【教育圓桌派】科學教育如何“更科學”

主持人：

彭詩韻 中國教育報-中國教育新聞網記者

本期嘉賓：

馬建國 全國人大代表、黑龍江省漠河市立人學校校長

杜 疆 新疆生產建設兵團第二師二十九團第二中學（華山二中）校長

鮑建中 北京市物理特級教師、“十四五”中小學國培計劃專家

2024年政府工作報告提出，深入實施科教興國戰略，強化高質量發展的基礎支撐。堅持教育強國、科技強國、人才強國建設一體統籌推進，創新鏈產業鏈資金鏈人才鏈一體部署實施，深化教育科技人才綜合改革，為現代化建設提供強大動力。

加快推動高水平科技自立自強，實現拔尖創新人才自主培養，已成為新時代的重大戰略任務。中小學科學教育肩負著為國家培養拔尖創新人才的重要歷史使命。全國兩會召開之際，我們特邀代表委員、教師教育專家和一線教育管理者，圍繞如何更好推進科學教育，展開深入探討與交流。

煉方法 讓科學家精神更好融入科學教育

主持人：去年，中國科協與教育部聯合印發了《“科學家（精神）進校園行動”實施方案》。為了培育更多具備科學家潛質、愿意獻身科學研究事業的青少年，科學家精神如何更好地融入科學教育？

馬建國：為了將科學家精神更好地融入科學教育，我們可以從以下幾個方面努力：首先，加強科學家與青少年的互動交流。可以邀請科學家走進校園，與學生面對面交流，分享他們的科研經歷、心得體會。讓學生近距離感受科學家的魅力，激發他們對科學的興趣和熱愛。其次，將科學家精神融入課程設置。在教學中融入科學家的故事、科研案例以及科學精神的內涵，讓學生在學習知識的同時，也能感受到科學家的精神風貌和追求。再其次，注重實踐環節。通過組織科學實驗、科技競賽等活動，讓學生親身參與科學研究的過程，培養他們的實踐能力和創新精神。最后，加強科學教育的師資培養。培養一批具備科學家精神的科學教育師資，他們能夠以自身的言行舉止影響和激勵學生，將科學家精神傳遞給更多的青少年。

鮑建中：科學教育不僅傳授科學知識，更重要的是培養學生的科學精神，我認為需要做好這幾個方面的工作：首先，豐富科學類國家課程的教學實踐活動。科學家精神強調創新、探索和實踐，教學中需要通過形式多樣的實踐活動，引領學生像科學家一樣體驗科學知識的建構過程，在實踐中提出問題、設計方案、收集信息、發現規律，通過團結協作、克服困難、問題解決，逐步培養科學家精神。其次，注重學以致用，培養青少年的社會責任感。科學教育中應該注重培養青少年運用所學科學知識解決實際問題的能力和創新能力，引導他們從小樹立科學服務于人類進步、提升人們生活質量的價值觀。最后，還要關注人類科技發展歷程，以激發學習熱情。讓青少年了解科技進步對人類社會發展起到的巨大推進作用，了解科學研究的艱辛與困難，通過鮮活事例，培養他們對科學事業的熱愛和信心，激勵他們未來投身科學研究事業。

杜疆：為了培養青少年的科學興趣和創新精神，我們采取了一系列綜合性教育措施。在課程設置上，注重將科學史和科學家故事融入科學課程中，讓學生深入了解科學研究的艱辛和樂趣。為了激發學生的創新潛能，我們重視創新教育的推廣和實踐。通過鼓勵學生參與小發明、小制作等創新活動，培養他們的創新意識和創新能力。此外，我們還注重榜樣引領。邀請科學家走進校園，與學生面對面交流，分享他們的科研經歷和科學家精神，讓學生感受科學研究的魅力和科學家的人格力量。我們還通過開設各類科技類社團，營造尊重科學、崇尚創新的良好氛圍，讓學生在豐富多彩的校園生活中潛移默化地接受科學家精神的熏陶。

做加法 夯實科學教育主陣地

主持人：進一步激發青少年崇尚科學、探索未知的興趣，充分發揮中小學校科學教育主陣地作用，持續培養大批具有科學家潛質的青少年，學校需要在哪些方面進一步改進？

馬建國：首先，優化科學課程設置，豐富科學課程內容。增加與現實生活、社會發展密切相關的科學議題，讓科學教育更加貼近實際、具有時代感。同時，學校還可以開設跨學科的科學課程，鼓勵學生綜合運用不同學科的知識和方法來解決問題。其次，加強科學實驗和實踐環節的建設。學校應提供充足的實驗設備和場地，確保學生有機會親身參與科學實驗和研究活動。再次，提升科學教師的專業素養。學校應加強對科學教師的培訓和考核，提高他們的專業素養和教學能力。加強科學教育與現實生活的聯系，積極開展科學實踐活動，如科普講座、實地考察、社區服務等，讓學生將所學科學知識應用于實際生活。最后，營造良好的科學教育氛圍。學校可以通過舉辦科技節、科學展覽等活動，讓學生感受到科學的魅力和價值。

杜疆：第一，增加實驗和實踐活動，讓學生通過親手操作來加深對科學知識的理解和記憶。第二，充分利用校內外科技資源，為學生提供豐富的學習材料和環境。包括加強與科技館、實驗室等機構的合作，積極利用在線教育資源，為學生提供更加廣闊的學習空間。第三，加強家校合作，與家長建立緊密的聯系，共同關注學生的科學學習進展，并鼓勵家長參與學校的科學教育活動。

鮑建中：作為科學教育主陣地，學校需要做好全面、系統且持續的頂層規劃。首先要做好資源建設。進一步完善科學實驗室的設備和資源，給學生提供更多、更好的科學探究、實踐體驗、科技創新的機會。其次要做好課程建設。關注校本課程與國家課程的內容互補，注重學習興趣、基礎知識、基本技能、進階學習等內容。最后要做好師資建設。建立健全科學教師的評價制度和培訓制度，提高教師的專業水平和教育教學能力，為青少年提供更好的教育指導。

主持人：在科學教育中，探究性和趣味性都十分重要。如何讓青少年持續保持對探索的興趣？

馬建國：要鼓勵青少年自主學習和主動探究。引導青少年選擇自己感興趣的科學課題，主動提出問題、尋找答案，并通過實驗和研究來驗證自己的猜想。要為青少年提供豐富多樣的學習資源和活動。可以利用現代科技手段，為青少年提供更多學習資源和互動平臺。此外，培養批判性思維和問題解決能力也很重要。教師要鼓勵青少年對科學現象和理論進行質疑和反思，培養他們的批判性思維和獨立思考能力，引導青少年通過團隊合作和討論，共同解決科學問題，培養他們的合作精神和創新能力。還有一件事很重要，就是要給予青少年積極的反饋和激勵，讓他們感受到自己的努力和成就被認可。

杜疆：保持青少年對探索的興趣，需要多方面的努力。第一，鼓勵好奇心和提問。好奇心是科學探索的起點，保護學生的好奇心是維持其探索興趣的關鍵。第二，提供有趣的科學體驗。學校可通過科學實驗、實地考察、科技制作等活動，讓學生親身體驗科學的樂趣。第三，將科學與生活聯系起來，向學生展示科學知識如何應用于日常生活。第四，使用多元化的教學方法。采用故事講述、游戲、角色扮演、虛擬現實等多樣化的教學方法，提升學生的興趣。第五，提供成功體驗。通過設置適當難度的任務和項目，讓學生在完成挑戰后獲得成功的體驗，增強他們的自信心和繼續探索的動力。

鮑建中：科學規律就像隱藏在科學現象背后的“頑皮小孩”，研究者需要有強烈的好奇心和求知欲，并且用科學的研究方法才能發現它、駕馭它。首先要創新課堂教學。注重科學教育情境化，充分結合學生的生活經驗，在真實、生動、具體的情境中，引導學生概括、提煉事物的共同屬性，以新奇的現象激發學生的興趣。其次要探索跨學科實踐學習策略。立足學科教育內容，跳出單一學科視野，緊密聯系日常生活、社會發展實際，引導學生在自主活動中提升解決問題的能力。最后要開發科學教育活動資源。教師要根據教學需要創新教學資源，開發有利于激發學生興趣，有利于設置挑戰性、探究性任務的實踐活動器具和材料，從而引領學生在實踐中培養科學思維、學習科學探究、提升創新實踐能力。

做乘法 多方合作共筑科學教育新格局

主持人：中小學科學教育是一項系統工程，既需要發揮學校主陣地作用，又需要依靠全社會聯動支持。如何在科學教育中更好發揮家校社的協同作用？

馬建國：首先，加強家校溝通與合作。學校可以通過家長會、家訪等方式，與家長分享科學教育的理念和方法，引導家長積極參與孩子的科學學習。同時，家長也可以和老師分享孩子在家中的科學探索和發現，促進家校之間的信息交流和資源共享。

其次，利用社會資源拓展科學教育。學校可以與社會機構合作，組織學生參觀科技館、博物館等場所，或者邀請科學家、專家進校進行科普講座和互動活動，讓學生更直觀地了解科學知識。

最后，構建科學教育的社會支持網絡。政府、企業、社區等都可以為科學教育提供支持和幫助。政府可以出臺相關政策，鼓勵企業和社會組織參與科學教育項目，為學校提供資金、設備等支持。企業可以提供實習機會和職業發展指導，讓學生更好地了解科學知識的實際應用和職業前景。社區可以組織科普活動和志愿服務，為學生提供實踐平臺。

學校要制定科學教育的計劃和方案，明確教育目標和任務。家長要積極參與孩子的科學學習，關注孩子的興趣和需求。社會要提供支持和幫助，為科學教育營造良好的環境和氛圍。三方共同合作，才能形成科學教育的良好生態，為培養具備科學素養和創新能力的青少年貢獻力量。

杜疆：加強家校溝通至關重要。要在建立有效溝通機制基礎上，開展家長的科學教育活動，組織家長參與科學講座、工作坊等，提高他們的科學素養，讓他們能夠更好地支持和參與孩子的科學學習。此外，還應充分利用社區資源，與社區合作。利用科技館、科研機構等為學生提供實踐和學習的機會。要建立與科學家、工程師等專業人士的合作關系，邀請他們走進校園，為學生提供指導。最好能建立學校、家庭和社會共同參與的評價和反饋機制，及時了解科學教育的效果，并根據反饋不斷調整和改進教育策略，從而確保不斷提升科學教育的質量。

鮑建中：加強中小學科學教育，需要以學校為主陣地，家校社協同聯動，共同推進。首先，學校要加強學習，提高認識，深刻理解在教育“雙減”中做好科學教育加法，一體化推進教育、科技、人才高質量發展的重要性。建立健全學校與家庭、社會共同推進科學教育的機制，為家校社協同育人打下基礎。

其次，加強溝通和資源共享。依托家委會、館校合作基地校、大中小學共建等多種渠道，讓科技館、高校、科研院所等機構了解中小學的科學教育需求，以便結合學校實際，設計更有針對性的科學教育活動。

最后，加強家庭科普，實現共同提升。教師可以結合教學內容，設計適合家長參與的實踐作業，讓家長參與到學生的科學實驗、調查研究等學習活動中，在學習的同時增進親子溝通。學校也可以與高校、科研院所等機構合作開設家庭科普公開課，開展形式多樣的家庭科普活動，打造“家門口”科學教育陣地，提升家長和學生的科學素養。

主持人：隨著數字技術的快速發展，特別是虛擬仿真技術的日益成熟，探究性的學習環境也開始以可視化、交互性等多種方式呈現。智能技術的發展會為科學教育帶來哪些改變？在未來更多的智能場景中，科學教育會有哪些可能性？

馬建國：智能技術的發展為科學教育帶來了許多變革的可能性。首先，虛擬仿真技術使得探究性學習環境更加生動和真實，智能技術如大數據分析、機器學習等，能夠幫助學生和教師更好地理解和評估學習過程。智能技術還能夠促進科學教育與其他領域的融合，如藝術、文學等。通過跨學科的學習，學生可以從多角度理解和應用科學知識，培養創新思維和解決問題的能力。

在未來，隨著智能技術的進一步發展，科學教育將變得更加智能化和個性化。例如，智能教學系統可以根據學生的學習進度和能力水平，智能推薦學習內容和題目，實現一對一的輔導。同時，智能技術還可以支持虛擬實驗室、在線協作學習等多樣化的學習方式，滿足學生的不同學習需求。

總之，智能技術的發展將為科學教育帶來更加豐富的教育資源和教學手段，提升學生的學習體驗和效果。未來，我們可以期待更多智能場景在科學教育中的應用，為培養具備科學素養和創新能力的青少年創造更好的條件。

杜疆：智能技術的快速發展，特別是虛擬仿真技術的成熟，為科學教育帶來了更加個性化的學習體驗，智能輔導和評估能提供更加即時的學習支持和反饋，數據驅動的教學決策能夠幫助教師更好地了解學生的學習狀況。

未來，智能技術的進一步發展，將促進科學教育與藝術、工程、人文等領域融合，培養具有跨學科能力的創新人才。智能技術將提供更為強大的自主學習工具，幫助學生培養自我管理能力。

鮑建中：智能技術已悄然走進我們的生活，它的發展將為科學教育帶來許多改變。未來的科學教育將更加注重數字化探究環境的建設，通過虛擬仿真技術和智能場景，讓學生在安全、便捷的條件下進行實驗、觀察和研究。AI智能工具的使用也將助力科學教育提高工作效率，例如自動評分、自動答疑等功能，將幫助學生更好地掌握知識和技能。

總之，未來的科學教育將會越來越注重數字化、個性化、跨界融合，這些變化將為學生提供更加豐富、多樣化的學習體驗，幫助他們更快、更好地提升科學素養，成長為國家需要的創新人才。