基于“一体两翼”的科普模式及实践

靳来鹏，宋海洋

（河南师范大学 物理学院，河南 新乡 453007）

科学普及(以下简称科普)在国家创新发展和民族伟大复兴中发挥着重要作用。 习近平总书记曾明确指出， 要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置，没有全民科学素质普遍提高，就难以建立起宏大的高素质创新大军，难以实现科技成果快速转化［1］。 中国科协最新公布的数据显示，近10 年来我国公民科学素质水平从3.27%提高到了10.56%，但地区间、群体间的发展还不平衡，与世界发达国家的差距仍然存在，因此科普工作任重道远［2］。

人才培养、 科学研究和社会服务是高等院校的三大职能。 高校不仅是引领自主创新和科技进步的重要力量，而且是开展科普活动、提高公民科学素养的中坚力量，但高校科普生态的现状不容乐观。教学与科研任务重，科普工作没有与人才培养、科学研究融合在一起，仍然处于割裂状态。 因此，如何将科普融入教学活动， 使科普成为高校工作的重要组成部分应是高校教师应关注的课题。在本文中，我们分析了科普工作与师范生培养之间的密切联系， 提出基于“一体两翼”的科普模式，以期为相关科普工作的开展提供新思路。

1 关于科普的内涵

在面对“什么是科普”这一问题时，很多人认为，科普就是广大人民群众在工作和学习之余通过文字、 图片和影音等进行的线下或线上科学知识普及活动。这一观点有很大的局限性，其特征是科普仅仅为了普及科学知识， 正规的科学教育与科普没有什么联系。

科普的目的是为了提高全民科学素质。 一个人的科学素质通常包括他所掌握的科学知识、 科学技能与方法以及他对科学的态度与担负的责任［3］。 科学知识是科学素质的基础， 是掌握科学技能与方法的前提条件。 从这个意义上讲，像传统科普那样仅仅将最新的科学知识以通俗易懂的方式传递给公众，是无法实现科普的最终目的的。

一项公众科学素质调查报告表明： 在整体提高公民的科学素质方面， 学校开展的正规科学教育起着决定性的作用； 公民的科学素质水平与其接受的正规科学教育年限呈正相关关系［4］。自1986 年以来，我国开始推行九年义务教育， 在中小学开设的科学课程对提高国民科学素质发挥了重要作用， 继续坚持做好学校正规的科学教育是“全民科学素质普遍提高”的必经之路。 科普与正规科学教育的关系是非常密切的，二者的目标是一致的。 正规科学教育是一种系统的科普方式， 科普活动是这一方式的延伸与补充。

2 科普工作与师范生的培养

与其他类型高校不同， 师范院校肩负着培养中小学师资队伍的重任。 师范院校的学生(以下简称师范生)既是目前开展科普活动的对象，又是未来开展科普活动的主力军。 在师范院校做好科普工作，意义是非常重大的。

2.1 科普为教学技能的培训提供平台

师范生的教学技能培训主要安排在大学四年级第一学期的教育实习阶段，由于实习时间比较集中，又与考研复习时间冲突，培训效果并不是很理想。随着我国师范专业认证工作的开展， 成果导向教育（outcome-based education, OBE）理念已成为提高师资培养质量的核心理念， 它要求师范生在走出校园时即具备走上讲台的能力。因此，在整个大学学习期间，师范院校都要为学生提供学习教学技能的机会。形式多样的科普活动正好满足这一要求。例如，组织科普展板制作就能很好地培养学生的三笔字和绘画技能，参与科普活动现场用到的组织技能、演示技能和讲解技能是从事教学工作的基本功。

近年来， 网络自媒体的快速发展为线上科普活动创造了条件， 这对培养师范生的信息技术能力起到了很好的支撑作用。

2.2 师资培养为科普工作的开展储备了人力资源

科普事业的发展离不开科普人才。 新时代科普人才的基本特征包括以下几个方面：掌握科学知识，拥有人文底蕴；具有严密的逻辑思维能力，善于通过语言或文字与人沟通； 具有组织科普活动或从事相关研究的能力；具有创新意识和能力［5］。

从目前的培养目标中能找到与这些特征的切合处。 例如， 河南师范大学物理学院新修订的物理学(师范) 专业人才培养方案就要求毕业生做到以下几点：掌握物理学知识体系、思想与方法，了解跨学科知识，理解并能初步运用学科相关知识；掌握一定的自然和人文社会科学知识， 具有人文底蕴和科学精神；掌握基本沟通合作技能与方法，能够在教育实践和社会实践中进行有效沟通与交流； 了解课外活动的组织和管理知识，掌握相关技能与方法，能组织中学生开展丰富多彩的课外活动； 运用批判性思维方法，养成从不同角度反思和分析问题的习惯，具有一定的创新意识和教育教学研究能力。

3 基于“一体两翼”的科普模式以及科普实践活动

3.1 “一体两翼”的含义

在师范院校开展科普工作， 应该与师范生的培养紧密结合起来， 只有这样才能通过几代科普人员的努力从根本上改变我国公众科学素质整体水平不高的现状。 师范院校的科普工作应该助力中小学科普师资的培养， 中小学生科学素质的提高需要系统的科学课程学习和课外科普活动的共同作用， 因此培养师范生在中小学课内与课外的科普能力是师范院校科普工作的两翼。

在培养师范生的课内科普能力方面， 师范院校应该开设科学史课程， 以加强对师范生的科学史教育。在基础教育阶段，课内科普与学科教学是相辅相成的。科学史是教学活动的重要载体。科学史包含很多科学知识， 学习科学史有助于培养师范生的科学思维、科学态度和正确的价值观。 早在一百多年前，科学史教育就被哈佛大学确定为大学通识教育的核心课程， 但在国内高校， 科学史教育不仅 “先天不足”，而且普遍“发育不良”［6］。

在培养师范生的课外科普能力方面， 师范院校应在中小学建立科普实践基地， 为师范生开辟开展科普活动的第二课堂， 这是因为中小学有开展科普活动的内在需求，在推出与国家“双减”政策配套的“课后延时服务”时开展形式多样的科普活动有助于提高学生的科学素质。对于师范院校来说，科普活动的开展培养了师范生在科普资源开发、课程设计、组织实施和科普研究等方面能力。

3.2 在大学进行的科普实践活动

从2021 年开始，河南师范大学物理学院物理学科教育研究所就开始组织物理学（师范）专业的部分本科生和教育硕士研究生就基于“一体两翼”的科普模式开展了科普活动，获得了一些有价值的经验。

3.2.1 科学史课程建设

首先，应明确基于“一体两翼”的科普模式中的科学史课程与高校通常开设的科学史课程的课程目标是不同的。对师范生来说，比学习科学史重要的是了解其中蕴含的科学思想与方法， 培养正确的科学态度。在现实生活中，当人们面对科学、技术、社会与环境等问题需要做出决策时， 科学态度将发挥重要的作用。 而在以前的科普工作中， 科学态度被忽略了。作为未来科普工作的主力军，师范生要先培养正确的科普态度和理念， 要重视科学史在传递科学知识之外的重要功用。

其次，选择《科学的旅程》作为科普实践的教材，该书由知名科普作家雷·斯潘根贝格（Ray Spangenburg）和戴安娜·莫泽（Diane Kit Moser）合著，曾获第五届“国家图书馆文津图书奖”， 是备受好评的经典科普读物。 该书按时间顺序分为5 个部分，即科学诞生、理性兴起、综合时代、现代科学和科学前沿，每一部分均从物理、化学、生物、科学与社会4 个方面论述。按照每章2 周、每周2 学时的教学进度安排，本书的教学需要36 个课时。

再次， 我们以线上线下混合模式为主开展教学活动。 因为科学史的有关内容书上已经介绍得非常清楚，本科生和研究生完全有能力通过自学掌握，所以这些内容不应成为教学的重点内容。 教学的重点内容是引导学生了解科学知识中蕴含的科学思想与方法，引导学生以批判态度看待科学史实。

为了搞好科学史课程建设，我们通过“超星学习通”构建了课程平台。 在学习每一章内容的第一周， 要求学生以思维导图的形式展现其自学成果，从科学知识、科学史实、科学思想和科学方法等角度对成果进行分析，将这些材料上传到平台。 在学习每一章内容的第2 周，要求学生对其他同学上传的内容进行评价，我们会根据学生上传的内容设计课堂活动。

在教学过程中， 我们以主持人的身份随机挑选一名学生结合自己制作的内容进行讲解， 对学生提出的问题给予解答， 提出一些热点事件问题交由学生讨论，引导学生对已学内容进行梳理和总结。

最后，在考查学生的学习效果时，我们采用过程性评价，将学生的总成绩分为平时成绩和综合成绩。平时成绩从学习通平台获得， 其构成包括学生上课时的综合表现分值的平均分和教师对学生课上讲解效果的评价分值； 综合成绩取决于学生作业发到朋友圈、微博、“抖音”等自媒体平台后所获取点赞、关注和评论的总数。

学习科学史课程以后， 学生认为该课程的内容比物理学史更广博，教学形式更丰富，从被点赞的作品获得了极大的成就感和满足感， 制作科普作品的劲头更足了。通过与同学及网友的交流，学生培养了自己的批判性思维能力。 讲解训练让他们明白了科普活动的意义， 探索了将科学史与学科课程结合的方式。 作为未来人民教师，他们自信心更足了。

3.2.2 在中学进行的科普实践

在中学以第二课堂形式开展的科普实践活动对于师范院校和中学来说是件双赢的事情。 实践平台的建立并不难， 难的是拿什么科普内容来支持科普实践活动。为了科普实践活动的顺利开展，我们将重点关注科技馆和博物馆。

科技馆和博物馆往往分布在省会等大城市，中小城市和农村地区的学生很难到这些场所去。 随着互联网技术的发展， 各大科技馆和博物馆都建立了自己的网站，在上面发布了一些展品资料，但这些资料往往比较简单，不能全方位介绍这些展品，也不适合直接用于科普课堂。因此，需要对科技馆和博物馆提供的资源进行重组， 开发成适合中小学生的科普课程资源， 这样可以充分发挥科技馆和博物馆的功效。 对资源重组的过程也是对师范生进行科普和培养师范生科普能力的过程。在具体操作中，我们将郑州科学技术馆和河南博物院的资料作为科普资源，组织学生对这些科普资源进行开发， 要求每一个学生至少准备一节科普活动课。这一活动不仅锻炼了师范生的基本技能，而且对学生进行了一场科普活动。

学生的反馈结果表明， 中学生更喜欢来源于科技馆和博物馆的科普资源。 既有教师演示又有学生动手参与的科普活动更受学生喜爱， 他们在经历这些科普活动以后对科学的兴趣更浓了。

4 结束语

师范院校的师资培养在提高全民科学素质方面发挥着重要作用。 建构基于“一体两翼”的科普模式为师范院校的科普工作提供了有益的借鉴。 在取得成功经验的同时， 我们也发现了一些不利于科普工作开展的问题， 例如， 缺少培养科普人才的专项经费，缺少用于科普工作的场地，缺少完善的奖励机制等。待这些问题解决以后，师范院校的科普工作将出现百花齐放的新局面。

【 责任编辑 王云鹏】