袁野?张亚蓉

摘 要：“互联网+创客教育”为职前教师科学素养的培养提供了新的路径。基于地方院校大学生科学素养现状，从调整课程内容、采用灵活的教学方式、线上线下理论与实践相结合、多元的教学评价方式等方面，对“互联网+创客教育”视角下职前教师科学素养培养的教学模式进行了

初探。

关键词：“互联网+创客教育”;职前教师;科学素养

基金项目：四川省高等学校人文社会科学重点研究基地——四川中小学教师专业发展研究中心立项课题：“互联网+创客教育”背景下小学科学教师专业发展研究（项目编号：PDTR2017-9）阶段性成果;四川文理学院校级教育教学研究与改革项目：基于“互联网+创客教育”模式的大学生科学素养教育探索（项目编号：2017JY38）阶段性成果。

1 研究背景

科学素养是指公民所具备的科学知识、科学方法、科学观念等。公民科学素养水平的高低对国家综合国力的提升具有重要作用。公民科学素养的培养离不开教育，教师作为教育的实施者，其综合素质水平的高低在很大程度上会影响教育质量。根据《中国学生发展核心素养（意见稿）》[1]，基础教育要注重培养学生六大素养，其中就包括科学精神和创新能力。虽然国家对科学教育越来越重视，但在大部分地区一方面小学科学课程受重视程度与政策脱节，课程实施偏向理论化，以教师传统讲授式为主，科学实验器材和场地建设不足[2]，另一方面科学教师师资队伍专业发展不均衡，专业素养水平参差不齐，阻碍了科学教育质量的提高。“互联网+”时代为青年学生提供最新科普信息、展示最新科研成果的信息平台，青年学生可以随时随地在线学习，或参与到科普信息的认知、理解、讨论过程中，其是提升青年学生科学素养的新媒介。有研究证明学生在合适年龄段接触互联网媒体有助于其科学素养水平的提高，同时学生的互联网使用偏好也会影响其科学素养的表现[3]。创客教育是教育和创客文化的结合，其作为一种新的教育形态，与科学教育课堂的有效结合有助于培养学生的创新能力、创新精神、团队协作能力等[4]。“互联网+创客教育”的相互配合，发挥互联网平台为创新能力、创新思维的发展、共享创客成果提供了便利，大大提高了教学效率。以此为基础，融合专业课程与综合实践课程的教学内容，形成特色教学改革模式，可以引领学生深度学习与实践，对培养职前科学教师科学素养具有重要的现实意义。

2 职前教师科学素养水平现状

我校大学生科学素养现状结果表明，文理科、艺术等不同专业背景的学生表现出不同水平的科学素养，文科学生的科学素养往往低于理科学生，男女生由于个人偏好不同，男生一般来说表现出较好的科学素养，同时其与被试的家庭社会经济地位也有一定的关系[5]。以我院小学教育专业为例，高考招生为文理兼收，文科生往往多于理科生，师范专业女生多于男生，同一专业学生由于高中文理分科，对自然科学类如化学、物理、生物等课程的学习深度和广度存在差异，从初中接触到的有限的理科知识到高中文理分科造成文科学生出现理科知识断层，使得这部分学生严重缺乏从事科学教育所需的系统的、扎实的理科知识基础，这对其今后从事小学科学教育带来会很大的困难。另一方面，小学教育专业学生对从事科学研究的方法和过程了解程度不高，掌握基本的科学研究方法、实验操作技能，如标本的制作，溶液的配制，显微镜，托盘天平等常见仪器的正确使用等，并能熟练应用的学生仅占少数，对于科学探究的一般过程，如探究影响电磁铁磁力大小的因素等问题，大多停留在理论阶段，而小学科学课堂上需要教师具备的引导学生提出猜想——设计实验方案——验证假设等实验教学能力还表现得比较欠缺，很不利于小学科学课堂发挥教师组织者，引导者，协助者的作用，更别提培养学生的创新能力和科学精神了。此外，自然科学类课程往往拥有一些抽象的符号和概念，需要学生具有一定的抽象和逻辑思维能力，部分同学在理科知识学习过程中出现认知负荷，其自我效能感降低，甚至出现习得性无助心理，从而表现出对科学课程的学习兴趣不浓，对理科知识学习的主动性不强，科学意识和观念不强的个体，其在面对外界信息或生活问题时，往往会缺乏运用科学思维进行合理分析、辨别、理性判断，并做出决策的应对能力。鉴于教师的科学素养和专业发展对学生综合素质的培养有重要影响，高校应加强对职前教师理科素养的培养，以满足未来科学教师岗位的需求。

3 “互联网+创客教育”背景下职前教师科学素养培养模式建构

“互联网+”是基于互联网思维，利用大数据和信息技术等将社会各资源统筹起来[6]，创客教育倡导培养学生的创新精神，通过将多元化的元素融入到创客活动中，引导学习者“玩中学”、“做中学”、“干中学”，促进学生的深度学习。“互联网+创客教育”的深度融合，能最大化发挥互联网信息平台功能，与创客理念结合起来，为培养大学生科学素养提供了新的路径和策略。本文结合“互联网+”的特点和创客教育的功能优势，将二者融入到自然科学类课程教学实践中，从课程内容、教学方法、学习方式、实践形式、评价方式等方面构建了培养大学生科学素养创新教育模式（如图1）。

4 职前教师科学素养培养教学实践

4.1 调整课程内容，增加课堂信息容量

我校小学教育专业人才培养方案中共设置了《自然科学基础》、《小学科学实验设计与指导》和《科学实验》三门课程。《自然科学基础》作为专业基础课，涵盖了物质科学、生命科学，地球与宇宙科学等内容，由于教学内容比较多，课堂教学任务比较重，考虑到文科同学理科基础较差，理论化的教学方式往往使得课程气氛沉闷，学生学习兴趣不浓，课堂教学效果差强人意，增加了学生的学习负担和认知负荷，也大大挫伤了学生学习科学的积极性和信心。鉴于对前几届小学教育专业学生《自然科学基础》课堂的观察及学生学习效果的分析，从2017级开始，我们对课程内容进行了调整，任课教师在遵循整个课程的脉络体系的情况下，简化课程内容，少讲一些理论性知识，借助互联网平台搜集一些常见的生活案例，以形象具体化的案例为载体，其中夹杂着多种理论解释和方法技能，教师通俗易懂、深入浅出的分析讲解，学生不再只是死记硬背书上文字，通过借助案例模型可以消化其中所包含的原理和概念，有助于夯实学生的学科知识。另外，任课教师通过搜索互联网信息资源，搜集一些案例、图片或视频资料，如《化學的秘密》、《大国工匠》、《超级工程》等系列科普短片，将最新科技信息和研究成果带入课堂，这有助于开拓学生的科技视野，了解科技咨询，科学观念的养成。

4.2 教学方法灵活多样，师生共话科学教育

为了强化学生的科学知识，培养学生熟练掌握科学方法和技能，任课教师针对不同课程、不同课型采用了灵活多变的教学方式。如《自然科学课程》，我们从2017级小学教育尝试在课堂上设置10分钟科学知识播报环节，将全班同学分组，每组同学就当前课程的进度，根据自己的兴趣，搜集有关科普知识或科技信息、成果进行课堂分享，补充课堂内容，这使得在有限的45分钟时间内，学生可以接受多渠道的科学知识信息。对于《小学科学实验设计与指导》该门课程是针对小学科学课程开设的教学论课程，根据“对分课堂”理念[7]，任课教师将科学课程教学论与科学实验教学联系起来，介绍课程论的理论知识同时，插入科学实验设计环节，课堂上分配一定的时间给学生来做课堂训练，交流讨论实验设计，帮助学生熟悉常见的科学实验方法。《科学实验》该课程是实验操作训练课，采用分组操作方式，实验教师首先给出研究课题，让各小组进行小组讨论，根据科学原理，设计科学实验环节，并分工合作完成实验操作过程，并倡导学生采用小组合作的方式完成创意科学教具制作，如根据平衡原理设计饮水鸟教具模型、电动机原理模型，这一教学模式旨在培养学生的创新能力、创新精神和合作能力，能有效提高学生的科学素养。

4.3 线上线下学习，理论与实践相结合

“互联网+”为师生开展线上线下学习、翻转课堂和创客成果的分享提供了平台和技术支持，学生可以通过公众号、网络学习平台、手机App等，如MOOC，国家精品课程资源网等，学生可以随时随地在线学习，能够多渠道加强科学知识的学习，观看和分享创客成果。目前，我们教学团队也正在建设校级精品课程《小学科学实验设计》，基于多年的教学成果积累，将课程资料、教学视频、实验课教学视频、学生实验成果展示、案例、习题资料等上传网站，展示学生科学创意作品，资源共享供大家参考学习。线下课程《小学科学实验设计与指导》每学期安排了学生试讲课时，要求学生课程与教学理论与科学知识、科学实验方法等结合起来，一方面科学知识的运用，科学方法的设计和使用，主题设计是基于对现实问题的科学思考，这充分体现了职前科学教师的科学素养水平，可以促进学生科学教育能力的提高，另一方面实践环节能够更好地使学生了解自己的科学教学能力、教学短板，促进其加强相关能力或知识的补充和训练，使得职前科学教师专业发展良性循环。另外，高校创客教育还与创新创业能力有关[8]，任课教师带领学生基于科学领域相关内容申报创新创业项目，培养学生的创新意识和创新精神。

4.4 建立多元的教学评价方式

“创客教育”理念要求对学生创客能力和创客成果采用多元化的教学评价方式[9]，课程的考核方式采用考试、考核或考查的方式，视具体课程而定。例如，《科学实验》课程的考核由平时实验报告和期末科学活动设计共同组成，平时不仅要对学生的实验操作能力、实验设计能力进行考查评价，期末活动设计由小组成员共同完成，并创作一件科学玩教具，是对学生科学知识基础、科学方法技能和科学观念的综合考评，将对学生过程性评价和终结性评价相结合的方式来科学评估学生的科学素养水平。同时，将学生的优秀创意作品，及优秀教学设计以案例的形式上传课程资源资料库，供后续学习使用。今后，我们将继续完善課程评价方式，建立教学成果展示公众号或学习群，通过在线投票的方式积累票数按比例转化为相应分数，将优秀的作品推送给更多的受众，资源共享。

5 研究不足与展望

以上教学实践还处于初级探索阶段，教学模式对学生科学素养的提升不是一蹴而就的，还需要经过多轮的打磨以完善教学模式，课程体系还不够完善，除了专业课程之外，学校可组织跨院系、多学科设计打造综合课程，并培养STEM师资团队，这对全校学生了解创客教育，参与创客活动，发展自己的创新能力和创新意识将发挥重要作用。另外，学校可以借助互联网平台和虚拟仿真技术建立创客云空间，学生通过云操作体验创客活动，对学生科学素养的发展有很大帮助。

参考文献

[1]教育部.中国学生发展核心素养（征求意见稿）[J].安徽基础教育，2016.

[2]袁野，张亚蓉.四川小学科学教育现状调查及对策研究[J].科教导刊，2014（21）：191-193.

[3]张婷.互联网使用对我国15岁中学生科学素养表现的影响研究[D].武汉：华中科技大学，2019.

[4]黄斯妍.基于创客理念的小学科学教学设计与实践[D].重庆：重庆大学，2018.

[5]袁野.基于SPSS对地方院校大学生科学素养的调查分析[J].学理论，2019（4）：84-85.

[6]单娴.“互联网+创客教育”视角下高校教师专业发展策略研究[J].中国成人教育，2018（19）：152-154.

[7]胡洪羽，孙玉希等.基于“对分课堂”的高师院校化学教学论教学改革[J].化学教育（中英文），2019，40（16）：60-64.

[8][9]彭聪，王晶莹等.创客教育视角下职前物理教师教育课程设计研究[J].创新人才教育，2016（4）：75-78.

作者简介

袁野（1986-），女，满族，辽宁本溪人，讲师，硕士研究生，从事科学教育研究。