中小學科學教育的內涵要義與現實路徑

鄧磊 趙蕾 謝靜 趙華 張立新

◎主持人：西南大學教師教育學院教授? 鄧? 磊

嘉? 賓：山東師范大學生命科學學院教授? 趙? 蕾

云南大學附屬小學校長、教育部“雙名工程”領航名師? 謝? 靜

云南省課堂教學名師? 趙? 華

日照市莒縣青島路小學副校長、全國模范教師、齊魯名師領航工作室主持人? 張立新

主持人語

科技昌明是現代社會最根本的特征。自工業革命以來，人類擺脫思想藩籬，充分發揮與生俱來的好奇心，對自我和世界持續展開探究，發現了一個個光耀后世的科學理論，拓展了思維邊界，豐富了精神生活。與理論發現相輝映，技術發明更是徹底改變了人們的生活方式。在科技加持下，現代人的生活形態極大豐富，平均壽命和健康程度極大提升，普通百姓似乎都能擁有古代貴族夢寐以求的享受。但必須指出，科技進步并不代表著社會進步，技術革新更不意味著思想革新，如果喪失了好奇心和進取心，人類有可能醉心于感官刺激、沉淪在科技陷阱。每個社會都有每個社會的問題，每一代人都有每一代人的苦惱。在科學技術日新月異的當前社會，如何保持清明、不忘本心，是教育者，尤其是基礎教育階段的教育者最基本的任務，這也正是科學教育的價值所在。具體而言，科學教育的價值可從三個方面進行思考。首先，要明白什么是科學教育的真諦，是外在索取還是內在追求;其次，要反思如何實施科學教育，是知識灌輸還是思維啟蒙;最后，要探索科學教育在生活中的應用，將所思所想與所學所用密切結合。一言以蔽之，科學教育既是以科學進行教育，更是以教育促進科學，二者相輔相成，其共同目標是創造更令人期待的未來。

觀點集萃

科學教育的播種與收獲

山東師范大學生命科學學院教授? 趙? 蕾

面對全球新一輪科技革命的加速演進浪潮，2023年5月17日，教育部等十八部門聯合印發了《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》，對我國中小學科學教育提出了一個重要目標，即力爭用3到5年時間使中小學科學教育有大的突破性進展。

盡管科學教育已經納入中小學教育體系，但科學教育的目標和著力點，仍然是各中小學科學教育工作者面臨的困惑。筆者結合6年來指導并組織大學生志愿者去城鄉中小學開展公益科普活動的經歷，從“博”“撥”“播”三個方面談談高?？破請F隊在助力中小學科學教育中的幾點做法和體會。

一、博——提高科學素養

（一）培訓科學師資

提高科學素養的關鍵在義務教育階段，因此小學科學課教師的素質至關重要，在現階段師范院?？茖W教育專業尚不能有效滿足中小學科學教育師資需要的情況下，充分發揮理工科師范生和學科教學研究生的力量，在專業教師的指導下，為中小學科學教育提供課外活動平臺，無疑是一條高校與中小學聯手拓寬科學教育的雙贏育人之路。

（二）豐富教學內容

科學教育不只是科學知識的傳授，還要把提高科學素養作為最終目標。為此，科普活動探索了跨學科有機融合的模式，以學生身邊常見的某一學科知識（包括動物、植物、天文、地理等）為切入點并貫穿始終，巧妙融入相關古詩詞、成語、諺語以至兒歌中所包含的科學道理，充分履行科學教育“一英寸寬（知識內容少而精），一英里深（知識內容要展開）”的原則。

二、撥——激發科學興趣

（一）選題貼近生活

如何讓科普活動對學生產生足夠的吸引力是開展科學教育需要面對的問題。貼近生活的選題至關重要，選擇應景的節日或節氣進行科學和人文知識的普及，結合課本中出現的動植物進行相關內容的拓展，再配合相關植物標本的展示和現場實驗操作，極大地滿足了學生的求知欲和好奇心。

（二）開展科普研學

科學教育不僅要對校內科學課程進行改革，還要讓學生走出學校，在觀察、體驗中產生對科學的濃厚興趣。結合校園、動植物園以及支教的鄉村景點等開展融知識性、科學性和趣味性的科普活動，可為小學生提供近距離接觸并了解大自然的機會，踐行“玩中學，學中玩”的科學教育理念。

三、播——樹立科學志向

（一）融入科學精神

科學教育的最終目標是引導學生從科學興趣走向科學志趣，未來在具備扎實科學知識的同時，有投身科學研究和科技創新的意愿。因此，結合科學研究成果對社會發展產生的推動作用，將科學家心系祖國、甘于奉獻的優秀品質體現在科學教育中并適時開展“科學家進校園”等活動都是很有必要的。

（二）提出科學問題

仰望星空還要腳踏實地，只有發現問題、提出問題才能產生解決問題的動力。無論是科普講座還是科普書的寫作，均采用了問題引導的方式，在展示科技成果為人類社會帶來進步的同時，提出未來還有哪些難題等待人們去解決，人類能為保護動植物和生態環境做些什么等等，激發學生的科學探索精神。

隨著社會的不斷發展，科學教育已從科學領域逐步拓展到多領域的復合型教育，科學場景也由校內、課內逐漸走向校外、課外，教育手段也更加多元化，但科學教育工作不能急于求成，就像播種和收獲不在同一季節，需要一個過程。相信這項功在當下、利在未來的事業會在學生心中種下一顆顆科學的種子，未來，一定是滿園金色和碩果飄香。

新課標背景下科學教育的路徑思考

云南大學附屬小學校長、教育部“雙名工程”領航名師? 謝? 靜，云南省課堂教學名師? 趙? 華

義務教育科學課程標準指出：“義務教育科學課程是一門體現科學本質的綜合性基礎課程，要立足學生核心素養的發展，以了解常見科學基礎知識，初步形成基本的科學觀念為基礎，以科學思維能力、科學探究和實踐能力、科學態度與社會責任的培養為重點，促進學習能力、創新能力的發展，形成清晰和精準的科學課程目標?！蓖瑫r，新課程標準還強調：“義務教育科學課程是一門體現科學本質的綜合性基礎課程，具有實踐性?！苯Y合新課程標準的指導意見，新課程背景下的科學教育應該遵循以下路徑：

1. 強調素養教育?？茖W教育的目標應該聚焦于培養學生的科學素養，包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任4個方面。教師需要深刻理解科學素養的內涵和要求，將其貫穿于整個教學過程中。

2. 重視探究實踐。探究實踐是科學教育的重要特點，進行科學教育必須體現探究實踐的教育重要性。這就要求教師引導學生通過探究實踐來發現問題、分析問題和解決問題。教師可以通過設計有趣的實驗和探究項目，激發學生的探究興趣和動力，培養他們的實踐能力和創新思維。

3. 跨學科整合?？茖W是人類在研究自然現象、發現自然規律的基礎上形成的知識系統，以及獲得這些知識系統的人數過程和在此過程中利用的方法。這些內容包含在方方面面，更是包含在學生學習的各學科中。這就對教師提出了更高的要求，需要教師將不同學科的知識和方法整合到科學教育中，形成一種綜合性的教育模式。這有助于學生全面了解科學的本質和規律，提高他們的綜合素質。

4. 強化信息技術應用。新課程標準要求教師將信息技術應用于科學教育中，利用信息技術手段提高科學教育的效果和質量。例如，教師可以利用數字化實驗設備、虛擬現實技術、網絡資源等信息技術手段，提高實驗教學的效果和學生的探究能力。

5. 重視“教—學—評”一體化?？茖W教育要以新課程標準理念為指導，構建素養導向的綜合評價體系。在進行科學教育的過程中關注學生在探究和實踐過程中的真實表現與思維活動，發揮評價的診斷功能、激勵作用和促進作用，不斷改進教學過程，實現科學核心素養的培養。

總之，隨著科學技術在未來發展中日愈提升的地位，科學教育的重要性更加不言而喻。進行科學教育，就要在新課程標準的指引下注重核心素養的培養，體現科學教育的探究實踐特點，以跨學科整合學習實現綜合素質培養，并以信息技術最前沿的應用結合，用“教—學—評”一體化的思維全面提升科學教育質量，實現科學教育的最終培養目標。

科學教育是怎樣的教育

日照市莒縣青島路小學副校長、全國模范教師、齊魯名師領航工作室主持人? 張立新

在“雙減”背景下，科學教育理應立足學生核心素養的發展，才能做好科學教育加法。

一、抓住課堂教學，培養學生科學思維、科學觀念

課堂是實施科學教育的主渠道。按照立德樹人的要求，科學課程以培養學生科學素養為主，強調從學生熟悉的日常生活出發，親歷動手操作、動腦思考的探究實踐過程。

經過多年實踐，筆者探索出科學與生活相融合的“1+5+1遞進式課堂教學模式”，即一堂典型的完整的科學課分為三個部分：第一部分，課前小準備，可以是課前小研究或做個相關小實驗等;“5”是指課堂上讓學生經歷提出問題、大膽猜想、設計實驗、動手操作、得出結論5個環節，將科學觀念轉化成學生的探究任務;最后的“1”是指課后拓展延伸應用，將科學知識與生活實際聯系起來。

二、設計跨學科主題學習，培養學生科學創新實踐能力

《義務教育課程方案（2022年版）》指出，應加強課程內容與學生經驗、社會生活的聯系，強化學科內知識整合，統籌設計綜合課程和跨學科主題學習，強化課程協同育人功能。以四年級“聲音的產生、傳播及變化規律”為例，各科老師共同開發了“制作我的小樂器”迎新年跨學科主題學習活動。學生通過探究小樂器的基本科學原理，研究合適的材料、結構，將中國結融入小樂器裝飾，用語言文字賦予小樂器節日文化內涵等方式，最終利用酒瓶、筷子、水、吸管、皮筋、紙盒等材料設計制作出排簫、小提琴等各種小樂器迎接新年。

學生在跨學科主題學習活動中，綜合運用多學科知識解決真實情境中的問題，感受到身邊處處有科學，強化了課程協同育人的功能。

三、家校社協同，拓寬科學探究時空

2022版新課標倡導激發學習動機，加強探究實踐，設計學生喜聞樂見的科學活動，創設愉快的教學氛圍，保護學生的好奇心，開展以探究和實踐為主的多樣化學習。

根據教材內容和學生需求，筆者拓展出一系列家庭趣味小實驗，將老師或學生拍攝的實驗視頻通過公眾號平臺進行推廣發布，如自制熱氣球、巧做指南針、紙杯變“火箭”等活動，深受學生喜愛。學校還采用“請進來，走出去”的方式廣泛開展“科普研學”實踐活動，充分利用各種教育資源，為學生了解接觸科技前沿信息提供多元化的學習實踐環境，實現全環境育人。

總之，科學教育就是通過課堂教學、課后服務和課外實踐等一體化構建，多元協同，整體提升學生科學素養的教育。

結語

西南大學教師教育學院教授鄧磊：

2023年，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》）?！兑庖姟诽岢?，通過3至5年努力，在教育“雙減”中做好科學教育加法的各項措施全面落地，中小學科學教育體系更加完善，社會各方資源有機整合，實踐活動豐富多彩，科學教育教師規模持續擴大、素質和能力明顯增強，大中小學及家校社協同育人機制明顯健全，科學教育質量明顯提高，中小學生科學素質明顯提升。

大學教育是培養科學教師的搖籃，基礎教育階段是“孵化”科學精神、創新素質的決定性階段，各方資源協同是全社會對建設創新型國家的一場“集體奔赴”。在高等教育層面，2022年《教育部辦公廳關于加強小學科學教師培養的通知》就明確指出加強本科及以上層次高素質專業化小學科學教師供給，推動師范院校面向小學科學教師補充需求，擴大數學與應用數學、物理學、化學、生物科學、地理科學、教育技術學等師范類專業以及主修理工科的小學教育專業招生規模。教育部直屬師范院校，通過實施“國培計劃”“暑期科學教師培訓計劃”等重點項目，幫助科學教師在崗位認同、前沿意識和實踐能力在職后階段的持續提升。山東師范大學趙蕾教授分享的高?？破請F隊從“博”“撥”“播”三個方面助力中小學科學教育中的做法也給予了我們很大啟發。

同時，謝靜校長，張立新校長，趙華老師身處基礎教育一線，對義務教育，特別是小學科學教育在提升孩子科學素養的奠基作用上深有感觸，分享的如何立足實際情況，提高學生科學素質，努力在孩子心中種下科學的種子，引導孩子編織當科學家夢想的具體做法具有可借鑒和可操作性。