原標題：科學教育的源頭活水從哪里來

來源：光明日報

原標題：科學教育的源頭活水從哪里來

來源：光明日報

【科學教育提質(zhì)正當時】

家有7歲學童，如何回應孩子小腦袋里層出不窮的“為什么”？為此，北京家長劉洋絞盡腦汁：想找些適合孩子的學習資源，卻不知可以從哪兒獲取；想領孩子去博物館參觀學習，但專業(yè)講解很難約到，研學機構不低的講解費又讓她望而卻步；想帶孩子在家做點小實驗，又不知從何下手最終作罷……

沒有優(yōu)質(zhì)資源，高質(zhì)量的科學教育從何而來？這位年輕媽媽心生困惑。

今天的科學教育提倡跨學科學習，重視培養(yǎng)探究創(chuàng)新能力，這需要更加豐富多元的優(yōu)質(zhì)教育資源支撐。隨著“在教育‘雙減’中做好科學教育加法”成為共識、逐步落實，我國中小學科學課程體系持續(xù)優(yōu)化，高質(zhì)量科學類教材和資源接連涌現(xiàn)，科學教育基礎設施條件顯著改善。但是由于總體基礎薄弱，當前，優(yōu)質(zhì)科學教育資源供給還遠遠不能滿足教學和實踐需求。

專家呼吁，當前亟須強化優(yōu)質(zhì)科學教育資源供給，提升學生高階思維能力和問題解決能力，為科學教育注入源頭活水。

1.教材內(nèi)容滯后、實驗資源不足成短板

當前，中小學科學教育資源建設存在哪些制約與不足？

影響課程資源建設的首要問題，是科學教育受重視程度還不夠。教育部基礎教育教學指導委員會科學教學專委會主任委員、北京師范大學科學教育研究院院長鄭永和曾帶領團隊對中小學科學教育開展情況進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)小學階段常出現(xiàn)科學課被其他課占用的現(xiàn)象。鄭永和說：“有調(diào)查顯示，小學階段‘總是’和‘經(jīng)常’占用科學課的選項比例超過四分之一。這就導致科學課實際開設課時嚴重不足。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，少數(shù)鄉(xiāng)村小學仍未能開設科學課程。”

課程開足開齊難保障，課程資源的開發(fā)創(chuàng)新就更難了。師生們反映，科學教育教材內(nèi)容建設、教輔讀物開發(fā)相對滯后的問題十分突出。

在中國科學院院士、古生物學家周忠和記憶深處，始終珍藏著自己高中時班主任為大家訂閱的《化石》雜志。“那種感覺真是太妙了——指尖翻動書頁，幾億年的生命歷史在眼前緩緩劃過，古生物學的奧妙與廣博展露無遺……我和化石結緣,正始于這本雜志的吸引。可見，好的科學教輔讀物有多重要。”在他看來，目前使用的不同版本的科學教材，在編寫質(zhì)量上都應再提升。比如，應當增強科學知識的系統(tǒng)性和邏輯性，避免碎片化堆砌，加強對科學方法、科學思想和科學精神的體現(xiàn)，等等。

“我國現(xiàn)有科學教育課程內(nèi)容相對滯后，與當下科技發(fā)展脫節(jié)，不能很好地反映世界科學前沿及技術重大進展；院士和優(yōu)秀科學家較少參與中小學科學教材編寫；科技倫理教育、科學思維訓練體系性較弱，對學生的科學態(tài)度、科學方法、科學精神培養(yǎng)不足。”鄭永和也持同樣觀點。

也有專家反映，實驗教學資源的建設利用情況也不容樂觀。

清華大學航天航空學院教授高云峰曾細細研讀《義務教育科學課程標準（2022年版）》，發(fā)現(xiàn)“探究”一詞出現(xiàn)了352次，“實踐”一詞出現(xiàn)了146次，“探究實踐”一詞出現(xiàn)了35次：“不難看出，科學課標對探究實踐特別重視。”

現(xiàn)實情況如何？2021年教育部基礎教育教學指導委員會科學教學專業(yè)委員會針對13.1萬名小學科學教師開展調(diào)研，數(shù)據(jù)顯示，在調(diào)研對象中，超六成所在學校沒有專職實驗員進行教學支持；17%所在學校沒有科學實驗室；56.1%所在學校只有1間科學實驗室，僅13.8%所在學校有2間科學實驗室。科學實驗室存在生均實驗設備不足、實驗設備儀器損耗無法及時得到補充更新、實驗材料缺乏等諸多問題。

有一線教師反映，在一些實驗教學資源相對充足的中學，也存在著實驗室利用不足的情況：要么干脆閉門不開，要么只是安排學生在老師帶領下做一些簡單驗證性實驗。這遠遠偏離了科學教育“探究”的本質(zhì)與追求。

廣西師范大學科學教育研究所教授羅星凱將這種實驗教學模式稱作“菜譜式實驗項目設置和照方抓藥式學習活動”，認為“實驗學習情境對天性好奇好動、求知欲旺盛的少年兒童本應是獨具吸引力的。但目前在孩子們看來，我們費時費力組織的聚焦實驗知識和技能的學習，只不過是用一些準確度和可靠性有限的專用器材，重復或驗證那些流傳多年的‘簡化版’科學實驗。長此以往，難保學生的好奇心不會減、探究熱情不會降，更不用說提升他們的學習興趣了。”

記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，校內(nèi)外科學資源對接不暢也是阻礙科學教育優(yōu)質(zhì)資源體系建設的堵點之一。

多位專家表示，現(xiàn)有校外科技資源參與校內(nèi)科學教育，主要以“課后3點半”方式引入、以中小學生校外實踐課模式為主，存在著引入力度不夠、深度合作不足、評價標準單一等問題，有些項目質(zhì)量不高，教學效果評價不清晰。

2.課程內(nèi)容建設與資源開發(fā)是突破口

一堂抽絲剝繭的精彩好課、一本引人入勝的科學好書、一個趣味盎然的科學實驗、一次奇妙無比的研學之旅……只要用心開發(fā)和利用，這些內(nèi)容都可能成為優(yōu)質(zhì)的科學教育資源，燃起孩子心底的科學火苗。

2023年，由教育部等十八部門出臺的《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》提出，要在現(xiàn)有科學教育資源和工作機制基礎上，集成增效，整合校內(nèi)外資源，精準對接學生需求，依托國家智慧教育公共服務平臺，以菜單自選方式供全國中小學校和學生自主選擇，塑造科學教育新動能、新優(yōu)勢。

記者采訪發(fā)現(xiàn)，已有一批學校勇于突破、先行探索，在高質(zhì)量科學教育發(fā)展的課程內(nèi)容建設與教學資源開發(fā)等方面切實發(fā)力。

按照國家課程方案開齊開足開好科學類課程，并在此基礎上不斷優(yōu)化教案、學案，成為不少學校邁出的第一步。“科學課上，我們把一到六年級全冊教材內(nèi)容重組歸納為物質(zhì)科學、生物科學、地球與宇宙科學、技術與工程4個模塊，并建立含文本、圖像、音頻視頻以及模型實驗在內(nèi)的立體化資源庫；課后延時服務中，我們面向有個性化發(fā)展需求的學生開設‘春雨課程’和‘種子課程’；社團活動中，我們設立機器人、創(chuàng)意編程、電腦繪畫等項目，讓學生有更多實踐場域來實現(xiàn)自己的奇思妙想。”江蘇省南京市東山小學教育集團黨總支書記、總校長張繼安介紹，該校整合既有資源，分設與4個模塊相對應的實驗室，并新設AR及VR創(chuàng)新實驗室、數(shù)字實驗室、磁電實驗室、人工智能實驗室等，不斷完善科學實驗教學。

依托河南自然博物館、植物園、天文館，鄭州科技館、海洋館、科技園以及鄭州大學等單位，鄭州市中原區(qū)打造了半小時“科普體驗圈”，帶領學生深入科技研學基地、高校實驗室等場所，廣泛開展科學實踐教育活動。該區(qū)還組織學校科學教師到科技館擔任場館開放日課程授課教師，并邀請科技館專業(yè)人員走進學校開展課后延時服務，以“走出去”“請進來”相結合的方式進一步加強優(yōu)質(zhì)教育資源利用。

匯集了3209節(jié)中小學科學類課程的廣西中小學智慧教育平臺，是廣西為科學教師們打造的“資源大禮包”。在這里，教師們不僅能觀摩名師示范課、名校課堂，還能參與網(wǎng)絡研修、進行教學成果展示。目前，參與該平臺的中小學校已達1.6萬所、教師27.1萬人，課程學習人數(shù)達107.7萬人次。

幾根吸管做成“吸管馬達”，讓學生理解“反沖力”；一盆水與幾枚硬幣實現(xiàn)“漂浮的硬幣”，讓學生明白“水的表面張力”；兩本書的書頁相互交叉成為“書本大力士”，讓學生感受“摩擦力”……利用身邊易得材料開發(fā)“親子共實驗”課程，鼓勵家長與孩子在家里建立家庭實驗室，江蘇省南通市海門區(qū)瑞祥小學的創(chuàng)新做法有效拓展了科學教育的空間。

3.資源體系深層次變革，營造科學探究濃厚氛圍

越來越多的優(yōu)質(zhì)資源正在匯聚，探索初見成效。

但也有專家指出，上述探索大多集中在一些科學教育基礎較好的地區(qū)和學校，短期內(nèi)難以迅速輻射影響更多學校，并且，這些探索還停留在簡單的校內(nèi)外合作、課程設計等層面。要想更深入地推動科學教育資源體系建設，還需要更深層次的整體變革。

鄭永和建議，整體謀劃，加強學校層面課程方案的頂層設計、系統(tǒng)建設。一是對小學科學課、信息科技課、勞動課以及綜合實踐課等進行系統(tǒng)規(guī)劃，強化學科協(xié)同育人功能，通過適當?shù)膶W科融合，緩解實驗課時不足問題。二是做好課內(nèi)外實驗教學的銜接設計，利用課后和周末的科學活動，實施大量與核心課程相關的主題實驗教學，也可利用寒暑假開展以深化核心課程學習為目標的深度實驗探究。三是在學生考核評價中適當增加過程性、能力性和應用性考查占比，重視實驗能力和實踐能力培養(yǎng)，充分關注科學實驗對科學興趣、科學信念的影響。

協(xié)同教育專家、科學家、科研人員、行業(yè)專家、企業(yè)家等多方力量，加強科學教育教材體系建設也至關重要。

周忠和認為，一本好的科學教材應當實現(xiàn)對兒童好奇心的呵護和興趣的引導：“對于小學科學教材的編寫，科學家團隊與優(yōu)秀教師團隊的實質(zhì)性合作十分重要。這種合作不僅有助于保障教材的科學性，還能真正體現(xiàn)科學與教育的優(yōu)勢互補。在編寫理念上，不僅需要突出科學性，還要充分考慮青少年的特性、教學的可行性等。科學精神和科學思維能力的培養(yǎng)絕不是生搬硬套的說教，好的情境設計以及科學思維可視化舉措才是著力方向。通過對探究實踐活動和交流研討內(nèi)容的精心設計、對閱讀材料的認真選取，科學教材可以潤物無聲地讓學生獲得科學精神熏陶、科學思維訓練。”

“中學階段，物理、化學、生物分科開設。但在科學教育領域，我們要強調(diào)以跨學科概念整合多學科知識、設計實踐活動，并且把跨學科概念和實踐在教材中系統(tǒng)落實，讓學生對自然界和自然科學有整體的認識。”人民教育出版社副總編輯、《中小學科學教育》主編譚永平認為，一本好的科學教材還應滲透科學技術價值觀，充分體現(xiàn)“科學技術是第一生產(chǎn)力”的理念。

華東師范大學教育學部教授裴新寧撰文建議，建立從科學探究、技術應用到工程實現(xiàn)一體化的現(xiàn)代實驗室體系，完善實驗教學的質(zhì)量監(jiān)督保障機制：“要重點保障農(nóng)村地區(qū)、偏遠地區(qū)開展實驗教學，促進科學教育資源均衡配置。學校要面向全體學生開放實驗室，為學生提供充分的動手實驗機會。設立跨學科主題的科學探究項目，設置校內(nèi)系列實驗、家庭實驗、教室實驗角，大力營造科學探究的氛圍。”

（本報記者 鄧暉）

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