在“雙減”中做好科學教育加法：意義與推進路徑

馬學軍　游月殿

【摘 要】培養學生科學素養是新時代對人才素質的需要，在教育“雙減”背景下要加強科學教育。提升學校科學教學質量是加強科學教育的重要途徑，要保證科學教育課程供給，開展沉浸式探究實踐活動，重視科學開放性作業的設計與實施，倡導科普閱讀進課堂，整合科普教育資源，推動全社會協同培育拔尖創新后備人才。

【關鍵詞】科學教育 科學素養 “雙減”

科學教育是基礎教育的重要組成部分，是培養學生科學素養和創新能力的重要途徑。加強科學教育、提高科學素養，既是青少年學生成長發展的需要，也是培養國家科技創新后備人才的需要。在實施教育“雙減”政策的過程中，“減負”不“減質”，非但不能忽視對學生的科學教育，反而要利用減輕課業負擔后更多的時間和空間，加強科學教育，提高學生的科學素養和創新能力，為學生更好地適應未來社會做好充分的準備。

一、培養學生科學素養是新時代對人才素質的需要

在社會發展過程中，科學技術從來沒有像今天這樣深刻影響著國家前途命運和人民生活福祉。中國正處于以中國式現代化全面推進中華民族偉大復興的重要時期，需要大力發展科學技術，大力培養具備科學素養和創新能力的社會主義事業接班人。2002年，我國頒布了《中華人民共和國科學技術普及法》，該法實施20余年間，在提高我國公民科學文化素質、推動經濟發展和社會進步的過程中發揮了重要作用。黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央從實現高水平科技自立自強、建設世界科技強國的全局和戰略高度，對科技創新和科學普及作出一系列重大決策部署。科學普及與科技創新同等重要，是國家實現創新發展的兩翼。

基礎教育特別是義務教育階段的科學教育，肩負著引導青少年樹立科學精神和科學志向的重要使命，對學生科學素養的提升和拔尖創新人才的成長具有不可替代的基礎性作用。近年來，在政府和社會的共同努力下，我國公民科學素質有了顯著的提升。2023年3月發布的《中華人民共和國2022年國民經濟和社會發展統計公報》顯示，2022年我國公民具備科學素質的比例達到12.93%[1]，比2020年的10.56%[2]94高出2.37%，更比《科學素質綱要》頒布前2005年的 1.60%[2]94提高了11.33%。但是，從另一方面來看，我們的中學生群體對將來從事科學事業的興趣卻有待提升。“2020年國家義務教育質量監測”科學學習質量監測結果顯示，全國八年級學生期望長大后從事科學相關職業的比例為18.8%，除去其中10.5%期望成為衛生專業人員的學生外，期望成為科學和工程專業人員的學生占5.7%，期望成為信息和通信技術專業人員的學生占2.3%，而期望成為科學技術人員和助理專業人員的學生僅占0.3%[3]。在中小學校的科學教育工作中，要從把握國際國內科技發展大勢的高度，強化科學教育和教學工作，廣泛開展科學普及活動，在校園中形成熱愛科學、崇尚科學的氛圍，提高學生的科學素養，培養學生投身科學事業、建設科技強國、推動實現高水平科技自立自強的社會責任感。

二、學校加強科學教育與“雙減”政策相輔相成

“減”只是一種策略，單純的“減”并不是教育“雙減”的目的，而是通過減輕學生過重的學業負擔、放下過重的課外補習的包袱，為學生留出更多的時間和精力來培養其個性化的興趣愛好，拓寬個人發展空間。

學校加強科學教育不會與“雙減”政策產生沖突，二者是一種相輔相成的關系。學生可充分利用“雙減”減下來的課余時間和資源，參加更豐富、更深入的科學探究和實踐活動，進一步提升自己的科學素養和探究實踐能力，從而更好地適應未來的職業發展和創新創業；學校可以在科技創新、項目式學習等方面提供更多的活動和項目，激發學生天然的好奇心和創新力，以促進學生綜合能力的發展，進一步提升學校教育教學質量。

科學教育能夠幫助學生培養創新思維和實踐能力。這些能力對于學生未來的發展至關重要，只有通過科學教育的途徑，學生才能夠獲得并掌握這些能力，理解科技發展的趨勢和方向，為未來在科技創新中扮演有意義的角色做好充分的準備。黨的二十大報告指出，“教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐”“加快建設教育強國、科技強國、人才強國”“全面提高人才自主培養質量，著力造就拔尖創新人才”。習近平總書記更是強調，“要在教育‘雙減中做好科學教育加法，激發青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學家潛質、愿意獻身科學研究事業的青少年群體”。一線教育工作者要利用好“雙減”減出來的時間和空間，著力培養中小學生的科技創新意識，在科學觀念、科學思維、科學實踐和科學精神等方面對他們進行培養，促進其逐步形成正確的價值觀和社會責任感，以及必備品格和關鍵能力，使其在科學學習與探索的道路上行穩致遠。

三、提升學校科學教學質量是加強科學教育的重要途徑

1. 確保科學教育課程供給，夯實創新人才培養基礎

學校是青少年科學教育的主陣地，抓好科學學科課堂教學是提升科學學習質量的重要保證。但加強科學教育不等于增加科學學習內容，在中小學日常教學中，首先要確保科學課程的課時量不被其他學科所占用。其次要確保科學教師能按照科學或物理、化學、生物學、地理等相關學科課程標準的要求進行課堂教學。最后要確保學生能在科學課堂中接受具備科學相關專業背景的科學教師的教育和指導，從重解答試題、輕解決問題的應試教育“題海戰術”中解脫出來，在科學實驗室等活動場室開展科學探究活動和技術與工程實踐活動。

在中小學科學教育中，科學實驗室建設和科學教學裝備的配備是課程供給不可或缺的組成部分。科學學科教學的完成需要依靠實驗器材，通過組織科學實驗來鍛煉學生的動手能力，培養其科學思維和創新能力。要重視研制科學教育裝備標準，在保證教學基本要求的基礎上，更應具備時代性和拓展性，為科學課的教學配備適應教學需要的科學實驗室和實驗設備。

2. 開展沉浸式探究實踐，促進學生科學思維發展

科學探究與實踐活動是促進學生形成科學觀念、發展科學思維的重要途徑。在學校學科教學中，可結合課后科學興趣活動開展長周期探究實踐、項目式學習、STEM實踐活動等沉浸式探究實踐活動，培養學生的科學素養。通過科學探究與實踐活動，學生能較深入地探索和了解自然界，認識身邊發生的自然現象和科學現象，并在此過程中獲得科學知識、掌握科學方法、解決科學問題，從而促進其思維發展，提升科學探究與實踐能力。

生活中有許多常見的自然現象或科學現象，它們是科學學習的天然素材，要引導學生在好奇心的驅使下，對身邊的科學現象、自然現象產生探究興趣。廣州市自2002年開始開展“小學生科學專題探究活動”，倡導學生探究身邊的科學現象，要求探究的問題來自生活、是學生感興趣的問題，探究材料容易得到、方法簡便易行，探究過程是學生力所能及的、符合科學規律的。20余年的實踐證明，該活動使科學教育較好地與學生的生活實際聯系起來，有效地促進了學生科學思維的發展。

3. 設計科學開放性作業，拓展科技創新實踐時空

作業管理是落實“雙減”政策、實現減負提質增效目標的重頭戲。科學教師要轉變作業觀，提高作業設計與指導能力，適應教學理念的更新步伐。從內涵上來看，作業是學校教師依據一定的目的布置給學生利用非教學時間完成的學習任務[4]，推動學生在課堂學習之后運用和鞏固所學知識。科學學科的特點決定了需要讓學生親身參與探究和實踐，因此，以某一學習主題或實際問題為目標利用課余時間自主完成的開放性作業，如體驗類、探究類、實踐類等科學作業，既尊重學生的個體差異，又能促進學生主動學習，更加值得科學教師進行深入研究。

科學開放性作業要求聯系生活實際，突出科學探究與實踐的特點，不只是簡單再現課本內容，還要引導學生學會運用所學知識解決生活中的問題，這更能激發學生的探究興趣和學習主動性，從而培養與提升學生分析問題、解決問題以及探究實踐的能力。其開放性體現在幾個方面：一是作業內容開放，由學生根據作業主題結合自己的興趣愛好、能力特長等自主選擇具體的作業內容，體現多元性；二是作業形式開放，在統一的主題任務下，學生自主選擇完成作業的形式和表達形式，體現自主性；三是作業結果開放，并不要求作業答案或結果的唯一性，而是更加注重思維，體現科學性與創新性；四是完成作業的地點開放，可以在學校的科學實驗室、校園等地方利用課余時間完成，也可以在家，或利用閑暇時間到科技場館、圖書館、公園等適宜的場所完成，體現實踐性；五是作業時間開放，允許學生按要求在一定的時間周期內完成并提交作業，體現靈活性。在完成開放性作業的過程中，學生往往需要伙伴共同配合，其合作意識也能得到較好的鍛煉與培養，對他們將來適應社會具有不可替代的作用。

4. 倡導科普閱讀進課堂，啟迪學生理解科學本質

書籍是人類智慧的結晶，讀書既是滋養心靈的一種方式，也是獲取知識和技能的重要途徑，科學學習也概莫能外。由于知識基礎、學識水平、思維能力和學習時間等因素，學生要完全通過自行探究的方式理解科學概念、掌握科學方法，是非常難以實現的事。借助對教材內容、科學資料、科普讀物等書面學習素材的閱讀和分析，結合開展適當的探究學習活動，再經由自己獨立思考從而獲得對科學概念的理解，是科學能力形成的重要方式。據相關研究顯示，科學閱讀活動對學生的科學學習有積極的促進作用。

科普閱讀進課堂，就是要引導學生通過閱讀科學文本特別是紙質書籍對所學的科學知識加深理解。在課堂中，教科書是學生學習的主要材料。但由于篇幅的限制，科學教科書特別是小學科學教科書很難將更多的知識背景材料用文字充分地表述出來。為了使學生進行更有深度的學習和理解，往往需要科學教師精選相關的輔助閱讀材料，如科學故事、科普讀物、科學文章等，配合探究手段進行教學，以促進學生的科學學習。對低年級的學生，還可以適當提供科學童話、科學漫畫等書籍，培養其閱讀與思考的習慣。在課后，更應倡導整本書閱讀，除科普書籍外，還應加強對有關科學史和科學哲學的閱讀，幫助學生了解科學發現的過程，理解科學本質觀的發展，開闊視野，拓展思維，提高科學閱讀的質和量。

四、整合科普教育資源，賦能學生科學素養提升

1. 健全資源整合機制，推動全社會共同參與

要培養未來從事科學技術的創新人才，僅憑學校供給的科學課程是遠遠不夠的。要體現開展青少年科學教育的社會公益性特點，向全社會征集青少年科普教育資源作為學校科學教育的補充，推動形成各類社會資源聯合培養創新人才的教育生態。倡導企事業單位、高等院校、科研院所等社會力量參與到學校科學教育工作中，充分利用科技場館、博物館、動植物園、實驗室等科普教育資源，開展青少年科學教育活動。把有條件的科普教育資源認定為青少年科普教育基地，有更多的時間向青少年群體開放，讓更多的中小學生走進科學館、博物館和高等學校科學實驗室，讓學生感受科學魅力，認識學校學習與現實世界的聯系，激發他們對科學產生興趣，形成投身科學事業的動力，挖掘自己的創新潛能。鼓勵科普教育基地與教育部門聯手開展科普夏令營、冬令營等活動，培養學生的科學實踐能力和團體合作精神。

2. 高校與中小學共建，培育拔尖創新后備人才

高等院校的資源是重要的科學教育資源。高校與中小學簽署科學教育戰略合作協議，建立科教協同育人機制，是利用社會資源整合進行科普教育的重要組成部分。可以通過組織各相關單位組建由大學學者、科學與技術專家、中小學教師等共同參與的多元化協作體，承擔基礎教育不同學段拔尖創新人才培養的項目，實施“中學生英才計劃”“強基計劃”“基礎學科拔尖學生培養計劃”等創新人才培養計劃。發揮高校特別是“雙一流”高校基礎研究人才培養主力軍作用，與項目實驗學校建立直接的密切合作關系，探索科學英才大中小學校一體化培育體系，將部分具有一定特質或某方面特長的學生集中進行培養，有針對性地實施協同培養計劃[5]，為具備科學英才潛質的學生的科學識別和持續發展提供支持。一方面，可以讓大學教授、科研院所的研究員甚至院士走進中小學課堂；另一方面，可以讓一些具有拔尖創新潛質的學生有機會走進大學和科研院所的實驗室，參與實質性的課題研究，形成將社會資源轉化為課程資源的科技創新人才培養模式。

參考文獻

[1] 國家統計局.中華人民共和國2022年國民經濟和社會發展統計公報[N].中國信息報，2023-03-01（1）.

[2] 中國公民科學素質調查課題組.第十一次中國公民科學素質抽樣調查主要結果發布[J].科普研究，2021，16（1）：94-95.

[3] 教育部基礎教育質量監測中心.2020年國家義務教育質量監測——科學學習質量監測結果報告[R].北京：中華人民共和國教育部，2021：8.

[4] 王月芬.作業內涵的比較、分析與界定[J].基礎教育課程，2014（15）：14-17.

[5] 馬學軍，劉麗萍.京滬基礎教育拔尖創新人才培養經驗及對廣州的啟示[J].教育導刊，2016（11）：92-96.

本文系廣東省基礎教育小學科學學科教研基地（廣州）項目階段性成果。

（作者系：1.廣東省廣州市教育研究院科學教研員、正高級教師；2.廣東省廣州市黃埔區教育研究院小學科學教研員、高級教師）

責任編輯：孫昕