彰显科学教育的多重价值

褚宏启

近期，科学教育成为热点话题。教育部要求在“双减”中做好科学教育，在中小学广泛开展课内外科普教育活动，加强中小学生科学精神培育，切实提升科学教育质量，切实加强中小学实验室建设。科学教育何以重要？科学教育是建设科技强国、实现高水平科技自立自强、提升国家竞争力的基础性工程。从20世纪80年代起，主要发达国家如美国、英国、德国、日本、新加坡等国就将科学教育作为国家战略持续推进。

从世界历史看，科学教育与国家实力有内在联系。1840年的鸦片战争是中国近代史的开端，是中国人心中永远的痛。在这场中英两国综合国力的较量中，清朝政府不敌侵华英军的船坚炮利，被迫签订改变中国命运、丧权辱国的《南京条约》，而英军在这场战争中的阵亡人数仅为清军的2.5%。在特定条件下，武器性能成为决定战争胜负的关键因素。船坚炮利的背后是科学知识、科学教育的有力支撑。而当时我国教育中的课程内容皆为儒学著述，靠四书五经是造不出坚船利炮的。可以说，鸦片战争是工业文明对农业文明的降维打击，是科学知识对四书五经的降维打击。由此可见科学知识与科学教育的重要性。但当时存在中学与西学之争，不少人将科学知识与技术视为奇技淫巧，予以蔑视打压。

科学知识对于国家重要，对于个体过上美好生活也至关重要。第一次鸦片战争爆发19年之后的1859年，英国哲学家、社会学家、教育家斯宾塞（H.Spencer）提出了著名的“斯宾塞之问”：什么知识最有价值？他对欧洲古典学科（主要是文科知识，颇似我国的四书五经）在学校课程中占主导地位极为不满。在对人类过上完满的生活所需要的知识进行深入细致的分析后，他得出结论：“什么知识最有价值？一致的答案就是科学。”斯宾塞极力倡导科学教育，反对单纯的古典主义教育，对世界很多国家课程内容的科学化、现代化产生了极大影响。

进入知识经济时代，科技创新对于提升国家竞争力的作用更为凸显，科学教育的价值愈益彰显。2013年，世界科技强国排名第一的美国正式发布《新一代科学教育标准》，对科学教育的内容在横向和纵向上进行整合，按主题编排和故事线的串联，围绕大概念组织科学教育内容，构建进阶矩阵和进阶关系图。美国《新一代科学教育标准》是新一轮科学教育改革的里程碑，体现了当代基础教育阶段科学课程改革的“整合”新理念，强调科学教育应该像真实世界中的实践和实验那样反映科学中各学科相互联系的本质，强调科学知识从幼儿园到12年级的连贯一致，强调学生对于科学知识的深入理解和应用，最终目的是让学生为升学、工作和公民生活做好准备。2018年美国又发布了新一轮科学教育五年战略规划。

不论是为了支撑我国创新发展驱动战略，还是为了让学生过上更为美好的生活，我国都需要大力加强科学教育。与发达国家相比，我国国民的科学素质和各级各类学校的科学教育仍相对落后，亟待提升。例如：我国2020年国民具备基本科学素质的比例是10.56%，而美国1988年就超过了这一水平，为11%，2019年更是提升到30%。

加强科学教育，除了在国家层面进行顶层设计、制定战略规划、完善相关制度体系，以及在社会层面吸引科技工作者、科普场馆、家庭等主体积极参与并营造尊重科学的社会氛围，学校同样需要积极作为。

第一，树立正确的目标。科学教育的目标不能简单地等同于提升学生的考试成绩，而是要教给学生“最有价值”的科学知识。这些知识不仅仅对应试和升学有用，更要对提升国家创新能力有用，还要对学生个人将来过上美好生活有用。除了教给学生科学知识，增进学生对于自然、社会、自身的认识，科学教育更为重要的目标是教会学生科学思维的方法，提升学生的批判性思维和创造性思维能力，培养学生在真实情境中解决实际问题的能力。如果说科学知识是“鱼”，那么科学方法就是“渔”，即打鱼的方法，授人以鱼不如授人以渔。有人讲“学好数理化，走遍天下都不怕”，說明科学知识的重要性。但是我们更需要强调科学方法的重要性，学会科学的方法才能真正做到走遍天下都不怕。

第二，增加课程内容中科学教育的比重。我国中小学课程方案可以进一步调整，适度增加科学课程内容的比重。在学校教学中，综合实践活动、校外研学等都可以增加科学教育的内容。

改变教学方式。多运用启发式、探究式、合作式、讨论式等教学方式，加强实验教学，加强项目化教学或基于问题的教学（PBL），加强STEM或STEAM跨学科教学。此外，学校还需要加强科学教师队伍建设与实验室建设，为科学教育提供人力物力资源保障。

（编辑 崔若峰）