上海市虹口区曲阳第四小学课题组
章本荣、柳栋（执笔）、裘志扬、袁曼丽等年
前言课程设置依据
学生、家长对科学与技术的认识
教师对科学与技术的认识 科学、技术等概念简要梳理 现行相关课程如何整合实施 课程资源分析
课程设计
课程的基本理念与总目标 课程结构
构成
内容目标组织
课程设置
教材建设原则
课程评价方案建设原则
信息化建设思路
软硬物质环境建设课程管理
教师队伍与教师专业发展
逐步推进策略
管理条例
前言
我们开展这项研究的目的并不首先在于课程创新，而在于通过系统而科学的学习和思考，深刻理解把握国家课程标准、理解上海市课程标准，从整体上来认识科学教育、技术教育，建构实际上的操作方案，并以此作为有效途径之一，帮助担任新型科学与技术课程的教师专业发展，从而促进新课程的落实。一、课程设置依据
设计本课程的逻辑起点有这样四个——
我们的学习者和他们的家长对科学与技术的认识是什么？
执教教师通过一个怎样的过程来加深对课程标准的理解？
科学是什么？科学与技术能够分离吗？
现行的科学课程、劳技课程、课外科学活动如何能够在学校中整合实施以提高效益、效率？
1.学习者和家长对科学与技术等方面的认识
在年的学校问卷调查中，反映出有66％(/)的学习者和93％（/）的家长对“科学是科学家的事情，对我们大众来说没有什么用处”这类问题的回答是“不同意，其实日常生活中太多的科学了，学习科学至少对我们的个人生活有好处”；25％的学习者和37％的家长认为科学与技术课程最重要的是发展学习者的科学思维；23％的家长认为科学与技术课程的任务之一是发展学习者解决问题的能力；20％的学习者期待自己成为科学家、18％的学习者期待自己创业；34％的家长期待自己的孩子成为工程师、医生等专业人员，16％的家长期待自己的孩子成为政府公务员；15％的学习者期待自己成为技师或技术精湛的工匠，而只有2％的家长有类似的期待；72％的学习者和59％的家长认为科学与技术课程的学习对学习者的未来发展很有作用；41％的学习者和40％的家长
从这些数据中间我们至少可以得出这样一些看法：大部分学习者和家长对科学与技术对我们生活的作用持用相当肯定的认识；相当部分的学习者和家长对科学与技术课程培养目标的认识与国家课程标准、上海市课程标准相一致，但还有相当一部分学习者和家长对科学与技术课程的认识需要进一步提升；另外，从
2.教师对科学与技术等方面的认识
对教师的调查数据来看，接受调查的30位教师中有73％（22/30）是小学教育专业出身，没有科学或技术专业背景，10％（3/30）教师有理化生等自然科学专业背景，符合小学教师专业类型配备的实际情况。对于科学与技术课程的价值，有93％的教师认为“高考最多就是选一门物理、化学或者生物，学习科学价值不大”，在这一点上教师的选择反映了当今社会在升学选拔过程中的极端功利主义现实；对科学与技术课程的培养目标与作用，60％的教师认为是“对生活、自然保持天然的好奇心”、“解决问题的能力”，而有40％的教师认为“乐于合作”、67％的教师认为“生活质量提高”相对很不重要，60％的教师认为学习科学与技术课程对学生的职业生涯有帮助；53％的教师认为自己不熟悉科学技术，无法参与到课程建设中来，20％的教师认为自己可以在不同的两个领域能够开设2～3个单元的主题活动，这个数据反映了教师们较为严谨的工作态度和相应的准备条件。
我校是一所科技传统学校，有着一定的基础，但是在新形势下，若将科学与技术课程从一个教研组的工作转变成为全体教师的工作，在学校全面推行，将面临着师资队伍建设瓶颈严重的制约，教师准备状态不足并不能够作为我们不作为的理由，而只是进一步表明了这是社会发展、学校发展和教师个人发展所亟待解决的现实问题。从科技特色学校的可持续性发展来说，急切需要一批不同层次的科学与技术课程的教师尽快成长起来，惟其如此，方能适应现时代社会发展的需要、适应新课程标准的需要。
换一个角度来思考，若能够通过适当的方法与途径在着力建设科学与技术教研组，形成新型骨干教师的基础上，在全校教师普及科学与技术知识，这一方面有效促进教师们的专业发展，另一方面也为通过各类途径为新课程如何进行必要的教师准备摸索经验。
3.关于对科学、技术等概念简要的学习认识
指导人与自然界之间打交道的理论知识其原始形态是博物学，它与强调思维、思辨与逻辑推理的希腊哲学、古代技术一起构成了近代数理实验科学的源泉与基础，希腊人开创的理性精神与自由精神就是真正的科学精神。近代数理实验科学突出的特点是量化、实验，现代科学与现代技术的发展相辅相成，无法截然分开。或可用这样的两句话概括我们的学习体会：
科学――认识世界的方式、思维的方式
技术――世界的构成方式
一个人的个体对内外部世界的认识发展部分地复演了人类对内外部世界认识的历程，作为小学科学与技术课程中的“科学”包括了博物学传统、数理实验科学传统，它运用观察与描述、假设与实验的方法，配合相应的技术手段来认识世界、构造世界。作为小学科学与技术课程中的“技术”它不仅仅是工具与使用工具的方法，更在于使用工具之前对事物所做的技术构造，并在此基础之上能够有效运用工具。从这个意义上来说，现实生活中的科学与技术密切相关、并围绕相应的对象形成一个有机整体。科学与技术的教育有必要作为一个整体来思考。
我们讨论上述概念的目的，并不在于提出什么新的认识和概念，而在于学习相关理论、梳理我们的头脑，力图把握我们思维对象的本质，以利后续工作的思考。
4.现行的科学课程、劳技课程、课外科学活动如何能够在学校中整合实施以提高效益、效率？
现行的学校教学中有规定的自然科学、劳动技术、信息技术、拓展型课程中的兴趣活动（活动包）、探究型课程中自然科学与技术领域的学习、相关内容的社会实践课程。这样的课程规定有其内在规律和必要性，但是在实践中囿于我们的认识水平，还存在着一定的混乱，实施中各门相关课程之间契合度不够，教育教学的聚合效应尚不明显。若能够整合这些课程中与科学技术相关的内容来组织教学，则便于学校组织不同梯队的科学与技术课程师资实施教学，以便达成国家、上海市新课程建设的原有意图。我校建设“科技坊”科学与技术学校课程正是这样一类整合实施上海市课程标准要求的实践探索。从这个角度来说，“科技坊”科学与技术学校课程并不是一门全新的课程，而是遵循上海市普通中小学课程方案进行整合实施的课程操作方案，是一类全新的实施。
5.课程资源分析
我校是上海市科技特色学校，有着悠久的三模活动的历史，以及小学科学探究学习活动开展的经验。学校现有自然科学实验室1间、可用于整合型教学的网络教室1间、自建科学与技术专用实验室1间，另有科技廊、自然角等活动场所；目前还配备了乐高机械结构与机器人实验室设备1套，可装备结构实验室、机器人实验室各1间。学校将在近期内进一步整体规划，在未来的2年内在校内实现，专用自然科学实验室1间、开放型科学实验活动室1间、机器人实验室1间、结构实验室1间、网络教室2间，配合原有自然角、科技廊、科技游戏场、学校学习网站形成有力的课程实施物质条件基础。
我校地处曲阳地区周边以同济大学、中科院技术物理所为代表的高校、研究单位云集，许多科技工作者的子女在我校就读，无论从组织上还是从家长志愿者的角度来说，课程建设从课程研发、师资专业发展、教师志愿者、社会实践场所等方面都可以得到专业组织和人士的有力支持、深度参与。我们以科学与技术课程专职教师为核心、配合兼职教师、家长志愿者形成三层结构的师资梯队。
本课程建设已立项为上海市市级科研课题，课题的研究历程就是课程开发的过程。期间我们将在区科研室、教研室、师干训处、信息中心有关老师的具体指导下开展相关工作。二、课程设计
1.课程的基本理念与总目标
本学校课程开发的法律依据之一是已经颁行的《国家课程标准――科学课程标准(3-6年级)》与《上海市小学自然课程标准》、《上海市中小学劳动技术课程标准》、《上海市中小学研究型学习指南》，因此我们以国家课程标准和上海市课程标准的基本理念与课程目标为本课程的基本理念与课程总目标蓝本。
①基本理念
A.注重培养全体学生的科学技术素养，
确立培养全体学生的科学技术素养为宗旨的教育目标，通过对小学生进行科学技术启蒙教育，使他们在科学态度，科学知识和科学探究等方面都获得提高，综合科学、技术与社会（STS）的教育观念。为学习者未来的社会生活奠定必要的基础。
B.以科学探究为核心，强调学习者在真实生活情境中动手做的过程中经历、体验、感悟、运用科技的学习方式。
确立以探究学习为课程基本学习方式，让学生在探究过程中体验科学的过程和方法，在系统思考支持下感悟技术手段的运用，逐渐养成探究和实践的意识和习惯、养成乐于自己改进自己日常生活的意识和习惯，形成科学的认知方式和科学的态度。以解决生活中的问题为线索，培养学习者在科学思维基础上的综合实践能力，从生活走向科技、从科技走向社会。
C.加强自然科学与技术的课程整合，整体规划原有课内外科技学习活动，建设模块式课程体系
构建科学与技术领域5学年、9学期的模块式课程体系，统一制定科学探究的要求，整体设计生命科学、物质科学、地球空间、工具工艺，以及人与自然、科学技术与社会的基本内容框架，整体认识、思考原有科学（自然）课程、劳技课程、科技类探究型课程、科技类兴趣活动、科技类社会实践学习活动，增强课程实施的整体性。
D.构建操作性强的多元发展性评价体系
树立促进学生发展的评价观念，构建多元发展性的评价体系。加强评价内容的综合化、评价手段的多样化和评价主体的多元化，通过过程评价与结果评价的结合，促进学生素质的全面提高和教师的不断进步。
②本课程的总目标
增强学习者对自然事物和现象的好奇心，形成对科学的内在兴趣，养成主动学习的习惯；养成敢于批判的科学精神和求真求实的科学态度；掌握基本的科学技术概念、原理和技能；初步具备科学探究和解决问题的能力、掌握基本的加工制作手段；善于表达沟通、具有合作的意识与能力；了解科学、技术与社会的相互关系，初步具备对社会和个人生活中关于科学技术问题进行决策的能力；爱护环境、珍惜资源，改进生活、服务人类，尊重生命、热爱祖国，形成弘扬中华民族精神、包容多元文化的国际意识。
2.课程结构
①构成
由于学习者的兴趣点不同、每位教师擅长的领域各有不同，各类学习素材在不同的时期有不同的准备状态，另外以课程标准为纲领的课程教材系统，用模块方式来建设课程有其独到的便利之处，所以我们选择了以主题学习单元为基本模块，用模块方式来建设课程体系。
A.主题学习单元模块分类
分类的主维度按照实施的开放性和生成性程度，以及课程内容收敛程度来划分的。所有的主题按照这个维度划分为基础模块类和活动模块类。前者源于原有的科学（自然）课程、劳技课程、以及科技类探究型课程。后者源于原有的科技类社会实践课程活动、拓展型课程科技兴趣学习活动。
分类的次维度基础类模块再按照知识领域划分为“生命世界”、“物质世界”、“地球宇宙”、“工具工艺”四个子类别。活动类模块再按照学习活动的特点，划分为“网络漂流瓶”（跨文化交流）、“走进实验室”（参观访问）、“小小科学家”（专项运动）、“科技擂台赛”（科技竞赛）四个子类别。
B.主题厘定的原则
学习单元的主题依据一下原则选择——
源自学习者感兴趣的现实生活中的问题；
符合课程内容标准的要求；
预计单元学习活动的资源基本能够获得。
②内容目标组织
A.组织框架
○基础类模块的学习内容选择，按照已经颁行的《国家课程标准――科学课程标准(3-6年级)》与《上海市小学自然课程标准》、《上海市中小学劳动技术课程标准》分年级分学年进行统整。在生命世界、物质世界、地球宇宙、工具工艺四大领域中就“概念与原理”、“运动与规律”、“结构与功能”、“反馈与控制”、“方法与手段”、“价值与伦理”等方面厘定具体的学习目标。其中“价值与伦理”方面的内容属于“情感与态度”类学习目标，部分“方法与手段”方面的内容属于“过程与方法”类学习目标、部分“方法与手段”方面的内容属于“技能”类学习目标，“概念与原理”、“运动与规律”、“结构与功能”、“反馈与控制”等方面的内容属于“知识”类学习目标。
○活动类模块的学习内容则根据当前热点问题、学习者感兴趣的有关问题来选择。要注意与基础类模块的内容标准之间的相互联系。
具体的目标序列另外作为专项工作，进行研究与表述。
B.途径
厘定具体学习目标，需要在一个时期内制度化了的教学研究活动中，通过对相关国家课程标准、上海市课程标准的深入学习后，归类并通过教学实践逐步调整。
③课程设置
本学校课程的特点之一是原有学科的整合实施，但是这个目标不可能一蹴而就，需要在师资准备、学习微环境建设等方面有一定的准备，另外从事物的发生发展规律来看，也需要一个发展阶段。因此我们拟通过三个阶段逐步逼近预期目标。
A.近期安排
课时安排――双周2课时，5学年、9学期、每学期17教学周，合计课时。其中基础类模块占75％，活动类模块占25％。
预期本阶段需要一学年。
B.中期打算
课时安排――每周2课时，5学年、9学期、每学期17教学周，合计课时。其中基础类模块占75％，活动类模块占25％。
预期本阶段需要两学年。
C.远期目标
课时安排――每周4课时，5学年、9学期、每学期17教学周，合计课时。其中基础类模块占75％，活动类模块占25％。
预期本阶段需要通过三年的过渡，才能考虑实施本阶段的课时安排方案。
④教材建设原则
新课程在教材方面，要求我们破除了原有“唯教科书之上”相对封闭静止的教材观，转换为以课程标准为准绳，融合书籍、报刊、网页文本、实物、各类媒体的开放发展的新型教材观。观念的转换并不能够只停留在表面，需要在实践中真实地体现出来。然而，我们要考虑到观念的转换不是一朝一夕就能够完成的，需要通过一个渐变的过程方能逐一体现。为此，在本学校课程建设的过程中，我们选用学习活动方案作为新型教材的基本样式，将各类学习素材根据教师预设的学习活动过程串联起来，一方面帮助学习者逐步过渡到自主学习做准备，另一方面很好体现了新型教材观的开放发展的特点。
学习活动方案的文本有两部分构成——
学习用部分主要由情境/说明、任务、过程（含各类资源）、评价、总结等五部分构成，供师生在学习活动中共同使用；
教学用部分主要由教学指南、教师学习资源、其他说明三部分构成，供其他教师教学实施参考用。
学习活动方案的文本部分构成了新型纸质“教科书”的内容，其超文本格式的文本发布在学校网站相关学习频道中，供学习者、教师在课堂学习活动是直接运用，无需另外制作演示媒体，也可以供学习者在家庭中通过互联网使用。学习活动方案主要由科学与技术课程开发组成员研发，全校推行使用，并在实践中不断修订。
⑤课程评价方案建设原则
A.对课程学习的评价思考
不同的评价类型适用条件各有不同，不同的评价手段适合评价不同的学习目标，这需要我们首先正确理解评价。从评价的教育作用来看，学习评价主要有这样三种类型：形成性评价、终结性评价、诊断性评价。这三类评价常见运用场合如下表：
从学习目标类型与评价手段之间的适用性来看：
我们可以不断在表4中添加其他评价手段，并标注出适用情况，以利我们较为清晰地理解各类评价手段的运用条件。在建构课程的学习评价方案时，我们需要根据不同的学习过程阶段选择不同的评价类型、根据不同的学习目标选择相应的评价手段。
国家课程改革与上海市课程改革其突出的一个特征就是凸现“过程－方法”维度的学习目标，学习者是否达成“过程－方法”维度的学习目标，用体现过程性的真实性评价手段较为适合，如档案袋评价手段。而这类真实性评价手段相比书面测验评价手段，在实施的时候需要更多的资源（人力、物资等），在现行学校教育条件下，完全采用真实性评价手段，可能会遇到实施的难题。为此，我们在建构本学校课程评价方案时，需要有效平衡评价的科学性与评价的可操作性这对矛盾。
B.对课程建设的评价思考
对课程建设的评价是一个相当复杂的问题，需要通过长时间的过程方能达成，本学校课程开发对此需要开展专门的思考。但是，就近期的工作来说，我们可以从以下几个方面进行粗略的形成性评价――
○第一阶段
为期1年，按照建议完成课程内容目标初步厘定、完成第一批学习活动方案的撰写，完成课程评价方案初稿与各类评价表撰写，开出第一批4～8节教学研究课，执教教师整理学习者典型学习产品、完成第一批教后感撰写。
○第二阶段
为期2年，完善、补充各类评价表，完善、补充学习活动方案，完成本学校课程的各类文本撰写。开出第二批4～8节教学研究课，执教教师整理学习者典型学习产品、完成第二批教后感撰写，并在此基础上归纳整理教法中的各类问题与解决方案。
⑥信息化建设思路
本学校课程建设中的一个特点，就是将课程建设放在信息化的前提下进行。但是真正的课程教学信息化并不首先体现在是否运用计算机上，而更在于根据课程建设的内在规律整体地建设信息化学习环境，更在于在探究学习过程充分发挥新型信息技术手段开放性、组织性的文化特质，为学习者主体性落实服务。
本学校课程信息化的第一个具体体现，在于用信息化手段加强学习环境建设。
运用学校网络课程系统提供新型的教材――主题探究学习活动方案；
提供相应的电子档案袋用以递交部分学习作品、记录学习过程中的心得；
运用它开展跨地域、跨文化学习交流；
建设基于网络环境的科学实验室、结构实验室、机器人实验室、网络教室、电子阅览室；
运用互动插件，用虚拟实验替代危险实验，替代受时间与其他条件局限的科学技术实验。
⑦软硬物质环境建设
A.软物质环境建设主要的内容是学校课程网站的建设与发布，在现有学校网站的基础上，将网页型格式的学案发布在科技坊栏目中，每个学案根据具体的要求加入电子档案袋的超链接。
B.硬物质环境的建设主要是基于网络环境的科学实验室、结构实验室、机器人实验室、网络教室、电子阅览室等。建设中一般以4：1（生机比）的比例配备计算机。
科学实验室、结构实验室一般以小组工作台（4～8位学习者一个大工作单元）为教室内基本单位，辅以2～3台连入互联网的计算机。
网络教室、电子阅览室，以轻便单人课桌椅为基本单位，便于课堂教学根据具体需要调整摆放方式，教室的两边放置4～8台计算机（不包括教师计算机）。
其中网络教室、电子阅览室、科学实验室需要配置液晶投影仪。结构实验室主要配备乐高简单机械结构活动组件、或鳄鱼机械结构组件。机器人实验室配置乐高简单机械结构与RCX机器人核心组件。
这些专用学校微环境按照下列要求归类并进行形象而生动的命名，以符合小学生心理特点——
科技资料吧：科学知识咨询、科技资料查阅、科学信息搜索。
发现探究角：发现（或带着）科学问题进行自行探究也可互动式探究。
实验验证台：对所需探究的科学问题通过自己的预想和设计并予以证实。
观察研究站：运用自己的感官进行观察和思考，并根据观察结果推测规律。
试试做做场：在制作的体验领悟中掌握知识技能，并在迁移应用中培养创新精神。
科技游戏园：通过游戏，充分体现娱乐性、趣味性、科学性、创造性。
三、课程管理
1.教师队伍与教师专业发展
①构成
在现有3位专职科学与技术课程教师的基础上，在校内募集志愿者，辅以必要的专业发展计划形成稳定的3～5位兼职科学与技术教师队伍，在校外募集家长志愿者，形成3～5位动态稳定的志愿者梯队。
在专职教师的选材与培养上，在条件许可的情况下，逐步选择具备理工科院校毕业的本科生补充到新教师队伍中来。
②专业发展方案
A.过渡方案
通过参与到学校课程开发小组承担相关科研任务的方式，辅以课程教学论讲座、科学史书籍阅读的方式来提升专职教师队伍的专业化水平。
通过专职教师带领下的备课组活动方式来改善兼职教师的专业准备状态。
B.最终方案
在职专职教师需要通过历时3年的发展计划（主要是非学历的）进行必要的专业发展。主要通过下三个途径：
学科领域准备科学基础——科学史、科学哲学与科学方法论通俗讲座或专业研读分科方向——生命科学与化学方向、
物理学（含电子学）与机械学方向、
天文学与地学方向、｜
信息技术（主要是算法编程）专职教师需要选择其中2个方向分步进修，基本要求是完成相关内容本科学段单科课程。
教学能力发展教学技能——教学模式与策略、课堂管理等通俗讲座或专业研读心理基础——学习心理学、脑科学与教学等通俗讲座或专业研读
专项教学研究围绕科学与技术学校课程教学实施中的具体问题，申报一个为期1年的校级科研课题，按照科学研究的规范开展实践研究。
在职的兼职教师专业发展方案，主要是在学科领域分科方向内容中选择其中1个方向进修即可，日常工作中还是在专职教师引领下开展备课活动。
由于家长志愿者一般是各行各业的专家，所以在专业发展方面没有其他要求，只需要在组织过程中，就学习者的一些特点作必要的沟通即可。
2.逐步推进策略
“科技坊”科学与技术学校课程是遵循上海市普通中小学课程方案进行整合实施的课程操作方案，它涉及现行的学校教学中规定的自然科学、劳动技术、信息技术、拓展型课程中的兴趣活动（活动包）、探究型课程中自然科学与技术领域的学习、相关内容的社会实践课程，所以本课程不是单纯的基础类课程、也不是单纯的拓展型课程或者探究型课程，而是将现行小学学段属于科学与技术领域的三类课程统合为一个整体来实施。
这个统合的过程无法一步到位，需要经历一个渐变的过程。
第一阶段，历时一年，在现有教师准备状态下，改建原有学习微环境、新建部分学习微环境，尝试将小学学段拓展型课程、探究型课程中属于科学与技术领域的学习活动统合实施，使得专职教师在课题研究的过程中体验、感悟新型教与学方式，逐步建设课程。
第二阶段，历时二年，在专职教师专业水平提升的前提下，完善各类学习微环境，通过专项教研活动，尝试将部分现行科学学科与拓展型课程、探究型课程中属于科学与技术领域的学习活动统合实施，让更多的教师与家长参与到活动中来。
第三阶段，三年以后，在主管部门的批准支持下，全校全面实施本学校课程。
3.管理条例
社会组织有效运行的基础是组织中的高水平人力资源、规范的工作流程，这都需要在先进的管理理念指导下通过管理体制与工作机制建设来有力保障。本学校课程开发与实施，都需要在学校管理体制上作出必要的调整，在各类相关工作中制定出科学而缜密的工作流程。
体制建设上需要完善科学与技术教研组，教研组将有相对固定的专职教师与动态稳定的兼职教师、家长志愿者构成。兼职教师与家长志愿者的业务协调由专职教师中选择专人负责。
机制建设上需要完善鼓励专、兼职教师专业发展的激励机制，需要建立本学校课程教学实施的具体工作流程与相应工作规范，需要完善专用教学设施使用流程。
随着课程开发的深入、教学实践的推进，还会产生许多问题，这要求我们在后续的工作不断分析解决。注：本课程开发指南由曲阳第四小学上海市年度市级课题《开放构建虚实融合的小学科学课程校本实践研究》课题组编制，柳栋执笔。
本文分两期发表在：网络科技时代.,(05)；网络科技时代.,(07)
