林月萍

【摘 要】科技研学把科技教育与研学旅行进行融合，引领学生在真实的情境中解决问题，知行合一，建立对完整世界的认识与理解。学校从主题化、项目化、序列化“三化”课程内容，质疑、探究、反思“三阶”实施过程，开放、综合、发展“三维”教学评价三个方面入手构建了“知行合一”理念下的科技研学模式。进一步完善了科技教育课程体系，拓展延伸了科技教育的时空与内容，推动了科技教育方式的变革，提升了学生的科技素养和综合素质。

【关键词】知行合一 科技研學模式 教学评价

科技兴则国兴，科技强则国强。2016年，江西省赣州市阳明小学（以下简称阳明小学）对学校2800多名学生进行“科学素质”调查时发现，具备科学素质的学生占比仅为6.3%。学校科技教育主要存在知行不合一、教学方式不新颖、课程体系不完善等问题。党的十八大以来，习近平总书记多次强调学习要知行合一，以知促行，以行求知。2013年2月，国务院印发《国民旅游休闲纲要》明确要求“逐步推行中小学生研学旅行”。2016年11月，教育部印发了《关于推进中小学生研学旅行的意见》， 明确要求把“研学旅行”纳入中小学教育教学计划，与学校综合实践活动课程进行统筹安排，与学校课程有机衔接。这些文件的出台，给学校的科技教育指明了新方向，带来了新契机。阳明小学一直坚持围绕王阳明先生提出的“知行合一”教育理念打造校园文化。为进一步完善科技教育课程体系，提升学生的科技素养和综合素质，阳明小学将科技教育与研学旅行有机结合起来，以“知行合一”为核心理念，从课程内容、实施过程、教学评价三方面入手，构建了具有阳明文化特色的小学科技研学模式。经过多年的实践探索，该模式取得了显著的教学成效，希望能为相关学校开展科技教育提供参考。

一、学生科技研学的核心理念

科技研学以“知行合一”为核心理念，这一理念渗透在内容设置、实施过程、教学评价的各个环节之中，旨在打破“知”与“行”两者之间的壁垒，做好校内外学习的有效衔接，实现科技教育方式的变革。

科技研学要结合新时代发展需求，教师要站在全面深化素质教育改革、落实立德树人根本任务的角度，对科技教育进行诠释。在教育目的上，突破传统的科技教育局限，改变以教科书为中心的一元化知识来源渠道，让学生走出课堂、走出校园、走向社会、走向大自然，在开放的环境中发现真实的问题，并解决问题，引领学生学以致用，知行合一，在“知中行”“行中知”，获得参与学习和科学探究的成就感，进而培育学生的关键能力和核心素养;在教育功能上，防止学生“被发展”，要给予学生真实的存在感，以人为本，以生为本，通过自主、合作、探究的学习方式走向合作育人、实践育人和生活育人，让学生实现自主发展，自我教育，真正发挥科技研学的育人作用与价值。

二、学生科技研学的课程内容

学校围绕“自然地理、农业科技、建筑工程、高新技术”四大主题，开发了17个大项目、52个子项目课程，这些课程凸显了主题化、项目化、序列化的“三化”特点。

1.自然地理主题课程

这个主题的课程主要涉及赣州的地理位置、气候、地形地貌、河流湖泊、土壤植被五个方面的内容。我们开发了“我的家在哪儿”“气候宜人的赣州”“风景优美的家乡”“我爱大江大河”“保护绿水青山”五个大项目，在这五个大项目下面又开发了10个子项目课程，其中包括探寻赣州的经纬度位置、海陆位置;考察赣州的气候及其特征;探究赣州最秀美的丹霞地貌特征及形成原因;考察汛期与非汛期赣江的径流量及水质监测;研究红土地的特征与植被的关系等内容。此类课程与学生的生存环境联系得较为紧密，能激发他们的探究兴趣。

2.农业科技主题课程

这个主题的课程包括植物生产类、动物生产类、水产类、草学类四个大项目。我们在这四个大项目下面开发了16个子项目课程，引领学生探究赣南脐橙、酸枣等植物的培育及生产;家禽、家畜的养殖及产品制作;鱼、虾等水产的养殖方法、维生系统设计原理;草皮与花卉的种植、护理及利用等。通过这个课程的学习引导学生热爱农业，初步认识科技进步与农业发展两者互为作用的道理。

3.建筑工程主题课程

这个主题课程分为古代建筑工程、近代建筑工程、现代建筑工程三大项目课程，其中包含探秘福寿沟、宋城古浮桥、客家围屋、赣州东圆古井;考察赣州标准钟、新赣南路骑楼、魏家大院;研究和谐钟塔、新世纪大桥等16个子项目课程。通过这些课程的学习，让学生了解家乡特色建筑的风格，感受科技发展日新月异，培育学生的科学素养与创新精神。

4.高新技术主题课程

这个主题课程主要涉及新能源、污水处理、离子型稀土、AI人工智能制造技术、航空航天五大项目，包括“走进赣州新能源汽车科技城”“走进赣州水西工业污水处理厂”“走进赣州稀土矿业有限公司”“走进赣州市智能产业创新研究院”“走进赣州市航空航天科普体验中心”等10个子项目课程。通过这个主题的项目课程，引领学生感受前沿科技的无穷魅力，体验科技改变生活。

以上课程都是根据学生的兴趣与内在需求“反定制”而来的，即通过座谈、访问、调查等形式搜集相关问题与数据，并对此进行分析，了解学生的兴趣和需求，为满足他们的兴趣与需求而定制的课程。每个子项目课程提出了“普及”与“提高”两个层次的要求，学生可以进行菜单式选择。

三、学生科技研学的实施过程

科技研学要组建“研学共同体”开展项目式学习，通过质疑、探究、反思的“三阶”实施过程（见图1）来完成研学任务并获得新知识与新体验。“三阶”实施过程是思维循环反复、螺旋上升的过程，是“知行合一”理念具体实施的过程。

1.第一阶段：入项质疑，先知先行

学起于思，思源于疑。研学前，要让学生对研学项目课程产生浓厚兴趣或产生认知冲突，并质疑提问，使学生自觉主动地投入到前期的学习准备中去，这个阶段主要是引领学生养成先知先行的习惯。我们是按以下过程实施的：首先，查阅准备。教师可以提前一周让学生做前期准备，如通过学校的“研学资源库”、教师的“学习空间”、学校图书馆，以及互联网等，获取研学项目相关的背景信息。在“研学手册”的“知识链接”栏做好资料的记录。其次，质疑提问。这个环节由“研学共同体”的主持人召集组织，组织学生分组对研学项目中的事物及实施过程进行质疑，并通过猜想提出问题，学生在教师的指导下，将这些问题转化成驱动性问题后，及时记录在“提出问题”栏内。最后，计划安排。“研学手册”有“研学规划”栏，学生运用时间管理策略，与共同体成员进行协商，对研学的每个环节，以及问题解决所需要的时间做好科学的安排，并对各自的任务及研学工具准备等做好分工。周密的筹划将使探究环节更加紧凑、有序。

2.第二阶：反复探究，困知勉行

这个阶段是研学项目实施过程中最为主要的一环，学生将会遇到不少的困难，需要他们困知勉行，共同体和学生个体之间需要高度参与，深度合作，教师需要引导学生采用有效的学习策略进行深入探究。首先，考察体验，教师引导学生对研学项目所关联的事物进行有效观察，把观察到的现象、场景、事物特点等记录在“观察发现”栏内，通过类比、分析、研讨等方式，初步形成问题解决的路径。其次，求助调整，学生在对要解决的驱动性问题得出初步结论后，会发现有些是有效的，有些是无效的。教师要鼓励学生克服困难，采用学业求助策略，主动向他人求助，也可再次查阅有效资料，得到更有力的帮助支持。最后，深度求证，鼓励学生调整好心态，确定项目研究的思路与方法，运用管理策略排除干扰与障碍，进一步深入探究，寻找更加充分的证据，得出结论。

3.第三阶：评论反思，增知再行

反思是重要的思维品质，科技研学项目的实施效果如何，在很大程度上取决于学生是否能够边评论边反思，边修订边完善。这个阶段要促进学生知行深度合一。首先，现场反思。探究结束后，组织学生分享各自的研学成果并反思不足，在个体与共同体之间有序推进分享与反思活动，促使学生接收更多的信息，建立更清晰的问题解决路径。其次，提炼成果。现场交流后，学生分阶段做好成果的提炼与汇报工作。学生要独立整理研学成果并记录在“研学成果”一栏;共同体主持人可以整合提炼各成员的成果，完成“小組合作观察报告”;班级主持人在教师的指导下形成最终的“科技研学报告”。学校对这些研学成果分类后进行评比，举办优秀成果展示活动。最后，迁移运用。学生对研学项目有了更加完整的认知与理解，教师要鼓励学生举一反三，把成果迁移运用到类似的情境中去，让自身的科技素养在增知再行中持续提升。

学生在“三阶”实施过程中先知先行、困知勉行、增知再行，知行深度合一，他们的自主思考和合作探究能力都得到了快速发展。

三、学生科技研学的教学评价

开放、综合、发展的“三维”教学评价（见图2）与“知行合一”的理念渗入即时评价、过程评价、终端评价的各个环节之中。

1.开放的评价

一是评价主体开放，可以是项目组教师、班主任、其他教师或考核研学工作的校领导;也可以是学生自己、同伴、家长;还可以是研学解说员、聘请的专家、公众等。二是评价过程开放，评价始终是处在动态之中的，我们随时可以用手机进入项目组开发的“科技研学评价平台”，对学生进行即时和过程评价，平台会自动汇总各指标数据，通过这些数据教师可以分析每个学生的研学状态和水平，找出学生的短板，及时给予帮助。

2.综合的评价

综合评价指的是评价目标与内容、方式与手段等，都不是单一的，而是多向、多元、综合的。针对不同的内容采用不同的评价手段和方式（见表1）。

评价目标要一致，评价要求可分层。由于科技研学课程的文化内涵定位于“求真”与“至善”，因此既要测评学生的“求真”科技素养又要测试学生的“至善”人文精神，对所有学生而言，都必须达成这两个目标;与此同时，我们也不是用一个尺度去衡量所有学生，因为每一个子项目课程都设置了“普及”与“提高”两个层次的要求，科技研学的评价是有针对性的，分类别、分层次的，关注个体差异，这样的评价有利于科技教育的长效发展和学生的可持续发展。

3.发展的评价

开放与综合评价均凸显发展的导向，为的是促进学生终身发展。在评价过程中，重视过程性评价和增值评价，提倡评价主体运用大概念科技教育理念和STEAM思维来评价学生，关注学生的态度、情感与价值观;关注学生解决问题方式方法的合理性与科学性;关注学生成长与进步的过程。通过评价，促进学生能联系数学、艺术等多种学科知识解决生活中的科学问题，建立对完整世界的认识与理解，为学生健康协调发展奠定基础。科技素养的持续提升是衡量学生的主要标尺。我们制订了科技素养提升的量规表（见表2）。

四、学生科技研学的教学成效

经过多年的实践探索，学校在学生成长、教师发展、学校建设等方面均取得了显著效果。

1.学生的科技素养显著提升

科技研学提倡大概念科技教育，把学生从教室带入现实生活情境中，改变了他们的学习环境与状态，学生身心合一，焕发出旺盛的活力。通过项目课程的学习与探究，让学生深切感受到科技引领生活，科技改变生活，并能发现身边这些司空见惯的事物里藏着许多科学道理，从中获得丰富的直接认识和直接体验，极大地调动了学生学习科技的积极性。目前，全校有96%的学生喜欢上科技类课程，科技素质与2016年相比，提高了3.5个百分点，提升速度较快。在各级科技类竞赛活动中，获奖人数逐年倍增，如“玩转吸管科技实践活动”在第32届全国青少年创新大赛中获三等奖;“舌尖上的科学——用碓墟锤打的肉丸与机制肉丸的味道差异及原因探究”在第33届江西省青少年科技创新大赛中，获优秀科技创新项目二等奖。

2.教师的专业能力长足发展

教师发掘与整合教学资源的能力增强了。从社会资源到自然资源，从显性资源到隐性资源，从城市资源到乡村资源，项目课程从无到有，从少到多，教师们在开发课程资源的同时专业素养和能力得到提升，对教育的理解越来越深刻。突出表现在教育理念得到更新，教学方式和育人方式得到改变，从过去单一的知识育人走向多元的综合育人，让更多学生站在了课堂中央，体验到学习的快乐与成功的喜悦。教师的这些变化，促进了专业能力的长足发展，区级以上学科带头人和骨干教师如雨后春笋般涌现。

3.学校的办学特色日益彰显

学校打造以“知行合一”为核心理念的阳明文化特色日益彰显。学校以科技研学为支点，撬动了其他各方面的教育教学工作，使科技教育特色这张名片越发出彩，也使学校的整体办学水平和社会声誉逐年攀升：“在缤纷科技园里求真”被评为“2018年全国中小学德育工作典型经验”，“欠发达地区小学生科技素养培育教学改革探索与实践”获江西省2018年基础教育教学成果一等奖。