【教育圓桌派】科學教育如何“更科學”

主持人：

彭詩韻 中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)記者

本期嘉賓：

馬建國 全國人大代表、黑龍江省漠河市立人學校校長

杜 疆 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第二師二十九團第二中學（華山二中）校長

鮑建中 北京市物理特級教師、“十四五”中小學國培計劃專家

2024年政府工作報告提出，深入實施科教興國戰(zhàn)略，強化高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)支撐。堅持教育強國、科技強國、人才強國建設(shè)一體統(tǒng)籌推進，創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈資金鏈人才鏈一體部署實施，深化教育科技人才綜合改革，為現(xiàn)代化建設(shè)提供強大動力。

加快推動高水平科技自立自強，實現(xiàn)拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)，已成為新時代的重大戰(zhàn)略任務(wù)。中小學科學教育肩負著為國家培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的重要歷史使命。全國兩會召開之際，我們特邀代表委員、教師教育專家和一線教育管理者，圍繞如何更好推進科學教育，展開深入探討與交流。

煉方法 讓科學家精神更好融入科學教育

主持人：去年，中國科協(xié)與教育部聯(lián)合印發(fā)了《“科學家（精神）進校園行動”實施方案》。為了培育更多具備科學家潛質(zhì)、愿意獻身科學研究事業(yè)的青少年，科學家精神如何更好地融入科學教育？

馬建國：為了將科學家精神更好地融入科學教育，我們可以從以下幾個方面努力：首先，加強科學家與青少年的互動交流?？梢匝埧茖W家走進校園，與學生面對面交流，分享他們的科研經(jīng)歷、心得體會。讓學生近距離感受科學家的魅力，激發(fā)他們對科學的興趣和熱愛。其次，將科學家精神融入課程設(shè)置。在教學中融入科學家的故事、科研案例以及科學精神的內(nèi)涵，讓學生在學習知識的同時，也能感受到科學家的精神風貌和追求。再其次，注重實踐環(huán)節(jié)。通過組織科學實驗、科技競賽等活動，讓學生親身參與科學研究的過程，培養(yǎng)他們的實踐能力和創(chuàng)新精神。最后，加強科學教育的師資培養(yǎng)。培養(yǎng)一批具備科學家精神的科學教育師資，他們能夠以自身的言行舉止影響和激勵學生，將科學家精神傳遞給更多的青少年。

鮑建中：科學教育不僅傳授科學知識，更重要的是培養(yǎng)學生的科學精神，我認為需要做好這幾個方面的工作：首先，豐富科學類國家課程的教學實踐活動?？茖W家精神強調(diào)創(chuàng)新、探索和實踐，教學中需要通過形式多樣的實踐活動，引領(lǐng)學生像科學家一樣體驗科學知識的建構(gòu)過程，在實踐中提出問題、設(shè)計方案、收集信息、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，通過團結(jié)協(xié)作、克服困難、問題解決，逐步培養(yǎng)科學家精神。其次，注重學以致用，培養(yǎng)青少年的社會責任感。科學教育中應(yīng)該注重培養(yǎng)青少年運用所學科學知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力，引導他們從小樹立科學服務(wù)于人類進步、提升人們生活質(zhì)量的價值觀。最后，還要關(guān)注人類科技發(fā)展歷程，以激發(fā)學習熱情。讓青少年了解科技進步對人類社會發(fā)展起到的巨大推進作用，了解科學研究的艱辛與困難，通過鮮活事例，培養(yǎng)他們對科學事業(yè)的熱愛和信心，激勵他們未來投身科學研究事業(yè)。

杜疆：為了培養(yǎng)青少年的科學興趣和創(chuàng)新精神，我們采取了一系列綜合性教育措施。在課程設(shè)置上，注重將科學史和科學家故事融入科學課程中，讓學生深入了解科學研究的艱辛和樂趣。為了激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能，我們重視創(chuàng)新教育的推廣和實踐。通過鼓勵學生參與小發(fā)明、小制作等創(chuàng)新活動，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。此外，我們還注重榜樣引領(lǐng)。邀請科學家走進校園，與學生面對面交流，分享他們的科研經(jīng)歷和科學家精神，讓學生感受科學研究的魅力和科學家的人格力量。我們還通過開設(shè)各類科技類社團，營造尊重科學、崇尚創(chuàng)新的良好氛圍，讓學生在豐富多彩的校園生活中潛移默化地接受科學家精神的熏陶。

做加法 夯實科學教育主陣地

主持人：進一步激發(fā)青少年崇尚科學、探索未知的興趣，充分發(fā)揮中小學校科學教育主陣地作用，持續(xù)培養(yǎng)大批具有科學家潛質(zhì)的青少年，學校需要在哪些方面進一步改進？

馬建國：首先，優(yōu)化科學課程設(shè)置，豐富科學課程內(nèi)容。增加與現(xiàn)實生活、社會發(fā)展密切相關(guān)的科學議題，讓科學教育更加貼近實際、具有時代感。同時，學校還可以開設(shè)跨學科的科學課程，鼓勵學生綜合運用不同學科的知識和方法來解決問題。其次，加強科學實驗和實踐環(huán)節(jié)的建設(shè)。學校應(yīng)提供充足的實驗設(shè)備和場地，確保學生有機會親身參與科學實驗和研究活動。再次，提升科學教師的專業(yè)素養(yǎng)。學校應(yīng)加強對科學教師的培訓和考核，提高他們的專業(yè)素養(yǎng)和教學能力。加強科學教育與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，積極開展科學實踐活動，如科普講座、實地考察、社區(qū)服務(wù)等，讓學生將所學科學知識應(yīng)用于實際生活。最后，營造良好的科學教育氛圍。學?？梢酝ㄟ^舉辦科技節(jié)、科學展覽等活動，讓學生感受到科學的魅力和價值。

杜疆：第一，增加實驗和實踐活動，讓學生通過親手操作來加深對科學知識的理解和記憶。第二，充分利用校內(nèi)外科技資源，為學生提供豐富的學習材料和環(huán)境。包括加強與科技館、實驗室等機構(gòu)的合作，積極利用在線教育資源，為學生提供更加廣闊的學習空間。第三，加強家校合作，與家長建立緊密的聯(lián)系，共同關(guān)注學生的科學學習進展，并鼓勵家長參與學校的科學教育活動。

鮑建中：作為科學教育主陣地，學校需要做好全面、系統(tǒng)且持續(xù)的頂層規(guī)劃。首先要做好資源建設(shè)。進一步完善科學實驗室的設(shè)備和資源，給學生提供更多、更好的科學探究、實踐體驗、科技創(chuàng)新的機會。其次要做好課程建設(shè)。關(guān)注校本課程與國家課程的內(nèi)容互補，注重學習興趣、基礎(chǔ)知識、基本技能、進階學習等內(nèi)容。最后要做好師資建設(shè)。建立健全科學教師的評價制度和培訓制度，提高教師的專業(yè)水平和教育教學能力，為青少年提供更好的教育指導。

主持人：在科學教育中，探究性和趣味性都十分重要。如何讓青少年持續(xù)保持對探索的興趣？

馬建國：要鼓勵青少年自主學習和主動探究。引導青少年選擇自己感興趣的科學課題，主動提出問題、尋找答案，并通過實驗和研究來驗證自己的猜想。要為青少年提供豐富多樣的學習資源和活動?？梢岳矛F(xiàn)代科技手段，為青少年提供更多學習資源和互動平臺。此外，培養(yǎng)批判性思維和問題解決能力也很重要。教師要鼓勵青少年對科學現(xiàn)象和理論進行質(zhì)疑和反思，培養(yǎng)他們的批判性思維和獨立思考能力，引導青少年通過團隊合作和討論，共同解決科學問題，培養(yǎng)他們的合作精神和創(chuàng)新能力。還有一件事很重要，就是要給予青少年積極的反饋和激勵，讓他們感受到自己的努力和成就被認可。

杜疆：保持青少年對探索的興趣，需要多方面的努力。第一，鼓勵好奇心和提問。好奇心是科學探索的起點，保護學生的好奇心是維持其探索興趣的關(guān)鍵。第二，提供有趣的科學體驗。學?？?/span>通過科學實驗、實地考察、科技制作等活動，讓學生親身體驗科學的樂趣。第三，將科學與生活聯(lián)系起來，向?qū)W生展示科學知識如何應(yīng)用于日常生活。第四，使用多元化的教學方法。采用故事講述、游戲、角色扮演、虛擬現(xiàn)實等多樣化的教學方法，提升學生的興趣。第五，提供成功體驗。通過設(shè)置適當難度的任務(wù)和項目，讓學生在完成挑戰(zhàn)后獲得成功的體驗，增強他們的自信心和繼續(xù)探索的動力。

鮑建中：科學規(guī)律就像隱藏在科學現(xiàn)象背后的“頑皮小孩”，研究者需要有強烈的好奇心和求知欲，并且用科學的研究方法才能發(fā)現(xiàn)它、駕馭它。首先要創(chuàng)新課堂教學。注重科學教育情境化，充分結(jié)合學生的生活經(jīng)驗，在真實、生動、具體的情境中，引導學生概括、提煉事物的共同屬性，以新奇的現(xiàn)象激發(fā)學生的興趣。其次要探索跨學科實踐學習策略。立足學科教育內(nèi)容，跳出單一學科視野，緊密聯(lián)系日常生活、社會發(fā)展實際，引導學生在自主活動中提升解決問題的能力。最后要開發(fā)科學教育活動資源。教師要根據(jù)教學需要創(chuàng)新教學資源，開發(fā)有利于激發(fā)學生興趣，有利于設(shè)置挑戰(zhàn)性、探究性任務(wù)的實踐活動器具和材料，從而引領(lǐng)學生在實踐中培養(yǎng)科學思維、學習科學探究、提升創(chuàng)新實踐能力。

做乘法 多方合作共筑科學教育新格局

主持人：中小學科學教育是一項系統(tǒng)工程，既需要發(fā)揮學校主陣地作用，又需要依靠全社會聯(lián)動支持。如何在科學教育中更好發(fā)揮家校社的協(xié)同作用？

馬建國：首先，加強家校溝通與合作。學?？梢酝ㄟ^家長會、家訪等方式，與家長分享科學教育的理念和方法，引導家長積極參與孩子的科學學習。同時，家長也可以和老師分享孩子在家中的科學探索和發(fā)現(xiàn)，促進家校之間的信息交流和資源共享。

其次，利用社會資源拓展科學教育。學校可以與社會機構(gòu)合作，組織學生參觀科技館、博物館等場所，或者邀請科學家、專家進校進行科普講座和互動活動，讓學生更直觀地了解科學知識。

最后，構(gòu)建科學教育的社會支持網(wǎng)絡(luò)。政府、企業(yè)、社區(qū)等都可以為科學教育提供支持和幫助。政府可以出臺相關(guān)政策，鼓勵企業(yè)和社會組織參與科學教育項目，為學校提供資金、設(shè)備等支持。企業(yè)可以提供實習機會和職業(yè)發(fā)展指導，讓學生更好地了解科學知識的實際應(yīng)用和職業(yè)前景。社區(qū)可以組織科普活動和志愿服務(wù)，為學生提供實踐平臺。

學校要制定科學教育的計劃和方案，明確教育目標和任務(wù)。家長要積極參與孩子的科學學習，關(guān)注孩子的興趣和需求。社會要提供支持和幫助，為科學教育營造良好的環(huán)境和氛圍。三方共同合作，才能形成科學教育的良好生態(tài)，為培養(yǎng)具備科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的青少年貢獻力量。

杜疆：加強家校溝通至關(guān)重要。要在建立有效溝通機制基礎(chǔ)上，開展家長的科學教育活動，組織家長參與科學講座、工作坊等，提高他們的科學素養(yǎng)，讓他們能夠更好地支持和參與孩子的科學學習。此外，還應(yīng)充分利用社區(qū)資源，與社區(qū)合作。利用科技館、科研機構(gòu)等為學生提供實踐和學習的機會。要建立與科學家、工程師等專業(yè)人士的合作關(guān)系，邀請他們走進校園，為學生提供指導。最好能建立學校、家庭和社會共同參與的評價和反饋機制，及時了解科學教育的效果，并根據(jù)反饋不斷調(diào)整和改進教育策略，從而確保不斷提升科學教育的質(zhì)量。

鮑建中：加強中小學科學教育，需要以學校為主陣地，家校社協(xié)同聯(lián)動，共同推進。首先，學校要加強學習，提高認識，深刻理解在教育“雙減”中做好科學教育加法，一體化推進教育、科技、人才高質(zhì)量發(fā)展的重要性。建立健全學校與家庭、社會共同推進科學教育的機制，為家校社協(xié)同育人打下基礎(chǔ)。

其次，加強溝通和資源共享。依托家委會、館校合作基地校、大中小學共建等多種渠道，讓科技館、高校、科研院所等機構(gòu)了解中小學的科學教育需求，以便結(jié)合學校實際，設(shè)計更有針對性的科學教育活動。

最后，加強家庭科普，實現(xiàn)共同提升。教師可以結(jié)合教學內(nèi)容，設(shè)計適合家長參與的實踐作業(yè)，讓家長參與到學生的科學實驗、調(diào)查研究等學習活動中，在學習的同時增進親子溝通。學校也可以與高校、科研院所等機構(gòu)合作開設(shè)家庭科普公開課，開展形式多樣的家庭科普活動，打造“家門口”科學教育陣地，提升家長和學生的科學素養(yǎng)。

主持人：隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，特別是虛擬仿真技術(shù)的日益成熟，探究性的學習環(huán)境也開始以可視化、交互性等多種方式呈現(xiàn)。智能技術(shù)的發(fā)展會為科學教育帶來哪些改變？在未來更多的智能場景中，科學教育會有哪些可能性？

馬建國：智能技術(shù)的發(fā)展為科學教育帶來了許多變革的可能性。首先，虛擬仿真技術(shù)使得探究性學習環(huán)境更加生動和真實，智能技術(shù)如大數(shù)據(jù)分析、機器學習等，能夠幫助學生和教師更好地理解和評估學習過程。智能技術(shù)還能夠促進科學教育與其他領(lǐng)域的融合，如藝術(shù)、文學等。通過跨學科的學習，學生可以從多角度理解和應(yīng)用科學知識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

在未來，隨著智能技術(shù)的進一步發(fā)展，科學教育將變得更加智能化和個性化。例如，智能教學系統(tǒng)可以根據(jù)學生的學習進度和能力水平，智能推薦學習內(nèi)容和題目，實現(xiàn)一對一的輔導。同時，智能技術(shù)還可以支持虛擬實驗室、在線協(xié)作學習等多樣化的學習方式，滿足學生的不同學習需求。

總之，智能技術(shù)的發(fā)展將為科學教育帶來更加豐富的教育資源和教學手段，提升學生的學習體驗和效果。未來，我們可以期待更多智能場景在科學教育中的應(yīng)用，為培養(yǎng)具備科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的青少年創(chuàng)造更好的條件。

杜疆：智能技術(shù)的快速發(fā)展，特別是虛擬仿真技術(shù)的成熟，為科學教育帶來了更加個性化的學習體驗，智能輔導和評估能提供更加即時的學習支持和反饋，數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學決策能夠幫助教師更好地了解學生的學習狀況。

未來，智能技術(shù)的進一步發(fā)展，將促進科學教育與藝術(shù)、工程、人文等領(lǐng)域融合，培養(yǎng)具有跨學科能力的創(chuàng)新人才。智能技術(shù)將提供更為強大的自主學習工具，幫助學生培養(yǎng)自我管理能力。

鮑建中：智能技術(shù)已悄然走進我們的生活，它的發(fā)展將為科學教育帶來許多改變。未來的科學教育將更加注重數(shù)字化探究環(huán)境的建設(shè)，通過虛擬仿真技術(shù)和智能場景，讓學生在安全、便捷的條件下進行實驗、觀察和研究。AI智能工具的使用也將助力科學教育提高工作效率，例如自動評分、自動答疑等功能，將幫助學生更好地掌握知識和技能。

總之，未來的科學教育將會越來越注重數(shù)字化、個性化、跨界融合，這些變化將為學生提供更加豐富、多樣化的學習體驗，幫助他們更快、更好地提升科學素養(yǎng)，成長為國家需要的創(chuàng)新人才。