■智能時代，科學教育越發(fā)呈現(xiàn)出實踐性、情境化和全面化的特征，科學教育的課堂教學必須與時俱進
　　
　　■中小學階段的科學教育應幫助所有學生充分體驗科學學習的樂趣，應謹慎防范過早的“掐尖”現(xiàn)象
　　
　　日前，全國中小學科學教育工作推進會在北京召開。教育部黨組書記、部長懷進鵬指出，隨著新一輪科技革命加速演進、教育強國建設高質量推進、社會各界共識度不斷提升，中小學科學教育正迎來難得歷史機遇。要著力破解重點難點堵點問題。
　　
　　近年來，加強中小學科學教育已成為普遍共識，受到全社會高度重視，國家也在政策制定、制度安排和資源配置方面加強了部署、取得了顯著突破。然而，現(xiàn)實中仍存在一些認識誤區(qū)和實踐難點。例如，非全科優(yōu)異的拔尖人才成長通道不夠暢通，校內外科學教育的融合貫通仍顯不足，STEM教育、機器人教育、人工智能教育等熱點概念與科學教育的定位難以把握，等等。
　　
　　認識這些問題的核心在于牢牢把握科學教育的三重愿景：全面提升公民科學素養(yǎng)、培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才、厚植科學文化土壤。這三重愿景體現(xiàn)了適應科學時代發(fā)展、鼓勵科技創(chuàng)新、尊重科學文化的深刻思想。尤其在基礎教育階段，應“圍繞中小學生好奇心、想象力、探求欲和社會生活實際問題”，培育學生的科學觀念、科學思維、探究實踐和態(tài)度責任，落實科學素養(yǎng)導向的科學教育目標。不同形式和類型的科學教育活動應圍繞科學素養(yǎng)培育的目標，明確各自的定位、特色和適用范圍，合力打造高質量科學教育體系。
　　
　　實現(xiàn)素養(yǎng)導向的科學教育改革，核心在于深化育人模式的變革。智能時代，科學教育越發(fā)呈現(xiàn)出實踐性、情境化和全面化的特征，科學教育的課堂教學必須與時俱進，適應新的需求。
　　
　　數(shù)字技術使科學知識的獲取更加便捷，科學知識傳播方式產生了巨大變革。傳統(tǒng)的知識傳授已遠遠不能滿足信息泛在時代的要求，學習理念從對已知知識的學習轉向在探究實踐的過程中體驗、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新知識。教育目標更加強調跨學科問題解決能力的培養(yǎng)。據(jù)此，學校教育需要共同面對學習方式的轉變，即從對已知知識的學習轉向更加重視批判性思維、探究實踐和創(chuàng)新思維培養(yǎng)等學習方式的轉變。要打破學科內容與學科實踐的對立，改變傳統(tǒng)的教知識、背知識、考知識的灌輸過程，將知識資源作為科學教學發(fā)生的基礎，讓學科實踐有機融入課程內容學習過程之中。
　　
　　情境化意味著將科學學習置于社會和文化環(huán)境中，強調科學參與和科學創(chuàng)新。科學素養(yǎng)中的非認知因素、科學探究能力、工程實踐能力和創(chuàng)新解決問題的能力等，必須依賴具體情境才能被有效觀察、評估和發(fā)展。社會的科學化天然創(chuàng)設了真實的問題域，生活中的諸多議題有待思考、解構和創(chuàng)新，例如，可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)文明、人工智能、太空探索、生物工程、食品安全、衛(wèi)生健康等。有效利用這些天然問題域，以行動為導向，用科學思想方法來認識、分析和解決復雜的真實問題，以表現(xiàn)性評價為教學設計的基本依據(jù)，采用項目式、問題解決、跨學科和創(chuàng)客等形式開展教學，是科學教學模式改革的重要方向。
　　
　　當前，優(yōu)質的情境導向、實踐驅動的科學教育資源依然稀缺。“聯(lián)動校內校外開發(fā)一套科學教育資源”是確保中小學生和教師能夠獲得基礎扎實、科學性強且生動有趣的高質量的學與教資源的有效方式。
　　
　　全面化不僅指面向所有人，也體現(xiàn)在多學科的融合以及不同形式的科學教育樣態(tài)。在關注拔尖創(chuàng)新人才的同時，應謹慎防范基礎教育階段過早的“掐尖”現(xiàn)象。中小學階段是學生人格形成和心智發(fā)展的關鍵期，是其探索自身興趣、發(fā)揮“好奇心、想象力、探求欲”的重要階段。這一時期的科學教育應幫助所有學生充分體驗科學學習的樂趣，認識科學技術與現(xiàn)代社會的關系，從而發(fā)現(xiàn)自身的科學興趣和學科優(yōu)勢。這意味著科學教育的內容應在學科“知識類”基礎上強化綜合“發(fā)展性”主題，即重視內容的人文化、社會化和現(xiàn)代化，全面發(fā)展學生的人文精神、科學素養(yǎng)和家國情懷，讓學生在學習和探索科學的過程中，奠定基礎的科學認識和科學信念，找到學習科學知識、從事科學研究、選擇科學職業(yè)的內在動機和使命價值。
　　
　　人才培養(yǎng)是一個長期的過程，不應急功近利，要避免讓升學焦慮影響學生在中小學這個關鍵成長期的全面發(fā)展。我們需要給予學生足夠的探索時間和空間，在長期的表現(xiàn)性評價中幫助他們發(fā)現(xiàn)和發(fā)展自己的優(yōu)勢特長，避免短期目標驅動的超負荷學習。當前，STEM教育、機器人教育、人工智能教育以及航空航天、農業(yè)、醫(yī)學等領域的科學教育發(fā)展迅速，為科學教育的多元化、特色化發(fā)展提供了新機遇。
　　
　　《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》《教育部辦公廳關于推薦首批全國中小學科學教育實驗區(qū)、實驗校的通知》等一系列重要文件的出臺，充分彰顯了國家對科學教育的高度重視。然而，這項工作的長期性也需要得到充分理解和高度支持。構建全面的科學教育體系需要覆蓋許多長周期的工作。例如，科學課程資源建設、高素質教師隊伍培養(yǎng)、數(shù)字化科學教育裝備研發(fā)、虛實融合的科學教育環(huán)境構建等，都需要體制機制方面的保障。完善中小學科學教育體系建設，需要科技界和教育界不同主體在目標制定、政策規(guī)劃和資源配置等方面加強協(xié)作。強化科教協(xié)同的要義是促進多元主體資源整合、探索政產學研的協(xié)同機制創(chuàng)新，以此提供真實的科學問題情境，厚植科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)沃土。同時，通過供給優(yōu)質科學資源、協(xié)同促進科學師資隊伍專業(yè)發(fā)展、研發(fā)科學教育產品、加強教研相長等形式，為科學教育高質量發(fā)展提供堅實保障。
　　
　　科學教育的發(fā)展任重道遠。我們需要繼續(xù)深化對科學教育目標和內涵的認識，把握科學教育時代特征，推動育人模式變革，強化科教協(xié)同機制，助力科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)，為社會主義現(xiàn)代化強國建設和民族復興偉業(yè)注入不竭動力。
　　
　　（作者系北京師范大學科學教育研究院院長、教授）