在教育“雙減”中做好科學教育加法
http://www.igotdog.com2025年02月21日 09:21教育裝備網
習近平總書記高度重視中小學科學教育工作。2023年2月21日,總書記在主持二十屆中共中央政治局第三次集體學習時指出,“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”。本報約請社會各界人士就中小學如何做好科學教育撰文,集思廣益做好科學教育加法。敬請關注!幷
探索灣區特色科學教育新范式
王恩科 王豐 麥文雋
為全面貫徹全國教育大會精神和《教育強國建設規劃綱要(2024—2035年)》部署要求,深入落實《教育部等十八部門關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》,廣東省秉承敢為人先的改革精神,率先成立廣東省中小學科學教育指導中心,積極開拓“政府主導、高校支撐、社會協同”的科學教育新格局。
2022年6月,華南師范大學成立科學教育工作委員會。2024年9月,在廣東省教育廳的支持下,雙方共建“廣東省中小學科學教育指導中心”。中心系統構建了大中小學縱向貫通、校內校外橫向聯動的科學教育生態體系。
打造灣區特色,探索廣東科學教育創新實踐。中心構建“三維六翼”發展框架,以“大中小貫通、校內外聯動、區域協同”為三維支柱,以“示范引領、研究指導、師資培養、課程建設、協同社會、數智賦能”為六翼支撐,著力探索具有灣區特色的科學教育新范式。
一是發揮引領示范作用。中心擬組建粵港澳大灣區科學教育共同體,利用灣區區位優勢,與各地教育部門共建區域分中心,構建大中小學縱向貫通、校內校外橫向聯動的科學教育發展格局。
二是開展研究指導工作。中心將定期研制并發布廣東省科學教育發展報告,開展科學教育課題研究,探索大中小學一體化科學教育模式、創新科技人才培養模式,聯動港澳共同舉辦科學教育交流研討活動,增進港澳青少年對祖國的了解與認同。指導實驗區、實驗校建設,制定指導工作方案,為擬開展的實驗項目提供咨詢和評估,組織專家交流指導,進行成果挖掘和凝練。
三是完善師資培養機制。依托華南師大建立“科學教育本碩博一體化”培養機制,創新實施“雙導師制”,由高校教授與中小學名師共同指導師范生。開發“分層分類”培訓課程體系,按照“統籌規劃、精細管理、精準施訓”的原則,組織開展全方位、分層次、多主題各類培訓,并通過“雙師型”培訓平臺為中小學新任教師、骨干教師、教研員等不同群體提供精準職業后續發展支持。
四是健全科學課程體系。以華南師大“雙一流”學科為引領,面向中小學生研發大中小學一體化課程體系,開發融入人工智能、量子科技等前沿領域的地方課程和校本課程。做好中小學科學課程開設指導工作,因校制宜,幫助各中小學落實國家課程方案對跨主題學習學時“不少于10%的教學要求”。匯集灣區科教共同體力量,聯合研發“全學段、分學科、多主題”的非正式科學教育教學項目,為學生參與研究性學習、社團活動、課后服務等實踐活動提供優質課程資源。
五是用足用好社會課堂。牽頭建立場館開放聯盟,充分挖掘社會主體科學資源,統籌利用高等院校、科研院所、青少年宮、兒童活動中心、科技企業相關科研設施和資源,面向中小學有序開放,形成優勢互補的科學教育生態。指導家庭開展形式多樣的科普教育活動,打造“家門口”的科學教育陣地。
六是數智驅動賦能科教。依托“雙一流”師范大學、綜合性高水平大學、中國科學院、高新技術企業等單位,發揮人工智能、大數據和師范教育等優勢,研發面向中小學科學教育的智能導師系統。創新個性化學習與精準教學新模式,為學生提供智能作業輔導、實驗探究指導、在線答疑解惑等精準服務,為教師賦能備課、授課、作業、測評等環節。打造集資源、服務、管理于一體的省級智慧科學教育綜合平臺。
(作者單位系華南師范大學)
積極發揮科技創新競賽育人功能
高致遠
教育系統在深入推進“雙減”的同時,積極探索做好科學教育加法?萍紕撔赂傎愖鳛榭茖W教育的重要載體,在激發學生科學興趣、錘煉創新思維、涵養科學精神方面,發揮了不可替代的作用。在深化“雙減”的新階段,需進一步發揮科創競賽育人功能,構建科學教育新生態,為培養更多具有創新精神的未來人才奠定堅實基礎。
一是以科創競賽激發科學興趣,筑牢創新根基。科創競賽以其趣味性、挑戰性和實踐性,為學生提供了展示自我、探索未知的舞臺。首先,科創競賽注重實踐與體驗。與傳統的課堂教學不同,競賽活動強調動手操作和解決問題。例如,機器人競賽、編程挑戰、科技創新發明等活動,要求學生將理論知識應用于實際問題的解決。通過“做中學”,可以讓學生親身感受科學的魅力,激發他們對科學的好奇心和探索欲。其次,競賽活動具有鮮明的挑戰性。學生在競賽中面對的是真實的問題和復雜的任務,需要通過團隊合作、創新思維和不懈努力才能完成。這種挑戰性可以激發學生的潛能,同時,競賽的成功體驗也可以進一步增強學生的自信心,讓學生有探索科學的成就感,從而更好激發學習動力。最后,科創競賽為學生提供了展示才華的舞臺,以及與科學家、科技工作者和同齡人交流學習的平臺。
二是以科創競賽錘煉創新思維,突破學科邊界。科創競賽通過設置開放性問題、鼓勵多元化解決方案,為學生提供了鍛煉創新思維的良好環境。首先,競賽活動強調問題導向?苿摳傎愅ㄟ^真實問題驅動,打破學科壁壘。例如,全國青少年科技創新大賽中,學生需從垃圾分類、鄉村振興等現實議題出發,經歷“選題—調研—設計—驗證”完整鏈條。這種“做真研究、真解決問題”的模式,讓科學教育從“紙上談兵”走向“知行合一”。其次,競賽活動鼓勵跨學科融合。例如,一個機器人競賽項目可能涉及機械工程、電子技術、編程和藝術設計等多個領域。學生在參與競賽的過程中,不僅鞏固了學科知識,還學會了如何將不同學科知識融會貫通,從而形成更全面的創新思維。最后,競賽活動注重過程而非結果。與傳統的考試不同,科創競賽更注重學生在參與過程中的思考和探索。這種評價方式與“雙減”倡導的“重素養、輕應試”理念高度契合,讓每個參與者在探索中實現個性化成長。
三是以科創競賽提升實踐能力,賦能未來發展?苿摳傎愅ㄟ^提供真實的實踐場景,幫助學生將理論知識轉化為實際能力,為他們的未來發展奠定堅實基礎。首先,競賽活動培養了學生的動手能力。在科創競賽中,學生需要親自設計、制作和調試作品。這種動手實踐的過程,不僅鍛煉了學生的操作技能,還培養了他們的耐心細致的科研態度。其次,競賽活動提升了學生的團隊合作能力。許多科創競賽以團隊形式進行,要求學生分工合作、共同完成任務。在團隊中,學生需要學會溝通、協調和妥協,這些能力對于未來的學習和工作都至關重要。最后,競賽活動增強了學生的抗壓能力。競賽往往伴隨著時間壓力和競爭壓力,學生需要在有限的時間內高效完成任務。這種高壓環境鍛煉了學生的時間管理能力和心理素質,為他們未來面對復雜挑戰提供了預演。
站在新起點上,我們需以科創競賽為支點,撬動教育理念、教學體系、資源供給、社會協同的深層變革,讓更多青少年在解決真實問題中錘煉本領,在擁抱前沿科技中樹立志向。
(作者單位系教育部校外教育培訓監管司)
以高校資源優勢賦能科學教育發展
鄒建華
作為科學教育的引領者,高校在中小學科學教育工作高質量發展中不能缺位。
一方面,高校應通過教師培養體系的優化、專業學科的靈活設置和招生就業模式的結構性調整,加強對高素質專業化科學教育教師隊伍的培養;另一方面,高校應積極推動對科學教育課程教學設置、科技資源供給方式、拔尖人才選拔模式以及多方主體合作機制的創新。
高校應精準把握其在中小學科學教育中的定位,助力中小學科學教育工作高質量發展。高校應依托其自身科研優勢,通過高校和中小學順暢銜接,以實現“請進來”“走出去”的有效聯動。首先,充分發揮其在基礎教育階段科學教育中的引領作用。高校應進一步完善科學知識體系,引領科學學科的發展方向,通過課程設置和教材建設等關鍵舉措,保障中小學與大學科學知識體系的順暢承接。其次,加強與基礎教育階段科學教育銜接,助力中小學科學教育的流程規范和意識規范等方面工作推進。最后,積極發揮聯動作用,引領與其他社會主體合作協作,共同助力中小學科學教育工作高質量發展。
高校應打造專業化高素質科學教育教師隊伍,為中小學科學教育提供充足的師資力量。首先,搭建靈活開放的科學教師培養體系,充分調動高校在科學教育人才培養方面的積極性,充分發揮師范類院校在教師培養方面的天然優勢,積極鼓勵高水平理工類院校參與科學教育師資人才培養工作。其次,積極鼓勵師范類院校依托校內資源開設科學教育專業,與“國培計劃”形成高效聯動,積極探索科學教育人才培養新途徑,大力支持高水平師范院校建立科學教師教育協同創新平臺。同時,鼓勵非師范類院校與師范類院校開展聯合培養項目,依托培養單位學科平臺,充分整合優勢資源以探索多種靈活培養模式,打造兼具教育背景和科研背景的復合型高端人才。最后,調整招生結構,鼓勵高校按照實際情況適當調整與科學教育密切相關的師范類專業招生規模,在數量層面填補人才缺口。
高校應探索創新性多元化科研資源供給方式,為中小學科學教育發展提供強勁動力。首先,支持創新性科學教育課程開展,協助確定科學教育課程標準,為中小學科學教育課程教材體系創新和完善提供支持。高校應依托自身在國家科學發展前沿的優勢,為中小學科學教育課程科學設置提供方向。中小學科學教育課程設置需充分依托高?蒲匈Y源優勢,打造科學教育課程創新特色。其次,高校應創新科技資源供給方式,為中小學科學教育實踐提供硬件保障。場館、營地、基地、園區、生產線等資源,均可在滿足條件時對學生開放。最后,高校應當積極探索拔尖創新人才選拔培養的創新模式,優化“小學—中學—大學”一體化創新科研人才培養機制。
近年來,我國開展了包括“英才計劃”“強基計劃”等多項拔尖人才選拔項目,中小學科學教育工作推進可以為高校拔尖人才選拔項目與中小學創新人才培養的有效銜接提供契機。一方面,高?梢酝ㄟ^參與中小學科學教育體系建設,為中小學生開展豐富多樣且滿足國家重點突破方向的基礎課程。另一方面,高?梢詫⑴c相關課程并具備科研潛質的學生作為項目選拔對象,創新發現潛在拔尖創新人才的方式。試點科技學校的新形式,加強大學與中小學在拔尖創新人才培養方面的銜接。此外,高校應努力挖掘與科研院所、企業等多方主體合作機制的創新動能。
。ㄗ髡邌挝幌当本┐髮W經濟學院)
一體化協同推進大中小學科學教育
蔣靈斌
科學教育在國家教育體系中占據著重要地位,是培養科技創新人才、提高全民科學素質、推進高水平科技自立自強的基礎工程。近年來,我國從政策引導到實踐探索,逐步形成“大中小學一體化協同推進”的科學教育新格局,通過強化指導、課程銜接、師資協同、平臺共建等方式,構建全鏈條的科學教育體系。
一是加強頂層設計,注重政策引領與機制創新!督逃康仁瞬块T關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》明確提出“大中小學及家校社協同育人機制明顯健全”的重要目標,以及“鼓勵高校和科研院所主動對接中小學,引領科學教育發展”“重視體系化設計安排,助力不同階段有機銜接”等重要舉措!吨行W科學教育工作指南》指出,中小學要就近聯合高校、科研院所、科技場館和科技企業等機構,建立校內外常態聯動機制,推動校外科學教育資源與校內科學教育供需匹配、深度對接,支撐校內課程教學、促進活動拓展、服務教研培訓。此類政策舉措為大中小學一體化協同推進科學教育作出頂層設計,推動高校與中小學在科學教育課程體系設計、資源共享、評價改革等方面協同發力。
機制創新也是協同推進大中小學科學教育的基礎保障。浙江省發布《關于加強新時代中小學科學教育工作的實施意見》,提出構建“大中小學一體化課程體系”“創新人才培養體系”“校家社協同育人體系”三大目標,并以“五大工程”為抓手,形成“政府搭平臺、中小學提需求、高校供資源”聯動機制,推動科學教育均衡發展。
二是優化課程體系,注重縱向銜接與橫向融合。課程體系的貫通性和時代性應與科學教育育人目標始終保持一致。大中小學“縱向銜接”的設計,既避免了學段間的知識重復,又強化了科學思維的遞進培養。重慶三峽學院提出“小學重體驗、初中重思維、高中重能力、高校重發展”的分階段課程理念,聯合12所中小學開發11門科學課程,開放60余項科技實驗,構建“菜單式”課程體系。北京科技大學創新高校實驗室向中小學生開放模式,構建由前沿講座、科學體驗、科學課程、科創項目、科技競賽、科普實踐和成果孵化等七大類教學項目組成的創新人才培養體系,賦能附屬中小學科學教育發展。
“橫向融合”則體現為學科交叉與實踐導向。山西省太原市大南關小學通過科技節、跨學科項目作業等形式,將科學教育融入生活場景,如利用廢舊物品制作創意家具、設計智能病房等,激發學生解決實際問題的能力。太原市濱河東路小學的“智慧樹”項目,通過引導學生提出真實問題并轉化為實踐課題,推動科學教育從“解題”向“解決問題”轉型。
三是強化師資協同,注重專業發展與資源共享?茖W教師的專業化水平直接影響科學教育質量,而高校與中小學的師資協同尤為關鍵!吨行W科學教育工作指南》提出,根據教學需要配齊配足小學科學教師,并強化科學副校長職能。教育部啟動實施“國優計劃”,試點支持北京大學、清華大學等43所高水平大學通過構建特色課程體系,以及強化人工智能、交叉學科等舉措,重點為中小學培養研究生層次高素質科學類課程教師;在“國培計劃”項目中專門設置科學類課程教師培訓項目,聯合中國科學院、中國科協開展全國中小學教師科學素養提升行動,科教協同培訓教師、科技輔導員等。
中小學和高校合作不僅緩解了中小學科學教育師資、實驗資源不足,還促進了高?蒲谐晒蚧A教育轉化。武漢市成立7個院士科普工作室,匯聚23位院士、752名專家,深入中小學開展生命健康、信息通信、農業科技、智能制造等領域科學教育活動。
四是拓展實踐平臺,注重內外整合與數字賦能。科學教育需要突破課堂邊界,構建多元實踐平臺。福建省廈門市組織集美中學、園南小學等10所學校和廈門大學航空航天學院、廈門園林植物園等10家科普教育基地簽訂中小學科學教育共建合作協議,助推科普教育基地和中小學!半p向奔赴”。
數智技術的創新應用進一步拓展了實踐場景。國家智慧教育公共服務平臺為城鄉學校提供了均等獲取優質資源的渠道,為中小學生提供更加多元化和個性化的學習途徑,也為教師提供更多教學工具和資源。江蘇省泰州市姜堰區實驗小學以“小問號”項目(可互動的“問號墻”“問號角”)撬動兒童學習方式變革,以數字化賦能科學教育,從空間拓展、課堂重構、課程創新等維度,重構兒童學習支持系統,以個性化、混齡等學習方式激發與引導兒童的好奇與創想。
五是推進社會聯動,注重多元協同與點面結合?茖W教育需要多方社會力量的深度參與,鼓勵高校、科研院所、科技館、企業等與中小學開展科學教育合作,形成“校內+校外”協同育人網絡。教育部會同中國科協實施“現代科技館體系聯合行動”,遴選優質資源應用于課后服務,每年組織活動9000余場次,服務近4000萬人次。
科學教育既需要面上覆蓋,也需要點上突破。企業界通過捐贈設備圖書、資助項目、提供實踐基地、開展志愿服務等方式支持科學教育。山東省濟南市鼓勵高科技企業向中小學校免費提供科學教育研學服務,涉及信息技術、生物制藥、航空航天等九大領域。家校協同同樣重要,中小學要通過家長培訓等方式,引導廣大家長轉變科學教育觀念,主動參與到孩子家庭科學教育過程中,以言傳身教幫助孩子科學啟蒙、培養實踐能力。
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打造新時代科學教育改革先鋒陣地
陳群
教育部于2023年12月啟動全國中小學科學教育實驗區、實驗校建設,遴選確定首批125個實驗區和994所實驗校,構建起覆蓋城鄉、貫通地域的立體化實驗網絡。作為新時代科學教育改革的先鋒陣地,各實驗區、實驗校通過改革探索,著力破解現實難題,為構建高質量科學教育體系提供創新范本。
針對全國各地資源稟賦、區位特點和發展條件差異較大的現實情況,精準定位并發揮不同地區優勢是凝聚科學教育改革合力的關鍵前提。實驗改革創新構建東中西部協作模式,將125個實驗區劃分為25個協同組,將994所實驗校劃分為50個協同組,確保每組涵蓋東中西部成員單位。通過建立機制共商、課程共建、資源共享、師資共培和標準共研等多種協同機制,推動形成優勢互補、協同發展良好格局,確保改革取得實質性成果。
一年來,各實驗區、實驗校立足自身實際,在穩步推進的過程中創新實驗改革路徑,為科學教育高質量發展積累了寶貴經驗。
創新設計理念,重塑科學課程新樣態。各區校強化系統設計,積極推進三級課程協同育人,充分激發地方與學校的課程能動性和創造力,切實落實科學教育的綜合性與實踐性。立足學生發展,科學分層分類,構建學段縱向銜接、學科橫向貫通的科學課程體系,滿足學生多元化學習需求。立足當地特色,突出探究實踐,以主題為切入點,整合多領域資源,注重互動和場景化設計,打造跨學科融合的多維立體科學課程體系,重在培養學生解決實際復雜問題的能力。
創新管理機制,激活教師隊伍新動能。各區校發揮實驗改革機制作用,探索“短期應急、長期治本”隊伍建設模式與經驗。優化調配機制,建立共享師資庫,引進高端人才,通過“縣管校聘”“排課走校”等方式,推動教師按需流動,提升配置效能。完善激勵機制,通過實施專項人才計劃、優化績效獎勵體系、設立科學教育榮譽獎項、推進職稱改革等辦法,激發教師隊伍活力。健全培育機制,優化科學教育師范生培養方案,探索中小學教師與高?蒲腥藛T協同共研模式,通過專題培訓、師徒共研、觀摩評比和課題研究等途徑,全面提升教師科學素養與專業能力。
創新數字賦能,重構實驗教學新范式。當前,中小學實驗課開出率偏低。各區校積極探索以人工智能等數字化手段為支撐的實驗教學變革與評價模式轉型。在教學管理方面,通過數字化平臺實現實驗課開出率常態化和精準化監控,及時反饋教學動態,確保資源合理配置。同時,創新應用國家中小學智慧教育平臺上的實驗教學精品資源,豐富實驗教學內容,推動優質數字資源共享。在考核評價方面,引入數智技術開展人工智能閱卷和數據分析,科學量化實驗教學效果,構建動態評估與精準改進閉環體系,持續提升實驗教學質量。
創新方式方法,構建多元評價新生態。各區校積極探索多元方式方法,注重過程性、增值性和表現性評價,以科學的評價體系和標準引領科學教育健康發展。加強對學生科學素養的動態監測,科學研制評價指標體系,采用探究性開卷考試、產品制作等創新方式,全景描繪學生科學素養畫像,并長期追蹤變化趨勢,為教育教學提供及時反饋。同時,強化對教師專業成長與教學成效的評價,從基礎、實踐和發展等維度考察教師,運用課堂觀察、案例研究等多元評估方法,構建教師專業發展數字生態圖譜,為師資隊伍建設和教育決策提供實證支持。
。ㄗ髡邌挝幌到逃拷逃夹g與資源發展中心[中央電化教育館])
將科學精神融入學生成長發展基因
高翔
近日,中共中央、國務院印發了《教育強國建設規劃綱要(2024—2035年)》,部署了“辦強辦優基礎教育,夯實全面提升國民素質戰略基點”“培育壯大國家戰略科技力量,有力支撐高水平科技自立自強”等重點任務。錨定2035年教育強國建設目標,須緊盯“科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力”的戰略導向,夯實全面提升國民素質戰略基點,聚焦核心素養培育,積極認識加強科學教育對重塑學生發展的關鍵作用。
第一,加強科學教育“加”的是新時代育人路徑。習近平總書記強調,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?茖W教育具有階段性特征,科學家精神和品質的培養黃金時期是中小學。例如,當一群小學生圍在操場邊觀察螞蟻時,他們眼中閃爍的光芒與科學家凝視顯微鏡時的專注非常相似,正是最珍貴的萌芽。廣大教育工作者需深入思考,如何通過科學教育加法將科學精神融入學生成長基因,使創新思維成為核心品質,更好地實現德智體美勞全面發展。
第二,加強科學教育“加”的是優質生態體系。根據《教育部等十八部門關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》精神,我們要從育人模式、生態構建、教學革新、發展能力四個維度系統推進科學教育升級。科學教育生態建設需突破“單主體”的傳統模式,構建“政府主導—學校主責—社會協同—家庭參與”的四維治理體系。政府層面建立跨部門科學教育聯席會議制度,統籌科技、教育、工信等部門資源,明確科研設施開放標準、企業參與規范和媒體傳播準則等。社會層面推動完善社會力量參與科學教育激勵機制,將科技企業支持基礎教育情況納入創新型企業評估,對開放實驗平臺等行為給予政策優惠。家庭層面推進“科普進萬家行動”,破除家庭教育中的經驗主義桎梏,引導廣大家長同向同行、協同配合,實現校家社正向聯動。
第三,加強科學教育“強”的是學校教育教學水平。在“雙減”政策推動下,過重的作業負擔和校外負擔得到有效減輕,為學校發揮科學教育的主陣地作用創造了空間。中小學加強科學教育不僅是課程改革的技術性調整,更是一場教育范式的根本性變革。當傳統知識傳授模式遭遇AI技術的挑戰,科學教育的深化實踐正在成為破解“錢學森之問”的關鍵切口。教育部部長懷進鵬在2024年全國中小學科學教育工作推進會上強調,要全面設計一個科學教育體系、聚焦科學教育能力培訓一批高素質教師、依托多學科建立一支科學教育專家隊伍、聯動校內校外開發一套科學教育資源、善用數字資源構建一系列科學教育開放課堂。中小學負責人應當以此為契機,以科學教育帶動學校整體提質,將科學精神、科學思維、科學方法貫穿課堂渠道,打造培養拔尖創新人才的筑基工程。
第四,加強科學教育“強”的是學生終身發展能力。人類認知發展的規律表明,7至14歲是形成世界觀與方法論的關鍵期。大腦神經科學研究顯示,青少年時期形成的認知模式將構成終身學習的神經通路基底。中小學生正處于好奇心旺盛、求知欲強烈的時期,科學教育能極大地激發他們對未知世界的探索熱情。通過參與科學實驗、觀察自然現象等,學生不僅可以親身感受科學知識的奇妙之處,更能夠培養學生的觀察力、思考力和動手能力,使他們學會主動發現問題、解決問題,從而逐步形成科學思維、創新意識和面對挫折的堅韌品格。尤其是信息爆炸時代,當學生學會用控制變量法分析校園植被分布,用統計學原理調查同學視力狀況時,他們獲得的不僅是知識工具,更有理性認識和應對的能力。
加強中小學科學教育更需凝聚全社會廣泛支持。在世界百年未有之大變局加速演進的背景下,中小學科學教育已突破傳統學科邊界,將助力培養應對技術變革的合格勞動者和卓越創造者,成為提升國家科技創新競爭力的基礎工程。
(作者單位系北京教科院基教所)
責任編輯:董曉娟
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