青少年科學素質的現狀、問題與提升路徑

李秀菊 林利琴

[摘要] 青少年是國家科技創新的儲備人才，提升青少年科學素質是實現國家高質量發展的必然要求。過去15年，我國在青少年科學素質培養環境創設、資源提供等方面取得長足進展，我國青少年在國際測評中也取得較好成績，但仍存在青少年從事科學事業意愿低、學校科學教育重視度不足、校內外銜接不夠等問題。針對青少年科學素質提升中存在的突出問題，制定了培養一大批具備科學家潛質的青少年群體的目標及相應舉措，將弘揚科學家精神作為首要任務，充分發揮正規學校教育的主渠道作用，積極探索創新人才培養模式，為建設世界科技強國夯實人才基礎。

[關鍵詞] 青少年科學素質《科學素質綱要（2021—2035年）》

[中圖分類號] N4 [文獻標識碼] A [ DOI ] 10.19293/j.cnki.1673-8357.2021.04.008

收稿日期：2021-07-20

*作者簡介：李秀菊，中國科普研究所副研究員，研究方向：科學教育，E-mail：littleju@126.com。

2021年6月，國務院發布《全民科學素質行動規劃綱要（2021—2035年）》[以下簡稱《科學素質綱要（2021—2035年）》]，將“青少年科學素質提升行動”作為“提升行動”的第一個行動，充分體現了青少年的培養對于國家發展的基礎性地位。

1 “青少年科學素質提升行動”提出的背景

1.1形勢與挑戰

當今世界，新一輪科技革命和產業革命正在加速演進，世界各國的競爭集中體現在科技領域的競爭。青少年是國家科技創新的儲備人才，世界各國都十分重視青少年人才的培養以增強國家未來競爭力。習近平總書記對青少年科技人才的培養十分重視。2018年5月28日，習近平總書記在兩院院士大會上提出“當科學家是無數中國孩子的夢想，我們要讓科技工作成為富有吸引力的工作、成為孩子們尊崇向往的職業，給孩子們的夢想插上科技的翅膀，讓未來祖國的科技天地群英薈萃，讓未來科學的浩瀚星空群星閃耀”。2020年9月11日，習近平總書記在科學家座談會上，提出“好奇心是人的天性，對科學興趣的引導和培養要從娃娃抓起，使他們更多了解科學知識，掌握科學方法，形成一大批具備科學家潛質的青少年群體”。同時，也提出要“加強創新人才教育培養。注重培養學生創新意識和創新能力”。面對激烈的國際科技競爭和我國高質量發展的要求，必須夯實高質量青少年科技人才培養體系，大幅度提升全體青少年科學素質。

1.2成績與問題

自2006年《全民科學素質行動計劃綱要（2006—2010—2020年）》發布以來，在黨中央和國務院的領導下，教育、科技等部門積極推動青少年科學教育工作。一是在國家頂層設計方面積極推動。2017年，教育部修訂頒布了《義務教育小學科學課程標準》《普通高中課程標準》（含物理、化學、生物等）等，給科學課程帶來一系列的變化，如小學從一年級開始開設科學課程，科學課程被確定為基礎性、綜合性、實踐性的課程等。二是多個測評數據表明，青少年科學學業表現良好。2018年發布的我國首份《中國義務教育質量監測報告》數據顯示，四年級、八年級學生科學學業水平達到中等及以上水平的比例分別為76.8%、83.6% [1] 。國際學生評估項目（PISA）2018中，我國參測的北京、上海、江蘇、浙江地區的學生在閱讀、數學、科學三個領域的成績在79個參測國家（地區）中均名列第一[2]。三是各級各類科技活動在激發青少年科學興趣等方面起到積極作用。全國青少年科技創新大賽、機器人競賽、科學調查體驗活動、全國青少年科普閱讀行動、國家級大學生創新創業訓練計劃等各級各類青少年科技創新實踐活動廣泛開展，激發了青少年的科學興趣，增強了創新意識和實踐能力。四是科學教育師資隊伍建設不斷壯大，職前教育和在職培訓等不斷加強。五是高校、科研院所、企業等機構通過開發開放科研設施、開發科技教育資源等方式積極參與青少年科技教育，各類科普場館建設面積顯著增加，一批高水平科普場館相繼開放，為青少年提供豐富的教育資源，逐步形成了校內外關注和支持青少年科技教育的良好社會氛圍和機制。

盡管取得眾多成效，但現階段青少年科技教育仍存在諸多問題和不足。

一是青少年從事科學相關工作的意愿低，創新意識、綜合應用能力不足，區域之間青少年科學素質表現不平衡。PISA 2015結果顯示，我國“將來期望進入科學相關行業”從業的學生占比僅為16.8%[3]。我國對學生科學態度現狀調查的研究數據也顯示，學生充分認同科學對于社會的重要價值，但對科學相關的職業期待較低[4]。《中國義務教育質量監測報告》中指出，學生的科學探究能力和科學思維能力較科學理解能力存在一定差距[1]。全國青少年科學素質調查數據顯示，在學生科學素質水平方面，東部優于中部，中部優于西部[4]。

二是學校科學教育受重視程度不足，課程內容滯后，教學方式需要進一步改進，師資力量亟須加強。調研顯示，許多小學依然存在科學課程開不齊的現象，科學課被其他學科占用[5]。由于知識本位、學科本位和應試本位思想仍主導學校科學教育，多數科學課堂教學未能落實以科學探究與實踐為主的課程理念，課程內容難以與時俱進，綜合性、實踐性不足，新興教育技術尤其是信息技術與科學教學的融合不足[5]。與此同時，有研究顯示，現階段我國基礎教育科學教師缺口大，兼任教師比例高，專業發展水平參差不齊[6]。以小學階段為例，《中國義務教育質量監測報告》顯示，小學四年級科學兼任教師比例為85.4%，63%的四年級科學教師的探究教學處于低或較低的水平[1]。農村和邊遠地區該現象則表現得更為嚴重。

三是校內外科技教育資源的銜接缺乏有效機制和途徑，優質青少年科技教育資源和產品供給不足。有關小學科學課程資源建設的調查顯示，多數學校忽視科技館、博物館等校外非正規科學教育資源的開發與利用，僅有部分城區小學與當地科學技術協會等聯合開展“科普大篷車進校園”、科技節等活動 [5]。當前館校合作教學存在的問題主要包括館校合作教學中主體身份不明確、館校合作教學方案設計缺失、館校合作教學活動編排隨意性很大等[7]。此外，科學家參與中小學科學教育的渠道不足，往往由各單位自行組織，缺乏制度性的統籌安排和有效的政策保障和激勵措施。家庭科學教育缺位，家長自身科學教育能力有限、自我學習意識匱乏。科普表達方式及路徑與青少年所喜愛的形式之間存在較大差距，缺乏未成年人喜聞樂見的科普產品[8]。

四是青少年科技創新后備人才的發現和培養缺乏頂層設計和有效統籌。以“英才計劃”為代表的科技創新后備人才培養計劃逐年推進，但具體方式仍在試點摸索。科技創新潛質的人才難以早前發現，系統性、個性化培養難度極大，目前仍缺乏公平、科學的科技創新潛質的拔尖人才發現、培養有效方式。

五是科技教育資源不均衡，農村青少年參與科普活動和獲得科技教育資源的途徑和渠道不足。我國科技教育資源存在著較為突出的不均衡問題，農村地區、教育欠發達地區的科技教育資源不足，農村青少年參與科普活動的機會不多，獲得科技教育資源不充分。

2 青少年科學素質提升行動的目標與任務

提高青少年科學素質，不僅對實現提出的全民科學素質目標具有重要意義，也將為我國建設世界科技強國、實現中華民族偉大復興提供人才基礎。《科學素質綱要（2021—2035年）》指出，青少年科學素質提升行動的目標是：激發青少年好奇心和想象力，增強科學興趣、創新意識和創新能力，培養一大批具備科學家潛質的青少年群體，為加快建設科技強國夯實人才基礎。

“青少年科學素質提升行動”作為《科學素質綱要（2021—2035年）》中“提升行動”中的第一個行動，提出了6項任務，分別是：將弘揚科學家精神貫穿于育人全鏈條;提升基礎教育階段科學教育水平;推進高等教育階段科學教育和科普工作;實施科技創新后備人才培育計劃;建立校內外科學教育資源有效銜接機制;實施教師科學素質提升工程。

這是在五個提升行動中工作任務最多的，體現了青少年科學素質行動在提升全民科學素質中的重要性、基礎性地位。青少年科學素質提升行動在任務的設置上，堅持目標導向和問題導向，考慮到與創新驅動發展、科教興國、教育現代化、人才強國、鄉村振興等相關國家重要戰略的三接三通，即目標銜接、任務銜接、機制銜接，目標貫通、工作融通、機制相通。同時也考慮到針對目前青少年科技教育的一些薄弱環節，如校內外資源的銜接機制、師資隊伍、西部和農村等。具體來看，“青少年科學素質行動”的目標與任務主要有以下特點。

一是將弘揚科學精神作為提升青少年科學素質的首要任務，這是育人理念導向，同時也與《科學素質綱要（2021—2035年）》中“突出科學精神引領”的原則一致。在育人理念上，重點體現青少年是“接班人”，將“立德樹人，弘揚科學精神和科學家精神貫穿育人全鏈條，激勵青少年樹立投身建設世界科技強國的遠大志向，培養學生愛國情懷、社會責任感、創新精神和實踐能力”作為最重要的工作任務。

二是充分發揮正規學校教育在提升青少年科學素質方面的主渠道作用。這項任務進一步強調了在培養青少年科學素質方面學校教育的主體性作用。在任務中不僅提出了加強基礎教育階段的科學教育工作，同時也對高等教育階段的科學教育工作提出相關要求。在基礎教育階段突出保護好奇心，激發求知欲和想象力;在高等教育階段強調創新創業能力發展。

三是強調學校、社會和家庭協同育人，從完善機制入手，推動校內外科技教育資源的有效銜接，從供給側改革的角度，提出全社會為提升青少年科學素質提供更多的優質資源和良好環境。

四是實施科技創新后備人才培育計劃是目標導向。結合建設世界科技強國對創新人才培養的需求，在激發廣大青少年科學興趣、好奇心的基礎上，提出了實施科技創新后備人才培育計劃，發現和培養一大批具備科學家潛質的青少年群體。

五是提出實施教師科學素質提升工程是問題導向。已有結果表明，學校專職科學教師師資不足，小學科學教師隊伍建設重視程度不足，存在專業化程度低、職業認同感不高、培訓內容及形式不足等問題[5]。因此，迫切需要提升教師的科學素質水平，建設一支業務精湛的師資隊伍，為青少年的科學素質提升做好保障工作。

3青少年科學素質提升行動的具體實施路徑

提升青少年的科學素質是全民科學素質提高最重要、最基礎性的工作。青少年科學素質的提升需要建立良好的科技教育生態系統，協同推動。

3.1實施科學家精神進校園行動，落實好科學家精神納入育人全鏈條的任務

2019年5月，黨中央出臺《關于進一步弘揚科學家精神加強作風和學風建設的意見》。2020年9月，在科學家座談會上，習近平總書記專門提出大力弘揚科學家精神，并對科學家精神的內涵做了詳細闡述。在措施與抓手上首先提出弘揚科學精神和科學家精神。其次，全面集合各成員單位的中長期計劃、任務以及目標，并將其整合在具體措施與抓手中。再次，在深入研討習近平新時代中國特色社會主義思想的基礎上，結合十九大報告的要求以及各成員單位計劃及目標，“青少年科學素質提升行動”從理念、機制、師資、途徑等方面全面推出細化的實踐措施與精準的落實抓手。具體的措施包括將科學精神融入課程與教學，讓未成年人以科學的精神和情懷去學習科學、探索科學、發現科學。實施科學家精神進校園行動，通過舉辦宣講報告，講述科學家故事，舉辦科學家精神主題展覽，開設科學家精神主題班會等形式，激勵未成年人從小投身建設科技強國的遠大志向。

3.2充分發揮基礎教育階段科學教育的主體性作用

好奇心是兒童的自然本性，也是創造性和智慧之源。為了落實好青少年科學素質提升行動中激發青少年好奇心和想象力的目標，在基礎教育階段的落實措施中首先就提出變革教學方式，倡導啟發式、探究式和開放式教學，豐富和更新科學教育課程內容和學習資源，保護學生的好奇心，激發求知欲和想象力。

探索完善多元化的創新人才評價和選拔辦法。為落實好增強學生創新意識和創新能力，培育一大批具備科學家潛質的青少年群體的目標，提出要完善初高中理科的學業水平考試和綜合素質評價制度，改變單純以考試成績決定升學的評價方式，引導有創新潛質的學生個性化發展，使更多具備科學家潛質的青少年能夠脫穎而出，獲得進一步培養和發展的機會。順應國際社會發展新形勢，完善未成年人科學素質評估，通過測評診斷校內外科技教育發展情況，為調控科技教育發展提供決策依據。

著力解決科學教育發展中的不平衡不充分問題，加強農村中小學科學教育基礎設施建設和配備，縮小城鄉科學教育差距;推進信息技術與科學教育深度融合，加強“三個課堂”應用，利用“專遞課堂”“名師課堂”“名校網絡課堂”等方式，實現區域內課程資源的協調。

3.3推進高等教育階段科學教育和科普工作

深化高校理科教學改革，推進科學基礎課程建設，加強科學素質在線開放課程建設。支持具有學科專業優勢和現代教育技術優勢的高校，以大學生科學文化素質教育課、受眾面廣、量大的公共課和專業核心課程為重點，建設適合網絡傳播和教學活動的內容質量高、教學效果好的在線開放課程。

深化高校創新創業教育改革。落實2015年5月國務院辦公廳印發的《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》，在完善人才培養質量標準、創新人才培養機制、健全創新創業教育課程體系、改革教學方法和考核方式、強化創新創業實踐等方面具體推動落實。

3.4多種方式促進科技創新后備人才的發現和培育

加強對人才成長規律和教育規律的研究，研究制定中國青少年科學素質和創新能力的測評標準和方法，為盡早發現、選拔和培養青少年科技英才提供科學的理論基礎和科學工具。

加強頂層設計，建立多元協同機制，打造科技創新后備人才的貫通式培養體系。建立靈活科學的選才和育才機制，連接不同年齡段的培養項目，打造貫通式的培養體系。對熱愛科學、有科學家潛質的中小學生進行個性化培養，重點加強基礎學科拔尖學生的早期培養，通過開展少年科學院、青少年科技俱樂部，以及實施英才計劃等工作，總結成長規律，探索從基礎教育和高等教育的科技創新后備人才貫通式培養模式。

大力開展各類青少年科技創新活動，如全國青少年科技創新大賽，“明天小小科學家”等，為優秀中小學科技愛好者搭建學習、交流和展示平臺。搭建國際青少年科技創新人才交流平臺，開闊青少年科技視野，培養國際化高素質人才。

3.5推動建立校內外科技教育資源有效銜接機制，充分發揮校外科學教育對青少年科學素質培養的重要作用

開展館校合作、科普研學等行動，引導各類校外科技教育相關場所依據課標開發科學教育活動和課程資源，科技館、博物館、科普基地等科普場館以及高校、科研機構、青少年活動中心本身既可以作為校外教育資源，又可以協助開發科技教育活動。此外，社會組織、企業也可開發互動性、體驗性強的科技教育學習資源。

要為科學家、工程師、醫療衛生人員等參與課程標準修訂、課程研發和教材編寫，面向青少年開展科普報告、指導科技實踐活動等進行制度性的安排，并給予鼓勵和保障。

動員組織社會各方面力量廣泛開展科技節、科學營、科學閱讀、科技小論文（發明、制作）等科技創新實踐活動，為青少年熱愛科學、認識科學、參與科學、提升科學興趣提供平臺與途徑。

加強對家庭科學教育的指導，提高家長的科學教育意識與能力，推動家庭、學校和社會協同育人，充分發揮家庭科學教育對兒童科學啟蒙、科技實踐能力培養方面的重要作用，從小激發和保護兒童對科學的興趣和好奇心。

3.6提升教師科學素質，建設科學教師隊伍

要厚植科學精神與科學教育理念，將科學精神納入師德師風建設，在教師培養和校長培訓中將科學精神、科學教育理念、意識等作為重要內容，提升全體教師的綜合素質和科學教育意識。

加大職前科學教師培養規模，推動高等師范院校和綜合性大學積極開設科學教育本科專業，增加招生人數，保障科學教師供給;制定完善的培養方案，優化專業設置，更新課程內容，拓展就業渠道，結合校內外的不同需求針對性地培養科學教師隊伍。

加大在職科學教師培訓力度，加大對小學科學課專任教師和中學物理、化學、生物等理科教師的培訓力度，實現五年內科學教師培訓全覆蓋;豐富培訓形式和課程內容，廣泛開展線上線下相結合的教師培訓。

實施鄉村教師支持計劃，改善鄉村教師資源配置，保障鄉村教師合理待遇，增強鄉村教師職業吸引力;深入開展“送培到基層”活動，加大對農村和邊遠地區科學教師培養力度，每年培養10萬名基層科學教師。

參考文獻

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（編輯 ?張英姿 顏 燕）