崔淑婧

《幼兒教師專業(yè)標準（試行）》指出，幼兒園教師的培養(yǎng)應以能力為重，要“把學前教育理論與保教實踐相結合，突出保教實踐能力，研究幼兒，遵循幼兒成長規(guī)律，提升保教工作專業(yè)化水平”[1]264。學前兒童科學教育是職前幼兒教師培養(yǎng)體系中必不可少的重要課程，課程的主要目標是培養(yǎng)學前教育專業(yè)學生的科學教學素養(yǎng)。然而，在高師學前教育專業(yè)學生課堂教學中，學前兒童科學教育課程受到教學內(nèi)容的特殊性以及學生缺乏科學素養(yǎng)等因素的影響，課程教學難度較大、問題較多，影響了高師學前教育專業(yè)學生的科學教學素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，本研究通過教學改革，探索有效的教學模式，擬解決該課程教學中存在的實際問題，以提升教學效果。

一、學前兒童科學教育課程教學現(xiàn)狀

（一）學生科學素養(yǎng)水平普遍不高

《幼兒園專業(yè)標準（試行）》提出，幼兒教師應“具有一定的自然科學和人文社會科學知識”[1]266?；镜淖匀豢茖W和人文社會科學知識是科學素養(yǎng)的重要組成部分，幼兒教師具備基本的科學素養(yǎng)是開展科學領域教學活動的基礎。然而當前高師學前教育專業(yè)學生科學素養(yǎng)水平整體不高，主要表現(xiàn)在基本的科學知識儲備不足、對科學的學習興趣不高、科學探索能力較差等方面。已有研究認為，學前教育專業(yè)學生科學素養(yǎng)水平不高與其“文科出身背景”和高師缺乏對學前教育專業(yè)學生科學素養(yǎng)的關照有關[2]。多數(shù)高校學前教育本科專業(yè)只招收文史類學生，文理兼收的高校較少，即便是文理兼收的高校，文科學生也占了絕大部分比例。文理分科的教育一定程度上造成了多為“文科出身背景”的學前教育專業(yè)學生對自然科學的學習興趣和探究欲望不高。另一方面，在學前教育專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，高校對培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)不夠重視。然而，在學前兒童科學教育課程的學習中，學生需要在多個學科，特別是自然科學的生物、物理、化學等領域有基本的、相對全面的知識，并具有解決基本的科學問題的探究能力。科學素養(yǎng)薄弱造成學生在學前兒童科學教育課程學習中必備的經(jīng)驗準備不足，影響學習效果。

學前兒童科學教育特別強調讓兒童親歷探究的過程，在“探究式的科學教學”中發(fā)展兒童的早期科學素養(yǎng)。幼兒教師的實驗觀察能力直接影響到教師科學教學活動設計效果。從已有的研究和筆者對學生的調查來看，當前學前教育專業(yè)學生自身的探究能力，包括觀察和實驗的能力都較差，難以用科學的方法解決問題，因此設計幼兒科學教學活動則無從談起。

學前兒童科學教育課程通過對學前兒童科學教學理論和實踐的教學，旨在讓學生理解幼兒科學教學的理論，形成科學教學能力。學生對幼兒科學教學理論的學習是建立在對科學的學科本質、知識及方法論的理解的基礎之上，缺少基本的科學知識就難以理解科學的本質內(nèi)涵和科學教育中的理論、方法等?？茖W教學能力的形成需要學生在掌握基本科學探究方法的基礎上結合科學教學理論將其轉化為開展教學活動引導幼兒探究的能力。而對科學學習的興趣則直接影響到學生學習學前兒童科學教育課程的興趣和態(tài)度。

（二）學生科學教學效能感較低

科學教學效能感是指教師對自己的科學教學能力及影響學生科學學習成績的信念[3]。幼兒教師的科學教學效能感是幼兒教師對自己科學教學能力及影響幼兒科學學習活動的信念。筆者在學前兒童科學教育課程教學過程中發(fā)現(xiàn)，學前教育專業(yè)本科學生科學教學效能感普遍較低，多數(shù)學生認為科學領域的教學活動設計是很難的，沒有信心做好。在教學設計實踐活動環(huán)節(jié)，選擇科學領域作為實踐內(nèi)容的學生非常少。已有的關于職前幼兒教師科學教學效能感調查研究都得出與此相一致的結論。國外研究發(fā)現(xiàn)，影響小學教師科學教學效能感的因素包括性別、中學學習的科學課程數(shù)量、前期的科學學習經(jīng)歷等。其中，中學階段學習科學課程的年限和數(shù)量越多，則科學教學效能感越高。有積極科學學習經(jīng)歷的小學教師的科學教學效能感要高于有負面科學學習的經(jīng)歷的小學教師科學教學效能感[4]。而職前幼兒教師，包括本研究中的學前教育專業(yè)本科學生多為女生，中學多為文科背景，自然科學課程學習的年限較短，前期多有負面的科學學習經(jīng)歷，這些都是導致其科學教學效能感較低的原因。在較低的科學教學效能感影響下，大多數(shù)學生對于學前兒童科學教育課程不感興趣，學習動機弱，學習主動性較差。

（三）學生的主體地位被忽視

在以往的學前兒童科學教育課程教學中，學生的主體地位往往被忽視，具體體現(xiàn)在教學目標、教學準備、課程組織等方面。在教學目標上相對忽視學生科學教學效能感的培養(yǎng)，造成學生對于課程的學習興趣不高，學習動機弱。在教學準備方面教師忽視對學生已有經(jīng)驗及學習特點的了解，忽視學生已有經(jīng)驗與課程所需經(jīng)驗之間的連接，造成學生“未準備好”即進入課程的學習，從而影響學生的自我建構。皮亞杰的建構主義理論認為，建構的過程是已有經(jīng)驗與新經(jīng)驗相互作用后同化、順應的過程。而在學前兒童科學教育課程教學中，學生通常在對于幼兒的探究活動特點缺乏基本認識的情況下進入課堂學習，導致學生對幼兒科學教學理論的學習不感興趣，難以運用幼兒科學教學中的理論來設計教學活動。在教學組織方面，教師更多地圍繞課程內(nèi)容為中心開展課堂教學，以講授為主，相對忽視了學生的自主探究過程及合作學習。

二、理論基礎

根據(jù)學前兒童科學教育課程教學中存在問題，筆者嘗試建構以學生為中心的課堂，以提高學生科學素養(yǎng)、提升學生科學教學效能感為教學改革的目標，基于PBL教學模式以及班杜拉的“自我效能感理論”開展研究，以期提升教學效果。

（一）PBL 教學模式

PBL教學模式即基于項目學習(Project-Based Learning，PBL)的教學模式，也叫項目教學法，是學生結合課堂教學，分小組或獨立承擔一兩個小型的研究項目，通過查閱文獻、收集資料、親自調研、分析研究、撰寫論文等方式，將理論知識與現(xiàn)實問題緊密結合，最后學生在課堂上介紹自己的研究情況，相互交流，并訓練表達能力的一種教學方法[5]。與國際高等教育改革實踐中強調以解決問題為中心的研討式教學模式相類似[6]，PBL教學模式也強調“問題”的解決，圍繞問題或項目來組織課程學習。PBL教學模式是基于建構主義學習理論、布魯納的發(fā)現(xiàn)學習理論等教育理論的教學模式，提倡以學生為中心的教學理念和模式。建構主義學習理論認為學習是學習者內(nèi)部心理的建構和改組，是學習者積極主動建構的過程，是學習者已有經(jīng)驗和環(huán)境中選擇的信息之間互動而建構的結果。建構主義學習理論強調學習情境對學習的意義，強調與材料互動以及人際互動對于建構學習的意義。教師應該主動創(chuàng)設情境，促進協(xié)作，積極引導學習者之間的會話。布魯納的發(fā)現(xiàn)學習理論也認為學習者不是被動的知識接受者，而是積極的信息加工者，提倡學習者在教師的指導下，像科學家發(fā)現(xiàn)真理一樣，通過自己的探究和學習，主動發(fā)現(xiàn)事物變化的起因和內(nèi)部聯(lián)系，從中找出規(guī)律，體驗發(fā)現(xiàn)知識的智慧感和完成任務的勝利感[7]。

PBL教學模式有清晰的流程，包括四個主要步驟：（1）創(chuàng)設學習情境，設計適宜的學習項目；（2）協(xié)助組建學習小組；（3）協(xié)助學生開展探究；（4）組織學生的成果交流和評價反思。PBL教學法充分體現(xiàn)了學生在學習過程中的主體地位，通過解決真實情境中的問題來建構知識，同時強調學生形成學習共同體，在人際互動中建構意義，將理論知識運用于實際問題的解決過程中，對于解決學前兒童科學教育課堂教學中學生主體地位被忽略、學習主動性差、教學效果不理想等問題是一種可行的途徑。

（二）班杜拉“自我效能感”理論

“自我效能感”是科學教學效能感的上位概念，是由班杜拉提出的概念。自我效能感是指人對自己能否成功地進行某一行為的主觀判斷。自我效能感在調節(jié)人的行為上具有重要的作用，表現(xiàn)為個體對于自己在行為實施之前對于自己的實施能力的推測，意味著個體是否確信自己能夠成功地進行帶來某一結果的行為。自我效能感高的個體更愿意去從事某種活動或做出某種行為，而自我效能感低的個體則行為動機較弱。因此，高的科學教學效能感可以促使學生更愿意嘗試開展科學教學的理論學習和實踐。在高師學前兒童科學教育課程教學中，提升學生的效能感應該作為重要的課程教學目標，它直接影響到學生在課程學習過程中的態(tài)度、動機、學習參與度，進而影響到課程教學的效果。

根據(jù)班杜拉的“自我效能感”理論，人們通過成功的實踐經(jīng)歷、替代性經(jīng)驗、言語說服以及在活動中的生理、情感狀態(tài)等四種信息源形成和發(fā)展自我效能感[4]。在課程教學中盡可能地通過以上的途徑為學生提供信息源，以增強學生自我效能感。在開展課程改革的行動研究過程中，研究者主要從提供成功的實踐經(jīng)歷、替代性經(jīng)驗兩方面來提升學生科學教學效能感。根據(jù)對科學教學效能感來源的研究，成功的實踐經(jīng)歷不僅包括成功的課堂教學實踐，還包括認知內(nèi)容的掌握和教學方法的掌握。替代性經(jīng)驗指個人觀察到的成功教學楷模，包括現(xiàn)場及通過可視媒體觀看到的他人成功教學實踐、自我成功的教學實踐以及想象自我成功的教學實踐[3]。

三、學前兒童科學教育課程教學改革實踐

（一）PBL教學改革模式

學前兒童科學教育課程教學改革主要采取PBL教學模式，教學項目充分體現(xiàn)學生的主體性，充分發(fā)揮學生在學習中的主體地位，建構以學生為中心的課堂教學，促進學生主動學習。學前兒童科學教育課程PBL教學的目標主要在于，學生在合作學習中完成適宜的項目，提升學生科學素養(yǎng)及科學教學效能感，使學生形成幼兒科學教學的基本能力。因此，PBL教學模式主要分為提升科學素養(yǎng)和提升科學教學效能感兩個模塊，兩者相互聯(lián)系，科學素養(yǎng)的提升能促進學生科學教學效能感的提升。學前兒童科學教育課程PBL教學改革模式如圖1所示。

圖1 學前兒童科學教育課程PBL教學改革模式圖

（二）PBL教學改革實踐過程

1.PBL教學的基本流程

本研究在教學改革實踐過程中，遵循PBL教學模式的基本流程，主要包括四個步驟。第一，根據(jù)主要教學目標，即提升學生的科學素養(yǎng)及科學教學效能感，在學生已有經(jīng)驗的基礎上，創(chuàng)設學習情境，設計合適的項目。教師提前將項目任務告知學生。項目主要分為兩個模塊即科學素養(yǎng)提升模塊和科學教學效能感提升模塊。第二，學生自由組建學習小組，協(xié)同制定計劃。這一部分主要由學生在課下進行，教師根據(jù)學生的需要參與計劃的制定。第三，學生開展活動探究，討論作品制作。本研究中涉及的學習任務包括觀察、實驗等，主要在課下進行。第四，相互交流成果，學生自我反思與評價。學生在完成活動探究后，將成果在課堂中與其他組進行交流。

2.PBL教學模塊一：提升學生的科學素養(yǎng)模塊

科學素養(yǎng)提升模塊圍繞提升學生科學素養(yǎng)的目標設計了三個教學項目。三個教學項目分別從培養(yǎng)學生科學探究能力和科學精神兩個方面來提升學生的科學素養(yǎng)。考慮到學生的科學素養(yǎng)相對薄弱，筆者主要嘗試從科學史研究以及實際開展科學探究活動兩個方面設計項目來提升學生的科學素養(yǎng)。

項目一為科學史研究項目。學生可以通過搜集文獻，了解科學史上重要發(fā)現(xiàn)的前因后果。這對于學生而言，是有趣而又需要小組合作才能解決的問題。在科學史研究項目中，學生更容易理解科學知識本身具有的穩(wěn)定性和動態(tài)性以及從科學家解決問題的過程中理解科學精神和科學態(tài)度的內(nèi)涵。中國科學技術協(xié)會發(fā)布的《全民科學素質行動計劃》（2049計劃）對科學素質做了定義：科學素質是國民素質的組成部分，是指公民了解必要的科學知識，具備科學精神和科學的世界觀，以及用科學態(tài)度和科學方法判斷和處理各種事物的能力[8]。根據(jù)這一定義，單純掌握科學知識僅僅是科學素養(yǎng)的內(nèi)涵之一，而理解科學知識如何獲得以及理解科學精神的內(nèi)涵顯得更為重要。因此，科學史研究項目旨在從科學探究能力、科學精神兩個方面提升學生的科學素養(yǎng)。

項目二和項目三為科學探究活動。項目二的內(nèi)容為在深化對科學探究方法理解的基礎上，學生通過搜集資料，整理自己感興趣的幼兒科學小實驗，分析其中的探究過程及方法，在課堂中進行分享討論。項目二是基于學生科學探究能力較為薄弱的現(xiàn)狀而設計，旨在激活學生已有的科學學習經(jīng)驗并加深對科學探究過程及不同科學研究方法的理解。項目三則是在項目二的基礎上，通過學生親歷探究的方式，提高學生科學探究的能力。項目三的內(nèi)容為設計幼兒觀察和實驗方案并開展探究。幼兒提出的問題通常是結構不清的問題，教師以幼兒提出的不同科學領域中常見問題作為項目內(nèi)容，學生運用科學探究方法，小組合作設計并開展探究，記錄并分享自己的成果。學生在弄清楚問題并設計方案開展探究的過程中運用科學方法解決并不復雜但結構不清的問題，既能夠提高學生的科學探究能力又能夠幫助學生將其遷移至幼兒科學教學活動設計當中。而對于科學素養(yǎng)相對薄弱的學前教育專業(yè)本科生而言，基于幼兒提出的有關科學的問題去展開探究，項目內(nèi)容的難度也在其“最近發(fā)展區(qū)”，即項目內(nèi)容為學生能夠理解的科學問題，同時又需要合作學習、共同探究、采用正確的科學方法以解決的問題。PBL教學提升學生科學素養(yǎng)模塊如表1所示。

表1 PBL教學提升學生科學素養(yǎng)模塊

3.PBL教學模塊二：提升學生科學教學效能感模塊

根據(jù)班杜拉的自我效能感理論，成功的實踐經(jīng)驗是自我效能感的重要來源。在PBL教學模式中，學生多采用小組合作的方式來學習，在一定程度上能夠減輕學生對于課程原有的低自我效能感。在提升學生科學教學效能感的模塊，項目設計主要圍繞讓學生獲得成功的理論學習及實踐經(jīng)驗來展開。與幼兒教師相比，職前幼兒教師獲得成功的科學教學實踐經(jīng)驗的途徑較少，多為間接經(jīng)驗。學前教育專業(yè)本科學生處于理論學習階段，提升其科學教學效能感的目標側重于通過理論學習的成功體驗和教學活動設計的成功體驗來實現(xiàn)，在此基礎上，為學生提供榜樣成功經(jīng)驗的示范，加強學生的科學教學效能感。項目一即為學生學習幼兒科學教學理論提供支撐，為獲得理論學習成功體驗奠定基礎。項目二旨讓學生獲得將幼兒的問題轉化為教學內(nèi)容的成功經(jīng)驗，為學生開展幼兒科學教學活動設計做好準備。項目三旨在讓學生獲得科學教學活動的設計與實施的替代性成功經(jīng)驗以及為學生提供觀察學習的對象。項目四、項目五則在項目二、項目三的基礎上，讓學生獲得設計幼兒科學教學活動并實踐的成功經(jīng)驗。PBL教學提升學生科學教學效能感模塊如表2所示。

表2 PBL教學提升學生科學教學效能感模塊

四、學前兒童科學教育課程教學改革實踐效果

（一）促進了學生對課程學習態(tài)度的轉變

本研究中采用的PBL教學模式使得學生對于學前兒童科學教育課程的學習態(tài)度發(fā)生了改變。在科學素養(yǎng)模塊的學習項目中，學生通過層層遞進的小組合作學習與探究，親歷了“以探究為主”的科學學習，獲得了與以往講授式為主的課程學習不同的學習體驗。這使得學生對于科學學習的態(tài)度發(fā)生了改變，多數(shù)學生開始發(fā)現(xiàn)“科學探究”的趣味性。有學生將科學探究與日常生活聯(lián)系起來，在探究實驗報告交流中分享了自己在生活中的科學探究結果。學生對于科學的認識得到拓展，對科學學習的興趣得到了提升，因此，在整個課程學習中的參與性與主動性都得到了激發(fā)。由于項目小組學習任務明確，學生需要合作交流才能完成學習，因此每個學生課堂中學習的主體性被激發(fā)出來。

（二）提升了學生的科學素養(yǎng)及科學教學效能感

本研究設計的兩個PBL教學模塊旨在提升學生的科學素養(yǎng)及科學教學效能感，而教學改革實踐過程中也顯示出了預期的效果。多數(shù)學生能夠將幼兒提出的結構不良的科學問題進行重新定義，分析探究的方案，同時基于相應的問題設計幼兒科學教學活動。有學生在科學史研究項目學習過程中表示，深刻體會到科學精神在科學探究中的重要性以及科學探究方法變革在科學研究中的重要作用。多數(shù)學生表示科學探究的過程就是尋求未知的過程，在幼兒科學教學活動設計當中涉及的科學問題大多可以通過師幼共同探究解決，不是想象中那么“難”。因此，一方面顯示出學生科學素養(yǎng)的提升，另一方面顯示出學生科學教學效能感的提升。

（三）提升了學生設計幼兒科學教學活動的能力

學生科學素養(yǎng)及科學教學效能感的提升都使得學生在設計科學教學活動時的經(jīng)驗準備和信心得到提升，在課程后期的科學教學活動設計及科學區(qū)域活動材料設計當中，學生在課堂交流中對自己所在小組的成果進行展示、說明和反思，并結合理論以及科學探究的方法對其他小組的成果進行評價。多數(shù)學生在自己的小組合作項目中開展了深入的討論，因此不僅對自己小組設計的教學活動能夠進行反思，而且能夠遷移到對其他組教學活動進行思考評價，學生設計及評價科學教學活動的能力都得到了提升。