把握關(guān)鍵環(huán)節(jié) 做好科學教育“加法”

　　2024年全國兩會期間，就如何更好地推進科學教育，代表委員紛紛建言獻策。全國人大代表、河北保定中學教育集團聯(lián)合黨委書記王淑英建議，要引導學生從教科書走向生活，引導他們關(guān)注科學熱點、探究科學問題。全國政協(xié)委員、上海科技館館長倪閩景則建議，需要進一步加大實驗教學，改變以講故事、看實驗、做習題為主的科學教育方式。

　　一個國家科學技術(shù)的進步，需要千千萬萬一流的物理學家、化學家、生物學家等科技創(chuàng)新人才。基礎(chǔ)教育階段是孵化學生科學精神、創(chuàng)新素質(zhì)的重要階段，中小學校的科學教育質(zhì)量對培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)至關(guān)重要。科學教育是全面提高學生科學素養(yǎng)，培育具備科學家潛質(zhì)、愿意獻身科學研究事業(yè)的青少年群體的重要手段。加強中小學生科學教育，既是時代所需，也是人才培養(yǎng)規(guī)律的要求。

　　近年來，科學教育被納入基礎(chǔ)教育各階段，教育部等部門出臺了一系列舉措，推進科學教育落地生根。進一步把科學教育的“加法”做好，涉及對科學教育目標、流程、手段和師資等方面的科學理解。

　　進一步形成科學教育目標的共識。《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》明確了科學課程的目標是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)，主要包括科學的觀念、思維、探究和態(tài)度責任。科學教育應(yīng)把科學的觀念、思維和態(tài)度責任，以及探究科學的能力融入學生的心智成長中，使學生能夠“知行合一”，而不是填塞外在的、用來考試的科學知識。科學教育應(yīng)塑造學生的思維，提升學生動手探究科學的能力。另外，科學教育不僅為培育拔尖創(chuàng)新人才夯實基礎(chǔ)，還起到培養(yǎng)公民科學素養(yǎng)的重要作用。在科技迅猛發(fā)展的當下，學生的科學素養(yǎng)一定程度上決定其未來的生存狀態(tài)。做好科學教育“加法”，需要通過研討和宣教形成科學教育的思想共識。

　　構(gòu)建科學教育教學流程的規(guī)范。當前，個別學校采取讓學生“看實驗”“背實驗”的方式開展科學教育，飽受詬病。須知，科學教育課堂記背教學不能提升學生的核心素養(yǎng)，也難以培育具有強烈好奇心和探究熱情的拔尖創(chuàng)新人才，甚至公民的科學素養(yǎng)也難以普遍形成。科學教育要遵循學生核心素養(yǎng)發(fā)展規(guī)律，明確規(guī)范化流程，如“觀察現(xiàn)象—提出問題—制定實驗計劃—執(zhí)行計劃—記錄結(jié)果—再次執(zhí)行計劃—得出結(jié)論—溝通結(jié)果”這一教學流程在科學教育中被廣泛運用。科學教育流程是一個“慢”的過程，因為科學教育發(fā)生作用需要等待跟隨學生復雜的心智活動。雖然科學教育課程標準對課程實施提出了建議，但對教學流程的規(guī)范化強調(diào)仍有不足，有必要加強科學教育流程規(guī)范研究，為教師課堂教學提供指導。

　　以數(shù)字技術(shù)賦能科學教育。以人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等為代表的數(shù)字技術(shù)能極大地豐富科學教育的手段，進而賦能科學教育。數(shù)字技術(shù)能夠虛擬科學現(xiàn)象，這樣就能把難以觀察到的微觀或宇宙世界等呈現(xiàn)在學生眼前，并且虛擬技術(shù)能夠讓學生真切地進行仿真實驗，以感受科學世界的神奇變化。元宇宙技術(shù)為學生開展各種科學實驗提供了無限可能，學生從中親身體驗科學世界的奇妙，從而助長科學探究的興趣、好奇心和想象力。此外，數(shù)字化還為我國科學教育實現(xiàn)個性化學習、終身學習、擴大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面等提供了有效支撐。所以，需要抓住當前數(shù)字變革機遇，在科學教育中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，促進科學教育的高質(zhì)量發(fā)展。

　　大力培養(yǎng)科學教育的合格師資。科學教育的有效性建基于師資的專業(yè)性，解決實踐中廣泛存在的科學教育的非科學性問題，核心路徑是提升科學教師的專業(yè)素養(yǎng)。當前中小學缺乏合格的科學教育師資，尤其是在一些農(nóng)村學校，為科學課配備的并非專業(yè)師資。而且，科學教育教學具有專業(yè)性，并不是學物理的教師就能教好物理。科學教師需要有遵循科學教育規(guī)范化流程教學的意識與能力。同時，科學教育的主題往往是跨學科的。因此，科學教育師資的職前培養(yǎng)和在職培訓，既要注重科學教育的專業(yè)性，又要重視科學教育的跨學科性。

　　（作者系浙江師范大學教育改革與發(fā)展研究院教授）