科學教育對提高全民科學素質、培養青少年創造力具有重要作用。在中共中央政治局第三次集體學習時，習近平總書記提出“要在教育‘雙減’中做好科學教育加法，激發青少年好奇心、想象力、探求欲，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”。好奇心、想象力、探求欲等都是青少年創造力的具體表現，它們是青少年創造力培養的基礎性要素，也給科學教育的改革發展提出了新要求。
　　
　　創造力培養需要良好的科學教育生態
　　
　　青少年創造力要素的養成不但需要學校提供優質的科學教育，還需要良好的科學教育生態。我們應該從教育生態的角度出發，不斷優化家庭、學校和社會場景中的科學教育生態，形成有利于青少年創造力培養的科學教育“生態圈”。
　　
　　根據認知發展理論和心理社會學發展研究，中小學科學教育在培養青少年創造力的過程中具有非常重要的作用。中小學階段的學生興趣旺盛、樂于探究，認知層次的推理、抽象、分析等思維能力逐漸增強，科學創造力發展迅速。科學教育能夠激發青少年的學習興趣、探究熱情和科學思維等心智成長特性，發展學生的科學高階思維，促進青少年創造力的培養。而創新的出現不但需要具有創新能力的個體，更需要促進創新的生態系統。正如心理學家米哈里·希斯贊特米哈伊所說，“創造力不是發生在某個人頭腦中的思想活動，而是發生在人們的思想與社會文化背景的互動中，它是一種系統性的現象，而非個人現象”。
　　
　　學生的科學學習，既包含在學校中的正式學習，也包含在家庭和社會不同場所的非正式學習。要實現青少年創造力的培養目標，應該從系統性出發，建構家庭、學校和社會協同的科學教育新生態。
　　
　　科學教育生態建設存在諸多問題
　　
　　從青少年創造力的培養要求來看，我國當前的科學教育生態建設還面臨諸多問題，亟待優化和發展。以下就家庭、學校和社會科學教育生態建設中的主要問題進行具體分析。
　　
　　第一，家庭科學教育的意識和能力不強，沒有形成良好的家庭科學教育生態。家庭科學教育普及對于學生科學素養和科學興趣的培養與形成具有重要作用。目前，我國家庭科學教育的意識還不夠，家長在發展和保持學生科學興趣、引導和支持學生科學探究方面的意識和能力都存在諸多不足，家庭的科學教育小生態建設需要加強。
　　
　　第二，學校科學教育受應試化導向影響，還沒有形成青少年創造力培養需要的科學教育生態。新中國成立以來，我國科學教育取得了巨大成就。但是當前中小學教育的應試化導向嚴重影響了科學教育的正常開展。小學階段的科學教育沒有得到應有的重視，相當一部分小學仍然缺乏專業的科學教師，導致小學科學教學質量得不到保證。初中、高中階段的科學教育則以中考和高考為主要教學目標，導致教學方式以講授法、習題練習為主，有效的科學實驗和科學探究無法成為科學教育的常態。對于參加學科競賽的科技特長生，沒有從發展科學思維和創新能力的角度進行專門性培養，而是更多采取超前學習、題海戰術等應試方式，不利于學生的科學思維和創造力的發展。
　　
　　第三，學校和社會普遍對整合校內外科學教育資源的意識不強、效果不佳，不能有效發揮科學教育資源合作共享、協同育人的合力。首先，科學家作為科學教育的重要專家資源，較少深度參與到中小學的科學教育中。科學家在科學教育專家委員會中占比較高，但很少有科學家長期深入中小學科學教育一線，在長期性和制度性地參與科學教育研究和實踐方面還有局限性。其次，科技場館和科研機構與學校科學教育的聯動、合作的制度不夠健全。大中小學校合作、校館合作、校企合作開展科學教育的實踐形式較單一、內容較匱乏，多以實地參觀和淺層次體驗為主。一項有21個省份參與的調查顯示，超過46.%的受訪學生表示本學期從未參加過科研機構或相關館院組織的科普類活動，20%的受訪學生表示本學期只參加過1次科普類活動。
　　
　　構建涵蓋校家社的科學教育綜合系統
　　
　　結合青少年創造力的發展規律及我國科學教育的現實情況，科學教育要做到有力促進青少年創造力培養，應該著眼于科學教育生態建構，營造良好的科學教育“生態圈”。“生態圈”意味著教育不再是孤立、簡單的知識傳遞，而是一個涵蓋校園、家庭與社會諸多環節的綜合系統，學校、家庭、社會都要創造有利于青少年創造力培養的科學教育條件、環境和氛圍。
　　
　　一是加強家庭科學教育生態建設。研究表明，家庭教育在學生對科學的興趣、信念和參與方面都可以發揮積極作用，具有較高科學素養的家庭對孩子的科學學習和科學方面職業意愿都有非常顯著的促進作用。家長是科學教育的重要資源，引導兒童參與非正式科學活動，可以有效促進學生對科學實踐的興趣和探究。首先，可以通過家長學校、科普活動和數字資源等，提升家長的科學教育意識和能力。特別是從非正式學習理論出發，開發有針對性的科學教育能力提升課程，發展家長的科學教育素養。其次，針對家庭科學教育的需要，開發科學教育教材、平臺和資源，如提供在線數字資源庫，建立適合不同年齡段的社區科學活動中心和科學教育場館。
　　
　　二是加強學校科學教育生態建設。學校是發展青少年創造力培養的關鍵場域。在學校科學教育生態建設中，首先要加強學校科學教育的宏觀引導，以科學教育評價體系變革為突破口促進青少年創造力培養。要重構科學教育評價目標，將科學思維和科學創造力作為科學教育評價的核心目標；要發展科學教育評價方式，建立過程性評價和結果性評價相結合的評價制度；要拓寬科學教育評價主體，讓科學家、高等學校和科研機構等成為中小學科學教育的評價主體。學校科學教育生態建設要充分發揮中小學校的能動性，從學校自身的硬件和軟件條件出發營造良好的生態。不但要加強學校內部的科學實驗室、學習空間等科學教育設施設備建設，還要主動與科技場館、科研機構合作，有效利用校外專家資源、活動空間、場地資源等，為學生提供開展科學實踐的平臺。要充分重視科學教師專業能力培養，形成具有深厚的跨學科素養和科學教育能力的科學教師隊伍。要加強科學課程體系建設，根據學生發展需要有針對性地開發必修課程和選修課程，要注重教育形式的靈活、生動，讓學生有動手、動腦的機會，通過科學課程的學習能真正享受科學、愛上科學。
　　
　　三是構建社會的大科學教育生態。以社會視角開展科學教育生態建設，關鍵是調動社會主體的深入有效參與，形成良性的協同機制。其一是要充分發揮博物館、科學館等場館的科學教育優勢，結合科學教育發展創新人才的需要，開發和利用科技場館的科學教育資源，實現與學校和家庭的聯動。其二是發揮媒體、影視作品的作用，具有科學教育功能的影視節目不但可以成為科學教育素材，還能營造整體性的社會環境，對科學教育具有非常積極的作用。其三是加強科學產業中科學教育資源的開發與利用。科教融合是促進高等學校和中小學學生創造力培養的重要方式，要注重結合產業發展和生產實際開發科學教育課程，讓學生能夠體驗科學技術發展的前沿研究成果，在豐富的科學實踐中培養他們的科學學習興趣及創新思維和能力。
　　
　　（作者系北京師范大學教育學部部長、教授）