像科學家一樣思考與實踐，以科學教材變革助推學生素養(yǎng)發(fā)展

尺寸教材，國之大者。教材建設是國家事權，體現(xiàn)國家意志，是事關未來的戰(zhàn)略工程、鑄魂育人的基礎工程。為深入貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想和黨的二十大精神，落實黨中央、國務院關于加強和改進新形勢下大中小學教材建設的要求，圍繞國家教材委員會加強教材建設和管理工作部署，我們設置了“教材建設和管理筆談”專欄，旨在宣傳教材研究和教材工作新進展，加快推進構建中國特色高質(zhì)量教材體系。一起來看專家的觀點——教材建設和管理筆談⑤ 

任建英 教育部課程教材研究所考試評價研究中心副主任、副研究員

“像科學家一樣思考與實踐”，將學生科學知識學習與核心素養(yǎng)發(fā)展熔鑄于思維與實踐活動之中。

“像科學家一樣思考與實踐”的提出是基于科學本質(zhì)、科學認知方式以及實踐的相關理論與研究，重在回答一個核心問題：什么是科學學習的科學方式？以科學的方式學習科學，是人與自然世界互動的應然之態(tài)。只有通過科學的方式學習科學，才是高質(zhì)量的科學教育，才能為科技人才奠基。

對此，我們是這樣理解的：

一是“像科學家一樣思考與實踐”不是精英教育的立論。不論是培養(yǎng)基本國民素質(zhì)還是培養(yǎng)科學家，科學知識、思維、精神信念等都是應有之義，此之為共同基礎?；A科學教育不是培養(yǎng)科學家的教育，但須像科學家一樣思考與實踐。

二是“像”而非“是”，也不是“模仿”，而應該理解為“不斷地接近真實的科學探索”。雖然研究對象、內(nèi)容以及答案在確定性、復雜性上有區(qū)別，但探索過程的內(nèi)涵、性質(zhì)和方式應該一致，準確地說，中小學生的科學思考與實踐是“科學家思考與實踐”的初級表現(xiàn)形式。

三是強調(diào)學生面向未來的表現(xiàn)。讓學生切身體驗類似科學家的思考與實踐過程，可以幫助學生樹立正確的價值觀念，獲得科學的方法等。如果學生將來從事科學研究，不僅沒有“違和感”，而且會覺得科學本身就應該如此來“做”和“研究”，使“科學思維和方法”成為一種習慣性或共通的認知和規(guī)范。

四是與科學探究的聯(lián)系與區(qū)別。兩者在很大程度上具有相關性或交叉性，但當前科學探究的程序化以及要素化一定程度上忽視了學生的自主思考和思維，而科學家對知識的態(tài)度和看法、對世界的觀念與思維方式等實際上并未進入學生科學學習的視野與過程之中。相比之下，“像科學一樣思考與實踐”更加鮮明地關注思考，強調(diào)思考與實踐的緊密關系（統(tǒng)一性）以及兩者不可偏廢。簡而言之，“像科學家一樣思考與實踐”這一理念和過程將學生的科學觀念、科學思維、探究實踐和責任態(tài)度的發(fā)展與知識的學習有機整合到一起，指明了學生科學學習的基本樣態(tài)。

科學教材當務之“變”的核心是教材要切實體現(xiàn)“像科學家一樣思考與實踐”。

首先，正確認識并做好教材內(nèi)容的“加”與“減”。從內(nèi)容范疇來講，在現(xiàn)有陳述性知識、程序性知識和跨學科知識的基礎上，增加認知性知識。認知性知識一方面為如何調(diào)控科學學習過程的知識，另一方面則主要為對科學本質(zhì)的認識，如通過很少的自然定律，科學可以解釋自然世界的運行方式。

從內(nèi)容結構化來講，一要研究并加強對認知性知識和跨學科知識的進階設計，二要從核心概念或大概念視角審視教材內(nèi)容，加強四類知識的統(tǒng)整，減少容量。只有內(nèi)容減少了，學生才能有時間完整、深度地開展探究實踐活動，獲得科學探索和工程創(chuàng)造的深刻體驗。內(nèi)容統(tǒng)整包含了對學科育人價值、學科本質(zhì)、認知方式的深刻認識，是課程、教材內(nèi)容組織面臨的共同挑戰(zhàn)。

從內(nèi)容學習情境來講，要豐富科技素材，完整呈現(xiàn)科學故事，重做科學史經(jīng)典實驗，充分服務于學生的觀察、信息提取與加工、分析與概括等思維活動。

其次，把探究實踐活動作為教材設計的主要載體。所有的科學知識都需要通過探究實踐活動來建構或者驗證。中小學科學學習對象絕大部分來自宏觀、低速的現(xiàn)實生活與自然世界，是相對直觀的，因而，學生需要而且也可能主要通過探究實踐活動來學習科學。一要增配活動，促進絕大部分內(nèi)容與活動的彼此對應和支撐。一個好的做法是：設計基于真實問題的單元大任務，在課時學習活動過程中，不斷反思優(yōu)化單元任務的解決方案。二要更加貼合學生實際經(jīng)驗與場景。比如，小學生對于“他們站立的大地是平的”以及“放在球體下面東西會掉下來”有了現(xiàn)實體驗，當教材提到“地球是球形的”，已有經(jīng)驗與知識就產(chǎn)生了沖突，有利于激發(fā)學生學習興趣與動機。

再次，提升教材內(nèi)容與探究實踐活動的設計品質(zhì)。一是在空間和時間上，為學生的觀點表達、梳理、交流留白，鼓勵學生提出新的問題?？茖W教材應該致力于“三個開放”：起點開放、過程開放、結果開放。起點開放是指科學問題的提出是開放的，這關乎如何提出一個好問題；過程開放是指活動過程中應該不斷涌入新的信息、材料、觀點等，以及對它們的批判性解釋與揚棄；結果開放就是對探究實踐結果的包容性以及局限性反思，包括提出新的研究問題。只有這樣，才能使學生具有科學學習的深刻體驗。

二是融入HPS、STSE、STEM等學習理念，促使學生綜合運用所學知識分析和解決真實問題，并增進科學作為一項人類事業(yè)的認識，體會科學文化（如不同的科學文化乃至社會文化影響著科學發(fā)展的方向和程度），領悟科學倫理，深化對科學本質(zhì)的認識。

三是進一步強化從邏輯層面審視探究過程與結論。教材要展現(xiàn)對邏輯以及邏輯思維全面而正確的理解，促進學生運用歸納、演繹、類比、比較、分類、控制變量等方法進行假設檢驗、思辨論證及問題解決，建立證據(jù)與解釋（結論）之間的關系，從而提出合理見解。

文章來源于課程教材研究所