本書遵循教學改進基本規(guī)律,圍繞教學改進設計、教學改進實踐、教學改進效果三個方面闡述基于證據(jù)的新課程教學改進。在書稿中體現(xiàn)為上篇(教學改進設計)、中篇(教學改進實踐)、下篇(教學改進效果)。上篇介紹選擇教學改進主題的依據(jù),改進主題的概念內(nèi)涵、國內(nèi)外研究進展、圍繞改進主題的設計方案等;中篇關注教學改進實踐過程中的教學改進原則、整體思路、著力點等,為教學改進的可復制、可推廣提供基礎;下篇呈現(xiàn)教學改進的效果,關注教學改進對教師專業(yè)發(fā)展的影響、對學生發(fā)展的影響。
前 言
中國科技教育正處于新一輪振興行動的關鍵階段,科技素養(yǎng)教育作為國家教 育戰(zhàn)略的核心內(nèi)容,迫切需要在“實施”環(huán)節(jié)上取得突破!毒劢箍萍继骄宽椖繉W 習的初中科學教學改進》一書是“鄭州市義務教育質(zhì)量提升工程”的子項目“中學科 學教育質(zhì)量提升項目”的重要成果。該項目的目標是通過科學診斷和數(shù)據(jù)驅動的 方式,全面提升區(qū)域科學教育質(zhì)量。中學科學教育質(zhì)量提升項目組在對近十年鄭 州市區(qū)域教育質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)分析診斷的基礎上,結合對鄭州市鄭東新區(qū)的實地調(diào) 研、課堂觀察,以及與當?shù)亟逃姓块T和教師的深入交流討論,提出了“以科 技素養(yǎng)教育為杠桿,創(chuàng)新實踐行動為支點,撬動學校教育質(zhì)量提升方式轉型升 級,形成以初中科學教學改進為突破口的教育質(zhì)量提升模型”。并針對“學生動手 實驗機會不足、科學探究能力較弱、科學學習興趣較低”三大關鍵問題,提出了 以“落實學;緦嶒灲虒W”“開發(fā)與實踐科技探究校本課程”“以科技運動會為載 體進行科技素養(yǎng)表現(xiàn)性評價和科技活動課程化的創(chuàng)新實踐”為抓手的系統(tǒng)改進方 案!爸袑W科學教育質(zhì)量提升項目”由廣西師范大學科學教育研究所承擔,“興華 科學教育研究院”作為項目的合作團隊,提供了實踐指導,參與了科技探究項目 學習課程的研發(fā)以及科技運動會的培訓。經(jīng)過近兩年的科學教學改進實踐,研究 成果成功在鄭東新區(qū)落地并取得顯著成效。項目組構建了以數(shù)據(jù)驅動教學改進、 科技探究項目學習課程化和表現(xiàn)性評價為核心的科學教育質(zhì)量提升模式,為鄭州 市初中科學教育質(zhì)量提升提供了可復制、可推廣的經(jīng)驗,并在實踐中形成了具有 深遠意義的科技探究項目學習創(chuàng)新路徑。
本書以“科技探究項目學習”為核心視角,首先界定了這一概念——它是一種
聚焦科技探究項目學習的初中科學教學改進
以真實問題為驅動,融合科學、技術、工程與數(shù)學(STEM) 等知識的跨學科實踐 學習模式。通過自主探究、團隊合作和項目化實施,學生能夠在真實情境中解決 問題,提升科學思維、創(chuàng)新能力和動手實踐能力。該學習模式強調(diào)開放性和創(chuàng)造 性,涵蓋問題設計、科學探究、模型構建、方案設計、項目實施和成果展示等環(huán) 節(jié),注重將理論知識轉化為探究實踐。同時,本書提出了科技探究項目學習的選 題原則、設計核心要素、實施策略和評價要素,并結合豐富的科技探究項目學習 教學案例,詳細展示了其在實踐中的具體應用。
此外,本書對科技素養(yǎng)教育的內(nèi)涵及測評研究進行了深入分析,提出了聚焦 科技探究項目學習和基于數(shù)據(jù)驅動的教學改進方案,并展示了多項科技探究項目 學習行動研究的成果。從理論到實踐,本書以生動且翔實的案例引導讀者感受科 學教育的魅力,為科技教師開展科技素養(yǎng)教育提供了系統(tǒng)化、可操作的路徑。本 書既適合作為中小學校教師和科技輔導員的培訓用書,也可作為教師提升科技素 養(yǎng)、提高專業(yè)能力、開展科技探究項目學習教學活動的參考用書。
本書分為三個部分,共七章。
第一部分包含第一至二章,包括研究背景、項目背景信息、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析和 聚焦科技探究項目學習的教學改進方案。在第一章討論了科技素養(yǎng)教育的內(nèi)涵及 其研究進展,包括科技素養(yǎng)教育的定義和意義,以及科技素養(yǎng)教育的測評與實施 現(xiàn)狀。第二章介紹了區(qū)域教育質(zhì)量健康體檢與改進提升項目的科學測試工具,鄭 東新區(qū)測試數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn)的問題,結合調(diào)研提出的教學改進主題、目標、改進 方案;以及青少年科技探究項目的開發(fā)與實施理念。
第二部分包含第三至五章,主要介紹一系列以“科技探究項目學習”為基礎 的教學改進實踐。第三章是科技探究項目學習課程的典型案例,包括:圍繞學科 核心概念開發(fā)的課例“浮沉子”、針對社會性科學議題開發(fā)的課例“快遞包裝”等。 第四章是科技探究項目學習課程的教學案例設計,這些案例是通過“鄭州市科技 創(chuàng)新教學案例征集活動”評選出來的優(yōu)秀案例,教學內(nèi)容不僅包括教師自身親歷 的科學探究過程,還涵蓋了教師收集的創(chuàng)新科技探究案例。第五章介紹了羅星凱 教授領銜的團隊為青少年科技素養(yǎng)的表現(xiàn)性評價打造的科技運動會項目,并通過 詳細的項目課程設計來展示如何將這些科技運動會項目課程化。本章的教學案例 展示了科技探究項目學習設計和實施中的創(chuàng)新、可能遇到的困難和教師的反思,
通過真實的案例為科技教師開展科技素養(yǎng)教育提供實踐參考。
第三部分包含第六至七章,介紹聚焦科技探究項目學習的教學改進效果。在 兩年的初中科學教學改進實踐中欣喜地看到,鄭東新區(qū)的實驗學校科技教育氛圍 變得更加濃厚,教師的觀念有了較大改變,學生科學學習興趣和科技活動參與度 大幅提升。實驗學校通過科技運動會的開展、優(yōu)秀案例分享與交流等方式,成果 影響不斷擴大,吸引了更多學校和科學教師參與到科技素養(yǎng)教育的創(chuàng)新實踐 中 來 。
期待有更多的地區(qū)、學校、教師投入面向全體學生的科技素養(yǎng)教育實施當中 來,為中國科技教育振興貢獻力量。
由于作者水平有限,許多創(chuàng)新實踐正在進行中,有待時間的考驗,書中若有 疏漏之處,敬請廣大讀者批評指正。
張殷
2024年9月于懷卡托湖畔
張殷,廣西師范大學物理科學與技術學院副教授、南京大學博士、美國肯塔基大學訪問學者。北京師范大學中國基礎教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心區(qū)域質(zhì)量監(jiān)測項目科學組執(zhí)行負責人,廣西壯族自治區(qū)考試命題指導專委會副主任委員。
目 錄 ONTENTS
上 篇 聚 焦 科 技 探 究 項 目 學 習 的 教 學 改 進 設 計 1
第 一 章 科技素養(yǎng)教育內(nèi)涵及研究進展 2
一 、關注科技素養(yǎng)教育 2
二 、科技素養(yǎng)教育的測評研究 6
三 、已有研究的啟示 15
第二章 聚焦科技探究項目學習的初中科學教學改進設計 17
一 、中學科學學業(yè)測評項目為教學改進提供數(shù)據(jù)支持 17
二 、中學科學教育質(zhì)量改進提升項目 29
三 、以青少年科技探究實踐作為教學改進的切入點 37
中 篇 聚 焦 科 技 探 究 項 目 學 習 的 教 學 改 進 實 踐 51
第三章 科技探究項目學習課程的開發(fā) 53
一 、圍繞學科核心概念開發(fā)的課程 53
二 、以技術與工程為載體開發(fā)的課程 60
三 、面向社會性科學議題開發(fā)的課程 79
四 、聚焦學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)設計的課程 87
五 、以疑難問題探究為主線開發(fā)的課程 95
聚焦科技探究項目學習的初中科學教學改進
六 、以自制教具為基礎開發(fā)的游戲課程 100
第四章 科技探究項目學習課程教學設計案例 107
第五章 青少年科技運動會項目課程化 166
一 、項目簡介 167
二 、項目特點 168
三 、項目開展情況 169
四 、項目課程化 170
下 篇 聚 焦 科 技 探 究 項 目 學 習 的 教 學 改 進 效 果 203
第六章 教師科技素養(yǎng)培訓課程及培訓成效 204
一 、教師科技素養(yǎng)培訓課程 204
二 、培訓成效 217
第七章 教學改進的成果轉化 232
一 、教學改進的反饋和評價 232
二 、科技項目課程化一瞥 249
未來展望 259