我国义务教育阶段科学类课程发展的分析与建议

【摘 要】依据我国正式颁布的课程文件，笔者对义务教育阶段科学类课程目标、课时及其占比、主要内容等进行了研究。总体来看，义务教育阶段科学类课程目标更加聚焦人的发展、整体课时比例增加、课程内容逐步结构化、更加重视实验与科学探究、进阶设计越发显著等。笔者认为，义务教育阶段科学类课程的发展应进一步准确把握信息时代的人才培养要求，优化课程目标及课程内容，并研制合理的学业质量标准等。

【关键词】义务教育 科学类课程 发展 历史研究法

义务教育阶段科学类课程包括小学自然（科学）、初中科学综合以及初中并行开设的物理、化学和生物分科课程。20世纪，小学科学课程称为“自然”，在此做一贯考虑与研究，按照时间顺序，笔者以新中国成立以来课程计划（课程方案）的颁发为主轴，对相应的科学类课程教学大纲（课程标准）进行了历史研究。具体来看，年份包括1950年、1952年、1953年、1955年、1957年、1963年、1978年、1981年、

1988年、1992年、1994年和2001年。我们又重点补充了《义务教育小学科学课程标准（2017年版）》的相关情况。本文所涉及的数据均来源于国家正式印发的文件，客观呈现义务教育阶段科学类课程目标、课时、课时占比以及主要内容，观察并分析变化趋势，在此基础之上，笔者提出我国义务教育阶段科学类课程进一步发展的建议。

一、义务教育阶段科学类课程的主要发展状况

1. 课程目标逐步聚焦人的发展，提升学生科学素养

按照国内外相关权威测试和研究成果，科学素养主要包括科学知识与技能、科学思维与方法、科学精神、科学态度与责任、科学实践和应用等维度。义务教育阶段科学类课程逐步从更多关注科学知识转变到发展学生科学素养上来，越来越注重学生学习科学的方法和能力，改善学生对大自然的态度，培养学生对家国的情感以及对社会的责任。以下，我们以小学自然（科学）课程为例进行探讨。

（1）从科学知识上说，20世纪的小学自然（科学）教学大纲一直强调“使儿童获得基本的自然科学常识”，进入21世纪，进一步强调“要与周围常见的事物相关”，并与“认知水平相适应”。科学知识不是冰冷的、没有生机与亲和力的东西，而是可以从生活中找到鲜活的情境和实例，利用知识解释生活中的现象，有利于增强学生的学习兴趣。同时，从抽象的“基本”到“与学生认知水平相适应”，也可以看出课程文件研制与心理学研究成果的不断融合，提法上更加科学和准确。

（2）从科学态度和思维上说，始终关注学生学习兴趣的培养。21世纪之前更多的是单纯地强调“爱科学”“科学志趣”，而21世纪之后具体表述为“对周围世界的好奇心和求知欲”，更重要的是强调“尊重证据，敢于创新”，这在课程目标的表述中非常鲜明和突出。正确的科学态度不仅仅停留在兴趣等感性基础上，更要言之有据、行之有理。科学是辩证发展的，达成共识的科学知识学习很重要，更重要的是以严谨、创新的思维和精神学习科学。

（3）从对大自然的态度来说，1986年以前更多的是强调“理解自然、利用自然和改造自然”;从1986年开始重视“保护自然、热爱自然”;进入21世纪，则表述为“亲近自然、保护自然”，不再提对自然的利用和改造。大自然和人类社会是一个彼此依存的和谐整体，而非敌对关系。在课程目标的发展变化中，可以看到我们对于自然态度的认识转变，反映了社会群体自然观的进步。

（4）从科学与其他领域目标的关系上说，1978年之前，注重与“劳动习惯、劳动技能”的结合，“为将来参加劳动准备必需的基础”，此后逐渐式微;1963年之前，特别注重“儿童的卫生与保健”，此后表述为“儿童的身心健康发展”，直到2001年，不再突出强调这一方面的要求;21世纪之前，科学与“资源、技术、环境等”的关系要求很少，进入21世纪，逐步提出了“积极参与资源和环境的保护，关心科技新发展”“了解科学、技术、社会和环境的关系”等要求，旨在增强学生的社会责任感。

2. 课时趋于稳定，课时占比略有走强趋势

对于小学自然（科学）课程，1981年之前，由于多方面原因，课时跌宕起伏。1981年之后，小学自然（科学）课时比较稳定，特别是1988年、1992年和1994年的小学自然（科学）课时均为272个。从新中国成立至20世纪末，小学自然（科学）绝大部分在小学高年级（五、六年级）开设，其中，1956年曾施行过覆盖6个年级的自然课程，但随后又中止;从1988年开始覆盖小学六个年级，直到2001年，回到3～6年级开设科学课，从2017年开始重新覆盖小学所有年级。

对于初中科学类课程，化学课时一直比较稳定，物理也相对稳定，生物变动较大，但进入1988年也趋于稳定。1978年之后，初中科学类课程总课时逐渐稳定在400个左右。

“小学自然（科学）课时占比”为小学自然（科学）课时与小学阶段总课时之比;“初中科学类课程课时占比”为初中科学类课程课时与初中阶段总课时之比;“科学类课程课时占比”为义务教育科学类课程课时与义务教育阶段总课时之比。如图1所示，总体来讲，1978年之前，科学类课程课时及其占比波动较大，此后比较稳定，小学段占比在5.0%左右，初中段在13%～14%，义务教育阶段总占比在8%～9%，同时体现出一定的走强趋势。2001年，《义务教育课程设置实验方案》颁布，义务教育阶段总课时9522个，其中规定了科学类课程的课时区间，占比7%～9%，课时667～857个，这为地方和学校提供了一定的操作空间。同时，由于总课时从1994年的7600个提高到9522个，因而虽然在科学类课程课时占比上基本与1994年持平，但课时实际上有所提升[1]。由此可以看出，21世纪以来，我国对科学课程的重视在增强，特别是2017年小学科学课程从3～6年级延伸到1～6年级开课，实际课时比2001年的课程设计又有增加。

3. 课程内容范畴比较稳定，结构化水平逐步提升

从义务教育阶段科学类课程内容总体发展来看，生物课程内容变化较大，这与生物学近几十年的蓬勃发展具有一定关系;其他学科具体内容或有增减，教学要求或有降低（如1954年、1963年、1985年，国家均对初中物理、化学、生物内容做了精简;1994年，国家对小学自然课程内容做了调整），但核心内容范畴基本稳定。此外，各学段科学类课程从1986年开始渗透“思想教育”，提倡“保护自然”及“科学自然观教育”，了解中国科学家的事迹与贡献，重视STS（科学·技术·社会）教育，后来拓展到STSE（增加了“环境”），培养学生的情感、态度与责任。从内容组织上说，2000年之前，课程内容多以具体知识呈现，显得比较散乱，结构化程度不高;2000年，课程内容开始明确地以主题方式组织呈现;2001年，内容呈现进行了优化，尤其是一级主题、二级主题的提炼，其中初中物理提出了“物质”“运动和相互作用”“能量”3个一级主题共14个二级主题，化学提出了“科学探究”“身边的化学物质”“物质构成的奥秘”“物质的化学变化”“化学与社会发展”5个一级主题共19个二级主题，这些一级主题与国际上目前普遍共识的科学共通概念具有较高的一致性[2]。2017年，小学科学课程标准提供了知识结构图，内容以大概念方式呈现，结构化程度更高。

具体而言，小学自然（科学）课程内容一直围绕基本的科学知识展开。进入21世纪，系统划分为物质科学、生命科学、地球与宇宙三个领域，2017年，又增加了技术与工程领域。在初中阶段，物理基本保持力、热、声、光、电磁的内容范畴不变，1988年增加了原子物理初步知识，包括原子和原子核以及链式反应、核电站等核能相关知识，但由于部分知识较为抽象且难度较大，从2000年开始，只保留了一些简单认识。化学主要包括身边的化学物质、化学变化等，曾经于1949—1953年加入了有机化学相关内容，后来又移到了高中阶段。生物始终不变的主体是动物学和植物学，对“生理卫生”的关注此起彼伏（1957—1963年无此内容），随着1978年之后“微生物”“细菌与病毒”“生物与环境的关系”“进化与遗传”等的陆续加入，趋于稳定。

4. 课程内容设计与学生身心发展规律的结合越发深入

学生年龄不断增长，学习与思维能力也不断提升，课程内容的难易和复杂程度也应有层次，以促进学生更好地学习与成长。从小学自然（科学）课程内容组织设计来看，可以鲜明地看到这种变化。1986年之前，小学自然课程内容不存在明显的层次设计，且知识主要为清单式的罗列;1986年，《全日制小学自然教学大纲》将课程内容按照教材编写册次进行了一定的分层设计;1988年，明确分为低年级、中年级、高年级三个梯度;1992年，在相应知识要点后面增加了“了解”“知道”或“理解”三个层次的认知要求。这使教师既可以了解内容所宜教学的年级，还可以把握该内容教学的认知程度。2017年，小学科学课程内容又进行了进一步的优化，有两方面显著变化：一是将原来的知识要点概念化，进一步澄清了知识内容的具体指向与内涵;二是突破了原来仅有的认知层面的要求，转变为一种学生的表现性描述，更加具体可测评，更加有利于教学的开展。

5. 越来越重视实验与科学探究，可操作性增强

实验作为科学学习和发展的重要手段，在科学课程学习中越来越受到重视，一个突出的变化就是，实验数量和要求越来越明确。如初中化学，1952年，开始提出教师演示实验和学生实验的要求;1978年，明确要求了15个学生实验;1988年增加为19个，1992年为20个，2000年改为11个学生实验和16个选做实验或专题调研。自2000年起，义务教育阶段科学类课程在课程内容部分增加了教学要求、实验和实践活动的建议，可操作性逐步提升。

科学探究既是学习目标，又是重要的学习方式之一。2001年，科学类课程发生重要变化，从“基本上只重视科学知识学习”转变为“不仅重视知识学习，更重视过程、方法和能力”，特别是科学探究的提出，明确了科学探究要素，包括提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。2017年，《义务教育小学科学课程标准》对科学探究提出了1～2年级、3～4年级和5～6年级三个层次的目标，使科学探究的学习更具有针对性和可操作性。对于长期强调知识点学习的中小学科学教育来说，科学探究及要素的提出很大程度上影响与扭转了科学课程与教学的理念与方式，推动了我国科学教育的发展。

6. 为各地提供更多的课程选择，呈现一定的综合化趋势

2001年，国家在传统的初中物理、化学、生物分科课程之外，并行设置了科学综合课程，主要内容有“生命科学、物质科学、地球和宇宙、STSE”，以供全国各地选用，从此初中科学课程进入“双轨制”。虽然从当前初中综合科学课程的实施现状来看，不是非常理想，但是科学综合课程从早期的物理、化学和生物的综合，逐步扩展到包括科学、技术、工程和数学在内的STEM课程，在课程性质上更加强调育人价值和科学本质的结合，顺应了20世纪以来国内外基础教育课程改革的大趋势[3]，而且减少了课程门类、教学时数，有利于减轻学生过重的课业负担，这在一定程度上突破了“学科本位”的旧观念，促进形成“学生本位”的新理念，有利于提升“所有人的科学素养”[4]。

二、对义务教育阶段科学类课程下一步发展的建议

1. 深刻把握信息时代对人才培养的挑战

一是重视信息时代的特征与要求。从国际组织到世界各国，课程改革无不重视培养具有应对未知世界、不确定问题的能力的人。对于科学课程，必须关注科学技术、人工智能等领域的高速发展，因为未来社会要求人们不能只会从事简单重复的工作，而是需要先进的思想理念、创新的思维与能力，能解决真实问题，还可以提出高质量问题。

二是注重课程目标全面性和特殊性的辩证统一。义务教育阶段科学课程关乎国民基本科学素养，要注重培养学生合作与交流、文化理解等共通素养，做好与义务教育总目标的衔接。比如，澳大利亚要求将读写素养、计算素养、信息与通信技术能力、不同文化的理解等7个一般能力在所有课程中渗透与实现，所不同之处在于，其在各个学习领域或学科的落实侧重点、载体和路径存在差异。这一做法值得我们学习借鉴。