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光明区小学科学学科发展报告
作者：何 斌 崔 月 来源：光明区教育发展报告（2021） 责任编辑：manman 2023-11-14 人已围观
国务院 2021 年 6 月印发的《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035 年）》明确指出，提升科学素质对于公民树立科学的世界观和方法论，对于增强国家自主创新能力和文化软实力、建设社会主义现代化强国，具有十分重要的意义。将“青少年科学素质提升行动”列为首要任务，要求提升基础教育阶段科学教育水平，引导变革教学方式，倡导启发式、探究式、开放式教学，保护学生好奇心，激发求知欲和想象力。
2021 年 8 月中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》、深圳市教育局发布《深圳市教育局关于加强义务教育学校作业管理的通知》，都在探寻“减负提质”的课堂路径，其中对小学科学学科教育提出了更高的期望。
光明区教育科学研究院为了区域小学科学学科的发展，落实各级文件要求，较为全面真实地反映区域小学科学教育教学的现状，通过调查问卷、深入学校调研、教师访谈等多种形式的调查研究，撰写 2021 年光明区小学科学学科发展报告，本报告将主要从学科发展前沿、学科现状调查、学科发展愿景三个方面进行阐述。
一、小学科学学科发展前沿
STEM 教育起源于美国，在欧美教育发达国家和地区发展已经较为成熟。作为国际科学教育风向标的美国新一代科学课程标准是以 STEM 为背景的，但STEM 教育在中国仍然处于起步阶段。STEM 教育鼓励孩子在科学、技术、工程和数学领域的发展和提高，培养孩子的综合素养，从而提升其全球竞争力。其中，STEM 代表科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）。STEM 教育就是科学、技术、工程、数学多领域融合的综合教育。现实中的问题不会依靠单一学科来解决，STEM 教育正好融合这些学科，基于问题的解决培养学生的核心素养。PBL（Project-Based Learning，项目式学习）是一种教学方法，即学生通过一段时间内对真实的、复杂的问题进行探究，并从中获得知识和技能。在项目设计时不仅关注课程标准下各科知识的学习，同时也关注学生批判性思维能力、解决问题的能力、团队协作的能力和自我管理的能力的培养。2020 年，上海市教育委员会出台了《上海市义务教育项目化学习三年行动计划（2020—2022 年）》，浙江省教研室研制了推动项目式学习的实践与规划方案，北京市多所学校加入了中国 STEM 教育协作联盟，深圳市盐田区开展项目式学习已经取得一定的研究成果。2022 年新课标发布，基于大观念的大单元教学，开展跨学科学习和项目式学习，已成为当今小学科学教与学发展新方向。
二、小学科学课程开设及教师队伍基本情况调查
1. 科学课开设情况。
根据 2021 年深圳市科学教师调研情况统计光明区数据分析，光明区绝大部分学校按照国家要求开齐开足了科学课，但仍然有极少数学校一、二年级没有开科学课，少部分学校三至六年级的科学课时经常被其他学科占用，如果把由其他学科老师兼职上科学课的统计进来，科学课被占用的比例会更高。目前区域层面尚没有建立起小学科学学科的科学的评价制度和体系，不能形成对学科明确、有效、规范的教学导向。虽然从政府教育主管部门到社会、家庭等都认识到提高学生科学素养的重要性，但由于缺乏区域层面科学学科的评价制度，仍然有部分学校领导与教师存在轻视科学学科的情况， 对科学课的认识不到位，只重视语、数、外等学科教学， 不重视科学课的教学，甚至在考核科学学科老师的课时量时，课时系数也比以上学科低。（见表 2-18）
2. 科学教师的稳定状况。
从表2-19、表2-20中可以看出光明区小学科学正编教师比例低，占全区科学教师的41.80%。深圳市小学科学正编教师占比为77.75%，与全市水平相比，光明区的情况不容乐观，这一现象会导致光明区小学科学教师队伍很不稳定。
3. 科学教师专职和兼职情况。
由于学校领导对科学学科的建设、发展认识不足、不够重视，把科学课当“副课”，专职教师配备严重不足，科学课的主力军竟然是语、数、外等学科的兼职教师。全区参与调查问卷填写的科学教师共有 244 人，其中专职教师仅 75 人。从 2021 年下半年区级科学教研活动签到表的数据分析，实际人数可能在 65 人左右，与 2021 年上半年区级教研活动签到人数（77 人）相比竟然减少了 12 人。全区现在有小学段的学校总数和班级总数都在增加，但科学专职教师的绝对数却在减少，虽然每年全区都有招聘一批应届毕业生补充科学教师队伍，但由于学校领导对科学学科重要性认识不足，不重视科学课，一部分科学老师被转岗到数学或者初中物理、化学等学科去了，这是导致科学专职教师绝对数减少的主要原因。科学专职教师绝对数减少必然导致两种情况产生：一是专职科学老师周课时量大，调查数据显示，11.48% 的科学老师周课时量在 21 节以上，18.85% 的科学老师的周课时量在 17～ 20 节之间。二是科学教师的缺口就只能由其他学科老师兼职补上，在有些学校，科学课就像一堆“碎布头”，专门用来给课时不足的老师平衡课时。目前我区科学课由其他学科老师兼职上课高达 169 人，由数学老师兼任的有 112 人，由语文老师兼任的有 18 人，由英语老师兼任的有 16 人，由其他学科老师兼任的有 23 人。大多数学校科学学科教研活动无法有效开展，专职教师只有 1～ 2 人，兼职老师一般不参加科学学科的教研活动，绝大多数兼职教师自身专业能力方面也无法胜任科学教学，可以想象得出，这些兼职老师平时是怎么上科学课的。兼职科学教师的现象必将影响科学学科发展，影响教师专业发展，从而影响学生科学素质的培养。
1. 小学科学教师教学实践能力调查情况。
1. 光明区发展的定位和政策优势。
1. 启动专项督导，落实各级政策。
3. 开展主题研训，分层培养教师梯队。
4. 科学教师学历与教龄情况。
随着深圳教育的不断发展，教师队伍的结构不断地优化，从光明区小学科学教师学历分布图中可以看出，教师本科学历的比例为 70.90%，硕士生和博士生的比例共为 10.25%，大专及大专以下学历共为 18.85%，整体学历层次较高。
从教学年限情况可以看出，光明区科学教师偏年轻化，从教 5 年以下的人员为光明科学学科的主力军，优势、劣势分明，年轻人虽然干劲足，但是教学经验欠缺。
5. 科学实验室配备情况。
调查显示，目前光明区小学科学实验室配备严重不足，科学教材改版后，实验器材配备没有跟上。主要原因有二：一是客观上光明区学位紧张，学校改扩建工程正在进行中，导致功能教室严重缺失，这一点相信很快就会解决；二是主观上少部分学校领导热衷于建设一些概念新、使用率低的要面子的社团类功能馆室，而对服务于全体学生的课堂教学的功能馆室建设根本就不重视，这一点尤其可怕，不仅不能保障科学教学的正常进行，还严重挫伤科学教师的教学积极性。
图 2-23 显示：大部分学校有科学实验室，其中只有 1 间实验室的学校占比较高。从学校班级数来讲，对照国家标准，实验室配置的数量存在严重不足情况，如果对照要求更高的光明区标准，那更是相去甚远。
三、小学科学教师教育教学能力和专业发展调查
1. 小学科学教师教学实践能力调查情况。
今年光明区组织了各学科青年教师的课标和教材的基本功考核，从全区 45份小学科学青年教师提交的课标和教材解读试卷分析，结合我入校调研听课所获得的信息来看，青年教师对科学学科核心素养的理解还不透彻，没有吃透课标，相当数量的教师依据经验或学习资料制定教学目标，对课程标准重视不足，导致教学目标的制定上缺乏准确性。大多数老师关注点仍然停留在科学知识和技能的传授上；也有一半以上的老师注重对学生探究能力的培养，由于条件的限制，却不能有效地开展探究活动，课堂教学还停留在以教师讲授为主、学生被动接受为辅的状态。大多数老师对学生科学思维的建模没有足够重视，也不知道如何指导学生研讨分析，帮助学生思维建模。由于区域层面科学学科评价制度不完善，虽然一部分学校进行了学科的期末考试，但主要以纸笔测试为主，用分数衡量教师的教学水平和业绩，导致了老师要求学生背知识点、背实验、背试卷的现象出现，与科学教育的核心理念背道而驰。
2. 小学科学教师主持或参加课题研究的情况。
从 244 名调查对象提供的数据可以看出，主持过校级课题的有 14 人，主持过区级课题的有 19 人，主持过市级课题的有 7 人，主持过省级及以上课题的有 2 人。从来没有主持过课题的有 202 人，占比 82.79%（全市的为 59.76%）；就算与别人合作研究课题，也有 156 人没有这个经历，占比 63.93%（全市的为 36.04%）。从论文交流和发表的情况来看，连区级论文都没有参加过交流的老师有 184 人，占比 75.41%（全市的为 60.57%）；从来没有公开发表过论文的老师有 226 人，占比 92.62%（全市的为 79.37%）。这些数据充分表明，在小学科学学科，区域教科研工作引领不够，教师主动发展的愿望不强烈，区域的教科研氛围不浓厚。
3. 小学科学学科教育教学成果调查。
由于全区大部分学校对小学科学学科重视度不高，师资配备不齐，教科研氛围不浓，导致光明区小学科学学科教育教学成果单薄。数据显示，参加过市（区）级公开课或竞赛课的老师 60 人，占比 24.59%，且其中绝大部分是参加的区级活动；参加省级公开课或竞赛课的老师 2 人，占比仅为 0.82%；其他人从来没有参加过此项活动。获得区级教学成果最高个人级别奖励的有 51 人，市级的有 12 人，省级的 5 人，国家级的 2 人，以上各项比例均低于全市平均水平。（见表 2-27、表 2-28）
四、促进小学科学学科健康发展的积极因素
1. 光明区发展的定位和政策优势。
《深圳光明科学城总体发展规划（2020—2035 年）》将光明科学城定位于世界一流科学城，到 2035 年，初步建成具有全球影响力的科技和产业创新高地。2021 年 1 月，光明区首次基础教育改革发展大会提出，光明区要加快打造与世界一流科学城相称的高品质教育，充分认识到抓好基础教育是国家战略、省市要求、光明需要，充分认识到抓好基础教育等不得、拖不得、慢不得，充分认识到抓好基础教育要追求高品质、高标准。《光明区公办义务教育和幼儿园学位建设实施方案（2020—2025 年）》明确光明教育将始终与大湾区综合性国家科学中心先行启动区同频奋进，齐力打造深圳区域教育高地，主动先行先试，创造优越条件，培育一流资源，储备未来智力，厚植“科技·生态·幸福”理念，探索出加快实现幼有善育、学有优教的“光明路径”。
2. 光明区科学学科发展的资源优势。
光明区地处“广州—深圳—香港—澳门”科技创新走廊的关键节点，是国家推动科技强国战略的南部核心引擎、综合性国家科学中心核心承载区，迎来了粤港澳大湾区和中国特色社会主义先行示范区“双区”驱动的重大机遇，“世界一流科学城和深圳北部中心”正在崛起，科研院所、大科学装置、高等院校和高新技术企业资源丰富，生态科教教育资源得天独厚。中国科学院深圳理工大学、中山大学（深圳）、六大科学装置、深圳市科学馆、大疆总部落户光明，以及华强创意园、中集智园、华星光电、杜邦、迈瑞医疗、华侨城光明小镇等优质单位都可以为光明区科学学科的发展提供强力支撑。
3. 已有几所重视科学教育的示范学校。
光明区小学科学教育虽然整体水平不高，但也有一些学校立足落实国家教育政策、关注学生核心素养、促进学生全面发展，在科学学科教师配备、实验室配置、开设科创特色课程、开展科技教育活动等方面领跑全区，甚至在全市也具有一定的影响力。比如区实验学校、李松蓢学校、长圳学校、玉律学校、光明小学、东周小学、马田小学等。这些学校教师配备较齐，专职率较高，基本能保证科学课的正常开设、教研活动的正常开展；不仅建设有科学探究实验室，还建有专用的创客实践室或人工智能探究室等创客空间；开设了比较丰富的科技创新课程，从科技教育角度为落实“双减”政策和课后延时服务提供了课程保证。
4. 学科名师和青年教师逐年增加。
光明区 2020 年基础教育系统“薪火·PICK UP 名师工程”评选中，科学学科评出学科名师 4 人，其中 2 名名师工作室主持人、2 名名师微团队主持人，评出学科骨干教师和学科新秀。近两年以来，学校对科学课也逐渐开始重视，尤其是新建学校，招聘了一些优秀大学毕业生补充到科学教师队伍里来，为光明区科学教师队伍提供了强有力的人才补给。
五、促进小学科学学科发展的建议
1. 启动专项督导，落实各级政策。
提升全民科学素质，首要任务就是提升青少年科学素质，基础教育的科学课则是提升行动的主要阵地。建议区教育局结合 2017 年国家义务教育质量监测结果，启动小学科学学科专项督导，从课程开设、师资配备、探究实验室配置等基础层面从严督导，根据各校实际情况，一校一案，制定整改措施。力争一年内所有小学科学课必须按照国家标准开齐开足，有条件的学校可以根据办学特色适当增加课时；力争一年内小学科学专职教师占比达 70% 以上，两年内达 90% 以上，三年内达到 100%，在专职率没有达到 100% 情况下配备兼职教师必须评估兼职教师是否有能力担任科学教师，有条件的学校可以配置专职科技辅导员；除正在改扩建的学校以外，其他学校科学探究实验室配置一年内必须达到国家标准，三年内达到光明标准。
2. 开展项目式学习研究，推进教与学方式变革。
紧密结合当今世界学科课改前沿，着力培养学生发现和解决问题的能力，提升学生核心素养，在科学学科进行大单元整合，探索 STEM 教育，开展项目式学习的研究与实践，分层推进教与学方式变革，促进学生全面发展。建议在区教育局的统一规划下，出台项目式学习三年行动计划，区教科院成立专项研究小组，统筹资源，指导研究与实践，小学科学学科率先响应，积极推进。
3. 开展主题研训，分层培养教师梯队。
充分利用区域研训平台，制订小学科学教师提升计划，开展主题培训，从教学基本功、教学研究、课题研究、论文撰写等多方面提升教师教育教学实践能力和研究能力。充分发挥名师效应，引领青年教师成长，巩固分片教研，指导学校科组开展主题教研活动，彻底改变以往那种“统一进度、布置任务”式的教研活动，促进教师专业水平提升。
4. 探索教、学、评一体化的评价策略，开展区域科学教学质量监测。
小学科学涵盖了生命科学、物质科学、地球与宇宙科学及工程与技术四大学科领域，为学生的终身发展奠定良好的科学素养。学生积累一定量的科学知识、掌握一些科学技能科学探究方法、培养正确的科学思维和工程思维，上中学后，能更好地学好科学学科。要彻底改变学校领导对科学学科的认识，除了要让学校领导认识到科学学科对学生终身发展的重要性，还要在措施上加强指导和监控，要坚定地开展小学科学学科的期末调研考试和质量监测，基于学生科学素养的养成要研究好考什么、怎么考。
5. 发挥光明科学城资源优势，拓展科学课堂边界，推动校外科教研学。
整合区内科技馆、科研院所、高新技术企业、大科学装置和“山、水、林、田、湖、湿地”等资源开发系列主题式科普研学课程，通过课程的研习，拓宽学生视野、激发科学兴趣、树立科学理想。鼓励学生爱科学、学科学、用科学，利用全国科技活动周、科普月等开展科学家进校园，流动科技馆巡展，科普小天使进家庭、进社区等活动。充分发挥学校教书育人主体功能的“双减”宗旨，最大限度满足学生延时服务的多样化需求，加大对学校科技类社团的建设和课程开发的力度，为对科技有浓厚兴趣和特长的学生提供开展活动的空间和课程平台。
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