加 过兰本达的教学培训。兰本达的论著也在国内出版发行,成为当时小学科学教育的理 论书籍。兰本达的科学教育方法对我国小学科学教育产生了较大影响。 第3章 科学课程的前世今生及与国家课程开发的结合 57 3.3.2 建设中国特色的科学课程阶段 20 世纪80 年代以来,素质教育理念逐渐受到广泛关注,科学教育的理念、课程 设置和教学方式也都发生了根本性的变化,提高公民的科学文化素质成为科学教育的 本质功能和最终目标。随后,教育部又提出科学课程要将科学文化素质的培养和人文 文化素质的培养有机结合,并按照这一理念,基本上确立了中国特色的中小学科学课 程体系,也形成了探究式的科学课程学习方式。 随后科学课程的结构通过不断地调整完善,逐渐形成了中国特色的社会主义科学 课程。 一是推进综合科学课程改革。我国的现代初中综合科学课程是在香港特别行政区率 先开展试验的。此后,部分省市开始在初中阶段全面推行“自然科学”课程,替代原物 理、化学、生物和自然地理课程。2001 年7 月,教育部颁布了《全日制义务教育科学 (7~9 年级)课程标准(实验稿)》(图3-4)将综合性科学课程正式定名为“科学课程”, 将科学课程正式纳入国家课程体系。这种打破传统分科知识界限和领域,按照知识的内 在关系,将物理、化学、生物、地理等学科整合在一起的科学课程就产生了,它的主导 价值在于能够让学生把握科学知识和获得解决实际问题的全息视野与方法。将具有内在 逻辑或价值关联的生命科学、物质科学、地球、宇宙和空间科学以及科学、技术与社会 学科及领域整合在一起,打破各类知识之间的界限,使得学生实现综合性的认识和全息 观念,并掌握运用科学知识、科学方法综合解决现实生活中问题的课程模式。 二是小学科学课程的设置。2001 年,教育部也制定了小学科学课程标准(图3-5), 这将我国的小学科学教育第一次从自然常识水平推进到科学概念水平。这就使得科学 知识形成了结构化的体系,科学活动的过程和方法变得更加规范,在义务教育阶段统 图 3-4 图 3-5 58 课程开发与科学传播 一开设科学课程,小学3~6 年级开设科学课程,7~9 年级开设合科的科学课程以及分 科的物理、化学、生物(自然地理内容归入地理)课程。 三是实施“一纲多本”并开设高中科学课程选修课。国家鼓励一些有条件的机 构、出版部门依据国家课程标准组织编写中小学的教材,一旦经全国中小学教材审 定委员会审查通过后即可公开发行,实现一纲多本、科学教材多样化。在确保每个学 生达到共同基础的前提下,依据社会对人才多样化的需求,分层设计多学科的选修课 程,以满足学生对科学课程的不同需求。 四是国际科学教育改革潮流的不断渗透和融入。1990 年,中国教育国际交流协会 “课程发展与社会进步”国际研讨会在上海举办,标志着中国开始参与到国际科学教 育改革潮流。2000 年,联合国教科文组织发起的“科学与技术教育研讨会”在北京召 开。此时,我国小学科学教育理念已经和欧美等发达国家接近了。历经风雨七十载, 我们已经能向外输出我们自主开发的科学课程。 五是开始重视科学思想的培养。根据科学课程标准和《全民科学素质行动计划纲 要》的规定,中小学各学科课程都要结合学科特点融入中华优秀传统文化内容,要求 科学课程不仅教给学生科学技术知识和科学过程方法,还要重点培养科学思想。 3.4 科学课程与国家课程开发 3.4.1 课程及国家课程的概念 课程是指学生在校期间所应学习的学科总和及其进程与安排。课程是对教学目 标、教学内容、教学活动方式的规划和设计,是教学计划、教学大纲等诸多方面实 施过程的总和。广义的课程是指学校为实现培养目标而选择的教育内容及其进程的总 和,包括学校教师所教授的各门学科和有目的、有计划的教育活动。狭义的课程是指 某一门学科。从广义上讲,国家课程应该是根据法律和国家有关部门的规定,各地区 的学校都应该具备的教育内容及其进程的总和。从狭义上讲,国家标准应该是一个国 家各个地区都应基本具备的某些学科的教授。 3.4.2 国家课程开发的条件和原则 国家课程开发的三个条件。 第3章 科学课程的前世今生及与国家课程开发的结合 59 (1)必要的空间。如果没有一定的校园和单位保证,国家课程的开发将缺乏产生 的基本落脚点和出发点。 (2)必要的师资。只有一定的人才储备,特别是一定数量专门学科的教师,才能 够为国家课程的开发提供智力支持。 (3)必要的受众。只有一定的学生数量,才能为国家课程的开发提供其必要条 件,一个没有“市场”的产品是没有必要存在的。 国家课程开发的原则包括以下两点。 (1)开发的课程必须具有普遍性,即所有的适龄和同龄学习者都应该同时进行学 习,没有例外。 (2)开发的课程必须具有基础性,即每一个接受的学习者都应该掌握的,必须达 到一定的标准才能算合格,否则将继续学习,直至达标。 3.4.3 科学课程开发与国家课程开发的联系 一是必须要有国家和地方教育行政主管部门的审核和批准,科学课程也是课程, 也应该接受教育主管部门的审核和认可。 二是必须要有学校和专业的教师队伍,一定的硬件条件和较高的软件条件是成就 所有专业课程的前提。 科学课程的开发与国家课程一样,通过多视角、宽领域、大范围的思考,可以做 到丰富多彩、异彩纷呈。 科学课程最大的特点是通过整合地方和学校教育资源后的课程,区别于国家课程 中的物理、化学、生物等必修科学学科。但二者也存在着密不可分的联系。