把握关键环节 做好科学教育“加法”

#两会教育谈#

两会观察

2024年全国两会期间，就如何更好地推进科学教育，代表委员纷纷建言献策。全国人大代表、河北保定中学教育集团联合党委书记王淑英建议，要引导学生从教科书走向生活，引导他们关注科学热点、探究科学问题。全国政协委员、上海科技馆馆长倪闽景则建议，需要进一步加大实验教学，改变以讲故事、看实验、做习题为主的科学教育方式。

一个国家科学技术的进步，需要千千万万一流的物理学家、化学家、生物学家等科技创新人才。基础教育阶段是孵化学生科学精神、创新素质的重要阶段，中小学校的科学教育质量对培养学生的科学素养至关重要。科学教育是全面提高学生科学素养，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体的重要手段。加强中小学生科学教育，既是时代所需，也是人才培养规律的要求。

近年来，科学教育被纳入基础教育各阶段，教育部等部门出台了一系列举措，推进科学教育落地生根。进一步把科学教育的“加法”做好，涉及对科学教育目标、流程、手段和师资等方面的科学理解。

进一步形成科学教育目标的共识。《义务教育科学课程标准(2022年版)》明确了科学课程的目标是培养学生核心素养，主要包括科学的观念、思维、探究和态度责任。科学教育应把科学的观念、思维和态度责任，以及探究科学的能力融入学生的心智成长中，使学生能够“知行合一”，而不是填塞外在的、用来考试的科学知识。科学教育应塑造学生的思维，提升学生动手探究科学的能力。另外，科学教育不仅为培育拔尖创新人才夯实基础，还起到培养公民科学素养的重要作用。在科技迅猛发展的当下，学生的科学素养一定程度上决定其未来的生存状态。做好科学教育“加法”，需要通过研讨和宣教形成科学教育的思想共识。

构建科学教育教学流程的规范。当前，个别学校采取让学生“看实验”“背实验”的方式开展科学教育，饱受诟病。须知，科学教育课堂记背教学不能提升学生的核心素养，也难以培育具有强烈好奇心和探究热情的拔尖创新人才，甚至公民的科学素养也难以普遍形成。科学教育要遵循学生核心素养发展规律，明确规范化流程，如“观察现象—提出问题—制定实验计划—执行计划—记录结果—再次执行计划—得出结论—沟通结果”这一教学流程在科学教育中被广泛运用。科学教育流程是一个“慢”的过程，因为科学教育发生作用需要等待跟随学生复杂的心智活动。虽然科学教育课程标准对课程实施提出了建议，但对教学流程的规范化强调仍有不足，有必要加强科学教育流程规范研究，为教师课堂教学提供指导。

以数字技术赋能科学教育。以人工智能、大数据、区块链等为代表的数字技术能极大地丰富科学教育的手段，进而赋能科学教育。数字技术能够虚拟科学现象，这样就能把难以观察到的微观或宇宙世界等呈现在学生眼前，并且虚拟技术能够让学生真切地进行仿真实验，以感受科学世界的神奇变化。元宇宙技术为学生开展各种科学实验提供了无限可能，学生从中亲身体验科学世界的奇妙，从而助长科学探究的兴趣、好奇心和想象力。此外，数字化还为我国科学教育实现个性化学习、终身学习、扩大优质教育资源覆盖面等提供了有效支撑。所以，需要抓住当前数字变革机遇，在科学教育中应用数字技术，促进科学教育的高质量发展。

大力培养科学教育的合格师资。科学教育的有效性建基于师资的专业性，解决实践中广泛存在的科学教育的非科学性问题，核心路径是提升科学教师的专业素养。当前中小学缺乏合格的科学教育师资，尤其是在一些农村学校，为科学课配备的并非专业师资。而且，科学教育教学具有专业性，并不是学物理的教师就能教好物理。科学教师需要有遵循科学教育规范化流程教学的意识与能力。同时，科学教育的主题往往是跨学科的。因此，科学教育师资的职前培养和在职培训，既要注重科学教育的专业性，又要重视科学教育的跨学科性。

(作者系浙江师范大学教育改革与发展研究院教授 蔡连玉)