科学素养视角下的科学项目式学习

夏雪梅

教育部基础教育教学指导委员会综合实践活动指导专委会委员

上海市教育科学研究重大项目学习基础素养培育负责人 上海市教科院普教所副所长、研究员

2022年，《义务教育科学课程标准》颁布，延续了2017年版《义务教育小学科学课程标准》的精神：贯通小学和初中，整合科学观念、科学思维、探究实践和态度责任，形成核心素养。这凸显了素养的统整性、实践性和迁移性的特征。传统的科学学习的方式往往会让学生成为知识的被教授者，而忽略了学生天然的好奇心、主动的探究欲，不利于学生科学素养的提升。因此，如何落实科学素养是当前大家普遍关注的问题。研究表明，用项目式学习的方式学习科学，能够帮助学生积极投入科学学习中去，激发学生学习与探究的兴趣。

我们认为，科学项目，是指学生对有意义的真实问题进行科学探究，形成科学成果。在项目式学习过程中，学生会提出问题，做出预测，进行设计调查，收集和分析数据，制作产品并分享想法，运用学科核心概念、科学和工程实践以及跨学科概念，寻求他们对于所生活的世界的解释和解决方案。

结合科学素养的内涵以及项目式学习的特点，我们认为，科学项目具有如下特征。

科学项目是在真实世界的多种问题解决情境中进行的探索学习。

科学素养是科学课程目标的集中体现。义务教育科学课程标准对科学素养进行了界定。科学素养的培育依托于真实而多样的问题情境，科学教育的目的是让学生能够在日常生活中调动和运用领域知识，有能力识别科学领域与问题的关联，也有能力进一步获取、辨别与理解新的信息。科学素养的形成与发展是通过参与和公民社会的发展变革紧密相连问题的讨论，完成一系列与现实情境密切相关的任务后，从而形成可迁移的知识和能力。因此，在进行科学项目设计时，需要考虑与真实世界相连的多种问题解决情境。

科学项目要经历提出问题、解释数据、形成结论、公开交流等科学实践。

科学素养的培育与形成要经历重要的科学实践。学生科学素养的形成要经历像科学家一样的思考、探索过程。科学家在工作时，会经历获取数据与解释科学现象的过程，辨别科学调查的类型或科学现象的关键特征，并得出合理的答案。通过观察和实验收集自然界基本现象的数据，用这些数据做出解释，从而形成公共知识，并将形成的公共知识应用于其他各种各样形式的人类活动。只有让学生经历科学实践的项目，才能促进学生科学素养的培育。

科学项目要关注在问题情境和成果中运用科学（跨）学科概念和思想。

科学学科核心概念与思想为解决科学问题奠定了基础。当科学问题情境的复杂程度增加时，不是单一的知识就能解决问题的，这时候学生需要运用学科概念和思想，逐步指向对科学大概念的深入理解。我国2022年版《义务教育科学课程标准》详细列出了13 项科学核心概念，其中包括物质的运动与相互作用、生物与环境的相互关系、地球系统、工程设计与物化等，通过对学科核心概念的学习，理解物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化等跨学科概念。因此，体现学生科学素养培育的科学项目离不开对科学（跨）学科概念和思想的深度理解，并最终在人工制品中体现出来。■