【摘要】在中小學(xué)階段著力加強(qiáng)科學(xué)教育，是建設(shè)教育強(qiáng)國、實現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的基礎(chǔ)性工程。為此，文章分析了中小學(xué)科學(xué)教育發(fā)展脈絡(luò)，系統(tǒng)總結(jié)進(jìn)展成效，重點剖析常見認(rèn)識誤區(qū)，包括將科學(xué)教育窄化為“科學(xué)課”、將科學(xué)探究弱化為知識傳遞或固定程式、將社會協(xié)同育人簡化為學(xué)校內(nèi)部事務(wù)等，最后提出了科學(xué)教育的實踐路徑。
【關(guān)鍵詞】科學(xué)教育；發(fā)展脈絡(luò)；價值意蘊；實踐路徑
科學(xué)是推動人類社會發(fā)展的主動力，幫助人類告別愚昧、擺脫迷信、走向文明。在中小學(xué)階段著力加強(qiáng)科學(xué)教育，是一體化推進(jìn)教育、科技、人才高質(zhì)量發(fā)展的必然要求，也是建設(shè)教育強(qiáng)國、實現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的基礎(chǔ)性工程。2023年5月，教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》（以下簡稱《意見》），對加強(qiáng)中小學(xué)科學(xué)教育進(jìn)行了系統(tǒng)性設(shè)計和制度性安排。如何準(zhǔn)確把握科學(xué)教育內(nèi)涵，完善中小學(xué)科學(xué)教育體系，提高青少年科學(xué)素養(yǎng)，是一項事關(guān)全局、關(guān)乎未來的時代課題。
一、中小學(xué)科學(xué)教育的發(fā)展脈絡(luò)
1897年，康有為首次從國外引入了“科學(xué)”一詞。自此，“科學(xué)”逐漸取代“格致”在全國范圍流傳開來。在這個時期，嚴(yán)復(fù)、康有為等積極傳播科學(xué)知識，倡導(dǎo)“廢科舉、興學(xué)堂”，力主將科學(xué)納入各類學(xué)堂的課程之中。20世紀(jì)30年代，陶行知發(fā)起創(chuàng)辦了“自然學(xué)園”和兒童科學(xué)通訊學(xué)校，編寫兒童科學(xué)叢書，努力以“科學(xué)的兒童”建設(shè)“科學(xué)的中國”。在民族存亡危難之際，科學(xué)教育就被視為科學(xué)救國、教育救國的重要抓手，而在中華民族的偉大復(fù)興新征程中，科學(xué)教育更是作為建設(shè)教育強(qiáng)國的重要一環(huán)。
1.科學(xué)教育的戰(zhàn)略擘畫
重視科學(xué)教育是我們黨的優(yōu)良傳統(tǒng)。新中國成立后不久，黨中央就向全社會發(fā)出了“向科學(xué)進(jìn)軍”的號召，強(qiáng)調(diào)要“把世界科學(xué)的最先進(jìn)的成就盡可能迅速地介紹到我國的科學(xué)部門、國防部門、生產(chǎn)部門和教育部門中來”，以應(yīng)對復(fù)雜嚴(yán)峻的國際形勢，保衛(wèi)國家安全。1978年3月，全國科學(xué)大會隆重召開，確立了國家“尊重知識、尊重人才”的根本方針，迎來了“科學(xué)的春天”。自此以后，“計算機(jī)普及要從娃娃抓起”“學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕”等，逐漸成為全社會共識，極大促進(jìn)了科學(xué)教育的蓬勃發(fā)展。黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央科學(xué)分析新一輪科學(xué)革命與產(chǎn)業(yè)變革發(fā)展大勢，提出了“科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力”的重要論斷，推進(jìn)教育、科技、人才“三位一體”融合發(fā)展。特別是今年以來，習(xí)近平總書記在二十屆中共中央政治局第三次、第五次集體學(xué)習(xí)時針對科學(xué)教育發(fā)表重要講話，明確指出“要在教育‘雙減’中做好科學(xué)教育加法，激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體”“進(jìn)一步加強(qiáng)科學(xué)教育、工程教育，加強(qiáng)拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)，為解決我國關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)提供人才支撐”等，為加強(qiáng)新時代中小學(xué)科學(xué)教育指明了方向、提供了根本遵循。
2.科學(xué)教育的國際鏡鑒
放眼世界，科學(xué)教育已經(jīng)成為大國博弈的前沿陣地。各國高度重視中小學(xué)科學(xué)教育，將其視為培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才、強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量、贏得國際競爭主動權(quán)的重要基石。近年來，美國先后頒布《美國競爭力法》《無盡前沿法案》等戰(zhàn)略法案，不斷強(qiáng)化科學(xué)教育的戰(zhàn)略引領(lǐng)作用，并以STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)）教育為切入點，連續(xù)發(fā)布《STEM教育五年戰(zhàn)略規(guī)劃》《制定成功之路：美國STEM教育戰(zhàn)略》等政策規(guī)劃，推出“STEM卓越計劃”，倡導(dǎo)面向所有學(xué)生提供公平而高質(zhì)量的STEM教育，以確保他們的未來職業(yè)準(zhǔn)備和全球競爭力。同時，美國連續(xù)發(fā)布國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)學(xué)校把“學(xué)科學(xué)”作為一種過程，強(qiáng)調(diào)將科學(xué)探究作為中心環(huán)節(jié)，并從科學(xué)工程實踐、跨學(xué)科概念與學(xué)科核心知識三大維度出發(fā)，對各學(xué)段科學(xué)教育目標(biāo)進(jìn)行有機(jī)整合，推動科學(xué)教育在中小學(xué)校的有效落地。2022年，德國宣布實施MINT（數(shù)學(xué)、信息科學(xué)、自然科學(xué)與技術(shù)）教育行動計劃2.0，強(qiáng)調(diào)從多元合作、確保質(zhì)量、家庭參與、加強(qiáng)研究、早期培養(yǎng)等方面深化落實。日本、韓國、加拿大等國家也出臺了相關(guān)政策法規(guī)，大力支持中小學(xué)校開展科學(xué)教育。盡管不同國家推進(jìn)科學(xué)教育的政策措施不盡相同，概念表述也有所差異，但政策導(dǎo)向非常一致。重視中小學(xué)科學(xué)教育，已經(jīng)成為世界大勢。
二、中小學(xué)科學(xué)教育的價值意蘊
《意見》是從課程教學(xué)、師資培養(yǎng)、配套改革、條件保障等方面強(qiáng)化頂層設(shè)計，推進(jìn)學(xué)校主陣地與社會大課堂有機(jī)銜接，全面提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，著力構(gòu)筑教育、科技、人才一體化發(fā)展格局，以教育力量支撐強(qiáng)國建設(shè)。
1.科學(xué)教育關(guān)乎學(xué)生全面發(fā)展
科學(xué)是人們認(rèn)識世界、改造世界的重要工具。很難想象一個不具備良好科學(xué)素養(yǎng)的個體，將如何應(yīng)對日新月異的科技進(jìn)步和社會發(fā)展?！兑庖姟穲猿忠詫W(xué)生為本，因材施教，推進(jìn)基于探究實踐的科學(xué)教育，幫助學(xué)生在掌握科學(xué)知識與技能的過程中形成良好的科學(xué)內(nèi)在品質(zhì)。當(dāng)面對復(fù)雜問題時，具備科學(xué)內(nèi)在品質(zhì)的個體能夠靈活運用科學(xué)知識與技能進(jìn)行科學(xué)探究、解決問題或作出正確決策，對促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展起著關(guān)鍵作用。
2.科學(xué)教育關(guān)乎教育強(qiáng)國建設(shè)
習(xí)近平總書記在中共中央政治局第五次集體學(xué)習(xí)時強(qiáng)調(diào)，基礎(chǔ)教育建設(shè)越扎實，教育強(qiáng)國步伐就越穩(wěn)、后勁就越足?；A(chǔ)教育既要夯實學(xué)生的知識基礎(chǔ)，也要激發(fā)學(xué)生崇尚科學(xué)、探索未知的興趣，培養(yǎng)其探索性、創(chuàng)新性思維品質(zhì)?！兑庖姟穲猿窒到y(tǒng)設(shè)計、內(nèi)外聯(lián)動，在改進(jìn)學(xué)校教學(xué)與服務(wù)、用好社會大課堂、做好“雙減”等相關(guān)改革銜接等方面統(tǒng)籌發(fā)力，不斷完善大中小學(xué)及家校社協(xié)同育人機(jī)制，著力構(gòu)建“大科學(xué)教育”格局，對于建設(shè)教育強(qiáng)國具有不可替代的重要作用。
3.科學(xué)教育關(guān)乎科技自立自強(qiáng)
實現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，歸根結(jié)底要靠人才、靠教育。中小學(xué)階段是學(xué)生人格養(yǎng)成和才智發(fā)展的關(guān)鍵期。科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不是在大學(xué)時期才開始的，而是從小就需要保護(hù)和培育。嬰兒一出生，就開始用探究式的方式認(rèn)識世界，增長各方面的能力，他們是“搖籃里的科學(xué)家”。因此，在中小學(xué)時期，接受適合他們的科學(xué)教育， 就會給更多人創(chuàng)造未來成為創(chuàng)新人才的機(jī)會。《意見》堅持“關(guān)口前移”，努力在孩子心中種下科學(xué)的種子，發(fā)現(xiàn)和培育有科學(xué)家潛質(zhì)的青少年，加強(qiáng)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)，為解決我國關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)提供人才支撐。
三、中小學(xué)科學(xué)教育的進(jìn)展成效及認(rèn)識誤區(qū)
經(jīng)過長期的不懈努力，我國中小學(xué)科學(xué)教育已經(jīng)取得積極進(jìn)展，形成了較為完善的科學(xué)課程教材體系，注重加強(qiáng)科學(xué)教育師資隊伍建設(shè)，推動學(xué)校開齊、開足、開好科學(xué)課程。同時，深入實施館校合作行動，全面規(guī)范科技類校外培訓(xùn)行為，探索校內(nèi)外有效銜接模式。同時還存在一些問題和不足，影響和制約了科學(xué)教育高質(zhì)量發(fā)展。
1.將科學(xué)教育窄化為“科學(xué)課”
近年來，隨著科學(xué)課程體系逐步完善，學(xué)科地位不斷提升，科學(xué)教育越來越受到學(xué)校的重視。有的學(xué)校認(rèn)為，做好科學(xué)教育，就是抓好科學(xué)課程，不自覺地將科學(xué)教育窄化為小學(xué)科學(xué)課或中學(xué)“理、化、生”等科目的簡單疊加。但是，以既定、先驗、靜態(tài)為主要特征的學(xué)科課程，與日新月異的科學(xué)技術(shù)發(fā)展之間存在難以調(diào)和的矛盾，這從根本上決定了科學(xué)教育不能簡單等同于“上好科學(xué)課”，必然把視角從“一門課程”轉(zhuǎn)向“完整生活”、從“一本教材”轉(zhuǎn)向“整個世界”，將“靜態(tài)課程內(nèi)容”與“動態(tài)科學(xué)創(chuàng)新”融為一體，引導(dǎo)學(xué)生參與到火熱的科學(xué)實踐中來，在現(xiàn)實世界中發(fā)現(xiàn)、研究、解決科學(xué)問題。
2.將科學(xué)探究弱化為知識傳遞或固定程式
科學(xué)探究是科學(xué)教育的核心，在學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。但是，學(xué)校教育長期存在以知識為中心的傾向，重視科學(xué)知識講授而輕視科學(xué)探究開展，甚至將科學(xué)教育弱化為固定的科學(xué)知識傳遞。實際上，科學(xué)教育的目的不是培養(yǎng)學(xué)生的“解題能力”，而是培養(yǎng)其“解決實際問題的能力”，這離不開學(xué)生科學(xué)探究的扎實開展。
同時，也要避免將科學(xué)探究變成一種固化的、程式化的方法體系，導(dǎo)致“活的探究”變成了“死的程式”。不可否認(rèn)，讓學(xué)生了解科學(xué)探究的一般步驟和流程是必要的，但要避免把它變?yōu)榻┗牟僮鞒绦?。筆者曾經(jīng)在一所學(xué)校調(diào)研發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)生在教師引導(dǎo)下成功制作了精巧的橋梁模型，但大多數(shù)學(xué)生并不了解背后的科學(xué)原理，科學(xué)探究成了“模仿秀”。這不僅違背了科學(xué)教育的初衷，還會使學(xué)生的創(chuàng)造力受到束縛。
3.將社會協(xié)同育人簡化為學(xué)校內(nèi)部事務(wù)
近年來，我國深入實施青少年科學(xué)素質(zhì)提升行動，加強(qiáng)館校合作，組織高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)等開發(fā)開放優(yōu)質(zhì)科學(xué)教育活動和資源，鼓勵等科技工作者走進(jìn)校園，開展科學(xué)教育活動，取得了積極成效。但是，中小學(xué)校仍然面臨科學(xué)教育優(yōu)質(zhì)資源不足、校內(nèi)外銜接機(jī)制不健全等問題，單靠學(xué)校力量是很難辦好科學(xué)教育的。所以，絕不能把“全社會的科學(xué)教育”變成“校園里的科學(xué)教育”，甚至是“課堂里的科學(xué)教育”。要打破學(xué)校的圍墻，建立學(xué)校與外部社會的協(xié)同機(jī)制，將教育鏈、科技鏈、創(chuàng)新鏈對接起來，形成校內(nèi)外相互溝通、資源高度共享的科學(xué)教育新格局。
四、中小學(xué)科學(xué)教育的實踐路徑
中小學(xué)科學(xué)教育要以落實《意見》為抓手，把握政策機(jī)遇，走出認(rèn)識誤區(qū)，著力構(gòu)建高質(zhì)量科學(xué)教育體系。
1.推動學(xué)?？茖W(xué)教育提質(zhì)增效
學(xué)校是開展科學(xué)教育的主陣地，對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)至關(guān)重要。要加強(qiáng)中小學(xué)科學(xué)課程一體化建設(shè)，注重國家課程、地方課程和校本課程的有效銜接，增強(qiáng)課程內(nèi)容的連貫性，確保教、學(xué)、評的一致性；深化學(xué)校教學(xué)改革，開齊、開足、開好科學(xué)類課程，鼓勵不同學(xué)科教師圍繞科學(xué)主題開展教學(xué)合作，落實跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)原則上應(yīng)不少于10%的教學(xué)要求；將科學(xué)探究貫穿課堂教學(xué)全過程，探索主題式、項目式、體驗式教學(xué)方式，推動科學(xué)教育從知識本位邁向素養(yǎng)導(dǎo)向；將科學(xué)教育作為課后服務(wù)的重要內(nèi)容，廣泛開展科普講座、科技創(chuàng)作等服務(wù)，提升課后服務(wù)水平；全面加強(qiáng)科學(xué)教育專門師資培養(yǎng)，打造多學(xué)科交叉、專兼職結(jié)合的高水平科學(xué)教育師資隊伍。
2.構(gòu)建全社會協(xié)同育人大格局
科學(xué)教育是學(xué)校、家庭和社會共同的責(zé)任。要強(qiáng)化黨委領(lǐng)導(dǎo)、政府統(tǒng)籌、部門聯(lián)動，健全完善學(xué)校、家庭、社會協(xié)同育人機(jī)制，切實增強(qiáng)育人合力；用科學(xué)理論指導(dǎo)家庭教育，開展形式多樣的家庭科普活動，推進(jìn)科學(xué)教育走進(jìn)千家萬戶；引導(dǎo)高校、科研院所、科技場館、高新科技企業(yè)等主動對接學(xué)校，向?qū)W生開放場所和資源，組織專業(yè)人員為學(xué)生開設(shè)專題講座、指導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)等，引領(lǐng)科學(xué)教育發(fā)展；注重對薄弱學(xué)校及特殊青少年群體的精準(zhǔn)幫扶，加大政策傾向和經(jīng)費保障力度，積極引導(dǎo)社會組織對口援建，激發(fā)內(nèi)生活力，立足本土形成特色化科學(xué)教育發(fā)展路徑， 努力實現(xiàn)“一個都不能少”。
3.強(qiáng)化科學(xué)教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
推進(jìn)科學(xué)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是構(gòu)建高質(zhì)量教育體系的必然要求。要深入探討數(shù)字時代科學(xué)教育發(fā)展的創(chuàng)新思路舉措，加強(qiáng)創(chuàng)客空間、智能工坊、虛擬實驗室在中小學(xué)校的配置，用技術(shù)力量打通學(xué)校教育、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、社會實踐之間的壁壘，逐步形成線上線下融合、校內(nèi)校外貫通的科學(xué)教育新場景；優(yōu)化國家智慧教育公共服務(wù)平臺功能，建立科學(xué)教育資源庫，強(qiáng)化資源征集、對接、調(diào)度機(jī)制，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面，讓農(nóng)村孩子也能享受到高質(zhì)量的科學(xué)教育；發(fā)揮數(shù)字技術(shù)優(yōu)勢，創(chuàng)新實驗教學(xué)方式，提升實驗教學(xué)質(zhì)量；深化科技類校外培訓(xùn)治理，推行“互聯(lián)網(wǎng)+監(jiān)管”，引導(dǎo)科技類校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)規(guī)范發(fā)展，有效滿足學(xué)生個性化需求，使其成為學(xué)校教育的有益補(bǔ)充。
4.健全科學(xué)教育跟蹤問效機(jī)制
科學(xué)教育涉及面廣、復(fù)雜程度高，牽一發(fā)而動全身，必須堅持系統(tǒng)觀念，既要統(tǒng)籌兼顧、綜合平衡，也要壓實責(zé)任、跟蹤問效。要強(qiáng)化預(yù)研預(yù)判，加強(qiáng)基礎(chǔ)性、前瞻性、針對性教育政策研究，推動科技類校外培訓(xùn)治理、競賽活動管理、拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)、中高考改革、科學(xué)教育學(xué)科專業(yè)建設(shè)等各項重點工作的有效銜接，加強(qiáng)政策效果評估，不斷豐富政策工具箱，著力提升服務(wù)教育決策水平；持續(xù)開展科學(xué)教育調(diào)研指導(dǎo)，定期對青少年科學(xué)素質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測分析，總結(jié)提煉典型經(jīng)驗做法并加以推廣，用先進(jìn)理論指導(dǎo)實踐，用廣泛實踐檢驗理論，實現(xiàn)科學(xué)教育理論與實踐的融合共進(jìn)。
來源 | 《現(xiàn)代教育技術(shù)》2023年第8期
作者 | 曹培杰（中國教育科學(xué)研究院未來教育研究所副所長）