“雙減”背景下科學教育的本質特征、施行困境與對策建議

教育部等十八部門印發的《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》（簡稱《意見》中明確提出，要提高學生科學素質，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。加強科學教育是提升國民科學素質、培養創新人才的重要途徑，是教育高質量發展的必要舉措。基礎教育階段是孵化學生科學精神和創新素質的關鍵性階段，要在“雙減\"中做好科學教育“加法”，教育工作者需把握科學教育的本質特征，突破施行困境。

一、“雙減”背景下科學教育的本質特征

科學教育并非靜態的概念，而是一種動態的、流動的、聚焦時代需求的育人方式，其與科學本質緊密相連。在\"雙減\"背景下，科學教育的目標、內容、價值面臨轉向與重構，其本質特征也愈發凸顯。

(一)動態發展性：育人導向的目標

現代意義上的科學教育誕生于文藝復興后期。工業革命后，在舊教育改革與功利主義的引導下，資本主義國家開始關注科學教育。此時，科學教育的目標在于通過提升學習者的科學素養，促進生產的科學化，以提高生產效率。在教育實踐中，這一目標體現為重視學習者科學知識的獲得，即知識本位的科學教育。20世紀末，科學教育逐漸由知識本位轉向對學習者科學素養的培育。歐美各國在探索科學教育的過程中達成共識：要培養學習者的科學素養，不應當只關注事實的傳授和學習者的科學知識積累，更應該重視培養他們科學探究的能力。為回應不斷變化的人才需求，科學教育的目標與定位也在不斷變化，進而也發展出多種形態，如STEM(科學、技術、工程、數學)教育、創客教育、人工智能教育等。

科學是人類社會活動和實踐經驗的結晶，其表現為不斷演化發展的知識體系，并隨著時代的發展不斷對未來接班人素養提出新的要求。基礎教育階段的科學教育，其最終目標是形成和促進未來公民的科學素養，因此必須超越認知目標范圍，具有動態發展性。在\"雙減\"背景下，科學教育涵蓋對學生科學素養培育的多重愿景，素養取向決定了當代科學教育將聚焦的核心要素[2]，對特定階段的個體而言，科學教育由此呈現出時代性。從時空上看，科學教育是跨空間的持續養成教育3，具有對外開放性和先進科技交流性，吸收著新的科學經驗與教育理念，并伴隨育人導向下科學教育需求的更迭而演化發展。

(二)跨域交融性：多維取向的內容

科學教育的跨域交融性由其多維取向的內容決定，具體體現在兩方面：一是與科學本質的緊密聯系。科學教育同時也是科學本質的教育，離不開參與主體對科學的理解。科學的內容不僅包括概念、原理、知識等，還涉及科學本質和科學工具，是涵蓋不同學科、跨學科乃至學科外、課堂外的交融知識體系。在科學領域內，各學科體系并非孤立存在，而是相互交織、彼此關聯，各自從多角度描述世界的本質與規律，共同構建出完整的知識圖譜。科學教育與科學共同生長，是涵蓋學科建構、科學探究、教學方法、實際應用等多維取向的龐大體系。二是科學實踐的綜合性。完整的科學實踐往往涵蓋知識、技能、思維、態度、價值、文化等多個維度，而科學教育能夠引導受教育者體驗統合多個維度的科學活動。這就決定了科學教育不僅僅是確定性知識的傳遞，還是對科學的“祛魅”，即讓學習者知曉科學知識的生產、科學的作用和限度，并幫助學習者內化科學邏輯，打破學科壁壘，實現對跨學科知識框架的構建。

基礎教育階段的學生尚未形成完善的抽象邏輯思維，也未建立起清晰的學科邊界認知，這一特點恰恰為培養學生整體性科學觀提供了契機。因此，該階段的科學教育相比既定的事實性知識灌輸，其脫胎于復雜的科學現象，聚焦對學習者探索性精神和批判性思維的培養。現代科學的顯著特征之一是可證偽性，單純要求學生被動接受確定性知識的傳統模式已不再適應時代需求。科學教育需要扎根于多領域，通過跨學科知識的有機交融，構建真實而豐富的情境，向學習者展現自然世界與人文社會的內在聯系，從而實現學生科學素養的全面培育。

（三)價值內化性：人文科學的融洽

科學與人文是一個密不可分的有機整體。無論是科學認識還是人文認識，都統一于人的一般認識過程，即“知”與“覺\"的互動過程，或者說是認識主體與認識客體互動的過程。科學是文化的內在組成部分，更是文化不可分割的核心內容。4文化論視域中的科學不僅僅是書本上的客觀知識，還是一種現實的關切，與社會之間具有適切性。5科技創新與人文進步的協同共進是中國現代化進程中不可或缺的價值導向，科學與人文相互融通，科學思想、科學精神、科學道德不能脫離文化而存在。只有具備了人文自覺，科學實踐才能更深入持久。科學教育通過融入人文關懷，促進受教育者科學素養與人文精神的有機融合。

科學與人文在對事物的認知上雖有差異，但在底層邏輯上耦合，在價值指向上相同。這使得科學教育不僅是課程形態的存在，更是一種參與的文化，是一種開放探索、求實求證、合作互動、批判創新的文化。科學教育既蘊含中國傳統文化下思維方式的整體性、直觀性、形象性、聯系性的特點，也追求批判性、創新性。教育者應遵循認知發展規律，因材施教，以學習進階理念為藍本，跳出功利化的人才培養模式，使學生獲得全面發展。

二、“雙減”背景下科學教育的施行困境

近年來，我國持續加大對科學教育的投入，但在政策導向的減壓增效下，實踐層面仍面臨阻力，具體表現為以下三個方面。

（一)學生核心素養發展與科學人文分離的矛盾

科學教育旨在培養學生的核心素養，而這一目標的實現離不開對學生人文素養的培育。學科的分化將科學知識割裂為零散的碎片，其中社會科學作為蘊含人文教育的重要領域，自然深受其害。同時，受“唯科學”觀的影響，人文精神的培養被長期置于與科學教育相對立的位置，這使科學教育喪失了能動性。這種分化不僅割裂了學科間的完整性，也使得跨學科的嘗試難以真正重建二者的內在關聯性。在剝離了人文精神的科學教育下成長的人，往往難以正確地思考個人與社會的復雜關系，也無法深刻理解個人對社會的責任以及社會對個人的影響，易使他們只接受單一的意識形態。這樣一來，科學的思考方式也會變得盲目而片面。

在推進\"雙減\"的教學改革實踐中，科學教育往往不自覺地陷人實用主義的誤區。這種傾向表現為過分強調“效用最大化”，致使教學內容設置和評價體系都逐漸偏離了人文精神的滋養，最終導致科學教育失去了應有的文化深度和價值內涵。當下，過分強調工具性的科學教育嚴重局限了學生對人類社會的全面認知。現代科學固然具有實用價值，但科學的本質遠不止于此，科學探索更非簡單的目標導向活動。缺乏人文精神的科學只是沒有文化根基的工具，學生即便掌握了技術，卻不了解其淵源與意義，這正是過度追求工具性所導致的根本缺陷。如果在科學教育內部缺乏一種抗衡的力量，知識的零散化將徹底改變知識的意義和功能。知識將不再能夠激發學生的思想、探究和討論，不能啟發他們對世界的理解與行動；相反，它只會存在資料庫中，成為喪失文化標尺的工具。

(二)完整知識圖譜與教師專業素養不足的矛盾

科學教育的跨學科融合特質對教師的專業素養提出了多維度的要求：教師不僅需要深人理解科學知識體系及其本質特征，具備跨學科知識整合能力，還應掌握科學建模、問題解決等高階思維能力。同時，教師需精通體驗式教學方法，善于搭建科學與社會生活的聯系，并能夠有效指導學生參與科學決策和社會實踐，培養學生的科學素養與公民意識。可以說，教師專業素養的高低直接影響到其對學生科學素養的培育，因為前者多建立在教師具備完整的知識圖譜基礎上。

然而，現實中教師跨學科教學能力較為薄弱，這使得科學教育的跨域交融性囿于教師自身素養的不足。在知識層面，小學科學教師對于學科專業知識掌握不夠，對自然科學基礎理論、科學史知識、自然科學前沿動態與研究成果的掌握不足。同時，教師個體專業能力結構失衡，小學科學教師的學科專業能力落后于教學專業能力，在學科專業能力中的探究實踐能力、科學課程整合能力和活動創新引導能力上有明顯不足。在\"雙減”政策推動科學教育轉型的背景下，教師既要整合既有教學經驗，又要實現快速提升，往往力不從心。此外，我國小學科學教師在組內教研、校外培訓、實驗教學設施、課堂教學資源等方面的教學支持較為匱乏，這對科學教師專業素養發展極為不利。7]

(三)差異化教育支持與資源配置失調的矛盾

差異化教育支持是促進教育公平的重要機制，其作用方式并非降低教育質量，而是通過因地施策、因材施教的方式實現優質教育資源的精準配置。在微觀層面，差異化教育支持可以通過引入前沿科學成果、創設多樣化選擇空間，拓展學生個體的學習資源獲取渠道，滿足學生個性化的發展需求和興趣。在宏觀層面，差異化教育支持能打破地域與校際壁壘，整合企業、科研機構等社會資源，幫助打造開放式的科學教育生態系統。

而現有資源配置面臨的困境制約了差異化教育支持體系的構建。一是主體能動性缺失。我國科學教育資源配置呈現出顯著的“自上而下\"驅動特征，參與主體的自主性不足。二是各場域資源不足。在學校場域，課程與師資受制于傳統學科框架，阻礙學生拓寬科學視野；在家庭場域，家庭教育參與不足，缺乏對學生科學觀念的正向引導；在社會場域，公眾的科學認識水平有待提升，區域間科學資源分布不均衡。三是多場域的資源整合不暢。企業面臨資金、溝通協調等限制，往往難以與家庭、學校建立長期合作。學校與學校、學校與家庭之間缺乏完善的協同共享機制，導致資源流通不暢；學校對公益書院、科學館一類的公共資源利用也并不充分。

三、做好科學教育“加法”的對策建議

“雙減”背景下，學生獲得了更多學習科學知識的時間，但教學內容精簡和作業量限制也增加了科學教育的實踐難度。科學教育要做“加法”，應從更新科學觀念、優化教師隊伍、加強系統協同三個維度出發，突破施行困境。

（一)更新科學觀念，加強人文價值滲透

科學教育超越科學知識本身，是培養高素質公民的必由之路。習近平總書記在黨的二十大報告中提出：“培育創新文化，弘揚科學家精神，涵養優良學風，營造創新氛圍。\"8其中，科學家精神不僅體現在科學家的科研貢獻上，更是體現在其身上的科學態度與價值觀。將科學教育窄化為自然科學課程、課堂數字化轉型等都是對科學教育片面認識的表征。實現科學教育理念的更新，關鍵在于突破對科學教育的狹隘認知，堅持整體性思維，強調科學的價值屬性。要加強人文價值滲透，一是學校應整合既有教學資源，開設綜合的科學教育課程。教師應關注智力與非智力因素的聯系，構建科學與人文交叉的課程體系，在課程內容編排、課堂活動等方面融人中華文化。二是建立知行合一的科學評價體系。學校應當脫離單一的紙面考評方式，著力實現評價主體的多元化、評價內容的全面化、評價方式的多樣化，逐步完善對學生科學態度、情感、價值觀的評估機制，并在評價過程中構建差異化的科學精神培育框架。三是打造育人文化環境。學校應立足本校文化建設，將學生置于人文與自然和諧統一的環境中，實現以文養人、以美育人。

(二)優化教師隊伍結構，提升教師專業素養

中小學科學教師作為校內科學教育范式革新的關鍵角色，是決定校內科學教育質量的核心要素。在“雙減\"背景下，學生學習任務精簡，教學進度受到嚴格調控。如何在此基礎上實現不加壓的需求填補，是科學教育對教師群體提出的挑戰。第一，學校應該加強教師隊伍專業化建設和組織架構優化。學校需要明確師資隊伍中各類教師的人員配比與權責界限，增加各類教師協作教學的機會，并積極引入高校教師參與管理和督導機制建設。第二，學校應構建教師專業發展支持體系。教師的個體發展是長期的動態過程，連貫的學習體驗是增強教師教學信念和促進經驗轉化的有效途徑。學校應健全職后教師的精準化和專業化培訓，與高校協同打造科學教師研修基地，提供普通教師與專家型教師的雙軌成長平臺，提升教師在基礎理論素養、前沿科學研究、高階思維能力和現代教育技術應用等方面的綜合素質。第三，學校應跟蹤科學課堂教學質量監測。學校需要充分發揮評價導向的積極作用，關注教學方式、數字技術在課堂教學中的具體應用，根據課程類型與進度，評估教學中探究性實踐占比與學生目標達成度，及時將經驗成果轉化到新課程開發上，并警惕僵化或功利性的考核機制。

(三)加強聯動引領，完善系統協同機制

在教育、科技、人才“三位一體\"協同融合發展背景下，要實現差異化科學教育，參與主體必須重視正式與非正式教育環境的協作。科學教育協同育人機制的構建，需聯結制度化的架構設計，這既要求跨層級政策供給體系的支持，又要求激發基層主體的情境適應性，通過“自上而下”與“自下而上”相結合形成動態平衡。為明確家校社開展科學教育的職能職責，對影響家校社協同開展科學教育和諧共生的因素進行治理，從源頭上保障協同開展科學教育的平穩持久。完善系統協同機制，要從以下幾點出發：第一，相關部門應系統規劃各主體科學資源的有效利用和聯通。由科學研究院與教育部門引領，以前沿科學研究與科技普及活動的開展為實踐橋梁，構建師范院校、科技企業、技術協會、社區、家長等多主體共同參與的多方聯動機制，推進業務指導、資源共享、基層意見采納、評估反饋和表彰機制建設。第二，相關部門應保障各主體內部科學教育資源的充足。教育部門可以依托科學教育資源評估與人才吸納，聯合高校建立科學教育人才智庫，對資源不足的主體進行互動式診斷，提出科學素養優化建議，并聯合其他主體推廣科學教育經驗，形成“評估一反饋一改進\"的動態循環，持續完善科學教育實施路徑。第三，相關部門應明確各主體投入標準。為激發內生力，教育部門應明確參與主體的科學需求與目標導向，避免協同中出現時間和觀念沖突，設定科學教育達成標準與投入分擔比例，并采用“區域試點一資源重組一經驗轉化一動態調適一實施推廣\"五步，由點帶面，統籌實施科學教育。

四、結語

本文通過分析“雙減\"背景下科學教育的本質特征與施行困境，提出了科學觀念更新、教師隊伍優化及完善系統協同機制的對策建議，旨在為科學教育的提質增效提供理論依據與實踐路徑。未來研究將進一步探索科學教育與區域發展的深度融合，以及如何通過技術賦能提升科學教育的實施效果，努力為科學教育的高質量發展提供全面的支持。

參考文獻

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