2023年5月，教育部辦公廳印發(fā)《基礎(chǔ)教育課程教學改革深化行動方案》（簡稱《行動方案》），針對當前課程教學改革存在的主要問題，從課程方案落地規(guī)劃、教學方式變革、科學素養(yǎng)提升、教學評價牽引、專業(yè)支撐與數(shù)字賦能等方面提出五項重點任務(wù)，為深入推進我國基礎(chǔ)教育課程教學改革提供了明確的指導思想和行動目標。其中，“科學素養(yǎng)提升行動”作為此次課程教學改革的重點任務(wù)之一，旨在落實教育、科技、人才“三位一體”布局戰(zhàn)略要求，從加強科學類學科教學、促進科普活動服務(wù)校內(nèi)科學教育、提高實驗教學裝備配備水平和使用效果等方面部署了基礎(chǔ)教育課程教學改革的關(guān)鍵路徑，對推動科學教育體系高質(zhì)量發(fā)展、促進學生科學素養(yǎng)提升以及科技強國建設(shè)將產(chǎn)生深遠影響。

一、“科學素養(yǎng)提升行動”對基礎(chǔ)教育課程教學改革和發(fā)展意義重大

21世紀以來，新能源、人工智能、生物制造、綠色低碳、量子計算等一系列新科技蓬勃興起，新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革向縱深演進，對全球治理體系和社會發(fā)展產(chǎn)生重大影響。面對復雜多變、充滿不確定性的時代，培養(yǎng)學生具備終身學習能力，讓他們以科學的世界觀和方法論處理復雜問題、進行理性決策顯得尤為重要。隨著科技對人們的生產(chǎn)、生活和學習方式的廣泛影響，科學已成為現(xiàn)代社會生活不可或缺的一部分，而不再是少數(shù)精英的專長，“面向全體公民的科學”已成趨勢，具備科學素養(yǎng)則是現(xiàn)代社會公民的重要特征。

如何理解具備科學素養(yǎng)的個體？21世紀之前，對科學概念、科學過程、科學本質(zhì)、科技與社會關(guān)系的認識構(gòu)成了科學素養(yǎng)的核心內(nèi)涵。進入21世紀之后，如何運用科學解決個人和社會問題備受關(guān)注，與“科學參與”相關(guān)的知識、能力要求被納入科學素養(yǎng)范疇。如歐盟議會的文化教育委員會于2019年發(fā)布《科學和科學素養(yǎng)：教育面臨的挑戰(zhàn)》，提出了由基礎(chǔ)素養(yǎng)、科學知識與能力、情境化的科學理解、批判性思維、主體參與等五個方面構(gòu)成的科學素養(yǎng)框架，特別強調(diào)提升公民積極參與社會的能力；經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）最新發(fā)布的PISA2025科學素養(yǎng)測評框架中，將科學素養(yǎng)測評劃分為科學能力、科學知識和科學身份三個維度，更加關(guān)注面對不可預見的未來，學生解決復雜問題的高階認知能力和社會參與能力。由此可見，隨著科技與社會發(fā)展的深度融合，必然要摒棄公民科學素養(yǎng)的提升在于積累科學知識的狹隘認識，而是更加強調(diào)以行動為導向，關(guān)注公民能夠用科學做什么的能力，即運用科學方法積極參與社會事務(wù)決策和科學活動的能力。

我國一直高度重視提升全民科學素養(yǎng)，并將青少年作為重點關(guān)注人群之一。2006年發(fā)布的《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要》和2021年發(fā)布的《全民科學素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021—2035年）》分別將“未成年人科學素質(zhì)行動”和“青少年科學素質(zhì)行為”列為首項重點任務(wù)，要求各地配合落實。對此，基礎(chǔ)教育課程教學主要通過課程標準改革來倡導科學素養(yǎng)導向的學科教學，并持續(xù)優(yōu)化和完善課程目標以反映最新的科學素養(yǎng)認識。如科學類學科的課程經(jīng)歷了從“雙基”目標、“三維”目標到課程或?qū)W科核心素養(yǎng)的深化發(fā)展。在2022年版課程標準中，科學類學科的核心素養(yǎng)主要包括科學觀念、科學思維、探究實踐和態(tài)度責任等維度，重視科學思維養(yǎng)成、科學探究、工程技術(shù)實踐、跨學科能力培養(yǎng)，為基礎(chǔ)教育階段提升青少年科學素養(yǎng)提供了方向指引?！缎袆臃桨浮诽岢龅摹翱茖W素養(yǎng)提升行動”進一步從整體視角，通過體制機制建設(shè)明確具體實踐路徑，為落實科學素養(yǎng)提升行動提供了重要支撐。

《行動方案》從基礎(chǔ)教育層面明確提出“科學素養(yǎng)提升行動”重點任務(wù)，是貫徹黨的二十大精神，統(tǒng)籌部署教育、科技、人才“三位一體”發(fā)展的重要體現(xiàn)。通過聯(lián)動教育和科技力量、著力未來人才的科學素養(yǎng)培養(yǎng)，將三者協(xié)同的鏈條起點前置到基礎(chǔ)教育階段。教育和科技層面共同推進青少年科學素養(yǎng)提升工作，將有效促進基礎(chǔ)教育階段科學教育變革，進而牽引基礎(chǔ)教育全學科教學從“知識灌輸”向“素養(yǎng)培育”的觀念轉(zhuǎn)變，形成科教協(xié)同推進創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新生態(tài)。

二、提升中小學生科學素養(yǎng)是全社會共同事業(yè)

近年來，在義務(wù)教育課程改革、全民科學素質(zhì)行動等工作的持續(xù)推動下，我國青少年科學素養(yǎng)有了較大提升。但與發(fā)達國家相比，我國中小學生缺乏對科學事業(yè)的認識，從事科學相關(guān)職業(yè)的志向遠遠落后于OECD國家的平均水平[1]；學生對科學知識的生產(chǎn)過程及科學本質(zhì)缺乏深入理解，對科學方法的意義和運用缺乏真正的掌握，學生科學興趣和科學學習效率總體較低、問題解決能力和創(chuàng)新能力不足等問題凸顯。

青少年科學素養(yǎng)提升是全社會共同事業(yè)，它的成功需要全社會共同努力。然而，目前基礎(chǔ)教育階段的科學素養(yǎng)提升工作在實施過程中仍面臨著諸多現(xiàn)實挑戰(zhàn)。校內(nèi)教育開展過程中，素養(yǎng)導向的人才培養(yǎng)理念尚未有效貫徹落實，科學類學科教學仍存在重知識記憶、重考試分數(shù)、輕探究實踐、輕創(chuàng)新思維培養(yǎng)等應(yīng)試教育傾向，同時科學類學科教師結(jié)構(gòu)失衡、專業(yè)素質(zhì)欠缺，課堂教學難以保障學生科學素養(yǎng)提升的要求。校外“社會大課堂”未得到有效利用，資源均衡性差，學生總體上缺少參與課外科技活動的機會。由于各教育主體之間缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)，校外科協(xié)系統(tǒng)、科研單位和企業(yè)等相關(guān)科學教育資源難以實現(xiàn)校內(nèi)科學教育轉(zhuǎn)化；科研機構(gòu)、高等學校與中小學合作不足，科學家參與中小學科學教育的渠道不暢，校內(nèi)外融合存在較多阻礙。此外，從科學教育保障條件來看，部分中小學的實驗室建設(shè)和實驗教學裝備緊缺，無法保證實驗課程的開設(shè)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，73.1%的教師所在學校沒有實驗室或僅有1個實驗室，有超過六成的學校沒有專職實驗員。校內(nèi)實驗資源不足，師生利用率低，實驗教學流于形式[2]。

針對上述問題，《行動方案》從加強學校教育的科學類學科教學、推進校內(nèi)外協(xié)同的科普教育、改善教學環(huán)境中教學裝備的配備和使用等三個方面提出了改革路徑，為各區(qū)域、各中小學青少年科學素養(yǎng)提升工作提供了根本遵循和重要支撐。

三、學校教育以提升科學類學科教學為重要抓手

青少年科學素養(yǎng)提升的主陣地在學校教育。為了扭轉(zhuǎn)基礎(chǔ)教育階段學科教學應(yīng)試傾向，《行動方案》以提升科學類學科教學為出發(fā)點，凸顯了科學教育在提升中小學生科學素養(yǎng)方面的重要作用。相較于一般學科，科學類學科尤為強調(diào)“做中學”的探究實踐和跨學科融合，重視面向真實情境的問題解決能力和實踐能力的培養(yǎng)。因此，要開齊開足科學類學科課程，充分發(fā)揮科學教育在學生科學觀念、科學思維、探究實踐和態(tài)度責任等科學素養(yǎng)重要維度的啟蒙和強化作用。開齊開足進而開好課程，首先在于解決“誰來教”“怎么教”“用什么教”的問題，為此《行動方案》提出了建設(shè)師資隊伍、遴選教學優(yōu)秀案例、加強日常督導和測評以及打造教育實踐基地等四條機制路徑。

（一）補充配齊科學課教師

高質(zhì)量科學教師隊伍建設(shè)是確?？茖W類學科教學質(zhì)量的核心?！缎袆臃桨浮诽岢觥巴ㄟ^多種方式補充配齊科學課教師”的要求，在《關(guān)于加強小學科學教師培養(yǎng)的通知》《關(guān)于加強新時代中小學科學教育工作的意見》《關(guān)于實施國家優(yōu)秀中小學教師培養(yǎng)計劃的意見》中也都有所體現(xiàn)。為了實現(xiàn)這一目標，應(yīng)通過擴大科學教育專業(yè)招生規(guī)模、加強相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)、落實科學教師崗位編制、加強各級科學教研員配備、推進“國優(yōu)計劃”等具體措施，推進科學教師職前培養(yǎng)和職后專業(yè)發(fā)展的“增量提質(zhì)”。

（二）遴選教學優(yōu)秀案例

優(yōu)秀的課程教學應(yīng)以促進學生高階認知能力、綜合創(chuàng)新能力與問題解決能力為目標，面向真實問題解決，通過啟發(fā)式、探究式、互動式、體驗式和項目式等各種教學方式進行教學探索與實踐創(chuàng)新。發(fā)動廣大一線優(yōu)秀教師凝練優(yōu)秀教學案例，可以為廣大中小學教師提供學習參考和方法指導，起到重要的示范作用?！缎袆臃桨浮窂娬{(diào)了優(yōu)秀案例的重要特征，包括跨學科、綜合性、實踐性，與2022年版科學類學科課程標準中的課程理念相一致?？茖W類課程不僅要聚焦學科核心概念，還要增進學生對跨學科概念的理解；加強探究實踐，保護學生的好奇心和內(nèi)在動機，鼓勵學生將所學應(yīng)用到真實情境中。

（三）加強教學的督導和測評

《行動方案》強調(diào)“將學校實驗課開設(shè)情況納入教學視導和日常督導，將實驗操作納入中考”，這一要求旨在通過督導評價機制，促使學校和社會加強對實驗教學的投入和管理。實驗教學是科學教育的靈魂。通過督導實驗課程開設(shè)和強化實驗教學測評，必將有效推進實驗教學常態(tài)化，是將實驗操作納入學生綜合素質(zhì)發(fā)展的有力舉措。在教學視導和日常督導中，應(yīng)確保課程標準要求必做實驗的開設(shè)率，增加觀察、實驗、制作等探究類活動數(shù)量，為學生提供更多親身體驗科學實驗的機會。同時，在實驗操作考試中，應(yīng)注意設(shè)置綜合性和探究性的實驗操作，以充分評估學生的實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。

（四）打造科學教育實踐基地

科技館、博物館、研學基地、高科技企業(yè)等校外機構(gòu)具備豐富的科技資源，可以有效彌補學校科學教育資源的不足?！缎袆臃桨浮诽岢鲥噙x一批中小學科學教育實踐基地的要求，旨在推動中小學與校外機構(gòu)建立常態(tài)化合作機制。以學校為主體，鼓勵社會多主體積極參與，對科學教育所需的內(nèi)容、資源和形式進行統(tǒng)籌規(guī)劃，形成共育合力。如通過館校合作等模式，充分利用科技館、研學基地等場館的科學教育資源，共同設(shè)計科學類學科教學活動。這不僅可以進一步發(fā)揮科普場館、研學基地等校外科技活動場所的沉浸式科學學習體驗功能，還可以通過高質(zhì)量的校外科學實踐項目激發(fā)青少年的科學學習興趣，提高學生從事科學事業(yè)的志向。

四、校內(nèi)外協(xié)同以深入開展科普教育為著力點

信息化基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展和不斷完善，對人們的學習和交流方式產(chǎn)生了深遠影響?！皩W校的圍墻”正在變得透明，知識共享的網(wǎng)絡(luò)學習生態(tài)讓學?？茖W教育與校外科學普及工作產(chǎn)生更多交集。尤其在青少年階段，校內(nèi)外教育形態(tài)交互融合，科學教育與科學普及工作具有一致目標，存在相當程度的工作重疊。應(yīng)充分發(fā)揮校外主體的要素優(yōu)勢，借助前沿科技資源和豐富多樣的學習環(huán)境，推動校內(nèi)外協(xié)同、實現(xiàn)科學教育的供給側(cè)改革，讓學生更直觀體驗和感受科學的魅力。為此，《行動方案》從建設(shè)優(yōu)質(zhì)線上資源、動員科學家群體參與、豐富科普教育形式以及構(gòu)建開放教育生態(tài)等四個方面提出建設(shè)路徑，助力青少年科學素養(yǎng)提升。

（一）建設(shè)優(yōu)質(zhì)線上資源

《行動方案》要求“在國家中小學智慧教育平臺開設(shè)科普教育專欄，圍繞數(shù)學、物理、化學等基礎(chǔ)學科和人工智能、航天航空、生命科學等科技前沿領(lǐng)域，建設(shè)一批優(yōu)質(zhì)線上科普教育資源”，這突出了兩個核心要點：科教前沿資源的教育轉(zhuǎn)換和數(shù)字化?？萍记把刭Y源向教育轉(zhuǎn)換，可以為科學教育提供豐富先進的科學技術(shù)知識和案例，有助于拓展科學教育的深度和廣度，增強科學教育的吸引力和實效性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。數(shù)字化在線教育資源有利于拓展資源的使用覆蓋面，讓更多地區(qū)、師生能夠獲得優(yōu)質(zhì)教育資源供給。基于此，應(yīng)推進建立國家科技計劃項目成果教育轉(zhuǎn)化激勵機制，鼓勵科教協(xié)同開發(fā)示范性科普教育課程、互動教學課件和虛擬實驗室等教學資源。

（二）動員科學家群體參與

院士、科學家是科學領(lǐng)域領(lǐng)軍人物，在推動科學教育、科學普及和科學文化建設(shè)等方面具有重要影響力。2022年，中國科學院為青少年推出了《科學公開課》系列節(jié)目，邀請院士、科學家擔任主講人，讓更多青少年感受科學魅力。之后，中國科學院與教育部協(xié)同面向中小學教師組織“全國科學教育暑期學?！保纬闪酥С挚茖W教師專業(yè)發(fā)展的特色教研體系?！缎袆臃桨浮芬蟆俺掷m(xù)開展‘科學公開課’活動”，將進一步擴大科學家群體在科普教育中的積極效應(yīng)?？捎H可近可學的科學家形象有助于營造熱愛科學、崇尚創(chuàng)新的社會氛圍。通過錄制公開課、開設(shè)科普教育專欄等形式，廣大中小學生與科學家群體接觸的機會得以擴大，為學生拓展科學視野、樹立科學價值觀、了解科學家工作提供了渠道。

（三）豐富科普教育形式

《行動方案》指出，可以通過“定期開展科技節(jié)、科技小發(fā)明、科普讀書、尋找最崇拜的科學家等活動”，引入豐富多樣的科普資源。具體而言，各地各校要以“請進來”的方式，引進一批優(yōu)秀的科普專家和相關(guān)科普機構(gòu)在中小學開展科普實踐活動項目；以“走出去”的方式，有計劃地組織學生就近分期分批到科技館和各類科普教育基地，如天文館、科技園、動植物園、農(nóng)業(yè)示范園、高校、科研院所等科普場所，實地體驗場景式、體驗式、互動式、探究式科普實踐活動。

（四）構(gòu)建開放教育生態(tài)

歐美等發(fā)達國家在公民科學素養(yǎng)提升過程中極為重視非正式教育機構(gòu)的育人功能，除了加強校內(nèi)科學學習環(huán)境建設(shè)，還積極拓展和利用校外非正式學習環(huán)境，構(gòu)建多元開放的教育生態(tài)體系?！缎袆臃桨浮诽岢鲆巴苿痈咝嶒炇摇⒙殬I(yè)院校實訓中心、博物館、科技館和高科技企業(yè)等向普通中小學開放”，旨在強調(diào)校外機構(gòu)主動承擔科普教育的社會責任意識，鼓勵校外機構(gòu)主動向中小學生開放優(yōu)質(zhì)科普資源，共同打造協(xié)同育人的良好教育生態(tài)。

五、加強教學裝備配備和使用是優(yōu)化教學環(huán)境的基本保障

教學裝備是構(gòu)成優(yōu)質(zhì)教學環(huán)境的重要基礎(chǔ)，豐富多樣的教學資源工具可以為師生創(chuàng)造更加靈活多樣的教學環(huán)境和實踐機會。為了在基礎(chǔ)教育階段創(chuàng)設(shè)更好的科學教育實施環(huán)境，保障中小學生科學素養(yǎng)提升，《行動方案》分別從規(guī)范配置標準、加強實驗室建設(shè)、設(shè)立監(jiān)測機制與激勵機制構(gòu)建等方面提出具體路徑，以此優(yōu)化、均衡和改善教學裝備的配備和使用。

（一）規(guī)范教學裝備配置的標準和要求

《行動方案》指出“根據(jù)課程標準，完善相關(guān)學科教學裝備配置標準”，以此確保各中小學按照課標要求補充和供應(yīng)消耗性實驗材料，保質(zhì)保量配置并及時更新教學儀器設(shè)備，從而推動科學實驗教學保障體系的完善。同時，通過“研制中小學實驗教學基本目錄”，鼓勵增加探究性實驗、創(chuàng)新性實驗的數(shù)量，進一步豐富中小學生的實驗教學內(nèi)容，促進學生問題解決能力和高階思維能力的有效提升。

（二）著力推動實驗室建設(shè)

《行動方案》對中小學實驗室建設(shè)的方式和途徑作出詳細說明，提出要“推動地方加強中小學實驗室建設(shè)，支持探索建設(shè)學科功能教室、綜合實驗室、創(chuàng)新實驗室、教育創(chuàng)客空間等，鼓勵對普通教室進行多功能技術(shù)改造，建設(shè)復合型綜合實驗教學環(huán)境”。各?？梢酝ㄟ^對基礎(chǔ)實驗室（如化學、物理）、學科功能教室以及普通教室的數(shù)字化、智能化升級改造，滿足科學探究、技術(shù)應(yīng)用和工程實踐等多方面的教學需求。在推進實驗室建設(shè)的同時，各中小學應(yīng)保障科學教師和實驗室管理員的配備，加強相關(guān)研修培訓，以此確保實驗室空間的有效使用。

（三）形成教學裝備監(jiān)測機制

《行動方案》提出“開展教學裝備配備達標率、使用率監(jiān)測，保障實驗教學正常開展”，意味著在推進中小學落實實驗教學的過程中，要定期關(guān)注教學裝備的配置情況和使用情況，及時發(fā)現(xiàn)和解決學校教學裝備配備不足、使用不當和教學困難等問題，做到有教學裝備可用、實用、易用。

（四）落實評價激勵機制

為提供高質(zhì)量的實驗教學，《行動方案》提出要遴選一批富有特色的高水平科學教育中小學基地。各地應(yīng)通過對實驗室建設(shè)、教學裝備配備、科學實踐開展、科學活動指導等情況進行綜合評價與篩選，對部分表現(xiàn)優(yōu)秀的學?；驒C構(gòu)授予科學教育中小學基地稱號，并同步配套相應(yīng)的經(jīng)費與政策保障，推動科學教育創(chuàng)新實踐。

基礎(chǔ)教育階段的科學教育是增強國家科技競爭力、培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高全民科學素養(yǎng)乃至綜合素養(yǎng)的重要基礎(chǔ)。在當前我國基礎(chǔ)教育邁入全面提高育人質(zhì)量的新時代，《行動方案》“科學素養(yǎng)提升行動”積極回應(yīng)了全面發(fā)展素質(zhì)教育的熱切期盼，順應(yīng)了建設(shè)創(chuàng)新型國家、人才強國的時代要求，對全面提高基礎(chǔ)教育教學質(zhì)量、推進育人方式改革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)具有重要的推動作用。

本文系教育部哲學社會科學研究2022年度重大委托項目“新時代科學教育改革關(guān)鍵問題研究”（編號：22JZDW001）的研究成果

（鄭永和系北京師范大學科學教育研究院院長、教育學部教授，教育部科技委科學教育戰(zhàn)略研究基地主任，教育部教指委科學教學專委會主任；楊宣洋系北京師范大學科學教育研究院博士研究生；彭禹系北京師范大學科學教育研究院博士研究生；王佳寧系北京師范大學科學教育研究院碩士研究生）

注釋：

[1] 楊文源，魏昕，楊潔，黃鳴春. PISA測評：國際青少年科學素質(zhì)全景解讀[M]. 北京：社會科學文獻出版社，2019：155-156.

[2] 鄭永和，楊宣洋，王晶瑩等. 我國小學科學教師隊伍現(xiàn)狀、影響與建議：基于31個省份的大規(guī)模調(diào)研[J]. 華東師范大學學報（教育科學版），2023，41（04）：1-21.DOI:10.16382/j.cnki.1000-5560.2023.04.001.

《人民教育》2023年第20期