科学教育是布局未来的教育。近年来，科学教育被纳入基础教育各阶段，教育部等部门出台了一系列举措，推进科学教育落地生根。加强中小学科学教育，在教育“双减”中做好科学教育加法，将有利于深化基础教育改革，提升全民科学素质，为加快建设教育强国、科技强国、人才强国奠定基础。

当前，中小学科学教育存在哪些不足？如何因地制宜开展科学教育？如何推动科学教育的家校社共同协作？《教育三人谈》第25期邀请中小学校长参与主题讨论，共话科学教育如何落地生根。

 

议题一：中小学科学教育存在哪些不足？

 

四川省成都高新新华学校党支部书记、校长 朱祥勇

 

党的二十大报告指出，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。当代世界百年未有之大变局加剧了科技和人才的竞争，实现中华民族伟大复兴，科技创新自立自强和人才自主培养成为当务之急。

在基础教育阶段，既要夯实学生的基础知识，更要激发学生崇尚科学、探索未知的兴趣。在不断的探索和实践中，我们发现中小学科学教育主要存在以下问题：

一、主体的协同机制不够健全

协同机制的不完善既表现在教育资源的分布不均，也体现在教育各方的不协调和对外合作的缺乏，这对于科学教育的整体提升构成明显阻碍。

部分地区学校在科学实验设备、课外科技活动等方面的配置率很低，无法满足教学需求；教师的科学素养和教学技能参差不齐，制约了科学教育的效率和质量提升，教师素质提升的培训项目落地效率低，不足一成的教师参与了省级以上教育厅开展的科学教育研修项目；家庭作为学生学习的辅助主体，其在科学素质教育中的作用不应被忽视，但现实情况是，超过一半的家长缺乏引导孩子科学学习的有效方法，与学校教育形成断裂，无法形成教育合力；社会场馆合作形式简单、内容单一。常态化的校外科学教育资源融入机制尚未完全形成，对校外科学教育资源利用“碎片化”问题比较突出。

二、内容的衔接贯通不够完善

科学教育有机衔接的内容模式能有效提高学生的科学认知水平和科学素养，形成连贯的知识体系架构，并激发他们对科学探究的深层兴趣和长远热情。

但是在现有的教育体系中，学科知识的连贯性和深度往往受到课程设置和教育资源的限制。而在课程的安排上往往死板刚性，未能考虑到从学生认知出发构建知识网络的需求，致使教育内容在整体性和系统性方面显得零散与脱节；学科知识的连贯性和深度受到课程设置和教育资源的限制，学科之间的关联在教学实施中断裂，导致学生难以构建跨学科的知识体系；由于教学评价体系的片面性和狭隘性，课程内容过分侧重于基础概念和理论的机械记忆，缺乏足够深度的探究和应用，这不仅抑制学生创新思维的培养，也降低科学知识真正被理解和内化的可能性；科学教育内容的更新滞后于科技发展的脚步，现行教材中的信息和案例往往停留在数年前甚至更久的状态，极少利用先进的教学理念和信息技术手段进行优化，并在确立学科知识纵向递进和横向贯通的基础上，与学生日益增长的求知欲和对现实世界的好奇心背道而驰；关键科学概念需要精准植入，以模块单元为纽带，形成自然科学、数学、工程技术等学科知识的无缝对接。

三、行动的逻辑链条不够完整

在科学教育实践过程中，实施科学探究活动不仅能够锻炼学生的动手能力，也能够提升其科学思维能力和问题解决能力，这是构建连续的科学教育逻辑链条中不可缺少的一环，但在现实的教学过程中往往缺失。

大多数学校科学实验操作不足，在课堂教学活动中，缺乏一个系统化的教学流程规划，导致课程与实践之间存在脱节；多数学生对于科学理论的认知水平与实验技能的掌握状况并不匹配，且授课教师对于实验教学的重视程度不够，实验课堂数量和质量亟待提高。教师的科学教育训练缺乏针对性与系统性，大多数教育工作者未能充分掌握如何引导学生构建科学知识体系，深化对科学概念的理解和应用；不够注重教学资源的整合与优化利用，教学内容也需要根据学生认知发展的阶段进行动态调整，确保科学知识的系统性与条理性得到学生的充分理解；多元化教育工具不完善，数字化教学平台与在线实验室，这些可以极大促进学生对科学实验的兴趣，并提供更加丰富和立体的学习体验。

四、评价的关联保障不够到位

科学教育的目标不是学习多少具体的知识，而是培养科学精神、科学思维、科学方法和科学探究能力。如果说科学精神、科学思维、科学方法是“经”，那么学科知识就是“纬”，只有“经纬交织”才能达成科学教育的目的。

但多数地区的教育评价仍处于初级阶段，侧重于记忆和理解层面，对学生科学素养和创新能力的考核不足；评价的静态化和短视化，不仅影响学生科学素养的持续增长，也让教育者难以掌握学生个体之间差异与发展需求，不能精准满足多样化教学要求。

五、科学教师培训体系不够完整

教师的专业水平直接影响到学生科学素养的培养。因此，通过设置更为严格的教师资格审核机制，加强师资培训，特别是对于科学教育方面的连续培训和专业发展计划，能够确保教师及时更新知识体系，运用现代化的教学方法，激发学生的学科兴趣。

部分学校和老师在科学教育的理念、内容、方法、评价等方面仍然存在较大问题，阻碍了高质量教育体系的构建和实现；科学教师缺乏系统的职业发展和培训机会，专业知识更新滞后，难以适应新课程标准和学生需求。

六、科学教育育人功能还不够明晰

科学教育就是能够培养科学素养的教学内容和方式的总和。以科学素养为目标，更准确地回答培养什么人、怎样培养人、为谁培养人的立德树人根本任务。

课程或者活动的主体必须以学生为中心，资料的准备需围绕学生能力层次逐步深入，确保教材内容与学生认知发展的适配性，为培养学生的科学探究能力打下坚实基础；实验设计的逻辑一致性要求实验目标、步骤和评价三者之间的紧密关联，同时加入创新元素，赋予学生探究的自由度，不仅要关注结果的正确与否，更要引导学生通过实验掌握科学思维的方法论，进而激发他们对于未知领域的好奇心与探索欲；课程的设置必须符合学生认知和身心发展规律，课程设置涵盖从基础科学原理到实际应用的全方位内容，同时考验学生运用科学知识解决实际问题的能力问题导向不明，应该通过问题导向的教学方法，鼓励学生主动思考、合作探讨，采取小组讨论、角色扮演、案例分析等互动教学方式，教师需根据学生的反馈即时调整教学策略，以确保教学活动的高效与紧密结合学生实际；跨学科教学体验不足，要让学生在互联互通的知识网络中，获得全方位的科学学习体验。

 

议题二：如何因地制宜开展科学教育？

 

山东省日照市莒县洛河镇中心小学党总支书记、校长 侯平成

 

莒县洛河镇中心小学，位于黄海之滨山东省日照市，城市风景优美，气候宜人，但我们学校地处内陆偏远乡村，属薄弱学校。现有中心小学一处，下辖六处村小，共有69个教学班，2560名学生。学校被评为日照市科普教育基地，我们立足乡村乡土，因地制宜，研究家乡的地理风土人文，用科学的态度和科学的精神研究家乡、保护家乡、建设家乡。

一、消除思想偏颇，树立科学意识

提起科学教育，可能有人认为那是城市学校城里学生的专利，科学研究就是高大上高不可攀高深莫测的活动，其实不然。科学就在我们身边，科学与我们的生活密切相关。首先从思想上解除师生的顾虑畏难发愁情绪，纠正他们的认识误区。

二、科学引领发展，打造创新亮点

1.科学定位，制定愿景。学校出台《洛河镇中心小学科学教育规划》，制定三年、五年、十年目标，用目标引领前行，成立科学教育领导小组，校长担任组长，亲自抓，明确任务，细化分工。

2.师资先行，专业成长。制定校本课程，以科普辅导教师为骨干,不断加大对教师的培养培训力度，提高教师的科学素养和科学教育能力。学校以集体备课形式组织教师分学科、分系列、分层次整理出学科渗透科普教育的知识点，使科学教育在各学科中的渗透具有可操作性。学校现有科学学科带头人3人,科学教学能手3名，科学教学新秀1人，专职科学教师8名,专职信息技术老师2名。2023年以来共有41名教师的科普优质课或论文、案例获得省、市奖励。

3.打造科技校园，营造浓厚氛围。2023年以来，学校共投入30余万元，充实和完善科普硬件配备、3D打印社、多功能网络教室、科学实验室、图书阅览室、模型展览室、科技活动室、科普画廊等功能处室,购置3D打印机、电脑、机器人、无人机普及赛训练器材等设备。县科协科技大篷车长驻校园。学校还从小处着手强化科学教育氛围，比如校园里每一种植物都有小名片，介绍植物科属、药用价值等相关科学知识，教室内窗台上摆满同学们的种植养殖成果，展览室内陈列着同学们的创意手工作品，走廊墙壁上挂满创意想象书画。校园环境是宝贵的教育资源，学校的一草一木都带有科学教育的味道。

三、立足乡土乡愁，保护建设家乡

1.以“劳动+科学”模式挖掘农村科学教育资源。低年级段组织“科学+校园”兴趣组，进行校园动植物观察；中高年级段开设“科学+劳动、科学+制作”等课程，依托洛山洛水本土资源，开展科普教育和劳动实践。学校内各种树木，老师指导学生分品种、分区域科学统计，以此学会统计方法。此外，学生还在校内各班种菜地里种植蔬菜，回家则种植自己喜欢的植物，或者在课余时间养蚕、小鸡、小鸭等，在饲养这些小动物的过程中学习知识，培养劳动技能。学生还通过做风筝、竹蜻蜓、削竹签等活动来体验古法架桥、绑框架等劳动技巧。

洛河镇的支柱产业就是石材加工，同学们走进厂家的实验室，动手检测石料的成分、产品合格验证、空气实时检测、矿山开采与保护的调查研究等，增强爱家乡建设家乡的主人翁意识，孩子们的做法和研究成果得到了镇党委政府和县科协的高度评价。

青峰岭水库为山东省第四大水库，就在我们洛河镇，是莒县饮用水第一资源。为了保护资源，节约用水，我们举办了以水科技为主题的第一届校园科技节，有实践调查报告、科普绘画、视频、舞台剧、摄影等宣传创意类作品，也有机器人水源清污、创意机器人、水火箭、纸船承重等科技含量较高的比赛项目。其中，同学们设计的“智能浇花系统”和“青峰岭水库水底清污”项目科技含量较高，已选送上级部门参评。

2.打造“社区+学校”合理利用农村社区资源。学校与周边社区开展资源共享，通过“课堂进田野”“农田变教科书”，把书本知识具象到日常生活中。在老师和专业人员的带领下，同学们走进田间地头、瓜菜大棚，走进芦芛基地、黄烟片区，探索作物生长规律，了解农技增收措施。

3.非遗项目中的科学教育。当地出产浮来砚，又称徐公砚，古代曾作为贡品。我们成立制砚兴趣小组，挖石、鉴石、设计、刻石、出品。砚石的成色、考古、品相、刀工都是研究探讨的内容。另外还有过门笺、锔缸等非遗项目也引起孩子们的强烈兴趣。

4.科技比赛助推科学教育。一是用好校园科技节，引导师生广泛参与；二是参加各类比赛，充分展示自我。我们在山东省中小学生创客大赛中，获得三等奖；市科技绘画比赛有60人获得市级一等奖；日照市第三届科学运动会上，有22名同学的作品获奖，学校被授予优秀组织奖。全县机器人大赛中，我们参加人数占总数的六分之一，有11组30多人获一等奖，中心小学和三处村小获得优秀组织奖。全县第二届水科技比赛，比赛场地设在我校，共有800多人获奖。

学校立足乡村实际，以“自主”“兴趣”“素养”为核心，设计科学教育内容，创新科学教育方式，推动学生全面发展，努力把科学教育办成助力“双减”，提高学生核心素养，打造卓越师生目标的一张靓丽名片。通过科学教育，托起乡村孩子的科学梦！

 

议题三：如何推动科学教育的家校社共同协作？

 

北京四中国际课程佳莲校区学术校长 刘晓枫

 

科学教育不单单是学校的事情，同时也是社会的重要职责。但是现实中，学校、家庭、社会往往是相互独立的，仅在升学、考试方面有时候会协作紧密一些。如今，科学教育是未来国家发展的重要战略，提升到战略高度的角度，那就需要深入探讨家庭、学校、社会之间的良性互动，从而有效推动科学教育的发展。

我国从1992年开始在全国范围内开展“中国公众科学素养调查”，从一开始的不到0.2%，到2022年已经提高至12.93%，2025年计划超过15%，2035年达到25%。这期间需要家庭、学校、社会的广泛合作才能进一步提升全面的科学素养，并且在家庭、学校、社会三者之间，学校要承担主体作用。

北京佳莲学校（北京四中国际课程佳莲校区）是2015年北京市昌平区为了迎接北京四中国际课程项目外迁而特批成立的一所民办全日制完全中学，在推动科学教育的家校社共同协作过程中做了很多尝试。

首先，以学校为主体，建立学校、家长和社区定期的沟通机制，包括家长会、社区活动、线上平台等，以便及时交流和分享科学教育方面的信息和资源。佳莲学校一年一度的STEAM（编者注：STEAM代表科学-Science、技术-Technology、工程-Engineering、艺术-Arts、数学-Mathematics）科学节，会进行科学实验展示，让学生和家长了解学校的科学教育内容和方法，并参与其中。佳莲学校还会请家长或社区的志愿者来学校进行演讲，就科学前沿问题、生态保护问题等与学生进行交流。

其次，佳莲学校积极整合社会资源，比如科技馆、博物馆、实验室等，开展科学教育活动，吸引家长和社区成员参与。2023年学校就以七大学科组分专题前往国家海洋博物馆进行PBL（编者注：即Project Based Learning）的项目式学习，国家海洋博物馆陈列展览内容围绕“海洋与人类”主题展开，分为“海洋人文”“海洋自然”“海洋生态”三大版块，共设六大展区15个展厅。正好可以覆盖中学生的所有学科体系，为实现项目式学习提供非常合适的载体。学生在PBL的过程中，通过自己查阅资源、制作展板，进行主动学习，可以进一步激发学生的学习兴趣，提高科学素养。

再次，学校还积极组织志愿者服务，鼓励家长和社区成员作为志愿者参与学校的科学教育活动，如科学讲座、实验指导、科学展示等，为学生提供更多的学习机会和支持。北京佳莲学校在组织学生参观国家海洋博物馆后开展科学面对面活动，由学生担任志愿者，就自己研究的主题为全校师生进行讲解，并且通过新媒体直播的方式向社会开放。

最后，以学校为主体开展社区科学教育活动,譬如科学展览、科普讲座、科学实验室开放日等，为社区居民提供科学知识的普及和学习机会。同时，经常性地开设家长课堂，就学生的学习情况进行沟通，引导家长安全有效地开展科学教育，包括对家庭科学实验进行指导、科学教育资源推荐等，帮助家长更好地支持孩子的学习。

通过家校社共同协作，可以充分利用各方资源和力量，为学生提供更加丰富和多样化的科学教育体验，促进他们全面发展和综合素养的提升。

 

辑|胡慧红