鄭永和等：全面落實做好科學教育加法 構建大科學教育新格局

2023年2月，習近平總書記在中共中央政治局第三次集體學習時強調：“要在教育‘雙減’中做好科學教育加法，激發青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學家潛質、愿意獻身科學研究事業的青少年群體。”科學教育是培養科技創新人才、提升全民科學素養、營造科學文化氛圍的重要基礎。做好科學教育加法，反映了對科學教育內涵的新認識，凸顯了科學教育在落實教育、科技、人才“三位一體”戰略布局中的關鍵作用，是構建大科學教育格局、推進新時代中小學科學教育轉型升級的關鍵所在。

一、新時代中小學科學教育的內涵轉變與現實意義

科學教育是以自然科學內容為主，發展個體及群體科學素養的教育教學活動。廣義的科學教育包含學前教育至高等教育、繼續教育各學段，涵蓋學校正式科學教育和校外非正式科學教育（如家庭、工作場所、博物館、社區等）。狹義的科學教育主要指在中小學階段實施的科學教育。[1] 科學教育不僅關注知識體系的傳授，更注重培養人的認知方式，掌握科學發現的過程和方法。國際科學教育新理念和新實踐，為我國科學教育高質量發展、創新人才培養的育人模式轉變提供了新思路。

伴隨科學教育理論、實踐的創新發展，科學教育內涵呈現新的變化。一是科學教育對象更加體現廣泛面向全體公民，而不僅僅是精英群體；二是教學目標更加強調提升學生以科學素養為核心的綜合能力；三是學習過程由注重個體內部的知識建構延伸至更加關注真實情境中的集體實踐；[2] 四是教學方式更加注重跨學科，強調科學與工程實踐；五是教學場景由學校的正式科學教育拓展為學校正式科學教育、校外非正式科學教育和網絡學習環境下的科學教育。[3]

當今世界正處于百年未有之大變局。科技革命產業變革迅猛發展，發展機遇與挑戰并存。大國博弈日益激烈，突破關鍵技術“卡脖子”等問題，實現拔尖科技創新人才自主培養已成為新時代重大戰略任務。自主培養頂尖科技創新人才，根基在于構建高質量科學教育體系，持續培養大批具備科學家潛質的青少年，中小學科學教育肩負重要的歷史使命。

近年來，盡管我國中小學生的科學素養持續提升，但當前我國科學教育仍存在一系列問題。一是應試教育傾向突出，實驗探究教學流于形式，忽視對學生高階思維能力的培養；二是對拔尖人才培養的關注不足，還未形成貫通式培養生態；三是校內外科學教育資源不足，校外科技資源向科學教育轉化缺乏機制保障；四是科學教育資源分布不均衡、資源使用效益不高。時代變革和科學教育內涵的轉變，對加強高質量科學教育體系建設提出了迫切需求，系統部署教育“雙減”中的科學教育加法，一體化推進教育、科技、人才高質量發展，實現我國創新人才培養全鏈條水漲船高的整體效應，已經成為科技強國建設事業的國家工程。

二、高度重視科學教育在教育科技人才統籌部署中的基礎性作用

黨的二十大報告明確指出“教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐”，強調教育、科技、人才一體化發展理念。教育和科技是支撐所有行業創新發展的兩大支柱，其共同作用點在人才培養。從教育者的角度理解教育、科技、人才統籌部署，其實質就是要將科學教育作為教育、科技、人才一體化推進的重要抓手，把全鏈條科技創新人才政策起點前置到基礎教育階段。

近年來，我國多次針對基礎教育階段的正式和非正式科學教育進行改革部署，對已有科學教育實施經驗不斷梳理、總結和超越，以期加速推進新時代科學教育的戰略性轉型升級。2021年，國務院正式印發《全民科學素質行動規劃綱要（2021—2035年）》，以習近平總書記提出的“科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼，要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置”為根本遵循，將科學普及工作提升到新的歷史高度。之后，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于新時代進一步加強科學技術普及工作的意見》，為全社會科普工作提供了綱領性指導，營造了全民熱愛科學、參與科學的積極氛圍，激發了社會力量參與科學普及事業的熱情。與此同時，國家對學校教育的相關政策不斷作出積極調整。2021年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》，明確提出“強化學校教育主陣地作用”，重視教育良好生態構建，規范校內外教育，落實立德樹人根本任務。隨后，教育部辦公廳、中國科協辦公廳聯合印發《關于利用科普資源助推“雙減”工作的通知》，指出利用科協系統的科普資源、科普教育基地等優勢，推動校外資源服務校內基礎教育，拓展科學教育資源。2022年，新修訂的義務教育課程標準正式發布，以課程核心素養導向明確課程教學要求，力爭實現“減負增效”突破。其中，《義務教育科學課程標準（2022年版）》實現了1—9年級一體化設計，融入工程技術教育內容。之后，針對科學教育師資數量不足、職業素養不高、專業發展欠缺等問題，教育部先后印發《關于加強小學科學教師培養的通知》《關于實施國家優秀中小學教師培養計劃的意見》，要求加強科學教師隊伍建設，著力提升科學教育質量。以上相關工作的推動表明黨和國家對發展科學教育事業的高度重視。

為進一步落實習近平總書記強調要在教育“雙減”中做好科學教育加法的重要指示精神，落實教育、科技、人才一體化推進提出的部署要求，2023年5月，教育部等十八部門聯合印發《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》（簡稱《意見》）。這是首次以多部門聯合發文的形式，動員全社會力量加速推進在教育“雙減”中做好科學教育加法全面落地的價值引領和戰略性系統部署，凸顯了中小學科學教育在落實教育、科技、人才“三位一體”戰略布局上的基礎性作用。

三、提高認識、把握規律，明確做好科學教育加法的著力點

科學教育致力于培養具備創新能力的科技人才、具備基本科學素養的現代社會公民，并在全社會形成有利于科學發展的土壤。做好科學教育加法，應提高對科學教育戰略性、基礎性、專業性的理解和認識，以創新人才培養模式不斷優化科學教育教學活動，加速推進中小學科學教育轉型升級，實現創新人才培養的全鏈條貫通設計，并倡導教育界與科技界乃至全社會共同參與科學教育事業。

1.共抓全納拔尖，兼顧科學教育公平與優質培養

全面提升科學教育水平是提升全民科學素養的基礎，是拓展優質人才培養的重要方式。提高科學教育水平，不僅要面向少數有特殊天賦的兒童青少年培養，同時也要看到全社會的創新已經不再是少數科學精英的專利，科學教育需要為科技創新培養規模宏大、開放創新的多元主體，為高質量發展持續提供高素質勞動大軍。

一方面，在做好科學教育加法的過程中，要高度重視科學教育發展不均衡問題，重視科學教育項目和資源的廣泛覆蓋，要采取多種措施扶持薄弱地區、學校及特殊兒童群體，如爭取更多的社會組織支持、利用數字化技術、動員企業投入、加強動態監測等。在充分發揮國家宏觀調控優勢幫扶薄弱群體的同時，要鼓勵西部、鄉村地區充分利用自身的科學教育優勢，如農業、畜牧業、生態等方面資源，因地制宜開展科學教育。

另一方面，要落實黨的二十大關于“著力造就拔尖創新人才”要求，積極探索拔尖創新人才的培育選拔方式，明確不同人才項目的側重點，重視對拔尖創新人才培養理念和培養模式的科學總結，探索建設科技特色高中、科技特色學校，鼓勵全社會共同發力，整合各方面資源，營造良好的科學教育生態，為拔尖創新人才成長提供廣闊平臺。

2.強調探究實踐，培養學生的科學興趣和科學精神

習近平總書記指出“對科學興趣的引導和培養要從娃娃抓起”。中小學階段是兒童科學興趣和科學精神培養的關鍵期。以科學探究實踐的方式開展科學教育，符合兒童喜好“動手動腦”的天性，能使其感受學習的樂趣，親身體驗科學探究過程，理解科學原理的呈現機制，培養科學精神。因此，應重視科學探究實踐、突出科學興趣激發，引導學生廣泛參與探究實踐，做到學思結合、寓教于樂，自覺獲取科學知識、培養科學精神，倡導“做中學”“用中學”。

做好科學教育加法要瞄準科學探究實踐這一關鍵著力點，首先應高度重視面向學生的科學實踐特別是實驗活動的開展，不僅要保障實驗室建設、實驗教學精品課程等資源建設，而且要加強中小學實驗員配備、強化教師實驗教學能力等師資保障，助力科學實踐活動順利實施。其次，要豐富科學實踐的路徑和策略，運用好中小學、高校和社會多種科學實踐資源，采用觀測研究、創客活動、科技創作等豐富的實踐形式。科學實踐開展過程中要注重引導學生理解科學本質。在開展形式上與工程技術教育相融合，以挑戰性問題為出發點，基于真實的情境問題，鼓勵學生勇于提出困惑和問題，利用技術制作、工程建模等實踐過程，引導學生探究科學現象，發現科學問題，運用科學原理和方法解決問題，激發學生的科學興趣，培育其不畏艱難的科學精神。

3.重視協同部署，做好科學教育轉型升級的保障

建設高質量科學教育體系是一項復雜的全局性、系統性工程，不僅涉及學校、家庭、政府、科研機構、社會團體、企業、場館等各類主體，還涉及師資、教學、資源、評價、研究等彼此關聯的科學教育環節要素。為助力科學教育加法落實，一方面要對科學教育相關改革舉措做好頂層設計，另一方面要做好配套保障措施的落實落地，更好配合“雙減”政策實施，促進科學教育轉型升級。

在校內外科學教育各主體發揮優勢助力科學教育加法落實的基礎上，應做好相關改革銜接，重視各主體的協同部署與調控。對科技類校外培訓、競賽活動管理、中高考內容改革、不同學段有機銜接、評價制度改革、家庭科學教育以及學科專業建設等影響科學教育轉型改革成效的關鍵節點進行統籌部署，特別是群眾普遍關心的中高考內容改革、學業水平考試等方面加強改革引領。同時，為保障改革有效落地，從領導機制建立、經費保障落實、項目引領強化、監測實施指導等方面加強保障措施的供給，建立部門協同工作機制謀劃落實，堅持統籌協調各方力量，確保科學教育戰略性轉型升級的有序推進。

4.科技助力，推動技術賦能科學教育轉型升級

以物聯網、大數據、5G、人工智能為代表的數字技術與科學教育教學過程深度融合，對于推動科學教育教學內容現代化、教學智能化，以及解決區域教育發展不均衡、薄弱地區優質資源供給不足等具有十分重要的意義，有利于推動科學教育加法落實落地。

面對科學教育區域發展不均衡問題，應在內容和工具手段兩方面加強技術賦能。要組織科學教育專業團隊開發與教材配套的數字教育資源，同時要利用人工智能、虛擬現實等技術手段，嵌入智能教師、智能學伴等內容，突破實驗器材、場地、指導人員等條件限制，幫助學生實現科學實驗過程的可視化，為理解抽象科學原理提供形象思維依托，并融合自適應學習系統和評價功能。在資源建設基礎上，應重視優質科學教育資源整合，廣泛搭建并利用好相關數字化平臺，將學校課程、課后服務、課外實踐活動、家庭科學教育等以整合思維進行一體化設計，打破時空界限，拓展教學場域和邊界，最大限度整合并利用全社會優質資源助力學生學習，賦能科學教育的教與學。

四、做好科學教育加法，構建新時代大科學教育新格局

融合國家各項科學教育舉措，全面落實在“雙減”中做好科學教育加法，有機結合、系統部署學段一體化、主體多元化、要素現代化三條脈絡，將有力推動高質量科學教育體系建設，促進形成新時代大科學教育的新格局。

一是強調大中小一體化布局，體現科學教育貫穿全學段素養教育的理念。小學至中學各年級學段的科學教育需要有機銜接，中小學與職業教育階段科學類課程要相互聯系。同時，中小學階段與高等教育本科、研究生階段科學教育也應相互融通。當前，我國已經建立“小學綜合科學課程—初中綜合與分科并行科學課程—高中分科科學課程—大學專業科學課程”的完整體系。以此為基礎，一方面要依據現有課程框架，利用大科學概念、跨學科融合等理念，以螺旋上升的方式，加強各學段科學教育內容的系統化設計，推進科學教育的一體化建設。另一方面要順應國際趨勢，研究如何將科學教育進一步下延至幼兒園教育階段。

二是倡導多元主體協同育人，強調學校、家庭和社會在建設高質量科學教育體系中的作用。中小學科學教育要推倒學校教育的圍墻，融合中小學、高校和科研院所、各類科技場館、企業、家庭和數字平臺等社會各方力量構成的多元科學教育主體，發揮各自優勢，形成全社會重視、關心、支持科學教育的機制。其中，中小學作為科學教育的主陣地，應從課程教材建設、教學改革、課后服務、師資建設等方面改進學校教學與服務。高校和科研院所在構建大科學教育格局中起引領作用，要保障中小學科學教師的高質量供給，引領中小學教學理念和模式的變革，探索拔尖創新人才選拔培養的有效模式，不斷增強開發、共享中小學科學教育資源和服務的能力。企業與科技館、青少年宮、博物館等各類科技場館是科學教育資源的重要提供者，作為學校科學教育的有效補充，應加強對其引導和規范。家庭是科學教育的最初課堂，要指導家長開展形式多樣的家庭科普活動。媒體等數字平臺有助于營造良好的科學教育氛圍，應加強全媒體對科學教育的宣傳力度，如開設科學教育專欄等。

三是推進教學要素全面升級，適應新時代科學教育發展要求。科學教育的“學—教—師—資—評—研”各要素必須協同部署。學習內容方面，要注重健全科學教育的課程教材體系，凸顯學生核心素養的培養。同時，要從跨學科學習的角度拓展科學教育的內容，統籌規劃工程教育與科學教育。教學方式上，應深化學校教學改革，以項目式實踐活動形式為依托，融入跨學科學習，倡導探究式、啟發式教學。師資保障方面，針對當前我國小學科學教師數量不足、專業素養不高的現狀，[4] 增加并建強科學教育師范類專業，提升教師培養的數量與質量。教育資源方面，整合學校、社會、家庭等校內外資源，以及國家智慧教育公共服務平臺等網絡資源。教學評價方面，探索建立科學類課程教師多元評價機制，改進中高考等學生評價方式。

深化落實習近平總書記關于在教育“雙減”中做好科學教育加法的重要指示精神，一體化推進教育、科技、人才高質量發展，要緊扣新時代科學教育內涵轉變、前移創新人才培養“關口”至小學階段，匯聚全社會力量，全面轉型升級我國中小學科學教育。未來一段時期，落實做好中小學科學教育加法的要求應以推動《意見》落地為抓手，加強配套政策供給，促進科研機構、高校與中小學校等主體有效協同，共同推進青少年科技創新人才培養和全民科學素養提升。

本文系教育部哲學社會科學研究2022年度重大委托項目“新時代科學教育改革關鍵問題研究”（編號：22JZDW001）的研究成果

（鄭永和系北京師范大學科學教育研究院院長、教育學部教授，教育部科技委科學教育戰略研究基地主任，教育部教指委科學教學專委會主任；蘇洵系北京師范大學科學教育研究院博士后；謝涌系北京師范大學科學教育研究院博士研究生；余舒雯系北京師范大學科學教育研究院博士研究生）

注釋：

[1] 楊玉良. 構建中國特色世界水平的科學教育體系[J].中國教育學刊，2022（10）：1.

[2] 裴新寧. 重新思考科學教育的若干概念與實施途徑[J].中國教育學刊，2022（10）：19-24.

[3] Sawyer, R. K.（Ed.） The Cambridge Handbook of the Learning Sciences （3rd ed.）[M]. Cambridge: Cambridge University Press.2022.

[4] 鄭永和，楊宣洋，王晶瑩等.我國小學科學教師隊伍現狀、影響與建議：基于31個省份的大規模調研[J].華東師范大學學報（教育科學版），2023，41（04）：1-21.DOI:10.16382/j.cnki.1000-5560.2023.04.001.

（鄭永和、蘇洵、謝涌、余舒雯）

《人民教育》2023年第19期