科教协同促进科学教育高质量发展:内涵、意义、现状与路径

[摘 要] 科教协同是科学教育高质量发展的必然要求，是建设国家创新体系、发展新质生产力、培养科技创新人才的重要抓手。文章深入阐述了科教协同的内涵和意义，全面剖析了科教协同的实践现状，并系统探讨了科教协同促进科学教育高质量发展的路径。当前科教协同实践主要表现在育人模式、人才培养体系、教师专业发展、课程与资源研发、社会力量整合五个维度。基于此，落实科教协同机制，可通过协同非正式场域育人、优化科学教育大中小衔接、聚焦科学教师终身教育、协调校内外课程共同发展、打破多主体协同藩篱等路径实现进一步提升。科教协同机制将为科技创新后备人才培养提供高质量科技供给，有助于构建各类主体共同投入、协同参与的“大科学教育”新格局。

[关键词] 科学教育； 科技创新人才； 协同育人； 科普教育； 基础教育

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

[作者简介] 郑永和（1964—），男，辽宁东港人。教授，硕士，主要从事教育信息科学与技术、科技与教育战略、科学教育研究。E-mail：zhengyonghe@bnu.edu.cn。陶丹为通信作者，E-mail：dantao1106@gmail.com。

一、引 言

科技创新是发展新质生产力的核心要素。随着教育强国、科技强国、人才强国战略的全面推进，国家对自主培养高质量科技人才的需求日益迫切。科技是关键，人才是根本，教育是基础。其中，科学教育尤为关键。科学教育的高质量发展不仅是教育界的责任，更是科技界乃至全社会的共同使命。校内科学教育作为主阵地，与校外科学教育大课堂的有效联动，是促进科学教育有效实施的重要环节。统筹协调多方主体和社会资源，形成科教结合的协同育人机制，已然成为推动中小学科学教育高质量发展的重要抓手。尽管已有研究对科教协同机制进行了一定的探讨，但对这一机制的内涵、实践现状以及发展路径的系统性梳理仍然不足。

中小学科学教育对于激发学生的科学兴趣和发展学生的创新精神尤为重要。将科技创新人才培养的政策起点前置到基础教育阶段，是落实教育、科技、人才统筹部署，构建高水平科技创新体系的重要举措。2015年，《中小学科教融合协同育人行动计划》[1]的出台，标志着科教协同机制的实施开始向基础教育阶段延伸，为科学教育提供了新的发展契机和实践路径。在这一背景下，本文旨在深入阐述科教协同的内涵和意义，全面剖析科教协同机制的实践现状，并系统探讨科教协同促进科学教育高质量发展的潜在路径。

二、科教协同的内涵

自2012年教育部和中国科学院联合发布《科教结合协同育人行动计划》[2]以来，学界对科教协同开展了广泛而深入的研究和实践。对已有文献的回顾显示，学界对科教协同的理解主要表现为三种视角：第一种是科技与教育主管部门之间的协同[3]，例如科技部与教育部共同召开的2022年科教协同领导小组会议暨高校校长座谈会；第二种是科学研究机构与学校教育机构之间的协同[4]，例如中国科学院与中国科学技术大学联合开办的科技英才班；第三种是科学研究与教育活动之间的协同[5]，例如科技小制作、科学营、走进科学实验室等涉及科学研究和实践的科学教育主题活动。尽管已有研究从不同主体和内容的层面界定了科教协同的内涵，但对概念的一致性和作用对象仍需进一步明确。特别是现有研究较多关注科教协同机制对高等教育的影响[6]，对基础教育阶段的探讨较少。

基于现有相关研究和基础教育阶段科学教育实践的迫切需求，本文构建了一个更综合的科教协同内涵框架。就科教协同的目标而言，要推动科学教育的高质量发展，进而实现科技与教育的双向促进——以科技创新驱动教育变革，以教育创新支撑科技发展。就科教协同的主体而言，“科”涵盖科技部门、科研院所、科技企业、科技场馆、科技工作者、科技类活动等，“教”涵盖教育行政部门、学校、教育工作者、教育活动等。就多主体之间的协同方式而言，宏观层面落实科教部门密切合作，在创新体制机制的同时强化政策引导；中观层面落实科教组织机构互相配合，优化资源配置；微观层面落实科教活动深度融合，拓展实践场域。就科教协同实施聚焦的作用维度而言，要变革育人模式、完善人才培养体系、提高教师队伍专业化素质、丰富优质课程与资源、整合社会力量。

三、科教协同的意义

科教协同作为国家创新体系建设的关键战略支点，对于塑造高质量发展新动能具有重要意义。在进一步强化国家战略科技力量、全力突破核心技术“卡脖子”问题、加快实现高水平科技自立自强的进程中，科教协同发挥着为国家的可持续发展提供坚实人才基础和智力资源的重要作用。在当前国家科技创新体系建设的战略布局下，科教协同机制承担着推进教育、科技、人才一体化部署，支撑高效衔接的科学教育体系，促进科学教育育人模式创新，弘扬科学精神等重要功能。

（一）推进教育、科技、人才一体化发展

科教协同不仅是教育、科技、人才统筹部署的必然要求，更是推进三者一体化发展的应有之义。科教协同旨在通过资源的高效统筹与合理分配，构建以创新人才培养为核心、以科技行业为牵引的支撑体系。这一体系将教育与科技力量相结合，致力于培养具有创新精神和实践能力的科技人才，从而推动各行业的创新协同发展。面对当前教育体系内部的资源和力量无法完全满足科技创新人才培养需求的现实困境[7]，科教协同实践显得尤为重要。它能够为青少年提供科学家资源和科技创新场景资源，为学生理解科学家、科研过程、科学本质创造不可替代的学习机会。这些资源和实践有利于激发学生科学学习的兴趣和动机，帮助学生建立起对科学探索的渴望，为基础教育注入源源不断的生机和活力，为科技创新后备人才培养提供更多可能，进而为国家科技行业的发展奠定基础。

（二）支撑高效衔接的科学教育体系

科教协同在促进科技资源与教育资源的共享和优化配置中扮演关键角色，对于支撑全方位、多层次、高效衔接的科学教育体系至关重要[8]。通过科技与教育主体之间的多元协同，可以打破中小学与高校、科研院所、科技场馆、科技企业等多方之间的资源共享壁垒。这种合作有助于为我国科技创新人才培养体系注入更多科技元素和创新资源，实现资源共享、优势互补，形成合力育人的良好局面[9]。这不仅能够促进科技资源的充分利用，也将推动整个科学教育体系的优化升级。

（三）促进科学教育育人模式创新

科教协同开展科学教育作为科学教育改革的重要突破口，肩负着深化基础教育改革和示范引领教育体系创新发展的重任[10]。通过探索和实践新的科教协同模式，可以有效地将校内科学教育与校外真实场景中的科学研究与生产实践相结合，打破传统课堂以传授抽象知识为主的育人模式，推动科学教育实践的创新发展。校外科学教育可作为学校科学教育的有力补充，盘活教育实践所需要的科技界资源，为学生提供全新的科学探索场域和科学学习体验。基于此，科教协同深化教育改革将引导课程资源开发、教学设计创新及评价机制改革，以适应新时代对科学教育育人模式变革的要求。

（四）弘扬科学精神，引领科学文化风尚

科教协同不仅承载着科学教育的使命，也是弘扬科学精神、普及科学知识、传播科学思想和科学方法的重要途径[11]。科学教育的目标不仅限于传授知识，更在于培养批判思维和创新能力，激发青少年的质疑精神和探索热情。通过构建开放、包容、协同、高效的创新环境，能够充分挖掘和释放科技创新的无限潜能。科教协同实践有利于传递科学文化的核心价值观，提升公众对科学的理解和认知，弘扬实事求是、勇于创新的科学精神。同时，它也有助于树立严谨求实、创新报国的价值追求，引领社会形成尊重科学、崇尚创新的风尚。此外，科教协同还能促进全社会对科学教育的关注、支持和参与，营造良好的氛围，为打造具备创新精神和实践能力的科技创新后备人才方阵筑牢基石。

四、科教协同的实践现状

科学不仅是一套知识体系，还是一种独特的认知世界的思维方式，也是一系列探究过程及一项复杂的社会事业。科学知识的获取往往基于直接的观察与实践经验，科学探究是人类揭示自然奥秘、探索世界本源的关键手段。因此，将科学的独特性和思维的复杂性与现实世界链接至关重要。学习科学不仅要理解科学知识的逻辑，更要将这种逻辑融入科学实践中，让学生通过亲身参与科学实践来深入理解科学的本质。为了实现这一目标，落实科教协同机制、协同科技与教育的力量推进学校主阵地与社会大课堂联动与有机衔接具有重大而深远的意义。教育部等部门近年来颁布的一系列政策文件，如《关于加强小学科学教师培养的通知》[12]、《教育部等十八部门关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》[13]、《基础教育课程教学改革深化行动方案》[14]、《教育部办公厅关于推荐首批全国中小学科学教育实验区、实验校的通知》[15]等，为我国中小学科学教育开辟科教协同的现实路径提供了指导。总体而言，当前科教协同实践主要聚焦于以下五个维度，如图 1所示。

（一）育人模式

科教协同实践为学生提供了参与科学实践活动的机会，它不仅重视学生情感、兴趣、意志等方面的体验，而且强调通过实践活动来实现教育的目的，即知行合一。这种教育模式旨在激发学生好奇心和创造力，同时充分发挥他们在科学学习中的主动性和创造性。响应“要加强科学教育实践活动”的号召，已有多个实践项目取得积极成果。例如：中国科协青少年科技中心开展的示范性青少年科技实践活动，包括“全国青少年科学调查体验活动”和“人工智能创新实践活动”等，通过科学探究和实验验证等方式帮助学生体验科学探究的过程，并鼓励他们关注和解决身边的科学问题。中国科学技术馆利用丰富的展品资源，设计了一系列具有互动体验特色的探究式科学学习活动，并为学生提供开展科教主题的社会实践机会。

（二）人才培养体系

科教协同的实施突出了校外科技主体与教育主体合作共建优势，重视全纳拔尖共抓，兼顾科学教育公平与优质培养。在实践中，相关部门积极贯彻“统筹普及与提高、选拔与培养”的方针。例如：中国科协青少年科技中心指导推出了系列家庭科普公开课，打造“家门口”的科学教育阵地，关注全体公民科学素养的提升。在普及科学知识的同时，相关部门还承办了全国青少年科技创新大赛和全国中学生五项学科竞赛，为对科技创新和数学、物理、化学、生物、计算机等基础学科有浓厚兴趣的青少年提供展示创新成果和交流学术思想的舞台，为高等教育阶段培养拔尖创新人才打下关键基础。中国科协还承担了“英才计划”的具体实施工作，与高等学校合作发掘早期科技人才，聚焦培养青少年的科技创新素养和实践能力，并将之作为 “强基计划”的重要参考等。

（三）教师专业发展

科教协同积极利用校外科技专家等资源，为校内一线教师的专业发展提供强有力的支撑。相关政策文件指出，要“支持师范院校与科研院所、科技馆、博物馆、天文台、植物园及其他科普教育基地、高新技术企业等建立合作关系，充分利用社会科普资源、科技创新第一现场开展教研”[12]和“鼓励高水平综合性大学参与教师培养，从源头上加强高素质专业化科学类课程教师供给”[13]。利用校外科技资源，相关部门落实了科学教师素养提升行动计划和专业水平认证等措施，提升科学教师的专业素养及教学技能。2022年6月，《关于实施中小学教师科学素养提升行动计划的通知》发布后，教育部教师工作司、中国科协科学技术普及部等单位联合发起科教协同提升中小学教师科学素质专项培训。形式多样的培训活动，如 “全国科学教育暑期学校中小学教师培训”和“馆校合作中小学教师科学教育实践能力提升”等，为科学教师提供了系统的理论学习与教学实践指导。在科普人才培养与评价方面，中国科协科学技术普及部专注于高层次科普人才培养和继续教育教材研发，建立了科普人才库和导师库。同时，相关部门还承担了科普专业职称评审工作，为科普人才的职业发展提供了通道[16]。

（四）课程与资源

科教协同的实施通过联动校外科技力量，成功开发了一系列特色科学普及课程与资源。在已有实践中，中国科协及相关部门充分发挥了其资源整合优势，“突出科普价值引领，聚合科普专家力量”[13]，遴选高端前沿科普主题、制作前沿科普短视频、举办高端科普讲座，从跨学科学习的角度出发设计开发第二课堂资源，拓展科学教育内容的深度与广度。为了征集优秀科普作品，中国科协及相关部门通过 “科普中国创作培育计划”组织高校开展了“科普中国高校行”等活动，吸引了包括北京航空航天大学在内的多所高校参与其中。中国科学技术馆则基于科技场馆优势，设计“院士科学人文课”“青年科学家科技前沿课”“科技辅导员科学基础课”等特色课程，旨在打造“科技馆里的科学课”这一品牌。此外，中国科技馆还积极发挥数字媒体创作优势，推出科普动画、微电影、音频节目等优质科普资源。同时，中科馆还开展了科学探究、科学调查体验、科学表演、科技制作、科普讲座等形式多样、富有吸引力的活动，为科普教育增添传播科学精神、科学思想、科学方法及科学文化等更深层次的内涵。

（五）社会力量

科教协同实践通过促进科技部门与教育部门的合作，充分利用前沿科技和社会大课堂资源，为科学教育活动的开展提供了有力支持。依照上述《教育部等十八部门关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》等相关文件发布的 “搭建支持中小学与高校、科研院所合作的平台”“协同组织科学夏（冬）令营”“会同科研院所组织院士参与科普活动”“推动高校实验室向普通中小学开放”等指示，中国科协相关部门举办了全国科技活动周、全国科普日等活动，动员高校实验室、重大科研设施和科技场馆面向公众开放。同时，为了拓展网络科普阵地，相关部门采取了更加便捷、高效的方式推动科学知识的普lXZaKD8twpm1ZCJZGgZmTQ==及和传播。中国科技馆邀请科学家参与“科学第一讲”，讲述前沿科技和人生感悟，拓宽学生的眼界和格局，帮助学生了解未来科学的发展趋势、人类可持续发展所面临的问题与挑战。中国科协青少年科技中心开展“大手拉小手科普报告汇”，通过组织科学家进行科普报告，向公众特别是青少年传递科学精神和科学家精神。相关文件强调“用好社会大课堂”“全面动员相关单位，服务科学实践教育”[13]的重要性。中国科普研究所通过中国科普作家协会团结和组织广大热爱科普事业的作家和科普工作者，推动科普作品的创作和出版以服务青少年科学教育。中国科技馆积极响应“学校至少结对1所具有一定科普功能的机构，双向互动开展‘请进来’与‘走出去’实践活动”的倡议，开展“科学家（精神）进校园”、少年科学院、流动科技馆、科普大篷车等活动，实现科技资源进校或邀请中小学生到馆参与场景式、体验式科学实践。此外，中国科协青少年科技中心开展了普及性科学教育传播活动“高校科学营”，组织高中生走进重点高校、企业、科研院所，体验科技与文化的魅力，激发他们对科学的兴趣和热情。

五、科教协同的发展路径

落实科教协同机制，构建科学教育新生态、促进科学教育高质量发展，不仅要求各教育系统内部的科学规划和主体之间的有效衔接，还需要教育系统与科技系统就内外部关系进行适应性调整和组成要素重构。同时，科技资源与教育资源的深度融合和优化配置也是关键。落实科教协同机制的核心在于构建一种纵向贯通、横向协同的发展格局[17]，确保人才培养的连贯与高效，为我国的科技创新和人才强国战略提供有力支撑。然而，当前构建紧密衔接、互为补充、双向赋能的科学教育体系的目标尚未完全实现。基于此，落实科教协同机制的提升和超越路径，可以从科教协同发挥作用的五大维度入手，通过协同非正式场域育人、优化科学教育大中小衔接、聚焦科学教师终身教育、协调校内外课程共同发展、打破多主体协同藩篱实现进一步提升。

（一）协同非正式场域，开展全方位立体化育人

育人模式对科技创新后备人才培养至关重要。然而，传统的应试教育由于忽视个体差异的教学理念、教学内容零散孤立、教学方式偏重讲授而轻实验，限制了学生的科学兴趣和对科学本质的理解[18]，已无法满足当前科技创新人才培养的需求。

发展校内外协同的科学教育，实现多维度、多层次立体化实践育人是赋能科学教育育人模式转变的重要途径。当前，校内科学教育更多关注知识体系的传授，校外科学教育更聚焦科学素养、好奇心与创造力等非认知能力的培养。非正式场域中的科学教育，具有教学方式相对灵活、教学内容与资源丰富、学习体验个性化的先天优势，在提供科研实践场景、服务学生动手能力和跨学科实践能力提升，以及激发学习动机、培养非认知能力等软实力方面能够发挥独特作用[19]。学校应积极发掘科学教育活动的新业态，具体而言，包括基于校内科学课堂知识，通过组织科技教育活动、开展科技项目合作、搭建产学研合作平台、促进科技成果向教育资源转化等方式，协同科技资源开展非正式场域的科学教育活动；倡导推广情境教学法、活动教学法、分层教学法，为学生提供个性化的学习方案，引导学生自主建构科学知识、参与发明创造，帮助学生系好科技创新的“第一粒纽扣”。

（二）优化科学教育大中小衔接，加强科技创新人才贯通培养

构建多主体协同、大中小贯通的科学教育体系应重视学段教育目标和内容的纵向合理进阶、科学相关的学科之间横向有机配合，以整体育人理念确保科技创新人才培养的连贯性和系统性[20]。当前，我国大中小学科技创新人才的一体化选拔与培养通道不够通畅，大中小学学段间“条块分割”，不同学段人才培养体系之间的进阶性、衔接性弱等问题还需要持续解决。

科技创新人才的培养是一个长期且复杂的过程，不可能一蹴而就。科教协同一体化布局、搭建大中小科学教育有机衔接的全链条贯通体系，是科学教育贯穿全学段素养教育理念的重要体现和科技创新人才培养长远规划的深刻践行。充分发挥科教协同机制的作用，鼓励高校和科研院所等科技力量参与基础教育阶段的科学教育，对于前移科技创新后备人才培养关口、厚植科学教育根基十分关键。为了实现这一目标，应充分利用中小学与大学、科研院共建的优势，构建大中小学科学教育共同体。具体措施包括：中小学与校外科技主体联合共建创新实验室、科普站、拔尖人才培育班，探索大学、中学联合实行双导师制，推动大学与中学协同教研等。

（三）聚焦科学教师终身教育，助力学历提升与职业发展

教师是开展科学教育的中坚力量，其专业素养的高低直接关系到创新人才培养的质量，因此，提升科学教师的专业发展已成为推动新质生产力发展的关键举措[21]。当前我国小学科学教师在跨学科教学、科学探究和项目式教学等方面仍存在专业能力不足等问题[22]。鉴于我国义务教育阶段现存逾7.5万名专科学历的科学教师[23]，提升他们的专业化水平和学历显得尤为迫切。

落实科教协同机制，需要促进师范院校、高水平研究型大学、终身教育机构参与科学教师学历提升与教师技能专业化工作。当前，科技界的各参与主体正积极投身于科学教师培训等活动。在此基础上，我国开放性大学及各高校的终身教育学院作为终身教育体系的重要组成部分，凭借其丰富的教育资源、灵活的教学方式和广泛的覆盖范围，能够为科学教师量身定制学历提升计划。同时，加强终身教育机构与中小学之间的合作，将促进教师学历提升与教学实践有效结合，这不仅确保了科学教师在提升学历的同时将新知识应用于教学实践，而且有助于提高教学质量和效果。

（四）协调校内外课程共同发展，赋能优质资源开发与应用

在新时代背景下，科学教育的核心目标是提升学生的科学素养。科学课程的设计应遵循课程标准，围绕科学核心大概念构建多维课程体系，将最新的科学教育内容、理论与方法转化为生动多样的科学课程、讲座、活动等资源[24]，关注知识的内在联系性、整体性、进阶性、综合性和跨学科性[25]。然而，我国科学课程长期以来面临体量少、形式单一等问题[26]。高质量科普读物相对匮乏，校外读物多以习题集和教辅资料为主，缺乏深度和广度。此外，科技资源参与教育的机制不明确，且水平良莠不齐，难以满足科技创新人才培养和科学教育发展需求。

通过科技资源向教育资源的有效转化，加强校内外科学教育的紧密配合，可以为创新人才培养提供丰富的资源和广阔的实践场域，为推动科学教育的提质增效提供长远的基础动力。科教协同协调校内外课程共同发展应推进以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实践经验和能力为主的校外科研和生产实践的有机结合，具体路径包括：要明确立足校内科学课程标准要求，运用科学大概念整合学科知识；结合校外丰富的场景资源、科技专家智慧拓展学生的科学学习时空，拉近青少年与科学家、科研现场距离；发挥校外科学课程、校内外合作课程和学校日常课程的优势，构成包含基础知识、创新实践、前沿内容的科学课程资源库，以优质多样的资源精准对接不同层次学生的个性化需求。

（五）打破多主体协同藩篱，整合社会力量参与

全社会多主体参与对于构建丰富的科学教育场景和拓宽科学学习空间至关重要，有利于培养学生的宏观视野、系统思维和专业兴趣[27]。长期以来，我国的科学教育改革主体集中在基础教育校内场域，校外科学教育的重视程度亟待加强，以便更好地吸纳教育体系外关键行动者参与[28]。目前，校内外主体在科学教育中面临合作形式单一、政策衔接不足、科研人员参与动力不足等问题。

落实科教协同机制，需要多部门齐抓共管、有效联动、密切配合。科教协同倡导探索“学校与科学教育场馆（基地）共建” 和“城乡科学教育联盟”等创新模式，建立校内外常态联动机制，以形成家校社协同育人的良好格局。科教协同还应发挥引导作用，建立激励机制，鼓励和支持科学家、科技工作者研究和参与中小学科学教育。同时，应积极谋划、指导和推动实践创新，进一步推进中小学与高校、科研院所、科技场馆、科技企业类场所、“三农”类场所、自然资源类场所及特色科技产业等资源整合，建设区域性科学教育基地、科学教育中心、联合创新中心，在课后、节假日、寒暑假免费向中小学生开放，以促进学生需求与教育资源供给之间的平衡。

六、结 束 语

科技创新已经成为国际战略博弈的主战场。科教协同对于促进科学教育的高质量发展发挥着关键作用，是我们面向未来、赋能新质生产力持续增长的必由之路。这一路径的选择是基于对教育赋能新质生产力增长的深刻认知，也是基于对培养科技创新后备人才、推动国家科技长远发展重要性的深刻理解。我们必须提高政治站位，深刻认识新时代科教协同的重要意义，将科学教育视作全社会共同参与的伟大事业。通过加强校内科学教育与校外科技创新系统的互动与合作，统筹并充分利用社会科技资源，聚焦创新人才培育，勠力同心一体化协同推进科学教育高质量发展。

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Promoting the High-quality Development of Science Education through

Science-Education Collaboration：Connotations， Significance， Current Status and Paths

ZHENG Yonghe， WANG Jianing， TAO Dan

（Research Institute of Science Education， Beijing Normal University， Beijing 100875）

[Abstract] Collaboration between science and education is an inevitable requirement for the high-quality development of science education， and it is an important lever for building a national innovation system， developing new quality productivity， and cultivating talents in science innovation. This paper elaborates the connotations and significance of science-education collaboration， comprehensively analyzes its current status， and systematically explores the path to promote high-quality development of science education. The current practice of science-education collaboration is primarily manifested in five dimensions： educational model， talent training system， teacher professional development， curriculum and resource development， and integration of social forces. Based on this， the implementation of the mechanism of science-education collaboration can be further enhanced through paths such as collaborative education in informal settings， optimizing the continuity of science education in basic education and higher education， focusing on the lifelong education of science teachers， coordinating the co-development of curricula both inside and outside schools， and breaking down the barriers of multi-agent collaboration. The mechanism of science-education collaboration can provide high-quality supply for the training of reserve talents in technical innovation， contributing to the construction of a new pattern of "big science education" in which various agents are involved and participate collaboratively.

[Keywords] Science Education; Innovative Talents in Science and Technology; Collabrate in Cultivating Students; Popularization of Science Education; Basic Education