㈠介绍本次活动内容 主持人：今天我们通过理论学习活动，一起重点阅读86期《燃荻》中的《科学教育的本质内涵、核心问题与路径方法》这一文章，加强教师的理论学习，深入理解科学教育的本质内涵、核心问题与路径方法的具体内涵。 ㈡交流互动 ⒈阅读文章 ⒉交流分享 ㈠科学教育的本质内涵：愿景、主题与趋势 ⑴当代科学教育的本质内涵是“通过科学学科的学习达成育人的目的”，而不再只是“通过教育达成科学的目的”的价值取向。 ⑵科学素养的三重愿景以揭示科学教育的当代内涵：科学内容（知识、技能、思维方式和价值观）、科学技术社会问题（行动中的知识、实际问题解决能力与态度和职业化）和社会参与性（审辨思维、沟通能力和建立共识），同样关注了科学、个人和社会层面。 ⑶科学教育的全球化特征尤为鲜明，其发展非常明显地受到国际基础教育课程改革的影响。宏观社会经济与教育政策演进塑造了不同时期的科学教育样态，尤其是发达国家的科学教育政策引领全球科学课程改革浪潮。20世纪50年代到70年代为科学教育精英人才培育阶段，学科知识结构是其核心价值取向，以苏联成功发射人造地球卫星为标志性事件，世界各国相继颁布政策确立科学教育指导思想，由此引发科学课程现代化运动。 ⑷科技进步和国际竞争的加剧推动了科学教育育人趋势的演进。人才观作为对人才识别、选拔、培养和管理的根本看法，决定着课程目标和育人路径的基本导向。培养科技创新人才是科学教育人才观的核心取向，这一观念的变迁反映了科学教育育人趋势的深刻变革。当前科学教育对于科技创新人才的培养更加重视个体学习与社会文化和家庭环境的交互影响，同时注重培养过程的贯通与连续，为人才成长提供更加多元交互的发展路径。 ㈡科学教育的核心问题：学与教表现的审辨性反思 ⑴如何设计教学和布置课后作业以提升学习效率、培育高阶思维能力是减少课外重复、低效学习的关键。事实上，我国中小学生的科学高阶思维薄弱且学习兴趣不足。2020年《国家义务教育质量监测——科学学习质量监测结果报告》显示，四年级和八年级学生均在科学思维能力方面存在短板，且学生的科学、数学和技术与工程领域的学习兴趣随着年级的增长而不断降低。与此同时，学生在科学领域的职业期望也较为落后。PISA2015测查了15岁学生对自己30岁时的职业期望，中国四省市学生拥有STEM职业期望的比例为16.7%，明显低于OECD成员国的平均水平（24.5%）和所有参与方的平均水平（26.4%）。由此来看，扶植基础教育阶段学生科学学习积极情感和培养高阶思维能力是破解科学教学沉疴积弊的关键，也是切实回应创新人才培养“钱学森之问”的破题之解。 ⑵我国科学教师具备基本的理想信念、职业素养和教学技能，但在跨学科教学、探究教学和高阶思维教学方面存在短板。例如，辛伟豪等人利用PISA2015数据，从“四有好老师”视角对中学科学教师师德情况展开实证研究，结果显示我国教师在理想信念上优势突出，学科内容知识相对薄弱。因此，重视跨学科和高阶思维教学的精准培训，加强教师专业发展的外部支持并优化科学教育专业的整体布局，是提升我国科学教师质量的关键。 ⑶探索学生学业成就的影响机制是解决当前科学教学结构性矛盾的关键。那么到底是什么影响了学生的学业成就？“双减”政策催生了科学教育的新样态，积极倡导思维和素养导向的科学实践与体验式教学，强调整合优化与协同发展校内外科学教育资源，系统规划与精准设计基于科普场馆与核心素养的主题课程与探究实践，助推并落实科学教育“第二课堂”的育人功效，通过多主体协同实现科学教育加法，从而有效促进中小学生科学素养提升与科技创新人才培养。 ㈢科学教育的路径方法：基于科学证据与教学经验的互动实践 ⑴概念转变是当代科学教学的核心问题之一。所谓概念转变，即认知冲突的引发和解决过程，是个体原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新经验影响而发生的重大改变。概念转变中的概念并不仅指知识或概念本身，它是和知识相关的一切过程、方法与规律的综合。 ⑵教学模式和策略是实现概念转变的关键。概念转变教学策略的作用体现在两个方面，一是引起认知冲突，二是在学习者原有概念的基础上利用类比和比喻进行迁移。科学概念转变在教学中的实现一般都遵循了“探寻前概念-学习新概念-应用新概念”的过程，可以将其分为基于认知冲突的概念转变教学模式、拓展情境任务的概念转变教学模式和表达论证观点的概念转变教学模式三类，各类概念转变教学模式在科学教学实践中得到更新与发展。 ⑶元认知是指在特定问题情境中学习特定策略，学生具备能够在类似但新的情境中选择和应用该策略的能力。元认知是学生有关思维和学习的知识与调控机能，可分为元认知知识和元认知技能两大主要内容。元认知知识指学生对自己所具备的知识和知识形成过程的认知，包括学生对自我和他人、任务、目标和策略的认知。元认知技能指学生在学习过程中对自身思维和认知的调控技能，包括计划、自我监控、认知策略的使用和自我评估。 ⑷在科学教育改革创新的大环境下，科学教学的落脚点实现了跨越与转向，以科学素养为导向的高阶思维培养成为当代科学教育的主流目标，同时也成为实现科学教育目标的关键方法。面对智能社会对科技创新人才自主培养的迫切需求，科学教育责无旁贷，科学高阶思维培养自然成为重中之重。科学教育中的概念转变、元认知能力、科学推理、科学建模和科学论证等教学策略是培养科学高阶思维的关键路径，科学教育的内涵概念和实践模式也在不断更迭革新。 |
