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科学核心素养对教学的启示

作者：陈远庆

来源：《卷宗》2020年第20期

摘要：全球经济迅猛发展，催生工程教育新需求，而传统工程教育弊端突出，亟待转

型;“新工科”建设需要很好地借鉴工程教育新模--STEAM教育。STEAM教育脱胎于STEM教

育，其主要特征是：突出跨学科方法，强调创意培养，重视社会责任感及人性化培养。“新工

科”建设的实施路径是系统性的，需要从以下方面重点展开：人才培养目标的重型需重视创意

素养培养：数学模式实现教学方法与技术的耦合：运用跨学科方法;加快工程教育国际化，等

等。本文从“新工科”建设的背景视角结合STEAM教育的教学理念阐述科学核心素养对于教学

的启示。

关键词：“新工科”建设;STEAM教育;STEM教育;科学核心素养

1“新工科”建设背景与STEAM教育概况

尽管现阶段我国的传统教育理念、教学模式及教学方法等为开展STEAM教育带来多方面

阻碍，但依旧抵挡不住STEAM教育发展的潮流，整合课程和项目学习所固有的探索性特质依

然激发了学生们的学习兴趣和热情。在对近期我国STEAM教育开展状况的文献调查发现，

STEAM教育在我国的发展主要集中在国内外对于STEAM教育的政策解读、模型设计、案例

分析、国外教材分析的理论研究层面以及学校的实践层面[1]。在实践领域，一些实践者和研

究者主张将其运用到实际教学实践中，STEAM教育整合了数学、科学、技术、工程、艺术等

学科知识，在这种教学模式下，学生学习兴趣、动手实践能力得到很大提升;也有一些学者指

出学生在人文素养、身心健康等方面发展薄弱，不利于学生的全面发展[2]。因此，如何培养

新型社会环境下、符合核心素养要求、全面发展的人才已成为STEAM教育发展的关键问题。

核心素养与2STEAM教育发展联系

核心素养是对教育终极目标的追求，体现在课程开发和教学实践之中。STEAM教育就成

了联系核心素养培养和教育目标实现的重要桥梁。学生发展核心素养从本质上讲就是为培养学

生在面对复杂问题时，能从容运用课程整合知识应对并解决问题的意识和能力。而STEAM教

育的本质就是要培养学生解决复杂问题时综合地运用各学科知识的能力，培养学生跨界融合学

习的能力。由此看来，STEAM教育与学生发展核心素养培养在目标上是一致的。可以说，学

生发展核心素养为開展STEAM教育提供了目标基础，对STEAM教育具有指导作用[3]。

核心素养与3STEAM教育发展联系

科学学科的核心素养是学生在接受科学教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发

展需要的必备品格和关键能力，是学生通过科学学习内化的带有科学学科特性的品质。科学核

心素养由“科学观念与应用”、“科学思维与创新”、“科学探究与交流”、“科学态度与责任”四个

要素组成[4]，每个要素都有着不同的侧重点。下面将详细分析科学核心素养的组成要素，探

寻各要素与STEAM教育的关系，为传统教学的改革提供思路。

科学观念与应用3.1

科学观念与应用是从科学视角形成的对自然现象的基本认识，是科学概念和规律等在头脑

中的提炼和升华，是运用科学知识和方法解释自然现象和解决实际问题的能力。它是其他素养

的重要基础，特别强调学生对核心科学知识的深度理解以及灵活应用。

科学思维与创新3.2

科学思维与创新是从科学视角对客观事物本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是

对科学中的基础理论、理想模型和经验事实之间关系的理解，是分析综合、抽象概括、推理论

证等科学思维方法的内化，是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进

而提出创造性见解的能力与品质。

科学探究与交流3.3

科学探究与交流是指具有科学探究的意识，能在真实情境中提出科学问题、形成猜测和假

设，利用科学方法获取和处理信息、形成结论，以及