行知思想启发下的科学教育创新

福建师范大学 李月琴 朱小钦

福建省海丝企业创新研究院 付浸甜

近年来，随着中国特色社会主义的不断发展，加上国际贸易限制的大环境，科技已成为国家重要的国际竞争力，科学教育者肩负着培育科技人才的重要任务。陶行知先生早已意识到教育是立国之本，教师手里掌握着个人、民族和人类的命运。受陶行知“生活即教育”思想的启发，本文从多层面探讨研究科学教育的创新方法，通过将教学理论、科学理论和社会活动实践相结合，打造一个可持续科学教育模式。

一、关注科学教育管理和实践

科学技术是第一生产力，政府已全面推进素质与科学教育，以促进人民科学创新精神及实践能力的培养，下发了《关于深化教育体制机制改革的意见》《全民科学素质行动计划纲要实施方案》等文件。从实践层面来说，培育新一代优质的科学工作者对教师来说是一大挑战，他们在改进学习科学方法，激发人民学习科学的兴趣，推进信息技术与科学教育的深度融合，支持开展实验教学创新，推动广泛开展创客教育等方面还存在不足。从国家层面来说，提高对科学技术的重视度只是起点，千里之行始于足下，还需从教育的根本入手，加强科学教育管理和实践，紧紧围绕“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，发展科学教育体系，培养良师，育人育才，在未来可持续地输出优质科学及教育工作者。

（一）规范科学师资培育

教育是立国之本，要解决国内科学技术人才紧缺的问题，首先要重视培育优质的科学教育工作者，从K12 STEAM科普教师到高校大学博士生导师都包括在内。科学教育是一门交叉学科、文理工学科融合的专业；优秀的科学教师不仅要具备厚实的跨领域科学知识，也要熟练掌握各种教育方法，这种复合型师资人才较为稀缺。从科学教育管理层面来说，建议规范各学级的科学教师培育计划，完善科学教师的职能及专业技能体系，实施科学教育者上岗基础标准制度，确保科学教育工作者的专业水平和能力达标。同时，也应关注欠发达地区教师的定向培养，深入实施乡村科学教师支持计划。

国内多所高校已设有科学教育专业的本科和研究生学位，以及科教基础研究实验室，如北京大学的学习科学实验室、东南大学的学习科学研究中心、北京师范大学的科学教育研究院、福建师范大学的科普教育基地，这些机构正逐步完善科教人才的培育和深化学习科学的研究。除此之外，还可以用政策激励在职科学教师不断学习提升自我，重视教师在理工科和文科多层面的发展，组织全国科学工作者进行交流，协调共享优秀的科学教育案例，促进科学教育的绿色发展、开放与创新。

（二）建立标准化课程体系

先天资质，后天思维。科学知识和逻辑思维可按部就班地培养，一个完善的科学课程体系能引导学生对科学产生兴趣、巩固所学的知识、形成良好的学习和思维习惯，这个闭环将为科学创新打造良好基础。国内学者企图规范科学教育的课程体系，如《小学科学课程实用标准化》、北京师范大学的课程开发（KnowledgeComponent CenteredCurriculumDevelopment）等。一旦形成科学教育的标准化体系，不仅能促进小学生至高中生的科学学习，加速优质K12STEAM的师生培养，从社会效益层面也可以提高全民科学素质及创新意识。例如，以科学教育振兴乡村，推进终身学习等多年龄段、全方位的学习科学方式。

二、鼓励跨领域、多元化的教育研究和教学方法

国内外的科学教育院校和机构，从不同角度着手跨领域、多元化的教育研究和教学方法。“科学-技术-工程-艺术-数学STEAM”教育旨在提倡跨领域学科的学习。项目学习（ProjectBasedLearning）、以“学习活动为中心”的教学设计实训（LearningActivityCentered InstructionalDesign）、培养“数字公民”的中小学信息社会学课程（KnowledgeProcessRelationshipandCultures）等，均是以学习目的为导向的教学模式。5E（Engagement，Exploration， Explanation， Elaboration，Evaluation）教学模式和设计思维（DesignThinking）模式，则是以赋能学习技能和科学思维为重点。身为科学教师应与时俱进，积极学习接触国内外先进的科教理论，融合本地学生的需求，制定学习目标与方针；在日常教学中实施科教课程创新，赋能学生科学技能和素质培养，丰富学生的跨学科、跨领域学习。

另外，科学教师是课堂活动的引导者，随着新兴科技的不断涌现，教师也可应用新一代多媒体工具，如AR／VR、微课、远程教育、直播等，激发学生的学习兴趣，促进师生之间的互动，这样不但能提升学生的创造力，也能深化学生对科学学科知识的掌握。

三、加强科学理论和社会实践融合

陶行知提出“生活即教育，社会即学校，教学做合一”，这是推广科学教育必不可少的思想。为促使学生可持续地学习，除了引起最初的兴趣外，还得激励学生、奖励优秀的学习成果，让学生认识科学在现实中的应用以及对社会的贡献和影响，从而帮助学生实现自我价值。利用日常生活中遇到的技术挑战，鼓励学生积极提问，反推到课堂所学的理论，理论与社会应用深度融合，与社会、生态环境息息相关。重复这个良性循环，将培养科学思维，长期养成学习科学的良好习惯和打好知识基础。

福建师范大学推出首个可持续科学教育（Sustainable STEAM）课程，将设计思维引入科学教育，双管齐下带动科教创新；教师可以用设计思维来完善自己的课程，学生可以用设计思维来促进自己的学习。设计思维含5个步骤：（1）同理心，收集真实需求；（2）定义，分析收集的需求，提炼要解决的学习问题；（3）“头脑风暴”，开放式探讨，提出创意点子；（4）原型制作，通过动手制作，实现设计构想；（5）测试，收集反馈，优化解决方案。科学教师已使用设计思维开发的科学课程有水的科学和环保、声波和声音的日常等。中小学生已将设计思维融入自己的日常生活，以逻辑思维和所学的科学理论应对每天遇见的小挑战，手动制作如《出远门时的自动浇花器》《观察月相的床头灯》等创意作品。以“学生需求”和“社会实践”为中心，让科学“走出”课堂，教师鼓励学生关心社会现象，动脑动手，用科学解决生活中的问题，贯彻陶行知“生活即教育”思想。

四、提升学习大环境，建立本土化科教体系

参照国内外科学教学方法，梳理本土化的科学教育培训体系，制定课件标准，设计教具方案，推广师资的培训业务，大力拓展科学教育工作者团队建设，是科学教学管理和标准化的第一步。通过开展科学教育工作，使学生形成科学世界观、科学思维和道德价值观，树立科学态度和精神，掌握基本的科学技术和方法。同时，营造适合学习科学创新活动蓬勃开展的良好环境，培养、储备新一代素质优良的科学教师人才。教育机构齐抓共管，学校、社会共同参与，才能构建有力的科学教育工作格局和长效机制。通过科学教育、科学的传播和普及，养成人民“爱科学、学科学、用科学”的良好习惯，提倡在日常生活学习及应用科学技术，保障科学兴国战略顺利实现。

五、结语

目前，科学教育的发展仍存在不足，需要加强教育管理，创新课程体系，推动优秀教师尽展其才。科学教育的题材可以来源于师生的生活。不断吸纳跨领域、多元化的科学内容和教学法，整合创造出适合本地的新科学课程，学以致用，才能真正实现“教学合一、知行合一”的可持续教育模式，培育富有厚实科学基础、良好科学素质、社会责任感的新一代好公民和科学人才。