“雙減”背景下科學教育的本質(zhì)特征、施行困境與對策建議

教育部等十八部門印發(fā)的《關(guān)于加強新時代中小學科學教育工作的意見》（簡稱《意見》中明確提出，要提高學生科學素質(zhì)，培育具備科學家潛質(zhì)、愿意獻身科學研究事業(yè)的青少年群體。加強科學教育是提升國民科學素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑，是教育高質(zhì)量發(fā)展的必要舉措?；A(chǔ)教育階段是孵化學生科學精神和創(chuàng)新素質(zhì)的關(guān)鍵性階段，要在“雙減\"中做好科學教育“加法”，教育工作者需把握科學教育的本質(zhì)特征，突破施行困境。

一、“雙減”背景下科學教育的本質(zhì)特征

科學教育并非靜態(tài)的概念，而是一種動態(tài)的、流動的、聚焦時代需求的育人方式，其與科學本質(zhì)緊密相連。在\"雙減\"背景下，科學教育的目標、內(nèi)容、價值面臨轉(zhuǎn)向與重構(gòu)，其本質(zhì)特征也愈發(fā)凸顯。

(一)動態(tài)發(fā)展性：育人導(dǎo)向的目標

現(xiàn)代意義上的科學教育誕生于文藝復(fù)興后期。工業(yè)革命后，在舊教育改革與功利主義的引導(dǎo)下，資本主義國家開始關(guān)注科學教育。此時，科學教育的目標在于通過提升學習者的科學素養(yǎng)，促進生產(chǎn)的科學化，以提高生產(chǎn)效率。在教育實踐中，這一目標體現(xiàn)為重視學習者科學知識的獲得，即知識本位的科學教育。20世紀末，科學教育逐漸由知識本位轉(zhuǎn)向?qū)W習者科學素養(yǎng)的培育。歐美各國在探索科學教育的過程中達成共識：要培養(yǎng)學習者的科學素養(yǎng)，不應(yīng)當只關(guān)注事實的傳授和學習者的科學知識積累，更應(yīng)該重視培養(yǎng)他們科學探究的能力。為回應(yīng)不斷變化的人才需求，科學教育的目標與定位也在不斷變化，進而也發(fā)展出多種形態(tài)，如STEM(科學、技術(shù)、工程、數(shù)學)教育、創(chuàng)客教育、人工智能教育等。

科學是人類社會活動和實踐經(jīng)驗的結(jié)晶，其表現(xiàn)為不斷演化發(fā)展的知識體系，并隨著時代的發(fā)展不斷對未來接班人素養(yǎng)提出新的要求。基礎(chǔ)教育階段的科學教育，其最終目標是形成和促進未來公民的科學素養(yǎng)，因此必須超越認知目標范圍，具有動態(tài)發(fā)展性。在\"雙減\"背景下，科學教育涵蓋對學生科學素養(yǎng)培育的多重愿景，素養(yǎng)取向決定了當代科學教育將聚焦的核心要素[2]，對特定階段的個體而言，科學教育由此呈現(xiàn)出時代性。從時空上看，科學教育是跨空間的持續(xù)養(yǎng)成教育3，具有對外開放性和先進科技交流性，吸收著新的科學經(jīng)驗與教育理念，并伴隨育人導(dǎo)向下科學教育需求的更迭而演化發(fā)展。

(二)跨域交融性：多維取向的內(nèi)容

科學教育的跨域交融性由其多維取向的內(nèi)容決定，具體體現(xiàn)在兩方面：一是與科學本質(zhì)的緊密聯(lián)系?？茖W教育同時也是科學本質(zhì)的教育，離不開參與主體對科學的理解?？茖W的內(nèi)容不僅包括概念、原理、知識等，還涉及科學本質(zhì)和科學工具，是涵蓋不同學科、跨學科乃至學科外、課堂外的交融知識體系。在科學領(lǐng)域內(nèi)，各學科體系并非孤立存在，而是相互交織、彼此關(guān)聯(lián)，各自從多角度描述世界的本質(zhì)與規(guī)律，共同構(gòu)建出完整的知識圖譜?？茖W教育與科學共同生長，是涵蓋學科建構(gòu)、科學探究、教學方法、實際應(yīng)用等多維取向的龐大體系。二是科學實踐的綜合性。完整的科學實踐往往涵蓋知識、技能、思維、態(tài)度、價值、文化等多個維度，而科學教育能夠引導(dǎo)受教育者體驗統(tǒng)合多個維度的科學活動。這就決定了科學教育不僅僅是確定性知識的傳遞，還是對科學的“祛魅”，即讓學習者知曉科學知識的生產(chǎn)、科學的作用和限度，并幫助學習者內(nèi)化科學邏輯，打破學科壁壘，實現(xiàn)對跨學科知識框架的構(gòu)建。

基礎(chǔ)教育階段的學生尚未形成完善的抽象邏輯思維，也未建立起清晰的學科邊界認知，這一特點恰恰為培養(yǎng)學生整體性科學觀提供了契機。因此，該階段的科學教育相比既定的事實性知識灌輸，其脫胎于復(fù)雜的科學現(xiàn)象，聚焦對學習者探索性精神和批判性思維的培養(yǎng)?，F(xiàn)代科學的顯著特征之一是可證偽性，單純要求學生被動接受確定性知識的傳統(tǒng)模式已不再適應(yīng)時代需求。科學教育需要扎根于多領(lǐng)域，通過跨學科知識的有機交融，構(gòu)建真實而豐富的情境，向?qū)W習者展現(xiàn)自然世界與人文社會的內(nèi)在聯(lián)系，從而實現(xiàn)學生科學素養(yǎng)的全面培育。

（三)價值內(nèi)化性：人文科學的融洽

科學與人文是一個密不可分的有機整體。無論是科學認識還是人文認識，都統(tǒng)一于人的一般認識過程，即“知”與“覺\"的互動過程，或者說是認識主體與認識客體互動的過程?？茖W是文化的內(nèi)在組成部分，更是文化不可分割的核心內(nèi)容。4文化論視域中的科學不僅僅是書本上的客觀知識，還是一種現(xiàn)實的關(guān)切，與社會之間具有適切性。5科技創(chuàng)新與人文進步的協(xié)同共進是中國現(xiàn)代化進程中不可或缺的價值導(dǎo)向，科學與人文相互融通，科學思想、科學精神、科學道德不能脫離文化而存在。只有具備了人文自覺，科學實踐才能更深入持久?？茖W教育通過融入人文關(guān)懷，促進受教育者科學素養(yǎng)與人文精神的有機融合。

科學與人文在對事物的認知上雖有差異，但在底層邏輯上耦合，在價值指向上相同。這使得科學教育不僅是課程形態(tài)的存在，更是一種參與的文化，是一種開放探索、求實求證、合作互動、批判創(chuàng)新的文化?？茖W教育既蘊含中國傳統(tǒng)文化下思維方式的整體性、直觀性、形象性、聯(lián)系性的特點，也追求批判性、創(chuàng)新性。教育者應(yīng)遵循認知發(fā)展規(guī)律，因材施教，以學習進階理念為藍本，跳出功利化的人才培養(yǎng)模式，使學生獲得全面發(fā)展。

二、“雙減”背景下科學教育的施行困境

近年來，我國持續(xù)加大對科學教育的投入，但在政策導(dǎo)向的減壓增效下，實踐層面仍面臨阻力，具體表現(xiàn)為以下三個方面。

（一)學生核心素養(yǎng)發(fā)展與科學人文分離的矛盾

科學教育旨在培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，而這一目標的實現(xiàn)離不開對學生人文素養(yǎng)的培育。學科的分化將科學知識割裂為零散的碎片，其中社會科學作為蘊含人文教育的重要領(lǐng)域，自然深受其害。同時，受“唯科學”觀的影響，人文精神的培養(yǎng)被長期置于與科學教育相對立的位置，這使科學教育喪失了能動性。這種分化不僅割裂了學科間的完整性，也使得跨學科的嘗試難以真正重建二者的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。在剝離了人文精神的科學教育下成長的人，往往難以正確地思考個人與社會的復(fù)雜關(guān)系，也無法深刻理解個人對社會的責任以及社會對個人的影響，易使他們只接受單一的意識形態(tài)。這樣一來，科學的思考方式也會變得盲目而片面。

在推進\"雙減\"的教學改革實踐中，科學教育往往不自覺地陷人實用主義的誤區(qū)。這種傾向表現(xiàn)為過分強調(diào)“效用最大化”，致使教學內(nèi)容設(shè)置和評價體系都逐漸偏離了人文精神的滋養(yǎng)，最終導(dǎo)致科學教育失去了應(yīng)有的文化深度和價值內(nèi)涵。當下，過分強調(diào)工具性的科學教育嚴重局限了學生對人類社會的全面認知?，F(xiàn)代科學固然具有實用價值，但科學的本質(zhì)遠不止于此，科學探索更非簡單的目標導(dǎo)向活動。缺乏人文精神的科學只是沒有文化根基的工具，學生即便掌握了技術(shù)，卻不了解其淵源與意義，這正是過度追求工具性所導(dǎo)致的根本缺陷。如果在科學教育內(nèi)部缺乏一種抗衡的力量，知識的零散化將徹底改變知識的意義和功能。知識將不再能夠激發(fā)學生的思想、探究和討論，不能啟發(fā)他們對世界的理解與行動；相反，它只會存在資料庫中，成為喪失文化標尺的工具。

(二)完整知識圖譜與教師專業(yè)素養(yǎng)不足的矛盾

科學教育的跨學科融合特質(zhì)對教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了多維度的要求：教師不僅需要深人理解科學知識體系及其本質(zhì)特征，具備跨學科知識整合能力，還應(yīng)掌握科學建模、問題解決等高階思維能力。同時，教師需精通體驗式教學方法，善于搭建科學與社會生活的聯(lián)系，并能夠有效指導(dǎo)學生參與科學決策和社會實踐，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)與公民意識?？梢哉f，教師專業(yè)素養(yǎng)的高低直接影響到其對學生科學素養(yǎng)的培育，因為前者多建立在教師具備完整的知識圖譜基礎(chǔ)上。

然而，現(xiàn)實中教師跨學科教學能力較為薄弱，這使得科學教育的跨域交融性囿于教師自身素養(yǎng)的不足。在知識層面，小學科學教師對于學科專業(yè)知識掌握不夠，對自然科學基礎(chǔ)理論、科學史知識、自然科學前沿動態(tài)與研究成果的掌握不足。同時，教師個體專業(yè)能力結(jié)構(gòu)失衡，小學科學教師的學科專業(yè)能力落后于教學專業(yè)能力，在學科專業(yè)能力中的探究實踐能力、科學課程整合能力和活動創(chuàng)新引導(dǎo)能力上有明顯不足。在\"雙減”政策推動科學教育轉(zhuǎn)型的背景下，教師既要整合既有教學經(jīng)驗，又要實現(xiàn)快速提升，往往力不從心。此外，我國小學科學教師在組內(nèi)教研、校外培訓、實驗教學設(shè)施、課堂教學資源等方面的教學支持較為匱乏，這對科學教師專業(yè)素養(yǎng)發(fā)展極為不利。7]

(三)差異化教育支持與資源配置失調(diào)的矛盾

差異化教育支持是促進教育公平的重要機制，其作用方式并非降低教育質(zhì)量，而是通過因地施策、因材施教的方式實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的精準配置。在微觀層面，差異化教育支持可以通過引入前沿科學成果、創(chuàng)設(shè)多樣化選擇空間，拓展學生個體的學習資源獲取渠道，滿足學生個性化的發(fā)展需求和興趣。在宏觀層面，差異化教育支持能打破地域與校際壁壘，整合企業(yè)、科研機構(gòu)等社會資源，幫助打造開放式的科學教育生態(tài)系統(tǒng)。

而現(xiàn)有資源配置面臨的困境制約了差異化教育支持體系的構(gòu)建。一是主體能動性缺失。我國科學教育資源配置呈現(xiàn)出顯著的“自上而下\"驅(qū)動特征，參與主體的自主性不足。二是各場域資源不足。在學校場域，課程與師資受制于傳統(tǒng)學科框架，阻礙學生拓寬科學視野；在家庭場域，家庭教育參與不足，缺乏對學生科學觀念的正向引導(dǎo)；在社會場域，公眾的科學認識水平有待提升，區(qū)域間科學資源分布不均衡。三是多場域的資源整合不暢。企業(yè)面臨資金、溝通協(xié)調(diào)等限制，往往難以與家庭、學校建立長期合作。學校與學校、學校與家庭之間缺乏完善的協(xié)同共享機制，導(dǎo)致資源流通不暢；學校對公益書院、科學館一類的公共資源利用也并不充分。

三、做好科學教育“加法”的對策建議

“雙減”背景下，學生獲得了更多學習科學知識的時間，但教學內(nèi)容精簡和作業(yè)量限制也增加了科學教育的實踐難度?？茖W教育要做“加法”，應(yīng)從更新科學觀念、優(yōu)化教師隊伍、加強系統(tǒng)協(xié)同三個維度出發(fā)，突破施行困境。

（一)更新科學觀念，加強人文價值滲透

科學教育超越科學知識本身，是培養(yǎng)高素質(zhì)公民的必由之路。習近平總書記在黨的二十大報告中提出：“培育創(chuàng)新文化，弘揚科學家精神，涵養(yǎng)優(yōu)良學風，營造創(chuàng)新氛圍。\"8其中，科學家精神不僅體現(xiàn)在科學家的科研貢獻上，更是體現(xiàn)在其身上的科學態(tài)度與價值觀。將科學教育窄化為自然科學課程、課堂數(shù)字化轉(zhuǎn)型等都是對科學教育片面認識的表征。實現(xiàn)科學教育理念的更新，關(guān)鍵在于突破對科學教育的狹隘認知，堅持整體性思維，強調(diào)科學的價值屬性。要加強人文價值滲透，一是學校應(yīng)整合既有教學資源，開設(shè)綜合的科學教育課程。教師應(yīng)關(guān)注智力與非智力因素的聯(lián)系，構(gòu)建科學與人文交叉的課程體系，在課程內(nèi)容編排、課堂活動等方面融人中華文化。二是建立知行合一的科學評價體系。學校應(yīng)當脫離單一的紙面考評方式，著力實現(xiàn)評價主體的多元化、評價內(nèi)容的全面化、評價方式的多樣化，逐步完善對學生科學態(tài)度、情感、價值觀的評估機制，并在評價過程中構(gòu)建差異化的科學精神培育框架。三是打造育人文化環(huán)境。學校應(yīng)立足本校文化建設(shè)，將學生置于人文與自然和諧統(tǒng)一的環(huán)境中，實現(xiàn)以文養(yǎng)人、以美育人。

(二)優(yōu)化教師隊伍結(jié)構(gòu)，提升教師專業(yè)素養(yǎng)

中小學科學教師作為校內(nèi)科學教育范式革新的關(guān)鍵角色，是決定校內(nèi)科學教育質(zhì)量的核心要素。在“雙減\"背景下，學生學習任務(wù)精簡，教學進度受到嚴格調(diào)控。如何在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)不加壓的需求填補，是科學教育對教師群體提出的挑戰(zhàn)。第一，學校應(yīng)該加強教師隊伍專業(yè)化建設(shè)和組織架構(gòu)優(yōu)化。學校需要明確師資隊伍中各類教師的人員配比與權(quán)責界限，增加各類教師協(xié)作教學的機會，并積極引入高校教師參與管理和督導(dǎo)機制建設(shè)。第二，學校應(yīng)構(gòu)建教師專業(yè)發(fā)展支持體系。教師的個體發(fā)展是長期的動態(tài)過程，連貫的學習體驗是增強教師教學信念和促進經(jīng)驗轉(zhuǎn)化的有效途徑。學校應(yīng)健全職后教師的精準化和專業(yè)化培訓，與高校協(xié)同打造科學教師研修基地，提供普通教師與專家型教師的雙軌成長平臺，提升教師在基礎(chǔ)理論素養(yǎng)、前沿科學研究、高階思維能力和現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用等方面的綜合素質(zhì)。第三，學校應(yīng)跟蹤科學課堂教學質(zhì)量監(jiān)測。學校需要充分發(fā)揮評價導(dǎo)向的積極作用，關(guān)注教學方式、數(shù)字技術(shù)在課堂教學中的具體應(yīng)用，根據(jù)課程類型與進度，評估教學中探究性實踐占比與學生目標達成度，及時將經(jīng)驗成果轉(zhuǎn)化到新課程開發(fā)上，并警惕僵化或功利性的考核機制。

(三)加強聯(lián)動引領(lǐng)，完善系統(tǒng)協(xié)同機制

在教育、科技、人才“三位一體\"協(xié)同融合發(fā)展背景下，要實現(xiàn)差異化科學教育，參與主體必須重視正式與非正式教育環(huán)境的協(xié)作。科學教育協(xié)同育人機制的構(gòu)建，需聯(lián)結(jié)制度化的架構(gòu)設(shè)計，這既要求跨層級政策供給體系的支持，又要求激發(fā)基層主體的情境適應(yīng)性，通過“自上而下”與“自下而上”相結(jié)合形成動態(tài)平衡。為明確家校社開展科學教育的職能職責，對影響家校社協(xié)同開展科學教育和諧共生的因素進行治理，從源頭上保障協(xié)同開展科學教育的平穩(wěn)持久。完善系統(tǒng)協(xié)同機制，要從以下幾點出發(fā)：第一，相關(guān)部門應(yīng)系統(tǒng)規(guī)劃各主體科學資源的有效利用和聯(lián)通。由科學研究院與教育部門引領(lǐng)，以前沿科學研究與科技普及活動的開展為實踐橋梁，構(gòu)建師范院校、科技企業(yè)、技術(shù)協(xié)會、社區(qū)、家長等多主體共同參與的多方聯(lián)動機制，推進業(yè)務(wù)指導(dǎo)、資源共享、基層意見采納、評估反饋和表彰機制建設(shè)。第二，相關(guān)部門應(yīng)保障各主體內(nèi)部科學教育資源的充足。教育部門可以依托科學教育資源評估與人才吸納，聯(lián)合高校建立科學教育人才智庫，對資源不足的主體進行互動式診斷，提出科學素養(yǎng)優(yōu)化建議，并聯(lián)合其他主體推廣科學教育經(jīng)驗，形成“評估一反饋一改進\"的動態(tài)循環(huán)，持續(xù)完善科學教育實施路徑。第三，相關(guān)部門應(yīng)明確各主體投入標準。為激發(fā)內(nèi)生力，教育部門應(yīng)明確參與主體的科學需求與目標導(dǎo)向，避免協(xié)同中出現(xiàn)時間和觀念沖突，設(shè)定科學教育達成標準與投入分擔比例，并采用“區(qū)域試點一資源重組一經(jīng)驗轉(zhuǎn)化一動態(tài)調(diào)適一實施推廣\"五步，由點帶面，統(tǒng)籌實施科學教育。

四、結(jié)語

本文通過分析“雙減\"背景下科學教育的本質(zhì)特征與施行困境，提出了科學觀念更新、教師隊伍優(yōu)化及完善系統(tǒng)協(xié)同機制的對策建議，旨在為科學教育的提質(zhì)增效提供理論依據(jù)與實踐路徑。未來研究將進一步探索科學教育與區(qū)域發(fā)展的深度融合，以及如何通過技術(shù)賦能提升科學教育的實施效果，努力為科學教育的高質(zhì)量發(fā)展提供全面的支持。

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