“双减”下如何做好科学教育“加法”?“广州答案”来啦

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原创2024-06-11 14:44

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今年两会期间,科学教育成为备受关注的热门话题。许多代表委员纷纷发表了相关言论,呼吁加强科学教育的重要性,促进学生科学素养的提升。

如何有效评价学生科学素养,测评科学教育成效?“广州智慧阳光评价•科学素养测评”连续三年在大湾区数百所学校落地,让科学教育有了科学的监测标准。南方都市报推出“科学素养测评 湾区大扫描”系列专题报道,聚焦大湾区学校科学素养测评及基于测评推进科学教育教学变革的经验做法,探寻如何在“双减”中做好科学教育加法。 

在教育“双减”中如何做好科学教育加法,一体化推进教育、科技、人才高质量发展?这个问题已成为社会和教育界的共识。

2023年,教育部等十八部门联合印发了《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》(以下简称《意见》),教育部校外教育培训监管司负责人就《意见》答记者问时表示,“基础教育阶段是‘孵化’学生科学精神、创新素质的决定性阶段,中小学校的科学教育质量对培养学生科学素质至关重要。”

那么科学教育质量如何评定?广州早在三年前开始了思考和探索,并形成行之有效的科学监测标准,该标准旨在促进学生全面发展,促进教师教学质量的提高,强调要考虑到学生的全面评价,关注学生学习过程,尊重学生个体差异,让每位学生都能得到最大程度的全面发展。

三年连续监测同一批学生科学素养逾2万人

2013年,教育部印发《关于推进中小学教育质量综合评价改革的意见》。2014年,广州市作为全国中小学教育质量综合评价改革实验区,实施“广州智慧阳光评价”。

“广州智慧阳光评价”突出考查学生品德发展、学业发展、身心健康、兴趣特长和劳动实践,至今已连续10年,年均监测逾4万名学生及1.5万名学校管理者、教师等群体,累计提供50万余份市级、区级、校级、班级和个体报告,评价结果作为“观察学生、体察老师、洞察学校、督察政府”的重要参考和主要依据,在全国城市中开了先河。自2020年起,广州市创新升级广州智慧阳光评价·科学素养测评项目,综合充分、全面的信息描述学生的发展状况,深入分析解读科学素养的影响因素。截至目前,已连续四年对广州市义务教育阶段学生的科学素养进行监测,其中2020年43895人、2021年56929人、2022年24882人、2023年81525人。此外,2020年开始“广州智慧阳光评价·科学素养测评”已拓展到湾区,目前已在湾区8个城市以及清远、福建龙岩等城市具体实施,其中2023年共监测学生25182人(不含广州的数据)。

据了解,广州智慧阳光评价·科学素养测评结合PISA(国际学生评估组织)、TIMSS(国际数学与科学趋势研究)两大著名测评项目,将科学素养分为科学知识、科学能力和科学态度与责任三大方面,同时调查科学教育教学方式状况,综合运用因子分析、K-均值类聚、多重线性回归等方法进行科学、直观、有效的评价。有助于了解学生现有科学素养发展水平,为学生科学素养发展提供精准指引和建议,为学校科学教育教学的及时改进提供方向和路径。

科学素养随年龄增长稳步提升,但部分能力退步

为对比2020~2022年义务教育学生科学素养发展情况,广州智慧阳光评价·科学素养测评在全市11个行政区追踪同一批学籍号的学生,共有12620名小学生和9612名初中生。

监测发现,2020年三年级学生的科学素养得分中,占比最高的约为475分,有2519人;2022年五年级学生科学素养得分占比最高的约为525分,有2481人,说明科学素养确实会随年龄增长稳步提升。具体分析学生在科学知识上的表现,也发现在程序性知识得分率上,小学三、四、五年级呈现阶梯式的水平差异,意味着学生的推理分析、逻辑思维能力随时间增强。

但在初中,八年级时的程序性知识和内容性知识得分率、科学信息和科学兴趣水平普遍高于七、九年级,说明学生步入九年级,在科学素养具体表现上反而退步。可能是因为学生在八年级开始深入学习物理、生物等科学学科,拓宽了科学视野,同时没有较大的升学压力。

做作业时间越长,科学素养反而越下降?

测评还发现,学习投入、学业负担、性别发展差异和教师教学行为都是学生科学素养的影响因素,以2022年对广州五年级、九年级学生的测评结果为例。

五年级完成科学作业时间在30分钟以内的学生,和九年级完成科学作业在31~60分钟的学生,科学素养得分表现最高。随着完成科学作业时间的延长,科学素养得分呈下降趋势。无论是五年级还是九年级,完成科学作业时间在90分钟以上的学生,科学素养得分表现都最低。

值得注意的是,作业时间投入还和学业负担有关。作业完成时间在31分钟以上的学生,学业负担感随时间投入的增加而增强;但没有作业的学生的学业负担感,反而强于完成科学作业时间在30分钟以内的学生。说明在学生可承受范围内的作业时间投入,能帮助学生更好掌握科学知识,从而一定程度上缓解学业负担。

显然,作业时间投入、学业负担和科学素养水平这三者,两两之间并非线性关系。教师应根据不同学生水平,因材施教地布置科学作业,以素质为导向,推进作业减负增效。学生也应摆脱为刷题而刷题的习惯,在缩短作业时间的同时保障学习的高效性,合理规划课余时间和休息时间,做到劳逸结合。

科学素养有显著性别差异,初中女生优于男生?

数据显示,小学五年级学生在整体科学素养上,男生显著优于女生。但在初中九年级,女生在整体科学素养上显著优于男生。此外,随着学段的增长,男生在识别科学问题上相对女生的优势逐渐减少,女生在解释科学现象和运用科学证据上的能力发展迅速。这可能和男女大脑加工优势存在差异的内部因素相关,也可能和社会期望不同的外部因素相关。

总之,教育工作者在科学教育中需要注意性别平等,摒弃对科学与性别的刻板印象,创造机会发挥学生的个人潜能和主观能动性,使学生可以依据个人能力作出与科学相关的职业选择。

师生双向反馈教学少,影响学生科学态度

广州智慧阳光评价·科学素养测评系统将科学学科教师教学方式分为适应性教学、师生双向反馈教学、教师主导教学和探究实践教学四种。测评发现,学生能明显感受到教学方式的区别,五年级学生感受到教师主导教学、探究实践频率较高,九年级学生感受到教师主导教学频率较高,但五年级、九年级学生都感受到师生双向反馈频率较低。虽然数据并未说明这会导致科学素养总成绩下降,但确实会导致学生科学态度有一定降低。

传统的教师主导、讲授式教学方法可能对于学生习得基本知识、推进课程进度和提高考试成绩有一定成效,但并不利于学生培养对科学的兴趣。各种教学方法各有优势,教师应主动采取多元教学方法,结合学生现状、教学内容主题特征灵活调整、合理搭配使用。

采写:南都记者梁艳燕 实习生翁莉

编辑:梁艳燕

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