在“双减”中做好科学教育加法：意义与推进路径

马学军　游月殿

【摘 要】培养学生科学素养是新时代对人才素质的需要，在教育“双减”背景下要加强科学教育。提升学校科学教学质量是加强科学教育的重要途径，要保证科学教育课程供给，开展沉浸式探究实践活动，重视科学开放性作业的设计与实施，倡导科普阅读进课堂，整合科普教育资源，推动全社会协同培育拔尖创新后备人才。

【关键词】科学教育 科学素养 “双减”

科学教育是基础教育的重要组成部分，是培养学生科学素养和创新能力的重要途径。加强科学教育、提高科学素养，既是青少年学生成长发展的需要，也是培养国家科技创新后备人才的需要。在实施教育“双减”政策的过程中，“减负”不“减质”，非但不能忽视对学生的科学教育，反而要利用减轻课业负担后更多的时间和空间，加强科学教育，提高学生的科学素养和创新能力，为学生更好地适应未来社会做好充分的准备。

一、培养学生科学素养是新时代对人才素质的需要

在社会发展过程中，科学技术从来没有像今天这样深刻影响着国家前途命运和人民生活福祉。中国正处于以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的重要时期，需要大力发展科学技术，大力培养具备科学素养和创新能力的社会主义事业接班人。2002年，我国颁布了《中华人民共和国科学技术普及法》，该法实施20余年间，在提高我国公民科学文化素质、推动经济发展和社会进步的过程中发挥了重要作用。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央从实现高水平科技自立自强、建设世界科技强国的全局和战略高度，对科技创新和科学普及作出一系列重大决策部署。科学普及与科技创新同等重要，是国家实现创新发展的两翼。

基础教育特别是义务教育阶段的科学教育，肩负着引导青少年树立科学精神和科学志向的重要使命，对学生科学素养的提升和拔尖创新人才的成长具有不可替代的基础性作用。近年来，在政府和社会的共同努力下，我国公民科学素质有了显著的提升。2023年3月发布的《中华人民共和国2022年国民经济和社会发展统计公报》显示，2022年我国公民具备科学素质的比例达到12.93%[1]，比2020年的10.56%[2]94高出2.37%，更比《科学素质纲要》颁布前2005年的 1.60%[2]94提高了11.33%。但是，从另一方面来看，我们的中学生群体对将来从事科学事业的兴趣却有待提升。“2020年国家义务教育质量监测”科学学习质量监测结果显示，全国八年级学生期望长大后从事科学相关职业的比例为18.8%，除去其中10.5%期望成为卫生专业人员的学生外，期望成为科学和工程专业人员的学生占5.7%，期望成为信息和通信技术专业人员的学生占2.3%，而期望成为科学技术人员和助理专业人员的学生仅占0.3%[3]。在中小学校的科学教育工作中，要从把握国际国内科技发展大势的高度，强化科学教育和教学工作，广泛开展科学普及活动，在校园中形成热爱科学、崇尚科学的氛围，提高学生的科学素养，培养学生投身科学事业、建设科技强国、推动实现高水平科技自立自强的社会责任感。

二、学校加强科学教育与“双减”政策相辅相成

“减”只是一种策略，单纯的“减”并不是教育“双减”的目的，而是通过减轻学生过重的学业负担、放下过重的课外补习的包袱，为学生留出更多的时间和精力来培养其个性化的兴趣爱好，拓宽个人发展空间。

学校加强科学教育不会与“双减”政策产生冲突，二者是一种相辅相成的关系。学生可充分利用“双减”减下来的课余时间和资源，参加更丰富、更深入的科学探究和实践活动，进一步提升自己的科学素养和探究实践能力，从而更好地适应未来的职业发展和创新创业；学校可以在科技创新、项目式学习等方面提供更多的活动和项目，激发学生天然的好奇心和创新力，以促进学生综合能力的发展，进一步提升学校教育教学质量。

科学教育能够帮助学生培养创新思维和实践能力。这些能力对于学生未来的发展至关重要，只有通过科学教育的途径，学生才能够获得并掌握这些能力，理解科技发展的趋势和方向，为未来在科技创新中扮演有意义的角色做好充分的准备。党的二十大报告指出，“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑”“加快建设教育强国、科技强国、人才强国”“全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才”。习近平总书记更是强调，“要在教育‘双减中做好科学教育加法，激发青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体”。一线教育工作者要利用好“双减”减出来的时间和空间，着力培养中小学生的科技创新意识，在科学观念、科学思维、科学实践和科学精神等方面对他们进行培养，促进其逐步形成正确的价值观和社会责任感，以及必备品格和关键能力，使其在科学学习与探索的道路上行稳致远。

三、提升学校科学教学质量是加强科学教育的重要途径

1. 确保科学教育课程供给，夯实创新人才培养基础

学校是青少年科学教育的主阵地，抓好科学学科课堂教学是提升科学学习质量的重要保证。但加强科学教育不等于增加科学学习内容，在中小學日常教学中，首先要确保科学课程的课时量不被其他学科所占用。其次要确保科学教师能按照科学或物理、化学、生物学、地理等相关学科课程标准的要求进行课堂教学。最后要确保学生能在科学课堂中接受具备科学相关专业背景的科学教师的教育和指导，从重解答试题、轻解决问题的应试教育“题海战术”中解脱出来，在科学实验室等活动场室开展科学探究活动和技术与工程实践活动。

在中小学科学教育中，科学实验室建设和科学教学装备的配备是课程供给不可或缺的组成部分。科学学科教学的完成需要依靠实验器材，通过组织科学实验来锻炼学生的动手能力，培养其科学思维和创新能力。要重视研制科学教育装备标准，在保证教学基本要求的基础上，更应具备时代性和拓展性，为科学课的教学配备适应教学需要的科学实验室和实验设备。

2. 开展沉浸式探究实践，促进学生科学思维发展

科学探究与实践活动是促进学生形成科学观念、发展科学思维的重要途径。在学校学科教学中，可结合课后科学兴趣活动开展长周期探究实践、项目式学习、STEM实践活动等沉浸式探究实践活动，培养学生的科学素养。通过科学探究与实践活动，学生能较深入地探索和了解自然界，认识身边发生的自然现象和科学现象，并在此过程中获得科学知识、掌握科学方法、解决科学问题，从而促进其思维发展，提升科学探究与实践能力。

生活中有许多常见的自然现象或科学现象，它们是科学学习的天然素材，要引导学生在好奇心的驱使下，对身边的科学现象、自然现象产生探究兴趣。广州市自2002年开始开展“小学生科学专题探究活动”，倡导学生探究身边的科学现象，要求探究的问题来自生活、是学生感兴趣的问题，探究材料容易得到、方法简便易行，探究过程是学生力所能及的、符合科学规律的。20余年的实践证明，该活动使科学教育较好地与学生的生活实际联系起来，有效地促进了学生科学思维的发展。

3. 设计科学开放性作业，拓展科技创新实践时空

作业管理是落实“双减”政策、实现减负提质增效目标的重头戏。科学教师要转变作业观，提高作业设计与指导能力，适应教学理念的更新步伐。从内涵上来看，作业是学校教师依据一定的目的布置给学生利用非教学时间完成的学习任务[4]，推动学生在课堂学习之后运用和巩固所学知识。科学学科的特点决定了需要让学生亲身参与探究和实践，因此，以某一学习主题或实际问题为目标利用课余时间自主完成的开放性作业，如体验类、探究类、实践类等科学作业，既尊重学生的个体差异，又能促进学生主动学习，更加值得科学教师进行深入研究。

科学开放性作业要求联系生活实际，突出科学探究与实践的特点，不只是简单再现课本内容，还要引导学生学会运用所学知识解决生活中的问题，这更能激发学生的探究兴趣和学习主动性，从而培养与提升学生分析问题、解决问题以及探究实践的能力。其开放性体现在几个方面：一是作业内容开放，由学生根据作业主题结合自己的兴趣爱好、能力特长等自主选择具体的作业内容，体现多元性；二是作业形式开放，在统一的主题任务下，学生自主选择完成作业的形式和表达形式，体现自主性；三是作业结果开放，并不要求作业答案或结果的唯一性，而是更加注重思维，体现科学性与创新性；四是完成作业的地点开放，可以在学校的科学实验室、校园等地方利用课余时间完成，也可以在家，或利用闲暇时间到科技场馆、图书馆、公园等适宜的场所完成，体现实践性；五是作业时间开放，允许学生按要求在一定的时间周期内完成并提交作业，体现灵活性。在完成开放性作业的过程中，学生往往需要伙伴共同配合，其合作意识也能得到较好的锻炼与培养，对他们将来适应社会具有不可替代的作用。

4. 倡导科普阅读进课堂，启迪学生理解科学本质

书籍是人类智慧的结晶，读书既是滋养心灵的一种方式，也是获取知识和技能的重要途径，科学学习也概莫能外。由于知识基础、学识水平、思维能力和学习时间等因素，学生要完全通过自行探究的方式理解科学概念、掌握科学方法，是非常难以实现的事。借助对教材内容、科学资料、科普读物等书面学习素材的阅读和分析，结合开展适当的探究学习活动，再经由自己独立思考从而获得对科学概念的理解，是科学能力形成的重要方式。据相关研究显示，科学阅读活动对学生的科学学习有积极的促进作用。

科普阅读进课堂，就是要引导学生通过阅读科学文本特别是纸质书籍对所学的科学知识加深理解。在课堂中，教科书是学生学习的主要材料。但由于篇幅的限制，科学教科书特别是小学科学教科书很难将更多的知识背景材料用文字充分地表述出来。为了使学生进行更有深度的学习和理解，往往需要科学教师精选相关的辅助阅读材料，如科学故事、科普读物、科学文章等，配合探究手段进行教学，以促进学生的科学学习。对低年级的学生，还可以适当提供科学童话、科学漫画等书籍，培养其阅读与思考的习惯。在课后，更应倡导整本书阅读，除科普书籍外，还应加强对有关科学史和科学哲学的阅读，帮助学生了解科学发现的过程，理解科学本质观的发展，开阔视野，拓展思维，提高科学阅读的质和量。

四、整合科普教育资源，赋能学生科学素养提升

1. 健全资源整合机制，推动全社会共同参与

要培养未来从事科学技术的创新人才，仅凭学校供给的科学课程是远远不够的。要体现开展青少年科学教育的社会公益性特点，向全社会征集青少年科普教育资源作为学校科学教育的补充，推动形成各类社会资源联合培养创新人才的教育生态。倡导企事业单位、高等院校、科研院所等社会力量参与到学校科学教育工作中，充分利用科技场馆、博物馆、动植物园、实验室等科普教育资源，开展青少年科学教育活动。把有条件的科普教育资源认定为青少年科普教育基地，有更多的时间向青少年群体开放，让更多的中小学生走进科学馆、博物馆和高等学校科学实验室，让学生感受科学魅力，认识学校学习与现实世界的联系，激发他们对科学产生兴趣，形成投身科学事业的动力，挖掘自己的创新潜能。鼓励科普教育基地与教育部门联手开展科普夏令营、冬令营等活动，培养学生的科学实践能力和团体合作精神。

2. 高校与中小学共建，培育拔尖创新后备人才

高等院校的资源是重要的科学教育资源。高校与中小学签署科学教育战略合作协议，建立科教协同育人机制，是利用社会资源整合进行科普教育的重要组成部分。可以通过组织各相关单位组建由大学学者、科学与技术专家、中小学教师等共同参与的多元化协作体，承担基础教育不同学段拔尖创新人才培养的项目，实施“中学生英才计划”“强基计划”“基础学科拔尖学生培养计划”等创新人才培养计划。发挥高校特别是“双一流”高校基础研究人才培养主力军作用，与项目实验学校建立直接的密切合作关系，探索科学英才大中小学校一体化培育体系，将部分具有一定特质或某方面特长的学生集中进行培养，有针对性地实施协同培养计划[5]，为具备科学英才潜质的学生的科学识别和持续发展提供支持。一方面，可以让大学教授、科研院所的研究员甚至院士走进中小学课堂；另一方面，可以让一些具有拔尖创新潜质的学生有机会走进大学和科研院所的实验室，参与实质性的课题研究，形成将社会资源转化为课程资源的科技创新人才培养模式。

参考文献

[1] 國家统计局.中华人民共和国2022年国民经济和社会发展统计公报[N].中国信息报，2023-03-01（1）.

[2] 中国公民科学素质调查课题组.第十一次中国公民科学素质抽样调查主要结果发布[J].科普研究，2021，16（1）：94-95.

[3] 教育部基础教育质量监测中心.2020年国家义务教育质量监测——科学学习质量监测结果报告[R].北京：中华人民共和国教育部，2021：8.

[4] 王月芬.作业内涵的比较、分析与界定[J].基础教育课程，2014（15）：14-17.

[5] 马学军，刘丽萍.京沪基础教育拔尖创新人才培养经验及对广州的启示[J].教育导刊，2016（11）：92-96.

本文系广东省基础教育小学科学学科教研基地（广州）项目阶段性成果。

（作者系：1.广东省广州市教育研究院科学教研员、正高级教师；2.广东省广州市黄埔区教育研究院小学科学教研员、高级教师）

责任编辑：孙昕