中小学科学教育的内涵要义与现实路径

邓磊 赵蕾 谢静 赵华 张立新

◎主持人：西南大学教师教育学院教授  邓  磊

嘉  宾：山东师范大学生命科学学院教授  赵  蕾

云南大学附属小学校长、教育部“双名工程”领航名师  谢  静

云南省课堂教学名师  赵  华

日照市莒县青岛路小学副校长、全国模范教师、齐鲁名师领航工作室主持人  张立新

主持人语

科技昌明是现代社会最根本的特征。自工业革命以来，人类摆脱思想藩篱，充分发挥与生俱来的好奇心，对自我和世界持续展开探究，发现了一个个光耀后世的科学理论，拓展了思维边界，丰富了精神生活。与理论发现相辉映，技术发明更是彻底改变了人们的生活方式。在科技加持下，现代人的生活形态极大丰富，平均寿命和健康程度极大提升，普通百姓似乎都能拥有古代贵族梦寐以求的享受。但必须指出，科技进步并不代表着社会进步，技术革新更不意味着思想革新，如果丧失了好奇心和进取心，人类有可能醉心于感官刺激、沉沦在科技陷阱。每个社会都有每个社会的问题，每一代人都有每一代人的苦恼。在科学技术日新月异的当前社会，如何保持清明、不忘本心，是教育者，尤其是基础教育阶段的教育者最基本的任务，这也正是科学教育的价值所在。具体而言，科学教育的价值可从三个方面进行思考。首先，要明白什么是科学教育的真谛，是外在索取还是内在追求;其次，要反思如何实施科学教育，是知识灌输还是思维启蒙;最后，要探索科学教育在生活中的应用，将所思所想与所学所用密切结合。一言以蔽之，科学教育既是以科学进行教育，更是以教育促进科学，二者相辅相成，其共同目标是创造更令人期待的未来。

观点集萃

科学教育的播种与收获

山东师范大学生命科学学院教授  赵  蕾

面对全球新一轮科技革命的加速演进浪潮，2023年5月17日，教育部等十八部门联合印发了《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，对我国中小学科学教育提出了一个重要目标，即力争用3到5年时间使中小学科学教育有大的突破性进展。

尽管科学教育已经纳入中小学教育体系，但科学教育的目标和着力点，仍然是各中小学科学教育工作者面临的困惑。笔者结合6年来指导并组织大学生志愿者去城乡中小学开展公益科普活动的经历，从“博”“拨”“播”三个方面谈谈高校科普团队在助力中小学科学教育中的几点做法和体会。

一、博——提高科学素养

（一）培训科学师资

提高科学素养的关键在义务教育阶段，因此小学科学课教师的素质至关重要，在现阶段师范院校科学教育专业尚不能有效满足中小学科学教育师资需要的情况下，充分发挥理工科师范生和学科教学研究生的力量，在专业教师的指导下，为中小学科学教育提供课外活动平台，无疑是一条高校与中小学联手拓宽科学教育的双赢育人之路。

（二）丰富教学内容

科学教育不只是科学知识的传授，还要把提高科学素养作为最终目标。为此，科普活动探索了跨学科有机融合的模式，以学生身边常见的某一学科知识（包括动物、植物、天文、地理等）为切入点并贯穿始终，巧妙融入相关古诗词、成语、谚语以至儿歌中所包含的科学道理，充分履行科学教育“一英寸宽（知识内容少而精），一英里深（知識内容要展开）”的原则。

二、拨——激发科学兴趣

（一）选题贴近生活

如何让科普活动对学生产生足够的吸引力是开展科学教育需要面对的问题。贴近生活的选题至关重要，选择应景的节日或节气进行科学和人文知识的普及，结合课本中出现的动植物进行相关内容的拓展，再配合相关植物标本的展示和现场实验操作，极大地满足了学生的求知欲和好奇心。

（二）开展科普研学

科学教育不仅要对校内科学课程进行改革，还要让学生走出学校，在观察、体验中产生对科学的浓厚兴趣。结合校园、动植物园以及支教的乡村景点等开展融知识性、科学性和趣味性的科普活动，可为小学生提供近距离接触并了解大自然的机会，践行“玩中学，学中玩”的科学教育理念。

三、播——树立科学志向

（一）融入科学精神

科学教育的最终目标是引导学生从科学兴趣走向科学志趣，未来在具备扎实科学知识的同时，有投身科学研究和科技创新的意愿。因此，结合科学研究成果对社会发展产生的推动作用，将科学家心系祖国、甘于奉献的优秀品质体现在科学教育中并适时开展“科学家进校园”等活动都是很有必要的。

（二）提出科学问题

仰望星空还要脚踏实地，只有发现问题、提出问题才能产生解决问题的动力。无论是科普讲座还是科普书的写作，均采用了问题引导的方式，在展示科技成果为人类社会带来进步的同时，提出未来还有哪些难题等待人们去解决，人类能为保护动植物和生态环境做些什么等等，激发学生的科学探索精神。

随着社会的不断发展，科学教育已从科学领域逐步拓展到多领域的复合型教育，科学场景也由校内、课内逐渐走向校外、课外，教育手段也更加多元化，但科学教育工作不能急于求成，就像播种和收获不在同一季节，需要一个过程。相信这项功在当下、利在未来的事业会在学生心中种下一颗颗科学的种子，未来，一定是满园金色和硕果飘香。

新课标背景下科学教育的路径思考

云南大学附属小学校长、教育部“双名工程”领航名师  谢  静，云南省课堂教学名师  赵  华

义务教育科学课程标准指出：“义务教育科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程，要立足学生核心素养的发展，以了解常见科学基础知识，初步形成基本的科学观念为基础，以科学思维能力、科学探究和实践能力、科学态度与社会责任的培养为重点，促进学习能力、创新能力的发展，形成清晰和精准的科学课程目标。”同时，新课程标准还强调：“义务教育科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程，具有实践性。”结合新课程标准的指导意见，新课程背景下的科学教育应该遵循以下路径：

1. 强调素养教育。科学教育的目标应该聚焦于培养学生的科学素养，包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任4个方面。教师需要深刻理解科学素养的内涵和要求，将其贯穿于整个教学过程中。

2. 重视探究实践。探究实践是科学教育的重要特点，进行科学教育必须体现探究实践的教育重要性。这就要求教师引导学生通过探究实践来发现问题、分析问题和解决问题。教师可以通过设计有趣的实验和探究项目，激发学生的探究兴趣和动力，培养他们的实践能力和创新思维。

3. 跨学科整合。科学是人类在研究自然现象、发现自然规律的基础上形成的知识系统，以及获得这些知识系统的人数过程和在此过程中利用的方法。这些内容包含在方方面面，更是包含在学生学习的各学科中。这就对教师提出了更高的要求，需要教师将不同学科的知识和方法整合到科学教育中，形成一种综合性的教育模式。这有助于学生全面了解科学的本质和规律，提高他们的综合素质。

4. 强化信息技术应用。新课程标准要求教师将信息技术应用于科学教育中，利用信息技术手段提高科学教育的效果和质量。例如，教师可以利用数字化实验设备、虚拟现实技术、网络资源等信息技术手段，提高实验教学的效果和学生的探究能力。

5. 重视“教—学—评”一体化。科学教育要以新课程标准理念为指导，构建素养导向的综合评价体系。在进行科学教育的过程中关注学生在探究和实践过程中的真实表现与思维活动，发挥评价的诊断功能、激励作用和促进作用，不断改进教学过程，实现科学核心素养的培养。

总之，随着科学技术在未来发展中日愈提升的地位，科学教育的重要性更加不言而喻。进行科学教育，就要在新課程标准的指引下注重核心素养的培养，体现科学教育的探究实践特点，以跨学科整合学习实现综合素质培养，并以信息技术最前沿的应用结合，用“教—学—评”一体化的思维全面提升科学教育质量，实现科学教育的最终培养目标。

科学教育是怎样的教育

日照市莒县青岛路小学副校长、全国模范教师、齐鲁名师领航工作室主持人  张立新

在“双减”背景下，科学教育理应立足学生核心素养的发展，才能做好科学教育加法。

一、抓住课堂教学，培养学生科学思维、科学观念

课堂是实施科学教育的主渠道。按照立德树人的要求，科学课程以培养学生科学素养为主，强调从学生熟悉的日常生活出发，亲历动手操作、动脑思考的探究实践过程。

经过多年实践，笔者探索出科学与生活相融合的“1+5+1递进式课堂教学模式”，即一堂典型的完整的科学课分为三个部分：第一部分，课前小准备，可以是课前小研究或做个相关小实验等;“5”是指课堂上让学生经历提出问题、大胆猜想、设计实验、动手操作、得出结论5个环节，将科学观念转化成学生的探究任务;最后的“1”是指课后拓展延伸应用，将科学知识与生活实际联系起来。

二、设计跨学科主题学习，培养学生科学创新实践能力

《义务教育课程方案（2022年版）》指出，应加强课程内容与学生经验、社会生活的联系，强化学科内知识整合，统筹设计综合课程和跨学科主题学习，强化课程协同育人功能。以四年级“声音的产生、传播及变化规律”为例，各科老师共同开发了“制作我的小乐器”迎新年跨学科主题学习活动。学生通过探究小乐器的基本科学原理，研究合适的材料、结构，将中国结融入小乐器装饰，用语言文字赋予小乐器节日文化内涵等方式，最终利用酒瓶、筷子、水、吸管、皮筋、纸盒等材料设计制作出排箫、小提琴等各种小乐器迎接新年。

学生在跨学科主题学习活动中，综合运用多学科知识解决真实情境中的问题，感受到身边处处有科学，强化了课程协同育人的功能。

三、家校社协同，拓宽科学探究时空

2022版新课标倡导激发学习动机，加强探究实践，设计学生喜闻乐见的科学活动，创设愉快的教学氛围，保护学生的好奇心，开展以探究和实践为主的多样化学习。

根据教材内容和学生需求，笔者拓展出一系列家庭趣味小实验，将老师或学生拍摄的实验视频通过公众号平台进行推广发布，如自制热气球、巧做指南针、纸杯变“火箭”等活动，深受学生喜爱。学校还采用“请进来，走出去”的方式广泛开展“科普研学”实践活动，充分利用各种教育资源，为学生了解接触科技前沿信息提供多元化的学习实践环境，实现全环境育人。

总之，科学教育就是通过课堂教学、课后服务和课外实践等一体化构建，多元协同，整体提升学生科学素养的教育。

结语

西南大学教师教育学院教授邓磊：

2023年，教育部等十八部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》（简称《意见》）。《意见》提出，通过3至5年努力，在教育“双减”中做好科学教育加法的各项措施全面落地，中小学科学教育体系更加完善，社会各方资源有机整合，实践活动丰富多彩，科学教育教师规模持续扩大、素质和能力明显增强，大中小学及家校社协同育人机制明显健全，科学教育质量明显提高，中小学生科学素质明显提升。

大学教育是培养科学教师的摇篮，基础教育阶段是“孵化”科学精神、创新素质的决定性阶段，各方资源协同是全社会对建设创新型国家的一场“集体奔赴”。在高等教育层面，2022年《教育部办公厅关于加强小学科学教师培养的通知》就明确指出加强本科及以上层次高素质专业化小学科学教师供给，推动师范院校面向小学科学教师补充需求，扩大数学与应用数学、物理学、化学、生物科学、地理科学、教育技术学等师范类专业以及主修理工科的小学教育专业招生规模。教育部直属师范院校，通过实施“国培计划”“暑期科学教师培训计划”等重点项目，帮助科学教师在岗位认同、前沿意识和实践能力在职后阶段的持续提升。山东师范大学赵蕾教授分享的高校科普团队从“博”“拨”“播”三个方面助力中小学科学教育中的做法也给予了我们很大启发。

同时，谢静校长，张立新校长，赵华老师身处基础教育一线，对义务教育，特别是小学科学教育在提升孩子科学素养的奠基作用上深有感触，分享的如何立足实际情况，提高学生科学素质，努力在孩子心中种下科学的种子，引导孩子编织当科学家梦想的具体做法具有可借鉴和可操作性。