STSE教育视野下中加小学科学课程标准比较及启示

美国在1996年颁布的《国家科学教育标准》中将STS进一步发展为STSE教育思想，旨在促进学生对社会的了解和参与意识，增强对科学、技术、社会、环境相互关系的认识[1]。 进入21世纪，随着社会发展对公民科学素养的要求不断提高，STSE教育的进化体STEM教育、STEAM教育也应运而生。

根据表3，检验值和标准值的均值不同，其中F2检验值在紧元音和松元音中均略低于标准值，说明男性贵州学生总体较母语男性使用者舌位较靠后，因而唇形也较圆。双尾P值约为0.024，小于0.05，存在统计学意义的显著性差异。

选择STSE视角与加拿大进行比较研究基于三个方面：第一，我国2017年新颁布的《义务教育小学科学课程标准》(以下简称《科学课标》)标志着我国小学科学课程实践探索阶段的结束[2]，虽然《科学课标》对STEM教育进行了定义，但是教育课程目标及课程内容仍然围绕着STSE制定。第二，加拿大学生在国际学生测评项目(PISA)中取得了骄人的成绩，科学教育水平居于世界前列[3]。现行的小学科学课程标准是2008年加拿大安大略省颁布的《加拿大1～8年级科学与技术课程标准(2007修订版)》(以下简称《科学与技术课标》)，课标的各个部分均涉及STSE教育内容，凸显STSE教育理念[4]，中加课标具有比较的基础。第三，在中加小学科学教育的互惠学习中发现，两国科学教育的差异与两国科学课标息息相关。在 “加拿大与中国教师教育与学校教育互惠学习项目”资助下，对中加小学科学课程标准进行STSE教育视野下的比较和研究，由此对我国小学科学课标的发展和完善提出一些启示、借鉴。

一、STSE视野下中加小学科学课程标准基本理念的比较和分析

1.基本理念的比较

基本理念是制定课程标准的总体指导原则，指引着科学教育课程改革发展的方向。中国小学《科学课标》提出了四个基本理念：“面向全体学生、倡导探究式学习、保护学生的好奇心和求知欲、突出学生的主体地位”[5]。虽然，中方课标的基本理念没有直接提及科学(S)、技术(T)、社会(S)与环境(E)之间的联系，特别是环境保护、可持续发展等社会民生问题。但是，在“倡导探究式学习”中提到“小学科学课程要培养学生基本的科学伦理精神和热爱科学的品质”。科学伦理精神是对科学技术发展、人与社会、自然系统伦理问题进行道德责任的反思[6]。可将其视为中国小学《科学课标》基本理念对STSE教育理念的间接阐述。

一个姑娘说：“地上的事，天庭早已知道了，俺们就是天神派来与你们做夫妻的，在这等你们好几天了，把衣服还给俺们吧，穿上衣服俺们也不会飞走的。”

加拿大的小学《科学与技术课标》课程基本理念着重强调科学技术本质教育和STSE教育，基于对科学与技术的本质的理解，课标提出了“基础概念”和“大思想”[7]。“基础概念”是关键的基本理念，包括物质、能量等6点；“大思想”是超越离散的事实或技能进而关注的更大的概念、法则或过程[8]，包括两点重要内容。它们的关系整理如图1所示：

2.4.1种子种苗良莠不齐种子种苗是保障中药材原材料品质的重要源头，而镇内良种繁育基地仅有1个覆盆子快繁基地，建设规模小，无标准化，也鲜有种植户或科研机构进行品种选育，中药材的种子种苗几乎都是来源于其他地区或是当地野生资源的人工驯化，有的农户甚至直接将野生植株移栽到自家场地中，形成一个场内有多种资源存在，导致中药材质量良莠不齐。

图1 加拿大小学《科学与技术课标》基本理念组织关系图

其中，“可持续发展和管理”基础概念指“满足当前的需要并不损害子孙后代的需求。我们需要使用一种负责任的方式去关心自然环境并做出相应的努力造福后代。如安大略省科学与技术课程标准指出：使用不可再生资源必须要小心；尽可能再利用和回收；尽可能地转换为可再生资源”。“基础概念”是《科学与技术课标》的主线，该部分贴合STSE教育理念，翔实阐述学生在科学教育中应该形成的可持续发展理念，上升到大思想则是对植物及其栖息地的保护。

2.基本理念的分析

两国课程标准的基本理念都蕴含STSE教育理念的内涵，但是中国在基本理念中没有对STSE教育理念专门阐述，而是用“科学伦理精神”一句带过。这容易导致教师在课程设计和实施中忽略环境保护、可持续发展等民生问题的教育。加拿大则对《科学与技术课标》的基础概念划分翔实、具体特别对“可持续性发展和管理”做了最详细的说明，阐释学生在利用资源过程中应该采取的环境友好行为和应该形成的可持续发展观。足见STSE教育理念在加拿大小学科学教育中的地位之重、影响之深。

西方文艺复兴的出现。荷兰学者伊拉斯谟(Erasmus)在给朋友的一封信中提到，欧洲将迎来一个历史上的“黄金时刻”，法国人称为“文艺复兴”，“这个复兴就是指突然而又不可逆转地使欧洲人与世界上其他人区分开来的力量。”[5]283从学术到艺术，新思想竞相迸发，文艺复兴表现出一个惊人的方面，即重修文物的行为产生了发明和开放式求知这样的非传统文化。新思想从佛罗伦萨一路传播至葡萄牙、波兰以及英国。文艺复兴的出现给西方，尤其是欧洲国家带来了文化领域的繁荣，而这种繁荣迫使15世纪的欧洲经历了两次结局不同的轴心思想的影响。与其说是新冒险的发现，倒不如说是西方的治理文明是试图扩张政治的影响力。

二、STSE视野下中加小学科学课程标准课程目标的比较

1.课程目标的比较

中国小学《科学课标》课程目标层级分明，按照“总目标—具体目标—分学段目标”三层级目标系统地对课程目标进行表述，如图2所示。培养学生的科学素养是课程的总目标，从四个维度对总目标作具体阐释。在课程总目标中，中国将S、T、S、E单独列为一个总目标维度，阐述了STSE教育下的3个具体目标。3条具体目标从科学伦理道德层面规定了学生在小学科学课程中要了解“人—社会—科学—经济—环境”系统相互依存和相互制约的关系，不仅要了解科学知识的应用，还要考虑伦理道德价值取向，培养学生热爱自然、珍爱生命、保护环境和社会责任感[4]。

图2 中国小学《科学课标》课程目标结构图

如表1所示，《科学课标》还从科学、技术与日常生活的联系；科学、技术与社会发展的联系；人类与自然和谐相处三个方面确定了分学段目标。STSE总目标下的学段目标制定翔实、具体，并且随着学段的升高，每个关系的要求也层层递进。例如，人类与自然和谐相处，1～2年级学生只需要了解有些资源是可以回收利用的，有保护环境的意识即可；而5～6年级学生要认识到人类、动植物、环境的相互影响和相互依存关系，且要采取行动保护环境。

表1 中国小学《科学课标》STSE总目标下的学段目标阐述

关系S、T、S、E学段目标1～2年级3～4年级5～6年级科学技术与日常生活的联系了解生活中常见的科技产品及其给人类生活带来的便利了解科学技术对人类生活方式和思维方式的影响了解科学技术可以减少自然灾害对人类生活的影响;了解在科学研究与技术应用中必须考虑伦理和道德的价值取向科学技术与社会发展的联系了解人类可以利用科学技术改造自然,让生活环境不断得到改善了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断增加的需求;了解人类的需求是影响科学技术发展的关键因素了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力,技术的发展和应用影响着社会发展人类与自然和谐相处了解人类的生活和生产需要从自然界获取资源,同时会产生废弃物,有些垃圾可以回收利用;珍爱生命,保护身边的动植物,意识到保护环境的重要性了解人类的生活和生产可能造成对环境的破坏,具有参与环境保护活动的意识,愿意采取行动保护环境、节约资源认识到人类、动植物、环境的相互影响和相互依存关系,了解地球上的资源是有限的,人类活动会对环境产生正面和负面的影响,自觉采取行动,保护环境

加拿大小学《科学与技术课标》总目标分为三个维度。为了保障从三个维度落实总目标，形成“科学课程计划总目标——年级核心内容主题总目标——年级核心内容主题具体目标”三个层级的目标系统(如图3所示)。表2是对1～2年级STSE具体目标的整理，从同一年级横向分析来看，课程具体目标与课程具体内容结合程度逐渐加大，在不同知识领域中，根据不同的内容主题，制定不同的STSE教育目标，甚至列举出具体的实施行为。例如，一年级“认识生命系统”中，要求学生能够“对人类维护健康环境这一角色进行评价”。具体目标就是认同他们自身能实施的行为，这些行为有助于为生物包括人类维持一个健康的环境。从不同年级纵向分析来看，加拿大对不同学段、相同知识领域的STSE教育目标也逐渐提高。

图3 加拿大小学《科学与技术课标》课程目标结构关系图

表2 加拿大小学《科学与技术课标》课程内容和层级目标中STSE阐述(1～2年级部分)

年级知识领域主题基础概念STSE总目标具体目标一年级认识生命系统生物的特征和需要可持续性与管理对人类维护健康环境这一角色进行评价认同他们自身能实施的行为,这些行为有助于为生物包括人类维持一个健康的环境(例如走路上学而不是乘轿车;在家里对将什么倒进下水道更加注意……)认识结构与机械材料、物体与日常结构结构与功能物质对物体和结构以及构成其的材料对人类和环境造成的影响进行评价了解在教室里产生的各种浪费,计划并开展为减少浪费的课堂行为课程……认识物质和能量生活中的能量能量、可持续性与管理对家里、学校、社区的能源使用进行评价,建议消耗更少能源的使用方法描述学生自己以及家人对能量的使用;从不同的视野考虑、识别使用能量的方式,哪些是高效的,哪些是较为浪费的……认识地球和宇宙系统每日和四季变化变化和连续对每日和季节变化,包括人类的生物的影响进行评价描述当电能不能再使用,不同人的日常生活和其他生物将会受到怎样的影响,对日常和季节变化以怎样的方式影响社会和环境进行评价二年级认识生命系统动物的生长和变化结构与功能可持续性与管理对动物以怎样的方式对社会和环境产生的影响以及人类以怎样的方式对动物和其居住场所产生的影响进行评价识别动物对人类(社会)和环境所造成的积极的和消极的影响,对其中一种影响形成见解并建议采取何种方式,使这种影响得以减小或者增强……认识结构与机械运动结构与功能能量对简易的机器和机械对于社会和环境的影响进行评价识别人类不同类型的活动对动物和其居住地产生的积极的和消极的影响(例如保护动物、支持动物爱好者和团体活动,对其中一种影响形成见解并建议采取何种方式使这种影响得以减小或者增强……)认识物质和能量液体和固体的性质能量物质对固体和液体的使用是以何种方式对社会和环境造成影响进行评价从影响个人安全和环境健康的角度,评价在家固体和液体使用、储存、处理采取的方式……理解地球和空间系统环境中的空气和水变化和连续可持续性和管理评估人类活动对空气和水的质量以及空气和水的质量对生物所产生影响的方式评估人类活动对环境中空气和水的影响,并从不同的视觉进行考虑,然后采取一系列行动来保持当地的空气……

2.课程目标的分析

中加两国小学科学标准的总目标均包含STSE教育目标，但是STSE教育目标的阐述方式、翔实程度不同。中国将STSE教育总目标单独列出，分别阐述三个学段的学生应该达到的STSE目标，这对教师的教学设计起到方向性的引导作用。而加拿大STSE目标与课程内容联系紧密。加拿大在不同的知识领域下阐述了相关知识中学生应该达到的相关意识、行为、态度，STSE目标为技能和知识的发展设定了道德、伦理环境，强调学生的环境素养。从横向、纵向均表现出目标的层次性、递进性。显然，加拿大的STSE教育目标制定更具体，实用性，操作性更强。

在中国小学科学课程内容中，其中有6个主要概念、11个学习内容涉及STSE教育。特别是在“地球与宇宙空间领域”中“地球是人类的生存圈”，每个学段都有STSE教育内容的详细描述。但是，在“物质科学领域”中，1～6年级学生均没有涉及STSE教育内容，该领域的学习仅仅停留在知识与技能层面，STSE课程内容在学段、知识领域中分布不均。

肝癌是目前世界范围内第6大常见癌症，近年来发病率呈现上升趋势［1］。研究发现，在肝癌中同样存在着沃伯格效应（Warburg effect），即有氧条件下，细胞主要通过糖酵解方式产生ATP，而不是通过氧化磷酸化。但当糖酵解过程被抑制时，细胞又可重新启动氧化磷酸化产生 ATP［2‐3］。因此，同时阻断两种产能方式有望成为新的肿瘤治疗途径。

三、STSE视野下中加小学科学课程标准课程内容的比较

1.课程内容的比较

中国小学科学课程内容包括物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术和工程四个领域知识。这是我国首次将工程(E)和技术(T)以独立的学习知识领域的方式纳入课程内容，表现出向STEM发展的趋势[9]。课程内容将以上四个知识领域分为18个主要概念，这18个主要概念又分解成75个学习内容。将其中涉及STSE教育的主要概念、学习内容进行整理，内容如表3所示。

表3 中国小学《科学课标》课程内容中STSE阐述

知识领域学段课程内容1～2年级3～4年级5～6年级物质科学领域(1～6)———生命科学领域(7～12)——举例说出动物在气候、食物、空气和水源等环境变化时的行为;列举噪声、雾霾、污水等对人体健康的影响,养成环保意识;认识到人与自然环境应该和谐相处;认识到保护身边多种多样的生物非常重要地球与宇宙科学领域(13～15)说出人类生活离不开动植物的一些实例,初步树立珍惜动植物资源的意识举例说出人类生活离不开淡水,树立节约用水的意识;说出人类利用土壤进行农业生产的例子,树立保护土壤资源的意识;了解台风、洪涝、干旱等气象灾害对人类的影响了解地球上的海洋为人类生存提供了生物、矿产、能源等多种资源;知道一些自然资源是可再生的;知道太阳能是生活中可利用的一种清洁、可再生能源,树立节约能源意识;说出人类不合理活动对自然环境的影响,树立保护环境的意识技术与工程领域(17～18)——知道某些科技产品对人类生活和环境可能产生的负面影响;从经济效益、社会效益、环境效益等方面评价某个工程设计,并提出改进和完善建议

在中国小学科学课标课程内容中，有6个主要概念、11个学习内容涉及STSE教育。特别是在“地球与宇宙空间领域”的第15个主要概念“地球是人类的生存圈”中，每个学段都有STSE教育内容的详细描述。但是，在“物质科学领域”中，1～6年级都没有涉及STSE教育内容，该领域的学习仅仅停留在知识与技术层面，STSE课程内容在学段、知识领域中分布不均。

加拿大小学《科学与技术课标》课程内容也分为四个知识领域：理解生命系统，理解结构和机械，理解物质和能量，理解地球和宇宙系统。加拿大小学《科学与技术课标》框架中没有将课程内容单独列出，而是与课程目标相结合，按照“概述—总目标—具体目标”编排知识，具体目标即可视为具体的课程内容。概述中围绕“基础概念”和“大思想”开展具体科学知识概念的学习[10]。加拿大小学《科学与技术课标》将STSE教育内容融入到具体知识中，使STSE教育理念贯穿于每一个年级、每一个概念。例如，一年级“认识生命系统”领域，STSE总目标是“对人类维护健康环境这一角色进行评价”，涉及的基础概念是“可持续性与管理”，学生应学习到的STSE教育内容就是“认同他们自身能实施的行为，这些行为有助于为生物包括人类维持一个健康的环境”。对1～2年级涵盖STSE教育课程内容的整理如表2所示。

选取2016年08月～2018年05月本院收治的后循环缺血患者92例作为研究对象，将其随机分为对照组与研究组，各46例。入选对象均知情同意，本研究经医学伦理委员会审核批准。其中，研究组男24例、女22例，年龄43～62岁，平均（53.69±2.78）岁，病程5 h～2 w，平均（1.21±0.04）w；对照组男26例、女20例，年龄42～63岁，平均（53.49±2.90）岁，病程4 h～2 w，平均（1.17±0.06）w。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.课程内容的分析

中加小学科学课标都兼顾了STSE教育内容，但编排方式、知识容量不同。中国小学《科学课标》将课程内容单独列出，在主要概念中融合STSE教育内容。加拿大没有将课程内容单独列出，而是将课程内容与课程目标相结合阐述。中国小学科学的STSE教育内容在主要概念中所占的比例较小、分布不均，部分学段、部分知识领域仍是STSE教育的盲区。而加拿大小学将STSE知识渗透在每个年级每个主题中，且每个STSE总目标下的具体内容阐述非常具体。加拿大小学《科学与技术课标》中STSE知识容量更大，旨在让学生感受到各个科学、技术知识都与社会、环境息息相关，可在长期的科学课程学习中培养学生的可持续发展观。

有研究报道,NSCLC患者的TGF-α、CA21-1水平异常高于健康人群[12]。TGF-α由表皮细胞产生，具有促进细胞癌变的作用，与表皮生长因子受体结合后会增加相关基因的表达，促进细胞增殖，从而导致细胞恶性病变。CA21-1广泛存在于肺泡细胞，其血清含量会在癌细胞存在时升高，若CA21-1出现持续升高，则可反映出癌细胞出现转移，水平降低代表患者得到有效治疗[13]。EGFR及其信号传导通路可与其他癌性细胞因子起到协同作用。本研究中，单孔组患者的TGF-α、CA21-1、EGFR水平显著低于三孔组，说明单孔胸腔镜治疗的疗效更为显著，可更进一步降低上述各指标的水平。

四、STSE视野下中加小学科学课程标准实施建议的比较

1.评价建议的比较

评价引导着科学课程改革和发展的方向，促进有效教学的开展，小学科学课程教学的评价也是检验课程目标是否达成的重要方式。中国小学《科学课标》的评价建议主要是学习评价，包括评价原则、评价内容和评价方式。对STSE的评价是中国小学科学评价内容的重要维度，课标指出“要考查学生对科学、技术、社会与环境相互关系的了解以及热爱自然、珍爱生命、保护环境的意识和社会责任感等”，这表现出中国小学科学教育从可持续发展的角度培养学生科学素养的决心。在评价方式中，对科学态度的终结性评价包含“学生对环境和自然资源的责任感”。虽然，其中提及了STSE评价，但一句带过，没有对评价的方案、指标作详细说明。

加拿大小学《科学与技术课标》在学生成绩的评估与评价部分主要是用科学成就图来描述评价内容，它是安大略省统一使用的评价内容标准。该标准包含知识和技能类别、指标和描述语、限定词。知识和技能包含四大板块：知识理解、思考研究、交流和应用。其中，对STSE教育的评价主要在应用维度，从“将科学、技能、社会、环境相联系”和“提出采取实际行动建议，以处理和应对与科学、技能、社会、环境相关的问题”两个方面评价学生STSE教育目标的达成，每个方面设有4个等级。1～6年级采用等级制，教师根据学生在STSE目标的达成水平给予不同的等级成绩，具体指标如表4所示。

表4 加拿大小学《科学与技术课标》中的STSE学习评价体系

维度科学、技能、社会、环境相联系的应用维度成绩评定表将科学、技能、社会、环境相联系有限地将科学、技能、社会、环境相联系有效地将科学、技能、社会、环境相联系相当有效地将科学、技能、社会、环境相联系非常有效地将科学、技能、社会、环境相联系提出采取实际行动建议,以处理和应对与科学、技能、社会、环境相关的问题有限地提出采取实际行动建议有效地提出采取实际行动建议相当有效地提出采取实际行动建议非常有效地提出采取实际行动建议

2.评价建议的分析

中国与加拿大小学科学课标的学习评价中都考虑到对学生STSE教育目标的达成进行评价，但是，相比较而言，中国的评价方式比较单一，缺乏具体的评价指标体系。在过程性评价中，缺少对STSE评价方法的建议。在终结性评价中，只用“学生对环境和自然资源的责任感进行评价”一笔带过，缺少针对性的评价措施。在评价内容中只有对STSE教育内容的宏观性评价指导，缺乏操作性和可行性，这不利于教师获得STSE教学效果的有效反馈。加拿大小学《科学与技术课标》对STSE知识的应用制定了标准统一、描述准确的成绩评定表，两个方面、四个等级的指标划分有助于教师做到公平、有效评价，有利于STSE教育目标的达成和STSE教育的发展。

3.加拿大环境教育特色

随着科学技术的发展，环境问题日益突出，环境教育成为公民科学教育不可或缺的一部分[11]。STSE教育最重要的理念就是在科学技术发展中兼顾环境保护，以保证社会可持续发展。中国小学《科学课标》没有对环境教育专门强调，而加拿大小学科学《科学与技术课标》在实施建议中将环境教育单独列出，它包含四个方面内容：地球的物质和生物体系；我们的社会和经济体系对这些自然体系的依赖；科学和人类规模的环境问题；人类和自然系统相互作用，包含了积极和消极两个方面。

加拿大小学《科学与技术课标》中的环境教育更加侧重科学、技术、社会及环境间相互关系，它为教师提供了很多机会去完善科学教育。环境教育进入课堂，可以为科学、技术提供更有意义的内容，并将其应用于社会中。此外，环境教育引导学生开展批判性思维，以反思个人行为来保护环境。加拿大将环境教育写入实施建议中，不仅贴合STSE国际科学教育发展趋势，而且从科学知识、科学方法、科学态度、道德伦理等多个方面丰富了小学科学课程的内涵。

五、加拿大小学《科学与技术课标》对我国小学《科学标准》发展的启示

加拿大小学《科学与技术课标》颁布时间较早，具有一定的时代特征和局限性。但是，加拿大安大略省是实施STSE教育的先驱，通过以上比较，也看到我国小学《科学课标》需要改进和完善的地方。

1.注重环境教育的基本理念

联合国教科文组织一直积极倡导和推行环境教育。1995年发表的《美国国家科学教育标准》明确指出，通过环境教育，学生能初步理解与科学有关的种种个人与社会挑战，关于健康、人口、资源和环境的核心概念[12]。2000年美国发表的《美国国家技术教育标准——技术学习的内容》也将资源保护、减少资源利用、环境监控、自然过程与技术过程的协调一致等纳入基准主题[12]。在学校教育中，科学学科已经成为环境教育的主战场，科学教育课程标准应注重对环境教育的指导。无论学生以后是否从事科学、技术工作，都要理解科技发展与社会、环境的相互联系，明白环境对人类发展的重要性。要培养具有科学素养的公民，实现经济社会的可持续发展，环境教育理念必须纳入到科学教育理念中来，这也是STSE教育的重要意义之所在。

2.加强STSE课程目标与STSE课程内容的紧密联系

课程目标是指导整个教材编制、教学实施的关键性原则，是课程要实现的意图。课程目标是“教到什么程度”、课程内容是“教什么”的问题。从课程目标来看，中国小学《科学标准》将STSE作为总目标之一，还针对STSE总目标制定了STSE学段目标，足见对STSE教育的重视。从STSE课程内容分布来看，STSE教育内容分布不均，部分学段、部分知识领域仍是STSE课程内容的盲区。课标将课程目标与课程内容脱离开阐述，显得STSE课程目标过于宽泛，不利于教师在具体教学内容中对STSE目标把握。例如，课标为1～2年级制定了三个方面的STSE学段目标，但是仅在“地球与宇宙科学”课程内容中涉及小部分的STSE教育内容，该部分的知识广度、容量无法实现1～2年级STSE学段目标的达成。建议加强课程目标与课程内容之间的联系，在学段STSE目标指导下，结合每个学段、每个主要概念，开发具有针对性的STSE课程内容。将STSE教育理念渗透在每一个知识点中，持续地培养学生的科学伦理精神。

3.制定STSE的学习评价体系

科学、技术、社会、环境相联系是可持续发展的重要理念。虽然中国小学《科学课标》各个部分都强调了学生理解科学、技术、社会与环境相互联系的重要性，但是，并没有为STSE的学习评价制定科学、详细的评价体系，教师对学生STSE目标达成的评价缺乏操作性指标。建议制定层次分明、表述准确、内容丰富的STSE学习评价体系，发挥对STSE课程内容学习的评价功能，帮助师生及时得到教与学的反馈，保障STSE课程目标落实到位。

[参 考 文 献]

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