中小學加強科學教育創新工作

孫非

科學教育是提升國家科技競爭力、培養創新人才、提高全民科學素質的重要基礎，中小學校的科學教育質量對培養學生科學素質至關重要。如何做實學校科學教育？如何做寬校外科學教育資源？怎樣為中小學生提供更加優質的科學教育，全面提高學生科學素質？各地各校作出探索。

課程以探究為重點，激發學生好奇心

按照國家課程方案開齊開足開好科學類課程，并在此基礎上不斷優化教案、學案，激發學生的好奇心，這是科學教育的第一步。

“除了常規的科學課程，學校還建造了創客實驗室，設置輪式機器人、無人機等教學項目。開展課后服務，涉及技術、工程、藝術、數學等綜合知識學習與探索。”該校校長熊俊民介紹，學生通過場景式、體驗式項目學習，收獲了許多頗具創意的科技作品。

在實踐中體會科學之美、在教學中培養科學精神，重在實踐、激發興趣是科學教育的一條基本原則。當下，各地各校不斷創新方式方法，以學生為本，因材施教，引導學生自覺獲取科學知識、培養科學精神、增強自信自立、厚植家國情懷。

重慶市合川區南濱路小學建設科學實驗教室、科創中心、科普主題展廳，組織機器人、科幻畫、3D打印、模型制作等興趣小組，讓學生隨時隨地感受科技的魅力；江蘇省無錫市新吳區在校園開辟種植區、飼養園、氣象站等園地，安裝物聯網設備，學生在親近自然的過程中觀察植物生長、了解動物習性、觀測氣象氣候……

“提升青少年科學素養，就要為他們提供更多手腦并用開展科學創新活動的機會。”上海科技館館長倪閩景表示，目前青少年科學素養提升還面臨一些瓶頸，比如物理、化學等科學課程重解題、輕解決，課外科普活動缺乏對科學方法、技能和科學精神的培育等。接下來，要持續推進中小學科學教育課程改革，突出綜合性實踐性，增強實驗環節，強化以探究為重點的科學教學。

強化學科橫向聯系，開展項目式教學

不久前，湖南省長沙市長郡芙蓉中學學生楚銘濤收到了來自法國的獲獎證書——巴黎國際發明展銀獎。“我利用仿生鳥爪原理和杠桿原理，發明了一款抓握電纜裝置的‘鞋套，方便工人在傾斜的電纜上行走，提高工作效率。”談及獲獎作品，楚銘濤十分感激指導老師陳水章給予的幫助。

“抓握電纜時的摩擦力還能更大嗎？腳底與電纜形成的角度不同，‘鞋套可以隨之改變抓握方向嗎？”為了讓作品更加完善，陳水章老師提出了新問題，楚銘濤順著新思路，著手研制“鞋套2.0版本”。陳水章老師談道，科學教師在輔導學生進行項目研究時，要有與學生同步學習的意識。

新修訂的《義務教育科學課程標準（2022年版）》，強化了科學課程在動手實踐、實驗探究和創新思維培養等方面的要求，強調項目式教學、跨學科綜合實踐能力等育人理念，對科學教師提出了更高要求。教育部有關負責人表示，科學教師不僅要傳授科學知識，還要培養學生的思維方式，要能靈活運用科學方法，掌握科學思想，傳播科學精神，要有活躍的創新意識和科技活動的組織能力。

“學校采取‘提升自我+巧借外力的方式，促進科學教師隊伍發展。”長郡芙蓉中學校長夏琴介紹，一方面，學校積極鼓勵教師參加各類培訓與專業學習，并以中小學科技創新名師工作室為平臺，建立起一支專兼職結合的優秀科技輔導員隊伍；另一方面，建立外聘專家工作站，成立了“院士輔導站”，聘請院士為科學導師，實現專家、工程技術人員對教師的常態化指導與培訓。

“科學教育和學科教學緊密相關，建議針對學科教師進行科學教育培訓。”清華大學心理學系學習科學實驗室執行主任宋少衛表示，不妨從源頭上加強科學教師供給，建強一批培養小學科學教師的師范類專業，優化科學教育等相關專業師范生培養方案，強化學科橫向聯系，強化教育實踐，鼓勵學生輔修其他理工科專業或核心課程模塊，著重提升師范生項目式教學、跨學科教學等實踐能力。

近年來，我國科學教師隊伍建設步伐明顯加快。教育部發布數據顯示，2022年全國小學專任科學教師總量比2012年增長了35.3%，初高中理科類教師穩中有增。同時，通過實施“國培計劃”“暑期科學教師培訓計劃”等重點項目，科學教師的崗位認同、前沿意識、實踐能力等綜合素質明顯提升。

整合校內外資源，用好社會大課堂

在陜西省西安航天城第一小學的操場上，一場精彩紛呈的科學實驗正在上演。液氮遇溫水快速汽化，體積迅速增大，只聽“砰”的一聲，一朵“氮氣云團”緩緩升起。場下的學生們睜大眼睛，感到十分驚喜。

接下來，“氦氣變聲”“掌上火焰”等有趣的小實驗，引發陣陣掌聲。同學們興致高昂，都想探究科學的神奇。

“為了培養學生科學興趣，做到學思結合、寓教于樂，學校積極拓展科學實踐活動。一方面‘請進來，開展科學家精神進校園、科技節、科普大篷車等活動；另一方面‘走出去，組織學生前往科學教育場所，進行場景式、體驗式科學實踐。”該校副校長蘆焰介紹。

前段時間，學校組織六年級學生走進西安閻良雛鷹展翅航空文化科普研學基地，切身體驗航空科技的魅力。“近距離觀察不同類型的飛機、制作飛機航模，各種各樣的活動讓我們大開眼界。”六年級學生韓明希說，“我最喜歡的是VR（虛擬現實）體驗。戴上眼鏡以后，我仿佛成了一名機長，操作著復雜的儀表盤，翱翔天空。”

用好社會大課堂，動員相關單位，共同服務科學實踐教育，是科學教育不可或缺的一個方面。近年來，我國持續加強各類優質校外場館建設，同時高校、科研院所、企事業單位等也紛紛建立各類科學教育社會實踐基地，極大豐富了校外科學教育資源。數據顯示，截至2021年底，已建成408座實體科技館、612套流動科技館、1251輛科普大篷車、1112所農村中學科技館和中國數字科技館。

“校外科學教育資源不斷拓寬的同時，也出現了資源分布散亂、質量良莠不齊、供需對接不暢等問題。”教育部有關負責人表示，一方面要繼續加強場館、基地、營地、園區、生產線等資源的建設與開放，為校外教育提供物質基礎；另一方面要強化供需雙方對接，讓參與方式變“短期”為“常態”，實現校外科學教育與學校的“雙向奔赴”。

如今，更多科技教育資源正在匯聚。打開國家中小學智慧教育平臺，“課后服務”區域的科普教育專欄，學生可以漫游各地科技館；教育部聯合中科院開展的“院士專家科普教育公開課”，為師生提供優質的科普教育資源……整合校內外資源，精準對接學生需求，科學教育的新動能、新優勢不斷涌現，在更多孩子心中種下了科學的種子。