加強學科實踐提升學生科學素養

繼教育部印發《關于加強和改進中小學實驗教學的意見》提出要完善實驗教學體系等八項舉措之后，在教育部基礎教育司的指導下，教育部教育技術與資源發展中心（中央電化教育館）近日組織專家團隊研制并發布了《中小學實驗教學基本目錄》（以下簡稱《基本目錄》）?！痘灸夸洝返陌l布是深化推進課程改革的一項重要舉措，也是貫徹新時代課程改革精神、加強學科實踐的關鍵之舉。從時代意義與育人價值來看，其有益于促進教師在轉換課程教學理念中實現對學生實踐性、創造性等科學素養的培養。面對《基本目錄》的出臺，如何加強實踐性學習，切實提升學生科學素養，成為擺在教師面前的首要問題。

用好《基本目錄》，首先在于明晰實驗教學在科學教育中的價值定位。實驗教學集實踐性、探究性、互動性于一體，是以實驗為手段，通過觀察、實驗、記錄、分析等方式，引導學生探究科學現象、理解科學規律、培養科學思維的教學方式。作為一門體現科學本質的綜合性基礎課程，科學教育離不開實驗教學。實驗教學不僅是學科實踐的重要形式，也是提升科學教育質量的重要方式。隨著新一輪義務教育課程方案與課程標準對學科實踐的強調，每學科需要拿出10%的時間用于實踐活動，實驗教學因此成為包括數學、科學、信息科技等在內的多門學科的優先選擇。與此同時，相對于抽象的知識與理論，實驗教學更能引導學生在實踐過程中將抽象的問題具體化、直觀化，調動學生的學習興趣，培養學生的創造才能。

其次在于對標學校、學科與學生，實現科學化設計實驗項目與活動?！痘灸夸洝纷鳛橹行W教師開展實驗教學的指導性文件，是教師教學的重要參照，而非絕對依循，還需要結合學校、學科與學生實際情況進行靈活性調整。具體而言，一要充分考慮學校是否具備相應的實驗教學條件，如實驗室、實驗設備與器材等的配置情況，或者是否具有其他實驗教學的可能與優勢，如結合地方與學校特色，創造性地開發與轉化實驗教育資源。二要充分結合學科的育人屬性，參照《基本目錄》精心設計實踐性教學內容，在強化做中學、用中學、創中學等活動中提升學生發現問題、解決問題的能力。三要充分把握學生的身心發展特點，依據學生興趣與需要開展相應實驗教學活動，在促進以學生為本的實驗項目與活動設計中實現育人目標。

再其次在于合理運用技術手段，實現信息技術支持實驗教學活動的深度開展。教育部等十八部門聯合印發的《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》指出，要探索利用人工智能、虛擬現實等技術手段改進和強化實驗教學，彌補優質教育教學資源不足的狀況。虛擬仿真實驗可以讓學生在虛擬環境中進行實驗操作與觀察，讓學生在不受時間和空間的條件限制下盡可能地深入理解實驗過程和結論，也可以避免因實驗帶來的高成本與安全風險等問題。合理運用信息技術還能豐富教學場景，增加實驗過程中的沉浸感、互動感和體驗感，由此支持實驗教學活動的深度開展。

事實上，教師用好《基本目錄》還關涉“用的前提”與“用得如何”的問題。前者即如何保障“用”，后者即如何評價。對如何保障“用”而言，教師的課程理念與教學專業水平是保障“用”的前提。是否加強了學生實踐性學習，是否真正促進了學生科學素養的提升，是衡量用得如何的重要標準。因而，一方面要不斷提升教師專業素養，尤其是信息技術素養，以適應科學技術迅猛發展對課程教學變革的時代需求；另一方面要建立系統健全的評價機制，將學校實驗課開設情況納入教學視導和日常督導，開展教學裝備配備達標率、使用率監測，并將學生的科學素養水平作為實驗教學成效的重要依據。

總而言之，《基本目錄》的出臺有利于改變知識導向的科學教育在傳統教育中所占的比重，有利于引導教師在多元化、多樣性實驗內容中實現對科學教育的深度變革。用好《基本目錄》，對落實在“雙減”中做好科學教育加法和培養復合型創新型人才具有重要意義，也需要研究者與實踐者為更好培養學生的科學素養共同發力。

（作者系西南大學教育學部教授）

《中國教育報》2023年11月29日第2版