新時代中小學科學教育高質量發展的理論思考與實踐路徑

編者按：“科學教育是提高國民科學素養、培養科技創新人才的關健基礎，更是發展素質教育、實現科技強國建設的現實需要。2023年教育部等十八部門《關于加強新時代中小學科學教育工作指導意見》（以下簡稱《意見》）指出，著力在教育“雙減”中做好科學教育加法，一體化推進教育、科技、人才高質量發展，為加強建設教育強國、科技強國、人才強國，全面建設社會主義現代化國家夯實基礎。那么，科學教育高質量發展的本質內涵是什么？國家為何重提科學教育？制約科學教育發展深層次因素有哪些？新時代科學教育現代化路徑如何優化？如何構建科學教育的評價體系？等等。這些問題既是落實《意見》精神的題中之意，也是推進科學教育高質量發展的時代使命。為此，2024年本刊特辟“科學教育”專欄，以饗讀者，也希望引起更多的學者對于科學教育問題的關注，為新時代中小學科學教育高質量發展出謀獻策。

新時代我國中小學科學教育質量內涵與監測評價體系構建

鄧 陽1，馮奕淇2

1.華中師范大學 化學教育研究所，湖北 武漢 430079 2.對外經濟貿易大學 國家對外開放研究院，北京 100029

中小學科學教育作為培育科技拔尖創新人才的基礎性、戰略性事業，需要在發展新質生產力的背景下建立新的質量觀。在《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》頒布一周年之際，結合我國科學教育發展的實際情況探討新時代我國中小學科學教育質量內涵，構建中小學科學教育監測評價體系顯得尤為重要。

一、新時代我國中小學科學教育質量內涵

（一）兼顧科學教育對合格公民和對科技拔尖創新人才培養的雙重意義

雙重意義表現在，一方面，中小學科學教育以發展青少年科學素養為目標，使其成為擁有基礎科學知識，具備一定的科學思維和能力，同時兼有科學精神和科學價值觀的合格公民。另一方面，中小學科學教育以培育具有科學家潛質的青少年為目標，讓青少年不斷具備創新精神和本領，通過提出有價值的猜想和假設從而深入探究和解決科學復雜問題，形成創造性研究成果，以科學家精神涵養自身的品性并立志在今后為國家科學創新發展做出自己的貢獻。

無論是哪種意義，對于國家進步和社會發展而言都有重要性。首先，只有具備科學素養的合格公民才能夠真正科學民主地參與國家和社會事務，履行自身權利與義務，在面對現實中的各類問題時能秉承嚴謹理性、求真務實、不懈追求的科學精神和科學態度果斷且科學地做出決策和行動。這反映了國家治理和社會進步的底層邏輯和基礎要求。其次，面對國家科技創新發展的現實需要，只有培養愿意投身科學研究事業，并且能夠持之以恒開展科學創新的科學工作者才能不斷沖破現實瓶頸，通過技術的推陳出新解決“卡脖子問題”，以國家自身的科技自立自強帶動國家整體發展進步。這反映了國家高水平發展的關鍵環節和亟待突破的難點。

縱觀世界各國科學教育的發展歷程，基本上都在平衡科學教育的雙重意義。美國威斯康星大學麥迪遜分校的魯道夫（Rudolph）近來以“科學素養”一詞在美國科學教育領域的話語意義作為分析對象，指出從20世紀40年代開始，美國科學教育或指向普通公民應充分地了解科學家，從而欣賞和支持科學事業的發展；或指向國家在面對科學危機時應該關注科學“人力”的培養；抑或指向認識科學事業與戰爭武器、環境污染、健康福祉的關系，批判性地看待科學事業的有害影響和局限性；等等[1]。

新時代我國中小學科學教育應該以上述雙重意義為出發點，有針對性地明確科學教育對合格公民培養的目的和對科技拔尖創新人才培養的目的。對雙重意義的重視是相輔相成的，具備科學素養的合格公民是科技拔尖創新人才的來源，科技拔尖創新人才的養成必然也將帶動越來越多的人朝著具備良好科學素養的方向發展。

（二）引導青少年在理解物性自然世界的過程中認識科學中的人性特質

狹義的科學被人們看作是對自然世界的探索，自然世界也常常被賦予物性特征。在探索自然世界的過程中，要堅持客觀性、普遍性、可重復性等準則，不遵守這些準則勢必造成研究結果的缺失或偏頗。因此，科學教育工作者歷來都強調學生要通過親身經歷認識科學并尊重科學事實，注重科學方法的邏輯性、嚴謹性和可靠性，依靠充分的科學證據來論證科學結論，注意科學結論的適用范圍避免規律的泛化，堅持以誠實透明的科學倫理對待科學研究。

但不可忽視的是，對物性自然世界的研究本身是人類的一項重要事業，其中飽含著人類的智慧、品格、態度和精神，這些要素都集中反映了與物性特征不可分離的人性特質。在研究科學或者在看待科學事業的過程中，只有將科學的物性特征和人性特質結合起來，才能夠真正理解科學本質，明晰在科學事業發展過程中人的主體性和主體間性，認同科學與人類發展、社會進步的相互關系，并在此基礎上實現科學自身的發展和進步。

在科學教育中，注重理解自然世界的物性特征和理解科學中的人性特質同樣重要。一些國外學者指出，科學教育者不應讓學生認為科學只是關于自然世界的事實、規律和理論的堆砌，是確定的、已經完成的知識體系，不應將學生看作是接收科學確定知識的“容器”?？茖W本身發展依靠人與人之間“建構和批判的辯證”，科學本身是一種有機的、動態的、能夠使人們從接受知識的枷鎖中解放出來的方式[2][3]。這些觀點都反映出科學教育不應局限于教會學生一成不變的科學知識，而應基于理性的態度正確認識科學知識的建構過程，靈動地認識科學中與人相關的因素。科學共同體之間的交流、共事、協商、批判、爭論、傳承，本身是科學發展的關鍵要素，既受到科學本質和科學規范的制約，又可以依據具體的研究情境靈活地加以調控與整合。學生只有真正認識到科學作為人類事業的本質屬性，才會明白科學知識具有相對客觀性和集體建構性等特征，才能體會到科學的本質屬性且科學知識的建立、確證和合法化勢必反映出科學共同體內的交往、協作以及圍繞科學矛盾而產生的批評、競爭，最終形成反映人類對待客觀世界信念體系的世界觀及對應的方法論。

（三）促進青少年在參與科學實踐的過程中協同提升思考能力和行動能力

引導青少年參與科學實踐要警惕將理性與感性、認識與經驗、思維和能力、審辨與操作割裂開的片面性。只有真正重視思考能力和行動能力的同步提升，才能讓青少年根據科學問題的背景、現實的可能、團隊的優勢、結果的預期，建立恰當的科學實踐目標，并結合既有條件、影響因素、階段成果等來靈活地調整科學實踐的目標、任務、思路和策略。

在現實的科學教育中，片面開展科學實踐的情況屢屢出現。一方面，忽視學生科學學習體驗感和動手操作能力的培養?！昂诎鍖嶒灐薄耙曨l實驗”的情況仍然常見，有的學校僅在應付實驗考試的前幾天才將實驗室大門為學生打開，甚至有些地區只是在數字化平臺上對學生的科學實驗能力進行考核。一些科學教育條件欠發達的地區配不齊科學實驗教師和器材，導致學生對科學探究的認識只停留在書本或習題層面。另外，學生在校外各類科學場所體驗科研前沿的機會仍然不多。即便一些校外科技力量已逐步走進學校，但更為常見的情況仍是由講解員或科普工作者承擔的“科學知識傳遞”工作，學生仍以被動學習的方式獲取知識，較少有沉浸式的科學探究與體驗。

另一方面，在學生動手時教師也容易忽視學生思考過程，沒能將學生親身獲得的經驗與理性思維恰如其分地整合起來。一些教師鼓勵學生在課堂上動手做實驗來探究科學規律，這本是好事，但實驗的步驟往往是教師或教材直接給定的，學生只需要按部就班地輕松完成就可以獲得教師或教材預設的實驗結果，教師也可以順利結束實驗環節并按既定進度完成教學。學生被動動手，卻不清楚實驗的目的、原理和設計思路，不能對實驗結果進行充分的處理和分析，缺少圍繞實驗過程和實驗結果的書面表達、口頭交流等環節，就很難完整地發揮科學實驗對科學學習的整體價值。

要真正發揮科學實踐的育人功能，必須將科學實踐與符號化、孤立的認知或知識傳遞活動，以及線性單向、固定路徑的動手操作活動區別開來，讓學生在科學思想的引領下將科學問題、經驗、現象、知識之間的關系加以貫通活化，在獨特的科學視角和背景下基于科學方法提升科學實踐的邏輯性、合理性和規范性。

二、新時代我國中小學科學教育監測評價體系構建

（一）針對合格公民和科技拔尖創新人才的培養分類構建

從培養合格公民的視角看，一是要關注科學教育是否能夠向學生展現真實的科學發展歷程，引導學生了解人類厚重的科學積累和璀璨的科學文化，不斷認同科學文化以及科學對傳統文化和先進文化發展的深遠影響，在獲取前人積累的基礎科學知識的同時獲得科學觀念，認識科學發展規律和科學本質。二是要關注科學教育是否能夠向學生生活和生動的現實社會敞開，促進學生在有意義的情境中探尋、分析和解決與科學有關的生產生活問題，建立科學與他人、與自我的關系，學會用科學的思維和方法面對社會、面對生活。

從培養科技拔尖創新人才的角度看，一是要考察科學教育是否重視學生科學知識的體系化、結構化的建構，是否引導學生不斷建立和完善正確的、先進的科學思想，并學會運用科學思想指導科學實踐，進而更好地提出新穎假設和猜想，形成嚴密可行的探索方案，產出高質量的創新成果。二是要考察科學教育是否能夠幫助學生形成科學學習和科學探究的獲得感，從興趣、能力和表現等多層次提升青少年的科學身份認同，為學生的成長和發展賦予更多科學資本，塑造能夠激發青少年科學職業認知和科學職業期望的環境要素[4]，使其建立起從事科學職業的意愿，并不斷驅使自己在科學事業中持續躬耕，不畏困難，勇于突破。

（二）全面展現科學物性特征和人性特質相得益彰的關系

首先，要進一步突出人們在研究物性自然世界時持有的規范認識論。基于科學假設、猜想和想象做出合理預判，建立有助于論證這些假設、猜想和想象的調查或實驗路徑，是最終得到結果的必經之路。調查或實驗路徑的建立必須體現邏輯性，形成事實和主張之間的論證關系，同時需要以客觀、嚴謹、求實的科學態度去實踐這些調查或實驗，從而獲得真實的、充分的、可重復檢驗的證據以證實主張，或證偽對立主張。必須引導青少年經歷上述過程，讓他們認識探究物性自然世界的基本路徑，深刻地理解科學共同體在科學思維方式和科學實踐方法等方面不斷建立和發展的行動規范。

其次，要增加反映科學研究中人的主體性和主體間性的社會認識論。主體性要突出科學活動中人的能動性，主體間性則要突出科學活動中不同主體的交往關系。要關注中小學科學教育的內容和過程是否真實反映出科學實踐中的個體與個體之間的參與和交往特征，以及這些特征對于科學知識建構的意義和影響。要結合具體內容突出科學工作者個人的興趣、喜好、習慣、生活方式、處事特征等要素與科學認識之間的關系，同時揭示出科學實踐本身所展現的一群科學工作者的一系列社會行為及其中蘊含的科學共同體文化、工具和語言。除了科學工作者以外，還要引導學生了解身邊的人與科學的關系，學會與他人進行科學交流，進而讓學生認識到科學并不是僅適合于特定的某類人，實際上每個人都可以從事科學相關工作[5]。

（三）充分關照學生在科學實踐中的思考能力和行動能力

思考能力與行動能力相結合，意味著思維活動的產生、思維成果的論證離不開基于行動獲得的實際經驗。第一，要注重將學生科學實踐體驗作為學生科學認識發展的重要基礎，讓學生獲得科學實踐的完整經驗，在動手嘗試中發現懸而未決的科學問題，在動手驗證中找尋能夠論證科學結果的證據，在動手制作中實現科學知識的充分應用。第二，要注重學生整合多種類型的科學實踐手段和方法，既要利用全面、細致、有條理的觀察發現自然世界的本真面貌，又要利用合理、規范、自洽的實驗探索自然世界的客觀規律，并且在遵循科學研究自身邏輯體系的前提下對各類科學實踐手段和方法加以妥當安排、靈活運用。

思考能力與行動能力相結合，還意味著要在行動之前充分考慮行動的目的和路徑，行動之后充分反思行動的成效和不足。第一，要著力避免形式化，減少照方抓藥式的“菜譜實驗”，超越單純為了應付教師課堂要求而開展的被動探索。只有明確科學問題解決的目的，預估科學問題解決的結果，才能夠在科學實踐探索過程中做真實的科學實驗，學有用的科學知識。第二，要重視對學生科學實踐過程的自主反思和科學評價。充分激發學生的批判性思維，加大對科學實踐路徑設計和實施的反思力度，強化對實踐操作過程的復盤并經驗總結，進而形成對科學實踐重點、難點和表現不足的地方的迭代探索方案和持續改進辦法，在科學實踐和科學認識的生動循環中保有持續的科學探索興趣。

參考文獻：

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作者簡介：

鄧陽：教授，博士生導師，研究方向為科學教育。

馮奕淇：助理研究員，碩士，研究方向為政府治理、高教管理。

論我國中小學科學教育發展的根本因素

邢紅軍

首都師范大學 教師教育學院，北京 100048

2023年教育部等十八部門《關于加強新時代中小學科學教育工作指導意見》指出，“要在教育‘雙減’中做好科學教育加法，推進教育、科技、人才高質量發展，為加強建設教育強國、科技強國、人才強國，全面建設社會主義現代化國家夯實基礎”[1]。怎樣貫徹落實教育部等十八部門的指導意見精神？本文從一個獨特的視角，對此問題展開抽絲剝繭的研究。

一、我國中小學科學教育低效能的表觀原因

我國中小學科學教育效能低下是歷史上一直存續的問題，并且一直延續到高等教育階段，表現為改革開放以來我國培養出來的人才至今沒有一個獲得諾貝爾科學獎或數學菲爾茲獎（屠呦呦不在此列，她1955年畢業于北京醫學院）。針對這一問題，北京大學招生考試研究院院長秦春華在《光明日報》發表了“中國優秀科研苗子為何難修正果”[2]一文。

作為北京大學招生考試院院長，秦春華對北京大學、清華大學這兩所中國最頂尖學府的學生有著很高的期待。他認為：北大每年招收的學生中，若干年后在世界上最頂尖的學者群體中，依然能夠還有北大畢業生的身影……三十多年來，北大、清華的本科招生總量至少應當不低于15萬人。這些當年以最高分數考入北大、清華的人最后都到哪里去了呢？失望之情溢于言表。

針對這一現象，秦春華展開了進一步的詰問：為什么這些在小學、中學、大學乃至研究生階段一直都極為優秀的學生，最后卻沒有在自己最初喜歡和從事的領域里繼續堅持做下去呢？顯而易見，秦春華對此現象亦迷惑不解。

饒毅教授針對秦春華的疑問進行了回應，并將問題的根源從大學拉回到中小學。他認為：我國教育教學缺乏對學生創造能力的培養，是歷史上一直存在的問題。這樣的教育方式產生的結果，不會立刻顯示出來，而是會滯后一段時間。到研究生學習階段，學生的創造性能力問題暴露出來后，通常認為是大學的問題，殊不知創造力不足的根子在中小學教育[3]。

沿尋這一研究邏輯，筆者發現，盡管我國中小學科學教育效能低下的原因從秦春華的“大學教育”說拉回到饒毅的“中小學教育”說，但問題的根源并沒有水落石出。為此，筆者提出“中小學教師”說。筆者認為，中小學科學教育效能低下的原因進一步延伸，就歸因到中小學教師水平不高這個問題了。而這種所謂的水平不高，就是大部分中小學教師只會上課，不會做教學研究，從而導致中小學科學教育效能低下。

以中學物理教師為例。有調查表明，中學物理教師分為四類：第一類是既會教書又會做教學研究，占15%；第二類是只會教書但不會做教學研究，占70%；第三類是不會教書但會做教學研究，占10%；第四類是既不會教書又不會做教學研究，占5%[4]。綜合起來，不會做教學研究的中學物理教師占3/4?；瘜W、生物、數學教師的情況基本如此。這是導致我國中小學科學教育效能低下的直接原因。

為什么絕大多數中小學教師不會做教學研究？認真追究起起來，這一問題極其隱蔽且以往很少被涉及。這是因為，長期以來我國師范院校醉心于“學術性”，卻忽視了師范生培養最重要的“師范性”。需要強調指出的是，“師范性”的彰顯，就要求師范院校要具有高水平的學科教學論教師。如果缺乏高水平的學科教學論教師，就會導致師范生畢業進入中學后，對于教授中小學依然需要“從頭摸索”。

為什么要強調中小學教師寫作教學論文？這是因為，教學論文的撰寫是集學科知識、學科方法、學科思想、學科觀念、教育學知識、心理學知識，特別是思維訓練之大成者。教學論文的寫作過程還是中小學教師學術訓練、思維邏輯、教學水平乃至學術水平的融會貫通過程，是對頭腦中知識結構的再認識、再加工和再創造過程。因此，教學論文寫作的價值就在于，它能夠將教學內容化難為易、化繁為簡，從而有助于提升課堂教學效果，發展學生的核心素養。

因此，我國中小學科學教育效能低下的原因事實上就是學科教學論教師學術水平低下的“投影”。至此，就完成了從秦春華的“大學教育”說到饒毅的“中小學教育”說，再到“中小學教師”說，最后到“學科教學論教師”說的中小學科學教育效能低下原因的邏輯考察。

二、我國中小學科學教育低效能的根本原因

為什么“教師成為研究者”的理念雖然被中小學教師廣為認同，但具體落實卻如此之艱難？究其原因，其實就是學科教學論教師研究水平不足。對此，我們不必忌醫諱疾，更不應置若罔聞。事實上，正是由于學科教學論教師學術水平有限，才會導致中小學教師的教學研究能力不足，從而影響我國中小學科學教育的長遠發展，這應當引起我們的認真反思與高度警惕。

為什么學科教學論教師的學術水平決定著中小學科學教育的成??？這是因為，中小學科學教育需要向中小學生傳授科學知識、科學方法、科學思想、科學觀念、科學精神、訓練技能。不僅如此，還要結合教育學與心理學的知識，促進學生自然認知與社會認知的協調發展。所有這一切，均不是單純的學科教師所能勝任的。

學科教學論教師作為我國高等師范院校的“育師之師”，一直都承擔著教師教育的重要使命，在我國師范院校的發展中扮演著不可或缺的角色。盡管角色重要，但職責能否履行到位，還需要打一個問號？換句話說，我國學科教學論教師的學術水平究竟處于一種什么樣態？他們能否承擔起教師教育的重任？

有研究選取15所師范大學為取樣對象，選擇8個學科：語文、數學、英語、物理、化學、生物、地理、歷史。最終，共選擇338名學科教學論教師作為研究對象。

選擇CNKI引文數據庫，檢索了338名學科教學論教師的發文量和文獻被引情況，計算H指數，根據聚類結果發現學科教學論教師分為以下四類[5]，如表1所示。

研究結果表明，我國師范院校學科教學論教師學術水平整體呈較低狀態。

從發表論文的角度看，學科教學論教師學術水平不高的現象還表現在：省屬師范學院的學科教學論教師在北大核心期刊發表論文存在著普遍困難；省屬師范大學的學科教學論教師在CSSCI擴展版雜志發表論文存在著普遍困難；雙一流師范大學的學科教學論教師在CSSCI雜志發表論文也并非普遍得心應手。而這些學科教學論教師還在指導著數量不菲的學科教學研究生，可以想象，如果他們自己都不能發表高水平的教學論文，又怎么能夠指導出高水平的學科教學研究生？

學科教學論是研究如何使教育學、心理學與學科教學實際相結合，來指導、改進學科教學實踐，并在此基礎上發展學科教學論的理論及對教育學、心理學理論整合、發展和完善的學科。自20世紀80年代以來，經過幾代學科教學論人的不懈努力，目前已經發展成為能夠培養博士的一個學科，各學科能夠培養學科教學研究生的碩士點分別已經達100個，并建立起較為完備的理論體系。即使是非學科教學論出身的學科博士，也很難真正進入到這一學科之中，從而凸顯了學科教學論的專業性與學術性。因為，學科教學論已經不再是一個“任人打扮的小姑娘”。

作為一門交叉學科，學科教學論的學習與研究并不是一件容易的事情，它的困難程度甚至超過了學科、教育學與心理學的學習與研究。學科教學論的學習與研究強調融合，但融合不是“拼盤”，而是融會貫通，是交叉、是遷移、是創新。除此之外，學科教學論的學習與研究還要求運用理論指導教學實踐，這就進一步增加了學科教學論學習與研究的難度。研究到此，我國中小學科學教育效能低下的原因就不言自明。

三、提升我國中小學科學教育水平的政策建議

如前所述，對于我國中小學科學教育效能低下原因，筆者從“大學教育”說追溯到“中小學教育”說，再提出“中小學教師”說，最后歸因到“學科教學論教師”說。因此，提升我國中小學科學教育的水平，就要聚焦到師范院校學科教學論教師學術水平上。為此，筆者提出如下政策建議。

（一）教育主管部門應當指導與規范學科教學論教師的發展平臺

目前，學科教學論教師的發展平臺包括：學科院系、教師教育學院、教育學部。然而，這一發展平臺并不穩定，導致學科教學論教師始終在學科院系、教師教育學院、教育學部之間來回穿梭，可謂城頭變幻大王旗。這一變換究竟是基于學科教學論教師發展的客觀規律？還是基于不同院系的利益糾葛？還是師范院校領導的教育改革實驗？目前尚未有定論。

從理論與實踐兩方面看，鑒于學科教學論的交叉學科特點，唯有教師教育學院才能成為學科教學論教師的理想發展平臺。這是因為，教師教育學院能夠為學科教學論教師提供良好的教學與科研平臺，能夠為學科教學論教師建立團隊提供支持與幫助，能夠為學科教學論教師晉升職稱提供公平的競爭環境。而學科院系只考慮使用學科教學論教師，讓他們承擔學科教學法等課程的教學，負責教育實習、教育見習等工作，但并不愿意支持學科教學論教師的專業發展，甚至會限制學科教學論教師團隊的建設，這已為學科教學論教師幾十年的發展歷程所證實[6]。教育學部往往認為學科教學論教師的研究缺乏學術性，同樣不愿意積極支持學科教學論教師的專業發展。因此，只有早日規范學科教學論教師的發展平臺，才能促進學科教學論教師隊伍的健康發展。

（二）師范大學應擔當學科教學論教師發展的責任人

為了提升學科教學論教師的學術水平，師范院校必須轉變觀念，為學科教學論教師建立專業平臺并改善發展環境。更為重要的是，師范大學需要改革學科教學論教師的評價機制，激發學科教學論教師的研究熱情。比如，將人大報刊復印資料作為學科教學論教師學術水平的評價依據，就是一個大膽的創新思路。這是因為，人大報刊復印資料作為二次文獻，它從海量的文獻中進行了再次遴選，這就足以保證它的學術價值。此外，人大報刊復印資料全文轉載的文章往往與學科教學緊密聯系，比如《中學物理教與學》《中學化學教與學》等，這就很好地發揮了學科教學論教師研究工作對中小學科學教育的促進。不僅可以引導教師專注學科建設和水平提升，同時有利于充分發揮評價的促進作用。

（三）中小學科學教育要求學科教學論教師實現學術進階

為了從根本上解決上述問題，提升學科教學論教師的學術水平勢在必行，這就要求處于不同發展態的學科教學論教師實現發展態進階[7]。

按照教育教學研究的主題與方法分類，學科教學論教師的研究大致可以分為“就事論事”“就事論理”“就理論理”三類，而目前大部分學科教學論教師的研究層次還處于“就事論事”的層次。

“就事論事”的研究通常只能解決學科教育教學中的“是什么”，而不能解決學科教育教學中的“為什么”？這類研究往往局限于教材，局限于教學經驗，而不會從理論上思考中小學科學教育中的問題。比如，盡管他們經常指導學生參加教學大賽，但從來不會去思考學科單元教學設計的步驟有幾步？為什么是這樣幾步？這導致他們的研究始終停留在經驗層面。因此，學科教學論教師要能夠對中小學科學教育進行理論上的總結，為中小學科學教育指明方向和途徑，進行理論建構與理論創新。比如聯系本領域的知名學者進行訪學，不斷獲得專業發展的內生力。利用項目或研究課題，與中小學科學教師展開合作，推動研究成果以及研究范式的豐富。唯有如此，才能夠完成從“就事論事”到“就事論理”再到“就理論理”的研究層次進化，并最終促進我國中小學科學教育質量邁上新的臺階。

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[7] 邢紅軍，陳清梅等.教師專業發展演化：理論模型與實踐探索[J].課程教學研究，2015，（1）：4-9.

作者簡介：

邢紅軍：教授，博士生導師，研究方向為物理教學論。

新時代科學教育高質量發展：價值訴求與實踐路向

楊季冬1，劉德華2

1.湖南師范大學 化學化工學院，湖南 長沙 410081

2.湖南師范大學 教育科學學院，湖南 長沙 410081

黨的十八大以來，習近平總書記多次論述了科學教育的重要性，要在教育“雙減”中做好科學教育加法。科學教育的發展與社會發展協同并進，其重要性不言而喻。進入新時代，科學教育應該在高格局、高定位中繼續承擔光榮使命，與國家戰略目標相匹配，走向高質量發展。本文聚焦基礎科學教育高質量發展，重點探討了其價值訴求和實踐路向。

習近平總書記強調“把高質量發展作為各級各類教育的生命線”，這為新時代科學教育發展提供了依據，賦予了時代底蘊?？茖W教育高質量發展是過程與結果的統一體[1]，有兩個方面的基本意涵。其一是發展狀態的高質量，即“高質量地發展科學教育”。作為一種發展方式和發展理念，要求科學教育在發展過程中處于內外部要素最優化的狀態[2]。其二是發展結果的高質量，即“發展出高質量的科學教育”。這是對科學教育發展質量的憧憬和追求，希望科學教育經歷發展后實現理想的結果。簡而言之，科學教育的高質量發展是通過優化和協調影響科學教育系統的各種要素和運行機制，以提高科學教育的整體質量和效益。

一、新時代科學教育高質量發展的價值訴求

科學教育高質量發展既關乎國家發展、科技自立自強，也符合廣大人民群眾的切身利益，是在“雙減”中做好科學教育加法的必然要求。為此，我們緊密聯系國家發展需要和個人發展需要，以明確追求科學教育高質量發展的價值。

第一，持續提升公民科學素質。科學教育最直接的目的就是要培養人、發展人，其獨特價值在于提升公民的科學素質。2021年國務院發布了《全民科學素質行動規劃綱要（2021—2035年）》，描繪具備科學素質的公民的特征，強調了科學素質對于公民的重要意義。中國公民科學素質調查結果顯示，2022年我國有12.93%的公民具備科學素質，與2020年（10.56%）、2015年（6.20%）相比有了較大提升，且提升速度較快。這說明我國科學教育，尤其是學?？茖W教育對于公民科學素質的提高起到重要作用。然而，西方科技強國具備科學素質的公民普遍高于20%。這就意味著，未來很長一段時間我國具備科學素質公民的比例需要持續增長，才能趕超西方科技強國。在比例較低的階段，通過科學教育“量”的堆積可以快速提升比例。但也應該意識到，任何發展都會遇到瓶頸，因此關注科學教育的“質”是未雨綢繆。高質量的科學教育才能為公民科學素質的提高提供優質而持續的動力，從而實現科學教育的育人價值。

第二，強力支撐教育強國建設。教育強國建設是中國式現代化建設的題中之義，是當前教育改革發展的方向。習近平總書記指出，建設教育強國，基點在基礎教育，龍頭是高等教育。基礎教育“既要夯實學生的知識基礎，也要激發學生崇尚科學、探索未知的興趣，培養其探索性、創新性思維品質”[3]。低質量科學教育往往只關注學生科學知識的獲取，這無法發揮科學教育的全部價值，學生無法領略科學的全貌。而高質量科學教育才能夠高支撐的培養這些品格，形成正確的價值觀，因為探索、創新、崇尚科學本身就是科學教育的應有之意。“科學精神”是中國學生發展核心素養之一，與“人文底蘊”共同構成文化基礎[4]，所以科學教育和人文教育是基礎教育的兩塊基石。高質量的科學教育可以促進學生科學精神的發育。由此可見，高質量的科學教育舉足輕重，將為教育強國建設提供強力支撐。

第三，助力發展新質生產力。習近平總書記指出“新質生產力是創新起主導作用，擺脫傳統經濟增長方式、生產力發展路徑，具有高科技、高效能、高質量特征”。新質生產力是科技創新在其中發揮主導作用的生產力，發展新質生產力，就必須堅持科技創新引領。催生新質生產力的條件之一就是技術革命性突破，需要尖端技術和先導技術。當前國際競爭日益加劇，我們不可能寄希望于其他國家給予充分、完備的技術支持，要加快實現高水平科技自立自強。習近平總書記強調“切實加強基礎研究，夯實科技自立自強根基”。這充分說明黨和國家高度重視基礎科學研究，殷切期望科技自立自強。而這一切都離不開科技拔尖創新人才的培養。基礎教育階段的科學教育是培養早期拔尖創新人才的主要途徑，能夠凝聚起推動科學變革和技術創新的中堅力量。因此，高質量的科學教育發展將為基礎研究提供優質人才，有利于實現高水平科技自立自強，由此帶來的科技創新和技術突破則有助于催生新質生產力。

二、新時代科學教育高質量發展的實踐路向

科學教育高質量發展是一項復雜的系統工程，各要素優化與協調需要通盤考慮[5]。卓越的科學教育教師隊伍是發展高質量科學教育的前提條件，優質的科學課程與教學是發展高質量科學教育的關鍵環節，家校社協同育人是發展高質量科學教育的重要手段。據此，從師資隊伍、學校教育、協同育人三個方面提供科學教育高質量發展的實踐路向。

（一）完善科學教師培養體系，建設卓越科學教師隊伍

強教必先強師，高質量的科學教師隊伍是科學教育高質量發展的根基。近些年科學教育逐漸受到國家的重視，因此科學教師隊伍建設必須緊跟時代步伐。有研究表明。我國小學科學教師隊伍在結構、知識與信念、專業發展等方面都不理想[6]，科學教師隊伍的缺陷會制約基礎科學教育的高質量發展，為此提出以下建議：

第一，以師范院校為培育科學教師的主體，積極倡導非師范院校廣泛參與，以擴大科學師范生的供給。完善公費師范生、優師計劃、特崗計劃、地方專項計劃等政策，吸引師范生積極投身科學教育事業。第二，優化科學師范生的培養方案，提升培養質量。利用師范專業認證契機，以評促改。在科學類學科專業課的基礎上，鼓勵師范生參與科學研究。同時，傳播先進的科學教育理念，發展國際視野，進一步提高師范生教育見習、實習、研習等實踐課程的質量，為職后成長奠定基礎。第三，完善在職科學教師培訓體系，定期開展培訓活動。重點學習新課程理念、教育現代技術、實驗教學開展、探究式教學和跨學科與問題解決教學，以提升教師自身科學素質以及教學素養。除此以外，可以為優秀科學教師提供平臺，讓他們了解、體會、參與科學家的研究工作。同時要形成有效的跟蹤制度，以保證培訓成效。

（二）推動中小學科學課堂改革，創新科技文化實踐活動

不論是過去、現在還是將來很長一段時間，學校教育始終是科學教育的主戰場，科學課程與教學質量將直接影響科學教育的質量。中小學科學教育育人價值的發揮仍然不充分，為此提出以下建議：

第一，整體規劃課程內容，做好頂層設計。美國在 2013年發布《新一代科學教育標準》，利用核心概念、大概念組織了科學課程內容，強調科學知識從幼兒園到12年級的連貫一致。我國目前只有義務教育階段的科學課程實現的一體化設計，還未實現物理、化學、生物等課程的一體化設計。大中小幼一體化的課程設計首先是要明確科學素養/核心素養的目標的導向，然后明確各階段的目標、要求、行動計劃，加強學科間聯系。這有利于核心素養的進階，也可以促使教材、教學、評價整體、系統規劃。第二，加強科學探究與實踐。探究實踐的本質就是讓學生像科學家一樣思考，像工程師一樣實踐[7]。探究實踐的育人機制在于讓學生能動性的參與科學問題的解決，在此過程中形成具身性的核心素養，進而可以再次遷移解決其他問題。教師要引導學生提出科學問題，設計解決問題的方案，強化實驗，重視收集資料，產生分析、歸納、推理、總結等科學思維過程，重視加強合作、交流與反思。第三，促進學生對科學本質的理解?？茖W不僅僅是知識體系，還包括獲得這些知識的過程與方法，同時也是一種認知方式[8]。科學知識是科學家認識世界的結果，如果科學課只是傳遞了科學知識，就窄化了科學教育的價值。促進學生對科學本身的理解是科學教育應有之義，是科學課堂高質量的體現，而講好科學史、利用探究教學、討論社會性科學議題等等，都有助于促進學生理解科學本質。第四，豐富完善學校科技文化實踐活動。首先，應構建完善的學?？萍嘉幕瘜嵺`活動內容體系[9]。有目的地開展形式多樣、種類豐富的科技文化實踐活動，如科學實踐探究、科普報告、科學研學、科技節和科技周，等等。其次，提升教師相關素質，落實科技文化實踐活動。除了廣博、綜合的文化