“呵护”与“坚持”,使综合科学改革之路越走越顺_坚持改革开放之路

　　《中国教师》：曹主任，您好！浙江开展综合科学课程改革至今已有20年的时间了，目前浙江也是我国唯一在全省范围内实施综合科学课程的省份，而且现在课程实施也很顺利，浙江是如何实现课程转变的？
　　曹宝龙：打破旧的体系，建立一个新的体系不是那么容易的。浙江省实施综合科学课程的前十年非常艰难，也不顺利。一是教师的适应性存在很大的挑战，单科出身的教师要站在一个包括物理、化学、生物学、地球与宇宙等大综合的讲台上并不容易，尤其是重新“充电”有困难的老教师就更难了。二是学校的管理难以适应，习惯了分科管理教研组的学校遇到了如何过渡到综合学科管理的难题。学校的课程设置、人员安排、教学进程等一系列问题需要一个调整与改革的过程。三是家长与社会对综合科学课程的认识。一部分家长担心几门课变成一门课是否有“缩水”之嫌，孩子是否能适应高中生活；高中学校则担心孩子是否能够适应高中物理、化学、生物学和地理的分科学习，是否能打好“学科基础”；社会上一些关心教育的人担心教育质量是否会下降，有的还向省人大、政协提交了质疑综合科学课程的提案或议案，教育行政部门承受的压力可想而知。
　　综合科学课程的改革需要承受艰难的“痛”，并找准问题解决的途径与方法。我省在改革之初主要做了几件事。一是让学校、教师深刻认识综合科学的课程性质，使教师们理解综合科学是提高学生科学素养或科学能力的重要途径，对培养学生具有重大意义。二是大规模培养教师。让教研员、高中学科教师对初中科学教师进行专业知识的培训；在浙江省的高校开设科学教育本科专业；在大的初中学校或一个教研片区开展教师之间的教学研讨活动。这些措施大大减轻了教师的不适应之“痛”。三是实行评价制度的改革。初中理、化、生、地各科的教师评审中学高级教师和浙江省特级教师以一个学科——“科学”出现。因此，在浙江省只有初中科学高级教师和科学特级教师。初中学业评价与高中招生考试设置科学科目，没有分学科的考试。
　　现在，浙江省已基本建立并完善了初中综合科学课程体系。社会、学校、教师、学生、家长已完全适应了科学课程。
　　《中国教师》：浙江的综合科学课程走到今天，您认为可供大家借鉴的主要经验有哪些？
　　曹宝龙：犹如培养一个孩子一样，浙江省的综合科学到今天可以说已经长大了。它经历了成长的艰难期。总结20年改革的经验，最有价值的经验是浙江省各界对新事物的“呵护”和对改革的“坚持”。最初的几年，综合科学改革最困难，也最容易“夭折”。全国大部分实施综合科学的课改实验区都是在最困难的前五年内“夭折”的，因为这个时段是改革最“痛”的时期。浙江省在最初的困难期，各界人士和教育内部都对综合科学给予了有效的“呵护”，让其不至于在改革之初就“夭折”。面临困难，坚持改革也是最可贵的。困难时期我们坚持方向不动摇，坚持改革不固守，坚持工作不抱怨。“呵护”与“坚持”使浙江省的综合科学改革之路越走越顺，越走越宽。
　　《中国教师》：在接下来的10年中，浙江要贯彻落实2011年版课标的理念和目标，您认为可能存在的最大困难是什么？
　　曹宝龙：2011年版的科学课程标准与10年前的实验稿相比，更加突出科学课程的整合，也更强调了科学的探究性。科学课程作为一门综合性课程，不是原来分学科的简单相加或拼凑，它是一门整合的，体现科学探究，旨在培养学生科学素养的课程。因此，这门课程实施的关键在于课程理念的贯彻与落实。
　　经过20年的改革，浙江省现有的科学教师大多已成为“综合型”或“全能型”的教师了，但还有一些教师在知识层面上并不完全令人放心，所以必须加大师资培训的力度。2012年开始，各地的教师培训计划中都有各种形式的90学时以上的科学教师培训项目。实施这些项目必定会使广大科学教师受惠，使教师自身的科学素养不断提升。
　　科学课程的质量不仅体现在科学的知识教育，更重要的是能否体现学生科学素养或科学能力的培养。例如，在“科学入门”这一专题中，教师能否站在科学方法论的角度让学生来认识、体验或探究科学。教师课程设计中是否有科学方法的“入门教育”，如科学观察的方法、科学测量的方法、科学探究的方法等。虽然是7年级学生的入门教育，但学生必须在各种形式的简单而有趣的科学探究活动中体验方法，而不是单纯地“知道”这些方法。就是说，教师的教学着力点不仅要放在“科学的知识”上，更重要的是“关于科学的知识”。这是科学教育目前要解决的根本问题，也是浙江省的科学课程今后需要着力的关键问题。我们需要在教材建设、课程资源建设、教师培养、学校管理和学科教育评价等方面共同努力，使浙江省的科学教育真正达到“优质”水平，为全国建设一个高质量的科学教育示范区。
　　《中国教师》：对于综合科学课程的实施，尤其是综合科学课程的课堂教学改革，您有何建议？
　　曹宝龙：科学课程的核心是培养学生的科学素养，使学生能用科学的方式来解决科学问题，提高学生的科学探究能力。对于初中学生来说，培养科学素养可从三方面进行，即科学的知识和科学情感与态度。教学的立足点是学生能够识别科学问题，描述和解释科学现象，进行科学探究，并且有科学的兴趣、科学态度和科学精神。我国的科学教育总体来说对学生的问题发现意识、问题探究能力和科学解释能力不够重视，学生用科学方法来发现、探究和解释问题的能力比较薄弱，我们把太多的时间用在解一些抽象的题目上了。事实上，我们有太多的练习题没有以科学情境为基础，而是人为地编造一些数据，让学生套用死板的公式解练习题。一些练习题往往无趣无味，不仅没有能够培养学生对科学的兴趣，反而让学生感觉科学课程就是“解题目”，是很枯燥的。因此科学课程更需要重视科学思维、科学实验、科学方法的教育，使课程回归到体现科学的本质上来。
　　科学不仅仅是一个知识或逻辑实证的静态体系，更是一个人类获取知识、探索自然的认识活动，是创造知识的动态过程。因此，科学不仅是一种结果，也是一种过程。科学不仅是知识，更重要是体现科学方法与科学精神。科学是对观察或认识到的自然现象进行的合理解释或说明。事实上，每一堂科学课都要明确其科学目标，且目标与教学设计要有很好的协调性与一致性。科学教师在课堂上的语言、行为和形象都要有“科学味”，教师教学设计都要体现科学课程的融合性与探究性。 　　《中国教师》：对于综合科学课程在我国的发展走向，您是如何看待的？
　　曹宝龙：从“科学是一种知识体系”的传统观点来看，科学的体系可以细分为物理、化学、生物学和地理等学科。这种分科式教育可以使学生对各科知识体系的了解更系统。因此,有人认为科学教育应该是分科教育,因为分科比综合科学更能有效地掌握知识。其实，持此观点者往往是把科学只看成是一种静态的知识体系。
　　科学课程包括了“统一的科学概念与原理，科学探究的基本过程和方法，自然科学中最基本的事实、概念、原理、观点和思想，发展学生思维能力、创新精神和实践能力的内容，培养学生科学精神、科学态度的内容，反映现代科学技术发展的新成果以及科学技术与社会之间关系的内容”。初中学生在小学科学常识学习的基础上，学习综合科学后，能用整合的眼光来分析科学事实，用系统的方法来概述科学概念、原理、观点和思想。这样的整合课程与分科课程相比更能培养学生的素养与能力。
　　从“科学是一种知识探索与创造的过程”的观点来看，科学课程应该是反映科学探究过程和体现科学方法教育的一种综合性课程。在这样一个整合的科学课程中可承载科学教育所共有的一些因子。例如，观察与描述科学现象、归纳科学事实的方法，从大量的科学现象与事实中形成科学概念的能力，从事实和现象出发，在形成概念的基础上寻找科学规律或提出科学理论（假设）的能力，在科学探究过程中解释科学现象或科学事实的模型建构能力等，都是学生科学能力的形成和发展所必不可少的。对于初中学生来说，科学方法与科学精神的教育因素对于培养学生的兴趣与态度更为重要。
　　从学生应有的素养来看，科学知识本身尽管重要，但仅有知识意义不大。科学教育的主要任务是学生在学习科学知识的过程中学会科学的观察、思维、实验方法，这种科学探究的体验会深刻影响学生今后的学习与工作，改变人的思维方式和行事方式，这应该是科学教育宗旨所在。所谓科学素养就是学生通过科学课程的学习，学会了用“科学”方法来思考问题和处理事务。
　　培养公民的科学素养，不仅仅要让学生学习科学的知识体系，更重要的是学习科学的探究能力、科学思想和科学精神等。这个重任只有整合的科学课程才能较好地承担。在分科教学的情况下，很难系统、有效地培养学生的科学素养，也难以避免各自为政分割式的低效教学状态。因此，综合科学课程能够从科学的本质出发，系统地培养科学素养的各种组成成分。
　　因此，我国的科学教育从分科状态到综合科学需要有一个认识与探索的过程，当我们真正理解科学教育的任务和宗旨的时候，综合科学课程的时代也一定会到来的。
　　《中国教师》：2011年版的课标指出，综合科学课程内容的组织要突出“整合”和“探究”两个特点。那么，在教材的编写上、在课堂教学的实践中，怎么做才能发挥综合科学课程的特色呢？
　　曹宝龙：这一版科学课程标准要求突出“整合”与“探究”，切合了科学教育的核心理念，对今后10年的综合科学课程改革能起很好的引领作用。从课程改革进程来看，课程标准确立后，需要在教材编写和教学实施及教学评价几个方面来切实贯彻课程思想。“整合”是针对原来使用的教材还较明显地存在分科影子的背景下提出来的，“探究”是科学教育本质对我们的基本要求。
　　“整合”可在以下几个方面体现：一是教材内容的整合。分科教材强调的是学科的逻辑体系，是一个学科内知识条块与知识逻辑的相对融合，而综合科学强调问题或情境的体系。例如我们可以以“水”组成一个综合科学小主题。我们可以用这样的方式呈现教材：水对生命的作用；水的分布；水的结构与性质；水的力学特性；水的物态变化；水对人类繁衍与社会发展的作用等。学生用这样的教材来学习和研究水，既有宏观方法，也有微观方法，既有地理知识，更有化学、生物学、物理等分科知识。通过这样系统学习，学生对“水”会有一个深刻、全面、系统的认识。而用分科教材来学习研究“水”就难以达到系统全面理解的程度。因此，综合科学课程的教材编写实现内容整合可为科学能力的培养打下基础。
　　教材实现“整合”的第二个方面是科学方法上的整合。教材在科学方法、科学探究能力的培养上可以有一个系统的安排。例如，我们可以将科学方法的教授在整个初中学习阶段按照教材的内容体系和学生认知能力发展分类分层次进行：（1）科学观察与实验（观察法、实验与调查法、模拟法）；（2）科学思维（归纳法、演绎法、分析法、综合法）；（3）科学抽象（概念与符号抽象、模型抽象、数学抽象）。按照这样的分类，然后根据学生的认知发展水平和科学的内容体系展开，对这些具体的方法进行系统研究后作出一个渗透方法教育的整体方案，在综合科学学习的过程中每一种具体方法的学习时间、难度与尝试、展开方式等都有具体可行的顺序，这种教材安排的系统性更有利于培养学生的科学能力。
　　编写教材时，在“探究”的安排上也要有一个整体方案。一般我们可以先整体简单地让学生体会什么是探究，探究的基本概念和基本程序。这个程序可以在教材第一册基本完成。从第二册到第四册我们可以逐个安排探究活动，但每一个探究可以放一项或几项重点。例如，某一个探究可重点培养学生提出问题与形成猜想的能力，而在另外一些探究活动中可重点培养学生探究实验的设计能力或结果分析的能力，这样每一个探究都有一定的侧重与重点目标。因此，教材编写时，探究活动要有系统性设计，而每一项探究可以有重点培养的目标。到了第五册和第六册可重点让学生逐步学会探究全过程活动、探究的自我设计能力，让学生在全面体验探究的基础上，逐步学会独立探究的能力。教材编写要体现探究，既要有系统更要有重点，活动既要有探究科学结论的目标，更要有科学方法与能力的目标。
　　课堂教学中突出“整合”就要求我们教师有问题研究意识、科学哲学的思想，让科学方法的教育贯穿于课堂教学中，要有知识探究为科学能力提升服务的科学教育思想。课堂教学中突出“探究”就要求科学教师有“科学味”，以科学态度和科学精神引领学生探求科学的概念、规律，用科学原理解释世界，用科学思维理解与处理事务。从这个意义上来说，科学教师营造科学课堂的科学氛围显得成为重要。 　　《中国教师》：2011年版的课标将原来的4条科学态度、情感与价值观目标整合为3条：对自然和社会的态度，对科学的态度，学习科学、处理事务与人际关系的态度。在教学中如何落实这些目标，仍将是初中科学教育实践中的难点。关于科学态度、情感与价值观的教育，可否请您给教师们提出一些建议？
　　曹宝龙：科学态度与情感不仅是学生学习科学的需要，更是学生今后为人处事的需要。人们对科学情感、态度与价值观的教育在学科教育中的作用还有认识上的偏差。有人认为它不重要，对学生并没有用；有人认为情感、态度与价值观的教育可有可无，不影响学生的发展；也有人认为这方面的教育比较空洞，没有实际价值。我们认为，科学情感是一个人对待自然和社会的态度，是对科学本身的情感与态度，是以科学的方法来理解事务与处理人际关系的态度。例如，你认为应该如何处理废旧电池？你会自觉地回收废旧电池吗？你是如何认识与处理可降解垃圾和不可降解垃圾的？你的生活是否过度消耗自然资源，你有没有自觉约束的习惯？你相信2012是世界的末日吗？……这些问题可反映一个人的科学素养，尤其是科学情感和科学态度的修养水平。培养一个理解科学，自觉地遵守科学规律，以科学思维来认识与处理事务，以科学信仰自觉遵守社会公德的公民是科学教育的任务。
　　科学课程的情感教育应该区别于社会学科。社会学科的目标主要让学生从社会公益和社会发展的角度来理解与社会学科相关的情感目标，而科学学科的情感目标主要应该从如何理解自然、理解科学、理解自然与社会之间的联系的角度来落实科学的情感目标。学习科学知识是科学情感与态度培养的一种载体。例如，学习生态系统中食物链的概念和生态系统平衡概念时，我们不能用说教的方法，而应该用科学原理来启发引导学生。有的老师可能会急于说教：你们能不能不滥捕野生动物？你们能不能不滥砍滥伐？虽然这些教育没有错，但不是科学的本位，这反而如一位思想品德学科老师在上课。科学教师的任务是分析一种动物或植物的灭绝对系统内的其他动植物有什么影响，对人类生存环境有什么影响。让学生通过科学分析，自觉地对一种动物或一种植物消亡引起深度担忧。我们可以从全球气候变化引起的效应分析，使学生担忧冰山消失、雪线高度上升、地球大气环流变化等带来的影响……因此，科学课程的情感目标主要应该着眼于如何从科学的原理出发来理解自然，理解生命，理解自然与社会的关系。
　　《中国教师》：教师们曾经反映初中科学课程中天文学的内容过难，但本次课标修订基本维持了实验版课标中天文学部分的课程内容和教学要求，这就要求广大初中科学教师尽快提高自身天文学方面的素养，落实好天文学的教学内容以提升学生的科学素养。对于今后的科学教师师资培训和教师教研等方面的工作，您有何建议和要求？
　　曹宝龙：天文学对学生的思维能力，尤其是空间思维能力的发展是非常好的学习材料。我们生活在地球上，自然要认识地球的运动与变化，认识地球所在的太阳系和银河系的运动与变化，我们还要知道河外星系的探索方法。如果说关于地球与太阳的运动与变化与我们日常生活联系非常密切，那么，银河系与河外星系的探索与我们的文化生活相关，与我们的科学信仰有关。随着人类探索空间能力的发展，天文学与我们的联系越来越密切了。
　　本次课标中天文学内容适当降低了要求，一些与地球公转运动相关的定量分析与计算的要求基本上降低为定性要求。这样的变化是符合学生认知发展规律的，也是对基层学校实施课程存在困难的恰当回应。天文学的难度关键在于学生的空间思维与空间想象正处于发展阶段，有的学生的空间想象能力不足以理解天文学中位置关系与运动关系，因此一些学生在天文学习上有困难。一方面原因是课标的难度过大，这次的调整是恰当的；另一方面是教师的教学没有帮助学生搭建空间思维与空间想象的阶梯。我们可以用模型、类比等方法来帮助学生理解，也可以用计算机辅助教学的方法来帮助学生理解。
　　《中国教师》：2011年版的课标提出“评价的内容和方式应有利于引导教师实施真正意义上的科学教育，体现本课程整合和探究的特点”。对于科学教育评价，您可否为大家提供一些良策？
　　曹宝龙：评价非常重要，也非常难。学科评价也同样，是一个很重要的难题。学科评价的任务是建立客观、合理、准确的评价系统，用此系统进行的评价能对学科教育起良好的引导与促进作用。综合科学课程是一门跨分科界线的综合理科课程，其内容必须以科学的统一概念与规律来呈现，例如物质、能量等概念，守恒的思想与方法等，我们的评价在内容方面须导向“整合”。科学探究是科学知识与科学方法运用，学生可从中得到科学的体验，这对科学素养的培养极其重要。因此，评价突出“整合”与“探究”符合科学学科的本质特征。
　　评价需要有思想引导，方法引路，科学建立评价体系。平时的教学评价主要是突出学生学习过程中对科学学科的情感与兴趣、实验技能、科学探究的方法等项目的过程性评价，促进学生提高学习能力和学习兴趣。考试评价尤其是大规模考试，需要先建立一套评价的理论框架和评价方案，命题思想要体现科学能力。目前我们实施的考试总体来说没有突出科学能力或科学素养，而对知识本身的考查比例太大。事实上，在知识层面命题是比较简单的，大部分命题者也认为知识层面上的题目比较“靠得住”，容易命制。科学能力层面的题目命制难度较大，但促进教师平时的教学更重视学生的科学能力或素养，也能够真正回归科学的本质。如何有效命制科学试题，老师们可研究PISA的理论架构和试题编制方法，例如2006年的报告：《为明日世界的科学能力》。研究PISA每一次测试后公布的样题可以体会到PISA的命题思想和方法。
　　《中国教师》：怎样更好地理解和落实2011年版课标的宗旨和目标，是广大初中科学教师接下去要努力和奋斗的。对此，您还有哪些建议和要求要寄予广大初中科学教师？谢谢！
　　曹宝龙：2011年版的初中科学课程标准修改的亮点很多，前言部分的课程思想阐述、课程设计理念、课程目标等改变较大，另外生命科学、地球与宇宙等主题的内容与内容要求也修改较大，科学教师必须认真学习研究修改的情况和每一处修改的原因，深刻理解科学课程标准各部分之间的内在联系。例如，为什么这次修改把原来的“科学·技术·社会”修改成“科学·技术·社会·环境”？所有这些问题需要我们认真学习与研究，以加深对课程标准基本思想的理解。
　　（责任编辑：马赞）