基于核心素养5C模型的科学教育馆校合作策略研究

赵佩 王晶 董艳

[摘   要]研究者从我国发布的核心素养5C模型视角构建了包含枢纽、基础、高阶三个层面的科学核心素养模型，分析了在科学教育领域开展场馆和学校合作的策略，具体包括在科学教育中坚持立德树人和五育并举，在科学教育活动中渗透和融入科学本质和精神;培养学生审辨和创新思维，利用技术实现跨学科环境建设;在多个教学环节开展合作等。

[关键词]馆校合作;科学教育;核心素养5C模型;立德树人

一、研究背景和研究问题

2002年，欧盟在《知识经济时代的核心素养》报告中首次提出“核心素养”一词，此后全球多个国家和地区开展了核心素养研究，并发布了相关标准。核心素养逐步成为多国教育改革的总体目标和制定教育政策以及发展策略的重要依据。核心素养的目标就是培养全面发展的人。而人的全面发展不仅在课堂上，还存在于非正式学习中。学校和场馆为教育提供了正式和非正式的学习环境，二者的结合成为培养全面发展的人的重要途径之一。

1.馆校合作

馆校合作是指场馆与学校为实现共同教育目的，相互配合、共建共享、互惠互动而开展的一种教学活动。[1]其中，学校是教育的主阵地，场馆因其具有“展品即知识”“参观即学习”和“场馆即教之域”三大特征而成为非正式学习环境的典型代表。[2]常见的场馆包括博物馆、科技馆、植物园、动物园等。与传统正式学校学习相比，场馆教育具有课程资源和教学方法丰富、教学空间宽敞等诸多优势。[3]通过馆校合作，学生能够在场馆和学校中开展专题研究，了解更广阔的世界，增强综合能力，促进全面发展，与学校教育相互补充。

（1）国内外馆校合作发展及现状

场馆与学校教育合作是随着博物馆教育的发展而出现的。博物馆教育从1884年出现开始，历经百年发展而逐步转向场馆教育，其工作内容不再局限于知识普及，而开始关注个体学习和全面发展。与此同时，学校教育也在终身教育理念的影响下加强了与社会资源的合作。由此，馆校合作正式发展起来。馆校合作最早可以追溯到1895年，英国修正了《学校教育法》，提出将参观博物馆作为学校学习活动计入学时。之后二者的合作形式开始多元化、专业化。到了20世纪80年代，国家和第三方机构介入后，馆校合作发展逐步成熟，走向制度化[4]。

我国的场馆教育职能在相当长的一段时间里被界定为收藏、宣传和科学研究，以及一定的社会教育。因此，馆校合作的起步也较晚，底子比较薄。直到进入21世纪，随着《博物馆条例（征求意见稿）》等文件的陆续发布，我国逐步将教育列为场馆职能之首，场馆功能也从“以研究为中心”转向“以教育为中心”，博物馆开始积极探索与学校的合作，促进馆校有效衔接。

（2）科学教育领域馆校合作的发展

在科学教育领域，许多国家出台了相关政策以改变科技场馆和学校合作的策略，支持儿童和青少年在真实场境中的探究和实践，推动科学教育的发展，如美国2015年发布的《下一代科学教育标准实施指南》和美国国家研究委员会的《被科学所围绕：在非正式环境中学科学》。[5]经过多年的发展，美国逐步形成了一系列典型的馆校合作策略。

近几年，我国一部分学校和科技场馆开展馆校合作，形成了一定的发展规模。例如，上海自然博物馆基于建构主义教学法，形成了“校内课程—场馆课程—校内课程”模式，开发馆校合作初中地理教育课程，强调探究性和趣味性，提供丰富的教学资源，实现了校内和场馆课程的跨学科融合。[6]

我国科学教育馆校合作起步晚、底子薄，严重制约了场馆和学校科学教育的发展。解决这些问题的根本是要考虑清楚“培养什么样的人”和“怎么培养人”。核心素养的内涵定义具体回答了这两个问题，通过解析科学核心素养，改进场馆与学校合作育人策略就显得尤为重要了。

2.核心素养

核心素养是基于学生全面发展提出的育人目标体系，这一概念的提出旨在解决“培养什么样的人”和“怎么培养人”两大问题[7]。目前，世界多数国家都提出了自己的核心素养内涵和框架，其中最具里程碑意义的，是美国21世纪学习联盟在2002年推出的“21世纪学习框架”中界定的核心素养框架，该框架包含了学习与创新技能，具体指合作素养（Collaboration）、沟通素养（Communication）、审辨思维（Critical Thinking）和创新素养（Creativity），被称为21世纪核心素养4C模型。之后，欧盟发布《欧洲终身学习核心素养建议框架2006》和《欧洲终身学习核心素养建议框架2018》，芬兰2016年开始实施的《国家基础教育核心课程》提出了学生的七大核心素养。我国也提出了自己的核心素养框架，北京师范大学在2016年发布了《中国学生发展核心素养》;2020年，北京师范大学教育创新研究院与美国21世纪学习联盟开展合作，提出了符合本国国情的核心素养5C模型，即在4C模型基礎上增加了文化理解和传承（Cultural Competency）。文化理解和传承素养是指人们对文化的认知与理解、继承与扬弃、发展与创新的过程和行为，包含文化理解、文化认同、文化践行三要素。[8]文化理解和传承素养被认为是5C素养的关键，符合德育位于素质教育战略之首的要求[9]。

3.现有研究及不足

我国馆校合作已有一定的发展，但是仍然存在教师启发引导不充分、学生学习效果不佳等问题，制约了场馆和学校共同教育目的的达成，阻碍了学生核心素养的培养，亟需通过改进策略实现高效发展。

当前已有专家学者开始探索馆校合作方法，并基于核心素养制定了相应的实施策略。例如，山西大学赵慧勤教授提出应从主题式课程构建、学习活动设计、协同学习平台搭建和教学团队打造四个方面实施馆校合作，提升学生核心素养。但是，在科学教育领域，基于核心素养的馆校合作研究还有所欠缺。因此，本文基于核心素养5C模型，分析并提出科学教育的馆校合作策略，为我国科学教育的发展和公民科学素养的提升提供建议。94527D73-E5B2-4AA8-9796-5E26E8662E66

二、科学核心素养模型

我国科学教育研究领域的专家分析和挖掘了科学素养的结构和内涵。胡卫平教授指出，科学学科核心素养包括科学观念及应用、科学思维与创新、科学探究与交流和科学态度与责任四个部分[10]。刘霞等人的研究提出，在核心素养视域下的科学素养结构包含理性思维、批判质疑精神、科学探究三大关键成分[11]。李芒教授等指出，在以“工程实践”教育为主的创客教育中，核心素养可划分为匠技、匠心和匠魂三个维度。其中，匠技的具体内涵包括基础知识和基本技能，匠心包括实践创新、学会学习和合作共享，匠魂包括人文底蕴、科学精神、创客精神和责任担当[12]。

以既有研究中的科学素养结构为基础，结合核心素养5C模型，本研究提出了科学核心素养模型（见图1）。其内涵包括三层五大类：第一层为枢纽素养层，包含学习者的科学本质理解与文化传承素养;第二层为基础素养层，包含跨学科沟通素养和探究素养;第三层为高阶素养层，包含科学教育中学习者的审辨素养和创新素养。在这三层素养中，基础素养和高阶素养都是围绕枢纽素养培育要求展开的，而高阶素养则需要通过基础素养的培育进而形成。具体而言，首先需要充分培养学生对科学本质的理解和文化传承素养，发挥其枢纽作用，其他四类素养的培养则紧紧围绕科学本质的理解和文化传承素养的培养展开;其次，学生的跨学科沟通和探究素养及审辨思维使科学教育能够促进学生理性思维、批判质疑能力、科学探究能力和创新能力的发展;最后，通过跨学科和探究活动的开展，提高学生理性思维、批判质疑、解决问题等能力，培育学生的审辨素养和创新素养。

1.枢纽素养层：科学本质理解与文化传承素养

吴国盛教授认为，在研究我国科学教育核心素养时，需要全面认识我国的基本国情：在新的历史起点上，我国进入了新时代，迎来了中华民族伟大复兴的光明前景。在这一背景下，培养具有高科学核心素养的人才，是为了担当民族的新使命，引领世界文明的未来。为了达到这一目的，吴国盛教授提出，科学的本质是一种特殊的人文，要从人文的角度思考科学。研究科学的人文起源，要通过科学史、科学哲学等领域的学习，立足国家的发展，理解科学的本质，传承科学文化。

核心素养5C模型中的文化含义是指人们在长期生活和劳动实践过程中创造和保存的物质和精神成果的总和，以及人们的生活方式和生活过程。[13]结合吴国盛教授从人文角度对科学本质的理解，科学本质理解与文化传承素养指人们从科学的根源理解其本质，并传承科学书籍和人们日常思考和行为习惯中的人文底蕴、科学精神、科学行为和责任担当。

2.基础素养层：科学跨学科沟通和探究素养

合作和沟通素养是现代人才的必备素养之一，在许多国家和地区的核心素养框架中处于重要地位。沟通素养是指基于口头、书面和非语言等手段进行沟通以及有效评估沟通的素养。核心素养5C模型将合作和沟通素养的内容具体分解为同理心、深度理解、有效表达、愿景认同、责任分担和协商共进六个因素。在科学教育领域，合作和沟通素养应具有较为强烈的科学学科特点。胡卫平教授指出，科学核心素养中的沟通素养是指为了完成科学探究需要而开展交流与合作的意愿和能力，它要求能准确表述、评估和反思探究过程与结果。[14]除了探究特性之外，科学学科合作和沟通方面的素养还需要有较强烈的跨学科属性。

科学跨学科沟通和探究作为科学核心素养模型的基础素养，具体来讲，需要从科学学科的特点出发培养学习者在跨学科沟通和探究活动中的同理心、深度理解、有效表达、愿景认同、责任分担和协商共进能力。

3.高阶素养层：科学审辨和创新素养

科学素养包含理性思维、批判质疑能力和科学探究三大关键部分，而审辨思维中批判质疑、科学论证、创造性地解决问题、理性反思与这三部分有紧密的重合。审辨思维素养一直都是科学教育核心素养的核心组成部分，科学教育的新趋势孕育着创新，激发着创新的活力。在科学教育中，培养创新素养重点强调了情景化创建，并通过解决真实问题或产品的创新和创造获得知识。例如，作为科学教育模式之一的创客教育认为，学习是学生通过创造和创新可分享的实体行为进行知识建构的过程。[15]

这两个素养属于高阶素养，它们的内涵是指在科学学习中，人们质疑和批判看待他人观点，并能通过科学论证方法，提出观点，反思观点，并理性反驳他人的质疑，创造性地解决问题的能力。

三、科学核心素养模型的教与学

基于整合5C模型的科學教育核心素养模型，我国馆校合作策略需要紧紧围绕科学本质理解和文化传承素养，以发展学生跨学科沟通和探究素养为基础，以培养学生审辨和创新思维为目标。

1.科学文化理解与传承素养中的教与学

根据科学教育的核心素养内涵和特点，科学本质理解与文化传承素养是枢纽素养。教师在进行科学学科教育时，要解析科学的本质和文化，将其融入课程中，培养学生的科学人文底蕴、科学素养、科学的行为习惯和责任与担当。

2.科学跨学科沟通和探究素养的教与学

在科学教育中，要构建培养学生跨学科沟通素养和探究素养的学习环境，锻炼学生自主学习和合作学习的能力。这不仅需要搭建真实的科学教育教学情境，还要将学校、社会和家庭科学教育综合起来形成合力，形成多元主体协作，最后由多元主体实施科学学习的过程性评价。

3.科学审辨与创新素养中的教与学

学生审辨素养和创新素养都属于高层次能力，两者相辅相成，各有侧重，审辨素养强调了基本思维的培养，而创新素养更注重实践成果。在培养学生审辨素养时，教师需要围绕质疑批判、分析论证、综合生产和反思评估四个环节开展教学（见图2），这与基于项目/问题的学习过程一致，整个过程符合建构主义和情境学习理论（见表1）。

培养学生的科学审辨思维能力，常用和有效的学习方法就是在真实场景中开展基于问题/项目的学习，教师要注重场景的建设，引导学生自主探究和反思。例如，场馆能够为科学教育提供真实的场景开展教学，学校的正式教育可以和场馆开展合作，培养学生的审辨思维。94527D73-E5B2-4AA8-9796-5E26E8662E66

审辨素养和创新素养二者相辅相成，又各有侧重。审辨素养强调了基本思维的培养，而创新素养更注重实践的成果。但在审辨素养培养的基础上，通过有序推动创新实践活动，能够有效促进学生创新素养的培育。胡卫平教授团队设计的思维教学课堂的六个环节与审辨思维素养的表现类似。[16]

四、馆校合作的策略

根据以上科学教育核心素养模型及其对教与学发展的新要求的阐述，为促进科学本质理解与文化传承素养，提升学生跨学科沟通与探究素养，培养创新和审辨素养，提出馆校合作策略的新思路。

1.坚持立德树人、坚持五育并举

2014年，教育部印发了《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，强调了全面深化课程改革、落实立德树人根本任务的重要性和紧迫性。2019年，中共中央、国务院印发《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》，提出坚持“五育并举”，促进学生全面发展。中国五千年的发展史也是一部燦烂的科技史。新中国成立后，特别是改革开放以来，我国科技事业迅速发展，在多个领域取得重大成果。学校和场馆将立德树人和“五育并举”的要求贯穿于科学教育馆校合作教学设计和活动，有助于学生更好地学习科技文化，形成科学文化自信，建设科技强国的信念，从而培养德智体美劳全面发展的人才。

2.在活动和情境中渗透科学文化

要将科学精神、责任担当、科技人文底蕴等文化因素润物无声地融入馆校合作科学教育教学活动中，在科学教育的整体环节中发展学生科学学科核心素养。科学文化教育不仅要在课程中全面融入和强化，也需要在真实的情境中不断丰富和发展。因此，学校和场馆在合作开展教学时，无论是活动设计还是场景布置，都需要全面渗透和融入科学精神和强化科学文化教育，帮助学生在正式和非正式的学习过程中理解和掌握科学文化的内涵。

3.利用技术建设跨学科真实环境

我国中小学教育长期以学校内的课堂教育为主，对基于真实情境的学习重视不足，而科学教育需要学生在现实情境中发现真实问题。场馆可为科学教育提供真实情景，使教育活动能够基于真实情境开展，从而弥补学校课堂教育的不足。在场馆中，展品设置、学习活动的设计和环境氛围等物理环境都会影响学习者的学习效果[17]，因此，场馆应该建立较为开放的跨学科环境，通过新技术的使用促进学生获得“沉浸式”学习体验。

4.馆校在具体教学环节上开展合作

馆校合作在教学中的体现具体表现为教学环节上的合作。根据杜威的“五步教学法”，在课堂和场馆五步教学过程中，多个环节都是互相合作和支持的。学生可以在课堂上通过书籍、网络等途径查找资料，也可以在场馆真实情境中收集信息，从而形成教学过程层面馆校结合的形式（见图3）。

5.拓展科学教育协同环境

场馆在儿童和青少年科学教育领域与学校和家庭都有较为密切的联系，需要在系统观的视角下，形成学校、家庭、场馆的三方协同，加强三者的沟通和支持，促进教育资源共享和信息交流，以满足学习者全面发展的需要[18] 。

6.构建多元评价机制

核心素养5C模型强调学生合作协调、科学精神、文化传承等素养的培养。当前，科学教育的目的是培养学生的科学精神，使其掌握科学方法，提高科学学习的兴趣。而这些都难以以单一的知识或者技能进行评价。因此，建立多元科学教育核心素养评价机制就成为重要的科学问题。在赵慧勤教授探索并提出的科学教育馆校合作的活动设计中，可以“知识与理解”“方法与技能”“态度与价值观”和“兴趣与创造力”四个维度来评价。

7.形成多种场馆参与的合作机制

从传统意义上来讲，国内外科学教育馆校合作是指科技场馆与学校开展合作，其他类型存在科学教育资源的场馆也已开展，现在档案馆、图书馆都将馆校合作作为其新型教育模式[19]。这些场馆存在一些不同种类的科学学习资源，例如，我国第一历史档案馆保存了大量的明清历史档案，有大量档案与科技发展相关，其镇馆之宝即为“赤道南北两总星图”。如此，形成多种场馆参与的合作机制，有利于围绕科学文化的理解和传承素养内涵，培养全面人才。

参考文献

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[17]李志河，师芳，胡睿智，邱奋.数字化场馆中的非正式学习影响因素及其模型研究[J].电化教育研究，2018，39（12）：70-77.

[18]徐晶晶，黄荣怀，杨澜，高步云，白文倩.智慧学习环境下学校、家庭、场馆协同教育联动机制研究[J].电化教育研究，2018，39（08）：27-33.

[19]刘迪，徐欣云.档案馆公众教育视域下“馆校合作”初探[J].北京档案，2019（01）：38-40.

（责任编辑 郭向和   校对 姚力宁）

作者简介：赵佩，北京联合大学师范学院，E-mail：zpzp215@163.com（北京，100011）

王晶，北京师范大学科学教育技术学院，E-mail：
jingwang0422@163.com（北京，100091）

董艳，北京师范大学科学教育技术学院，E-mail：
yan.dong@bnu.edu.cn（北京，100091）

基金项目：北京联合大学2020年教育教学研究与改革项目“基于OBE理念的科学教育专业人才培养方案研究”（编号：JJ2020Q003）;北京联合大学2019年科研项目“中国和芬兰小学STEAM教育模式比较研究”（编号：SK30201910）94527D73-E5B2-4AA8-9796-5E26E8662E66

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