德國中小學科學教育的特色理念與實踐

作為全球第三大經濟體，德國深知科學教育對于推動國民經濟增長、鞏固科技創新地位、解決專業人才短缺難題的重要意義，因此，歷來重視對科學后備人才的培養，形成了本土語境下的“MINT教育”概念。MINT即數學、信息工程、自然科學、技術的德語縮寫，對應的英文概念為STEM。近年來，德國不斷加強中小學科學教育的前瞻性布局和政策扶持，整合全社會資源，強化與經濟社會的聯系，并注重培養體系的銜接貫通，發展出了一整套獨具特色的教育理念與實踐模式。

德國中小學科學教育的特色理念

德國政府重視在教育鏈全過程中加強科學教育，特別注重在中小學階段激發學生的科學潛力并展開系統性培養。德國工程院指出，科學教育的核心目標在于盡早喚起并持續促進青少年對于科學的興趣和能力提升，傳授扎實的科學知識，以便青年人才理解科學技術的基本過程。聯邦教研部也在多份戰略文件中指出，科學教育應重點普及相關專業在實踐應用和解決現實問題方面的重要性，中小學數理化教師應將教學與現實生活聯系起來，向學生傳授科學知識的實際應用方法。

德國對科學教育的重視是一系列因素共同作用的結果。首先，德國看重科學教育在促進經濟發展和社會進步方面的價值，認為科學教育是維持國民經濟創新力和國際競爭力的關鍵，對個體認識世界、應對新技術與社會變遷及參與社會生活至關重要。其次，德國希望避免科技行業出現人才荒。隨著人口老齡化趨勢加劇，不少相關行業面臨人才短缺的問題，歐洲勞動者科學技能的差距也在不斷擴大。再次，德國中學生曾在國際測評中表現不佳。在2000年由經濟合作與發展組織（OECD）開展的“國際學生評估項目”（PISA）中，德國學生在閱讀、數學和科學上的得分低于OECD國家平均水平，在社會上引發了廣泛爭議。最后，當前社會對人的數字和技術能力的需求日益增長。德國科隆經濟研究所的一項調查報告顯示，中學是否具備科學教育特色，會對學生的科學能力產生影響，那些主動組織學生參加數學競賽的中學，其學生的數學分數明顯高于沒有組織參賽的學校。

德國中小學科學教育的戰略規劃與實施路徑

德國政府較早認識到在中小學階段推進科學教育的意義，將其作為一項系統性工程進行全面規劃。近年來，德國政府進一步完善頂層設計，出臺戰略文件，搭建機制平臺和聯系網絡，并在實操層面推出了融合各領域、各部門的政策工具和倡議計劃。

在頂層設計上，聯邦教研部發布若干“MINT行動計劃”，為促進科學教育確立重點行動領域。2019年發布的《用MINT走向未來！——MINT行動計劃》針對科學教育的薄弱環節確立了四個行動領域，明確了網絡化、整體化的主導理念。2022年發布的《MINT行動計劃2.0》則提出了“提升MINT能力的五點計劃”，其與中小學科學教育密切相關：一是合作，將校外科學知識相關內容與中小學聯系起來，形成校內外協作；二是質量，支持各類科學教育機構為青少年提供高質量的科學教育內容，建設專業化的聯系網絡；三是家庭，爭取家長支持學生提高對于科學教育和大學理工科專業的興趣；四是科研，促進面向實踐的研究，在中小學和各類創新學習場所加強科學教育；五是盡早起步，倡議在幼兒園、小學和托管所提供科學教育內容。此外，德國聯邦教研部、工程院等機構統籌全國科學教育資源，打造了全國性的科教合作平臺，建立起MINT聯網、全國MINT共同體、全國MINT精英高中網絡等全國性科學教育聯絡處和中學網絡。

在具體實施中，為落實中小學科學教育的戰略目標，德國通過各類資助項目布局重點領域，搭建溝通平臺，組織形式多樣的活動，并定期對科學教育的成效進行監測與評估。

促進項目。德國政府攜手社會各界大力資助中小學科學教育項目。聯邦教研部每年資助“燈塔項目”和相關倡議計劃，包括“小科學家之家”項目、MINT集群促進計劃、MINT創造未來倡議及各類青少年競賽等，以期提高各年齡段學生對MINT專業的興趣。聯邦教研部通過促進計劃組建MINT集群、MINT校園等倡議網絡，集中提供教育培訓并共享教育資料。以青少年MINT教育地區集群為例，該項目旨在打造標桿性的科學教育集群，由來自科技界、經濟界、公共領域和公民社會的校外機構開展跨學科合作，為中小學生提供校外科學教育。自2020年啟動以來，已經遴選出53個MINT集群，提供了3000萬歐元資助。

多樣活動。德國政府聯合社會各界每年都會組織大量各種形式的中小學科學教育促進活動，包括競賽、論壇、工作坊、創意活動等，以激發學生對于科技創新和科學研究的興趣。同時，還會組織各類全國性青少年科學知識能力競賽，諸如“青少年做科研”、“發明芯片”、國際青少年科學奧林匹克選拔賽、全國信息學競賽、環境競賽等，以激勵青少年提升科學能力。全國MINT精英高中網絡也會定期舉辦首都論壇活動，每年邀請400名中小學生和100名教師在首都柏林參加為期兩天的論壇，以及由高校和企業舉辦的人才市場、專業報告大會和工作坊等。此外，德國還非常注重提升中小學管理人員和教師的專業能力，多方合作構建了跨專業、跨學科的主題集群，開展科學教育管理經驗交流與教學能力培訓。

監測評估。德國定期采集、分析和監測教育數據和指標，形成基于實證的評估報告，以此幫助決策者精準研判發展趨勢，有的放矢地改善科學教育的整體狀況。其中具有突出影響力的有《MINT春季報告》《MINT秋季報告》《MINT后備人才晴雨表》《國際學生評估項目調查報告》等系列報告，以及大量專題研究報告。這些報告開展關于科學教育的實證調查，收集發展動向數據，就專業人才需求、數字能力建設、后備科技人才培養、就業市場人才需求和瓶頸等議題為決策者提供支持。

德國中小學科學教育的啟示

德國是創新強國和世界上最大的研究密集型經濟體之一，“德國制造”和德國企業創新實力背后的關鍵引擎正是科技人才。德國中小學科學教育發展至今，在培養科技后備力量、盡早激發青少年的科學興趣方面成效顯著。這其中一個重要例證是選擇理工科專業的大學新生眾多，在經合組織和歐盟國家中名列前茅——2020年，德國有38%的大學新生選擇了包括工程、制造、建筑學、數學、統計學、通信技術在內的理工科專業，遠高于經合組織成員國（27%）及其中22個歐盟國家（28%）的平均水平。

整體來看，德國在發展中小學科學教育方面為其他國家提供了以下啟示——

其一，整合全社會資源。在推動科學教育的過程中，德國政府和教育機構發揮主體作用，校外社會力量協同促進，建立多元化的科教共同體。各類社會機構，包括重量級的科研機構、科學教育機構、企業、博物館、圖書館等，共同推出科教促進措施。社會力量積極開展豐富多彩的趣味活動，從與中小學實驗室合作為兒童和青少年開設計算機編程課和實驗課等科學課程，到搭建精英高中聯盟等聯系網絡，全方位激發青少年的學習熱情，對課堂教學起到拓展作用。

其二，加強與經濟社會實踐的聯系。德國將科學教育視為保障創新能力的關鍵力量，對接理工科職業的發展前景和社會需求，對科學教育的核心數據和指標開展長期的收集、監測與分析，動態評估科技行業的薪資待遇、人才需求與發展前景，服務于德國商業模式。在教學過程中，中小學也十分重視在數理化課程中闡明科技知識在現實世界中的應用，展示課堂所學如何為揭示世界運行規律或解決現實問題提供方案。

其三，注重培養體系的貫通與銜接。德國科學教育面向從學前教育到高等教育的所有階段開展，同時重視打通學前教育、學歷教育、職業教育和繼續教育等各教育領域。在中小學科學教育中，強調培養體系的連貫性，致力于引導學生在科學教育領域進行專業深造和職業發展，確保科學人才的持續培養與輸送。

（作者單位：同濟大學德意志聯邦共和國問題研究所）