基于科学探究核心素养的劳动教育课程设计与实践——以“菌菇培植”课程为例

  原标题：基于科学探究核心素养的劳动教育课程设计与实践——以“菌菇培植”课程为例

  本文发表于《数字教育》2023年第4期（总第52期）实践案例栏目，页码：67-74。转载请注明出处。

  我国义务教育方针政策历来重视劳动教育。在提倡素质教育及五育并举的背景下，将劳动教育融入科学探究实践活动中，不但可以系统地传递科学知识，还能培育学生关于劳动生产生活的基本技能，促进学生社会责任、科学探究、科学思维等核心素养的发展。本文以“菌菇培植”课程为例，以科学探究为主线，充分调动学生已有生物知识和生活经验，通过在观察思考中察觉缺陷，探究实践中处理问题，交流讨论中深化问题，提高学生对科学探究的实践体验和劳动教育的切身感受，全方面促进学生生命观念、科学思维、探究实践，以及劳动能力、态度责任和劳动精神等核心素养的发展。

  我国历来都十分重视劳动教育。2018年全国教育大会上提出的“德、智、体、美、劳”五育并举的育人体系，也再次确立了我国劳动教育的主体地位[1]。劳动教育实践已成为当前中小学实践活动的重要内容。《义务教育劳动课程标准（2022年版）》（以下简称劳动课程新课标）明白准确地提出“倡导丰富多样的实践方式”的课程理念，注重带领学生通过设计和实践获得丰富的劳动体验，收获相关的知识和技能，进而达成“发展初步的筹划思维，形成必备的劳动能力”的目标。这进一步要求教学要从目的和要求出发，制订详细的活动方案，发展必要的实践能力。然而，当前相关的研究工作大多只注重劳动教育的概念和特征[2]，以及劳动教育的重要价值和深刻内涵等理论探索[3]，对于在相应学科中如何融入劳动教育的实践研究相对较少。

  生物学是研究生命现象和生命活动规律的一门自然科学，注重实验性、操作性、科学性和探究性，并与生活有很强的联系，因此，可以在生物教学过程中有效融入劳动实践，在完成科学探究活动的同时增强学生的劳动观念[4]。培养劳动意识与科学探究能力这两者进行有机结合，符合劳动课程新课标提出的“核心素养为宗旨”“教学过程重实践”的要求。由此，劳动课程可成为生物实践的活动载体，生物课程能够为劳动体验赋予科学内涵。

  本文以生物学科中“菌菇培植”主题为实践载体，开展促进初中学生劳动意识融合生物科学探究能力培养的实践研究，旨在提高学生的探究素养和劳动意识，推进“以劳树德、以劳增智、以劳强体、以劳育美、以劳创新”的五育一体化，促进学生全面发展。

  劳动课程新课标中明白准确地提出，劳动教育要发挥育人的作用，引导学生热爱劳动、热爱劳动人民。同时，新课标也指出劳动课程是实施劳动教育的重要手段，具有“鲜明的思想性、突出的社会性和显著的实践性”，在劳动教育中具备极其重大价值。

  劳动课程的设计要把培育学生的核心素养作为出发点，围绕生活劳动、生产劳动和服务劳动三个方面，课程内容共包括十个任务群，各自由若干项目组成，内容结构见图1[5]。

  劳动教育不仅仅可以落实有关课程内容，且能体现其实践性的显著特征，是推动学生做中学、学中做的重要过程。《关于全面加强新时代大中小学生劳动教育的意见》中强调，要将劳动教育纳入人才培养的全过程。劳动课程新课标中也增设了义务教育阶段劳动课程的新要求，强调要单独设置劳动课时。这也表明当前“劳动与教育相结合”的教学原则在学科教学中的地位慢慢的升高。综观全国各地，已有一些学校成功开发了颇具特色的劳动教育与科学探究的校本特色课程。如广东省广州市中学生劳动技校以独特的校园环境资源和生物专业相关的教师居多等优势，开展了一系列以生物学为基础的、具有农业特色的校本课程，主要有农业劳动实践课、理论学习与参观相结合的探究课、技术操作课等[6]。大量研究表明，在劳动教育课程的进行阶段，要注重强化其与教育的紧密联系、明确项目与其他课程的内在统一、注意课外劳动实践的适当拓展[7]。

  然而，从全国整体范围来看，劳动教育的实践开展任旧存在较多问题。主要体现在：一是学校对劳动教育认识不足；二是教师缺乏科学有效的教学设计和组织实施方法；三是学生学习兴趣不高，主动性不强。劳动教育的缺失和不合理的实施方式，使学生无从接受良好的劳动教育，因此，如何在校本课程实施中更好地开展劳动教育是我们要思考的问题。

  劳动课程新课标明白准确地提出要在育人过程中渗透学科核心素养，要让学生形成正确的价值观念，培育学生的关键能力。生物学作为自然科学的重要部分，同时也是一门建立在实验基础上的学科，教学中特别注重培育学生的科学探究能力。生物学科新课标明白准确地提出生命观念、科学思维、探究实践和态度责任四个方面的核心素养。其中，探究实践旨在培育学生了解和探索自然，获得知识，形成自主学习的能力。科学探究大多数表现在以下几个方面：通过观察提出科学性问题，并结合已有知识提出较为合理猜想；制订计划并搜集证据，分析结果并得出结论；准确表达观点，对探究过程与结果分析总结[5]。科学教育的关键是探究，是人们发现和认识自然、获取科学知识的重要过程。科学探究需要教师引导学生在真实的问题情景中发现和提出问题，并尝试处理问题，这些都有利于核心素养的形成。

  科学探究的开展途径有很多。如尹涛等人[8]提到高中生物教学中科学探究能力的培养途径有在科学史的学习中激发学生的探究兴趣、在实验教学中培育学生科学探究的能力和在试题中培育学生的科学探究能力等不同形式；郭婧[9]提到将科学探究与社团课程实践相结合，并在之后的教学中对生物社团课程结构进行完善，能有效地提升学生的生物科学素养。这些研究表明，科学探究能够有效提升学生发现、分析和处理问题的能力，帮助学生养成良好的学习品质，增强其创新思维。但是，目前对生物课堂探究式教学的研究相对较少，还有很多问题值得探索。

  结合上述对劳动教育和科学探究的分析，发现两者在教育方法的理念、实践目标、实践路径、活动方式、成果呈现、开发主体等维度上既有相似性又有差异，具体如表1所示。两者在教育方法的理念上相似，都是以尽可能发挥学生的主体地位为宗旨，让学生能在做中学、在学中做；而在实践目标、活动方式和开发主体等方面则各有侧重。比如，科学探究的实践目标是树立正确的科学观念，培养创新思维和实践能力等，更偏重科学精神的培养，而劳动教育的目的是帮助学生形成积极的劳动态度，养成良好的习惯等，更偏向劳动技能的塑造；再比如，科学探究的实践路径有课堂教学、实验探究和试题讲解等，更偏重于学科方向，而劳动教育的实践路径更多样化，空间更具有广延性，有参加公益劳动、劳动项目实践、日常家务等。就两者的开发主体而言，科学探究一般基于明确的课标要求和国家或地方教材开展；劳动实践一般都会采用校本课程的方式开展。

  为了适应新时期社会持续健康发展，家庭、学校和社会需要用新思路、新方法来面对和解决劳动教育的新情况、新问题[10]。广大青少年不仅好奇心强，而且有创新创造的巨大潜力，从某一种意义上说，这种好奇心和创造潜能是他们热情参加劳动、端正劳动观念的有利因素。中小学是促进劳动教育实施的重要阶段，将劳动教育与科学探究有机融合，既能有效地实现劳动教育，同时也可以激发学生对知识的渴望，培养他们的创新精神和实践能力。

  无论是科学探究还是劳动教育，都需要借助课程来体现，因此，两者融合的关键要落实在相关课程的教学设计上。本课程设计包括课程背景分析、课程目标定位、课程内容和课程评价等方面。

  “真菌”是生物八年级上册第五单元第四章第三节的内容，在这一节的开篇“想一想”里问道：“图中蘑菇的生长要不要光？”在实际的课堂教学中，学生的回答反映出学生并不了解大型真菌的生长。大部分同学都对种植植物很感兴趣，知道瓜果蔬菜等植物都需要种植在土壤中，也了解种植离不开泥土、水分和肥料等条件，但相对而言，对菌菇的了解则较少。种植菌菇是否也要像蔬菜、水果一样，把种子撒在土里，提供阳光、水分和肥料等条件呢？带着这样一些问题，学生们开始了菌菇培植的科学探究实践活动。学校六艺楼上雨水、温度、湿度、通风等自然条件比较优越，并且有两个小型温室，更适合种植菌菇，为开展课程实践提供了场地和条件。

  “菌菇培植”课程是劳动课程与科学探究的结合，要求学生在活动中自主探究菌菇生长所需要的环境条件，并观察菌菇的生长。课程目标的设定主要基于以下两点：一是生物学新课标中提出应该达到“初步具有科学探究和跨学科实践能力，能够分析解决真实情境中的生物学问题”的目标要求；二是生物课标中提到的植物栽培类跨学科实践活动目标及可选择“探究栽培一种植物所需要的物理和化学环境条件”的项目。因此，本课程设置以下课程目标：

  （1）生命观念：本课程使学生了解“菌菇”这一独特的大型真菌类群，掌握菌菇的基本知识和菌菇培养的基本技能，帮助学生从大型真菌角度认识生命世界，理解生命特征、生物多样性及生态系统平衡，对学生科学自然观和世界观的形成起到促进作用。

  （2）科学思维：在课程中锻炼学生尊重事实证据，能够基于证据和逻辑，运用比较、分析、归纳、综合等方法，多角度、辩证地分析问题和解决实际问题，培育学生的理性、批判、质疑等科学思维。

  （3）探究实践和劳动能力：在探究影响菌菇生长因素的过程中，利用科学探究的方式激发学生的自主学习、合作探究的积极性，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，培育学生在完成劳动任务过程中的设计能力、操作能力和团队合作能力。

  （4）态度责任和劳动精神：培育学生在科学探究过程中具备严谨求实、勇于质疑的科学态度，能够对科学现象做出理性的解释和判断，弘扬中华民族开拓创新的时代精神和精益求精的工匠精神。

  基于以上目标，课程的设计要让学生理解掌握科学、技术和社会之间的内在联系，在激发学生兴趣和科学探究能力的基础上，培育学生的劳动能力，做全面发展的小公民。

  本课程内容有探究环节、活动名称、学生活动、教师活动和核心素养体现几个维度。其中，探究环节按照科学的流程进行设计，包括察觉缺陷、提出假说、制订计划、实施计划、得出结论、总结交流6个步骤。探究环节都经过精心编排和系统规划，包含一个或若干个活动课程。例如，在制订计划时，首先会由教师讲解对照组和实验组的概念，让学生理解科学探究中是怎么样做实验设计的，并尝试进行实施方案制订；接着在实施计划时，探究不同因素对菌菇的影响，通过前期的查阅文献后，初步制定3个组：温度控制组、气流控制组和培养方式组，每个组有不同分工的4～6名成员对菌菇的生长指标进行观察、测量和记录。实验结束后，教学生用简单的Excel处理数据，引导其利用图表来分析数据，发现数据的变化规律，帮助学生判断是否获得预期的结果。所有探究环节详细的细节内容如表2所示。

  新课改特别强调过程性评价，因此，课程考核评价没有采用传统卷面考试方式，而是将考核评价与教学的全过程相衔接，通过过程性评价与总结性评价两种评价方式建立多元化的考核评价体系。其中，过程性评价是对每一个学生的学习结果做全面、系统、科学的综合评价，其目的是促进学生提高自身素质。过程性评价主要有：①教学过程中对学生的出勤及课堂表现进行评价；②每次课程试验都需以作业的形式上交实验报告，进行评价考核，通过学生对菌菇长势和生长环境管理，以及“菌菇长势观察表”的填写和分析，对学生的劳动态度、科学探究能力、观察能力进行判断并给出相应的评价分数。终结性评价包括：①学生对本次研究进行总结和分析，形成实验报告；②课程结束后，让学生结合本课程，通过课外的其他调查与思考，撰写一篇有关菌菇的文章，或者展示菌菇成果，全面考查学生参与课程的情况、研究与思考热情、掌握知识与技能和科学素养的增长。最终课程成绩由出勤率占20%、课堂表现占30%、实验报告的质量占30%、小论文或其他成果形式占20%组成。

  其中，课堂表现主要通过各组的“菌菇长势观察表”（表3）中的3种评价（自评、生生互评和师评）的整合来判断学生的科学探究能力、劳动态度及劳动技能。通过自评、生评、师评3个环节的综合运用，促进了学生自主探究与小组合作探究，同学间知识和技能互为补充，有利于科学素养的提升。

  “菌菇培植”课程旨在发展学生的核心素养，是对校本课程的加工、创造和融合，是立足于科学探究和劳动教育基础上的融合课程。在实施过程中，需要从教师引导策略、学生合作学习策略、促进学科融合策略等多个角度进行。

  新课标要求学生的学习方式要从接受式学习向创造性学习改变，因此，教师角色也必须由传统的传授知识向教育教学的促进者转变。本课程科学性和实践性都很强，但七、八年级的学生的认识水平和年龄特征使得对于科学探究的理解及融入课程中的应用还比较模糊，所以要教师采取一定的策略对学生进行引导。

  教师应帮助学生获取丰富的背景资料。由于学生生活经验匮乏，与生活、生产实际相关的实践活动比较难开展，因此，教师能带领学生收集丰富的背景资料。比如，在进行本课程第一环节“提出问题”时，教学活动是“初识菌菇”，除了让学生从课本上了解到大型真菌的相关知识，教师还可以让学生通过以下方式主动获取菌菇的资料。第一，通过网上查阅或在图书馆查阅，了解各种菌菇的特点及生活习性；第二，去工厂或学校温室实地参观和考察，向工人请教学习；第三，能够最终靠小组合作竞赛的方式，相互交流“我所知道的菌菇”，相互交换各自收集到的信息。

  教师应引导学生提炼生活实践中的生物现象。在我们的学习和日常生活中，随时随地发生着各种各样的生物现象，教师能引导学生将生活实践中遇到的不理解的生物学现象记下来，然后在课程中组织学生用已有的生物学知识对这样一些问题进行科学探究。本课程的第二环节“作出假设”，设计的活动是做预实验。这个环节对于深化学生对问题的认识具备极其重大价值。比如，猴头菇一般呈现白色，但预实验的过程中发现有些猴头菇变成了粉红色。于是，教师引导学生结合已有知识和收集的资料，讨论分析影响猴头菇颜色变化的非生物因素。通过教师的引导、学生的讨论和小组共同查阅资料，我们猜测猴头菇变粉色可能与温差、二氧化碳含量等有关，然后再引导学生作出假设。这样做既能够在一定程度上帮助学生掌握怎样从生产实际中去察觉缺陷和解决实际问题，又可以使学生掌握一定的生产技术。

  新课程倡导的学习方式有自主学习、探究学习和合作学习。2022年4月，《义务教育生物学课程标准（2022年版）》正式对外发布，新课标将探究实践作为核心素养的要素之一，并明确要求培育学生的实践能力、合作能力等关键能力。

  每个学生都有独特的性格特征，因此，在具体的活动过程中可以男女搭配、差异互补，做到组间同质、组内异质。小组内也要做好角色分配，根据不一样的学生的性格，每位学生都要负责一项工作，如小组长、记录员、操作员等，这样既能激发学生的积极性，也能让学生充分展示其个性。比如，在探究不同因素对菌菇的影响时，我们初步分成了3个组：温度控制组、气流控制组和培养方式组。每个组都需要4～6名成员，小组长要选择组织能力强、责任心强的同学，其主要任务是组织本组成员完成课题任务；记录员要选择认真细心、书写工整的同学，其主要负责实验过程中记录实验数据的工作。根据真实的情况，还可以有观察员、数据处理员、汇报员等。这样的小组合作学习可以使学生更好地表达自我，在小组中互帮互助，优势互补，强化其学习能力，培养其团队合作精神，促其全面发展。

  在2022年的“新课标”中有“生物学与社会•跨学科实践”这一模块，通过这一个主题的研究，学生能够理解科学、技术、数学等学科的相互联系，可以使学生了解生物学和社会之间的联系，发展其核心素养。

  “菌菇培植”课程教学体系是以生物科学探究和劳动教育为主，并融合了语文、数学、信息技术等其他学科。在完成课程的过程中，学生需要学习查阅文献、数据处理、撰写论文等多方面的知识。教师在进行课程设计时，要对学校跨学科情况有一定了解，借助其他学科老师的力量或者其他学科的学习活动推进本课程。比如，培植菌菇这个活动开展周期比较长，而且几乎每天都要做一定的处理，需要的时间相对来说比较琐碎。因此，除了利用学生的空余时间，还能借助综合实践活动课的时间；处理数据部分则可以在第二课堂，请信息技术老师上一堂比较专业的课，让学生充分了解数据处理的相关联的内容。再比如，展示成果的时候，可以请语文老师录一节微课，讲述撰写论文的相关要点，再经过本课程教师的指导，让学生自行撰写科学小论文。通过学科融合，将所学知识进行联系和交叉，更能促进学生对学科知识的理解和深化，培养创新精神和实践能力，提高学科核心素养。

  基于科学探究核心素养的劳动教育课程设计与实践落地，使得笔者对于劳动课程如何更好地开展做出了以下感悟和思考。

  新课标对学生提出了初步的科学探究与跨学科实践能力，以及在真实情境下对生物学问题做多元化的分析与解决的能力的要求。因此，在设计课程时，应关注科学回归生活，激发学生的兴趣，以科学的方法解决实际问题，并将其应用于生产、生活的现实中，在科学研究与学生体验之间发掘情境资源，将概念的研究问题化、具体化、生活化[11]。只有基于生活真实问题情境的主题，学生探究起来才更有价值和意义，课程也才更具生命力，从而推动落实学科的核心素养。

  2020年，中央、国务院发布的《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》强调要把劳动教育纳入人才教育培训全过程。在人才培养的全过程中实现劳动教育，就从另一方面代表着劳动课程应该与其他学科相融合、交互，渗透到各学科当中，并且要让学生真正动手去做，而不是单纯给学生灌输理论。为实现课程价值最大化，学校应该成立多学科教师组成的教学团队，形成多元共融的氛围，注重实操性原则，确保学生真正融入进去，体现学中做、做中学。

  综上所述，本研究聚焦科学探究融入的劳动教育课程研究，以课程设计为视角，从契合性分析、课程设计以及课程实施策略三个维度展开研究论述。对于如何设计更有效的跨学科融合性劳动教育课程，本研究仅是一个起点，后面我们将继续深入研究怎么样促进学生深度学习、如何培养创造性思维等，从而更好地落实学科核心素养。

  [1]杨丽. “五育融合”的历史演进、现实困境及实现之策：基于新发展阶段背景下的分析[J].当代教育论坛，2021(4)：1-10.

  [2]康晓卿.关于新时代劳动教育相关概念的理解：兼谈正确认识劳动、活动、实践的一般含义及其关系[J].教育评论，2021(4)：6.

  [3]李意如.小学劳动教育实施状况的个案研究[D].兰州：西北师范大学，2020.

  [4]韩梅.基于陶行知生活教育理论的生物学教学研究[D].曲阜：曲阜师范大学，2019.

  [5]中华人民共和国教育部.义务教育劳动课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

  [6]谢学姗.新时代劳动教育与生物学教学的融合[J].科教文汇(中旬刊)，2020(10)：151-152.

  [7]李慧敏.小学科学教学中融入劳动教育的实践与思考[J].新课程导学，2021(18)：56-57.

  [8]尹涛，张佳艺，朱伟华，等.高中生物教学中学生科学探究能力的培养途径[J].长春师范大学学报，2018，37(10)：159-161.

  [9]郭婧.以培养生物科学素养为目标的社团课程实践与探索[D].长沙：湖南师范大学，2017.

  [10]王洪泠，李明胜.新时代劳动教育的功能及课程建构[J].福建基础教育研究，2019(11)：8-9.

  [11]向荣慧.基于真实情境的高中生物课程资源开发[D].桂林：广西师范大学，2021.

  郑娅峰（1979—），女，河南洛阳人，教授、硕士生导师，研究方向为学习分析、教育数据挖掘、教育数据可视化等，系本文通信作者；

  李思琦（1992—），女，北京人，讲师、硕士生导师，研究方向为高新技术在科学教育中的应用、信息技术的教学影响。本文受北京师范大学傅骞教授指导。