摘 要 科學(xué)教育的廣泛目的是培養(yǎng)兒童及青少年對(duì)科學(xué)的好奇心和興趣，形成科學(xué)思維和科學(xué)理解力，育成科學(xué)精神品質(zhì);要讓他們成為主動(dòng)學(xué)習(xí)者，學(xué)會(huì)將知識(shí)作為認(rèn)知世界的方式，應(yīng)對(duì)世界的變化與挑戰(zhàn)。我國(guó)須加強(qiáng)科學(xué)教育的學(xué)術(shù)建設(shè)，重視對(duì)科學(xué)教育實(shí)踐的正確指引，強(qiáng)化科學(xué)教育跨學(xué)科專(zhuān)業(yè)共同體的建設(shè)，扎實(shí)推進(jìn)科學(xué)教育的內(nèi)容和方式的革新。

關(guān)鍵詞 科學(xué)教育 科學(xué)素質(zhì) 探究 參與

0 引言

科學(xué)是我們認(rèn)識(shí)世界的基本方式，是處理現(xiàn)今時(shí)代許多重大問(wèn)題的主要工具。眾多國(guó)家高度重視科技后備人才培養(yǎng)，把科學(xué)教育（特別是從幼兒園到大學(xué)階段）作為科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的關(guān)鍵基礎(chǔ)。但究竟科學(xué)教育要做什么、如何做，并無(wú)統(tǒng)一和固定的模式。地域的文化境脈和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況決定了一個(gè)國(guó)家基本的科學(xué)教育立場(chǎng)，同時(shí)隨著社會(huì)歷史階段的不同，特別是科技發(fā)展水平的變化，科學(xué)教育的目標(biāo)、內(nèi)容和方法也發(fā)生著變化。新冠病毒肺炎疫情的突發(fā)對(duì)全球基礎(chǔ)教育學(xué)校體系產(chǎn)生了巨大沖擊，也加速了智能科技時(shí)代的到來(lái)，教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為必然。面對(duì)世界范圍的“大變局”所帶來(lái)的新氣象和新挑戰(zhàn)，全球科學(xué)教育的重啟正在進(jìn)行。前不久，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)規(guī)劃綱要（2021—2035年）》，吹響了未來(lái)5到15年我國(guó)科學(xué)素質(zhì)建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展的行動(dòng)號(hào)角，對(duì)面向兒童和青少年的科學(xué)教育工作提出了明確任務(wù)。在這樣的背景下，有必要對(duì)科學(xué)教育進(jìn)行重新思考，以確立實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)的關(guān)鍵行動(dòng)。本文基于國(guó)內(nèi)外科學(xué)教育發(fā)展背景，梳理關(guān)于科學(xué)與科學(xué)教育的已有共識(shí)，討論科學(xué)教育的基本取向和當(dāng)下主要關(guān)切，分析我國(guó)科學(xué)教育的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題和困境，提出科學(xué)教育新發(fā)展的若干建議。

1 關(guān)于科學(xué)和科學(xué)教育的基本理解

科學(xué)教育的內(nèi)涵表達(dá)和實(shí)施方式總是跟對(duì)科學(xué)的內(nèi)涵理解聯(lián)系在一起。關(guān)于“什么是科學(xué)教育”學(xué)界有不同表述，但是在諸如“科學(xué)是什么”“誰(shuí)需要科學(xué)教育”“需要什么樣的科學(xué)教育”等基本問(wèn)題上，全球已達(dá)成基本共識(shí)。

第一，科學(xué)是探知世界的一種方式;科學(xué)同時(shí)作為一種過(guò)程、產(chǎn)品和建制[1];科學(xué)是通過(guò)系統(tǒng)的觀察和實(shí)驗(yàn)而獲得的知識(shí)體系;所創(chuàng)建出的科學(xué)知識(shí)總體不斷地被科學(xué)家共同體拓展、完善和修訂[2]。這些表述突出了科學(xué)在本質(zhì)上是客觀性（發(fā)現(xiàn)真理）和建構(gòu)性（科學(xué)作為人類(lèi)的建構(gòu)，具有可變性和不確定性）的合體，由此也決定了科學(xué)教育的各個(gè)層次（如科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神）共生交錯(cuò)的復(fù)雜性。

第二，科學(xué)要發(fā)展，就必須為人所知，讓人擁有。即科學(xué)教育是面向所有人的?？茖W(xué)教育不僅是兒童青少年心智成長(zhǎng)之需，也是全民終身教育的重要內(nèi)容和途徑，是成為科技事業(yè)建設(shè)者的需要。進(jìn)入新世紀(jì)，在聯(lián)合國(guó)教科文組織等的倡導(dǎo)下，發(fā)達(dá)國(guó)家率先啟動(dòng)了高質(zhì)量科學(xué)教育運(yùn)動(dòng)，著力改進(jìn)科學(xué)教育的內(nèi)容、方式、產(chǎn)出和目標(biāo)管理，并將普及高質(zhì)量的科學(xué)教育歸為國(guó)家科技戰(zhàn)略的中心。

第三，知識(shí)、實(shí)踐和科學(xué)學(xué)習(xí)啟動(dòng)于人生早期，貫穿一生而發(fā)展，具有內(nèi)在的文化屬性;科學(xué)和科學(xué)實(shí)踐中的內(nèi)容和過(guò)程交織于一體;有效的科學(xué)教育反映科學(xué)家的實(shí)際工作方式[3]，并與學(xué)習(xí)者的世界相關(guān)聯(lián)。學(xué)界經(jīng)過(guò)數(shù)10年的研究探索，達(dá)成關(guān)于科學(xué)教育方式與過(guò)程的共識(shí)，旗幟鮮明地指出：科學(xué)教育本身是一種專(zhuān)業(yè)實(shí)踐，而非日常實(shí)踐;科學(xué)教育活動(dòng)須由專(zhuān)業(yè)實(shí)踐共同體遵循科學(xué)學(xué)習(xí)的規(guī)律和原則進(jìn)行科學(xué)地設(shè)計(jì)與實(shí)施。

第四，科學(xué)教育的重要性不在于傳遞給學(xué)生確定性的知識(shí)，而在于把知識(shí)作為他們認(rèn)知世界的方式，應(yīng)對(duì)變化的世界的復(fù)雜挑戰(zhàn)，培育科學(xué)精神品質(zhì)。在科技引領(lǐng)的時(shí)代，各國(guó)旨在通過(guò)高質(zhì)量的科學(xué)教育，提升青少年學(xué)習(xí)者在STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)）領(lǐng)域的成就。但是，這一指向并不意味科學(xué)本身不重要，也不是說(shuō)，可以用整合式STEM教育代替科學(xué)教育。智能時(shí)代科學(xué)教育本身的價(jià)值無(wú)法替代。

2 科學(xué)教育的三種取向

盡管各國(guó)科學(xué)教育的立場(chǎng)和發(fā)展道路不盡相同，但“知識(shí)”“探究”和“參與”三種基本取向的起伏與交匯，貫穿于科學(xué)教育的演進(jìn)之中。

2.1 知識(shí)取向

廣義上，科學(xué)教育的歷史與科學(xué)的歷史一樣悠久，但是直到19世紀(jì)60年代，科學(xué)才進(jìn)入正式學(xué)校教育體系。以斯賓塞和赫胥黎等為代表的哲學(xué)家和科學(xué)家強(qiáng)調(diào)“知識(shí)系統(tǒng)”和“科技生產(chǎn)力”的邏輯理性和工具性對(duì)于人類(lèi)社會(huì)的價(jià)值，無(wú)疑最有價(jià)值的知識(shí)便是科學(xué)。為徹底革除古典教育的弊端，科學(xué)教育先驅(qū)們極力推進(jìn)科學(xué)教育體系的建立，倡導(dǎo)通過(guò)正式的學(xué)校教育形式，讓科學(xué)對(duì)社會(huì)進(jìn)步和人的發(fā)展產(chǎn)生最大作用。赫胥黎提出忠告，科學(xué)教育要關(guān)注科學(xué)的一般特點(diǎn)、要注意科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)本質(zhì)和科學(xué)方法，要對(duì)事物有徹底的理解，“灌輸”會(huì)使學(xué)生愚笨[4]，但是這些先見(jiàn)之明在彼時(shí)僅是理想主義。19世紀(jì)中后期西方科學(xué)教育的重心依然是科學(xué)知識(shí)教育，關(guān)注以科學(xué)的邏輯來(lái)組織課程，且最有效率的方法是直授。今天，這種直接教授法在學(xué)校、科技場(chǎng)館及其他科普?qǐng)鼍爸幸廊淮罅垦赜茫c靜態(tài)、固定、封閉的知識(shí)教學(xué)和信息傳遞目的是匹配的。近百年來(lái)，基于直接教學(xué)法已發(fā)展出了大量的講授告知式的教學(xué)策略。

2.2 探究取向

直授式地傳遞科學(xué)邏輯是“防觀眾的”，更難以達(dá)及讓兒童理解的目的。20世紀(jì)初期，杜威確立了科學(xué)教育中的兒童立場(chǎng)，主張通過(guò)“心理”的方法（而非邏輯的方法）并以兒童的“自然經(jīng)驗(yàn)”之道來(lái)萌發(fā)兒童生長(zhǎng)，達(dá)成兒童的生活世界與科學(xué)世界之連接，這樣才能讓兒童學(xué)到科學(xué)。這啟發(fā)生成了關(guān)于科學(xué)方法教育的實(shí)用途徑——探究科學(xué)。很長(zhǎng)一段時(shí)間，究竟是“科學(xué)立場(chǎng)”還是“兒童立場(chǎng)”似乎構(gòu)成了以美國(guó)為代表的西方發(fā)達(dá)國(guó)家科學(xué)課程設(shè)計(jì)取向紛爭(zhēng)的兩極。然而，科學(xué)教育究竟該怎么做，并不能簡(jiǎn)單地歸置于課程內(nèi)部的“非此即彼”的選擇。在褒貶不一的聲音中，“科學(xué)探究”依然執(zhí)著地深入到西方國(guó)家課程體系，并在一眾教育家和心理學(xué)家的思想培植下得到發(fā)展壯大，成為基礎(chǔ)教育科學(xué)課程的基本范式，衍生出多種多樣的科學(xué)實(shí)踐。這一取向的成功，根本上還在于它追求讓學(xué)生成為“有自主學(xué)習(xí)力的人”這一核心價(jià)值，這與現(xiàn)代科學(xué)教育的追求相契合。當(dāng)然，探究立場(chǎng)的確立和日漸穩(wěn)固，與這些國(guó)家政府持續(xù)的優(yōu)先資助以及信息技術(shù)對(duì)探究過(guò)程的有力支持是分不開(kāi)的。這些國(guó)家早已深知，投資科學(xué)教育是科技和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)攀升、社會(huì)公平及人的終身發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

2.3 參與取向

在不斷地反思社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科學(xué)成就之關(guān)系的過(guò)程中，信念、歷史和社會(huì)等影響科學(xué)生產(chǎn)與傳播的“人文”“社會(huì)”因素逐漸映入研究者的視野，科學(xué)教育研究者認(rèn)識(shí)到，科學(xué)理解的形成同樣不能脫離這些境脈（context）。伴隨著探究取向的流行，20世紀(jì)中期，科學(xué)教育的社會(huì)文化觀涌現(xiàn)形成，并在加速的科技進(jìn)步對(duì)社會(huì)和生活的影響日漸顯著的時(shí)候，成為國(guó)際科學(xué)教育新政策的基本立場(chǎng);“文化”成為政策框架不可缺失的維度。重視文化維度并不否定科學(xué)知識(shí)系統(tǒng)的邏輯力量，而是旨在讓人們更好地認(rèn)識(shí)到自然邏輯的重要以及科學(xué)知識(shí)的意義與文化的深切關(guān)聯(lián)。歐洲和美國(guó)均強(qiáng)調(diào)，科學(xué)教育在發(fā)展學(xué)生基礎(chǔ)性素養(yǎng)、科學(xué)知識(shí)和能力的同時(shí)，必須關(guān)注他們對(duì)科學(xué)的境脈性理解，鼓勵(lì)他們批判性地參與科學(xué)相關(guān)議題并做出明智決定[5]。為此，科學(xué)教育要深植于文化土壤，并關(guān)注群體實(shí)踐對(duì)于提升科學(xué)素質(zhì)的作用[6]。

3 “探究—參與”文化中的科學(xué)教育理性實(shí)踐

總體看，提升學(xué)生STEM領(lǐng)域的成就和能力，是21世紀(jì)全球科學(xué)教育政策、研究與實(shí)踐的基礎(chǔ)。學(xué)生需要獲得這些學(xué)科的知識(shí)，但理解這些知識(shí)的生產(chǎn)、應(yīng)用和限度則更為重要。對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵問(wèn)題包括：知識(shí)是確定的，還是不斷變化的？科學(xué)中的所有問(wèn)題都有正確答案嗎？應(yīng)該相信書(shū)籍中所寫(xiě)下的“科學(xué)”嗎？知識(shí)是由權(quán)威傳播的，還是通過(guò)與他人的社會(huì)互動(dòng)而發(fā)展的？對(duì)這些問(wèn)題的回答涉及對(duì)科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)的理解——這成為當(dāng)下基礎(chǔ)科學(xué)教育目標(biāo)的中心，因?yàn)檫@對(duì)于理解世界的基本要素、成為科技決定的社會(huì)中負(fù)責(zé)任的、健全發(fā)展的公民，意義非凡。這種對(duì)世界的理性認(rèn)識(shí)的回歸，在國(guó)際教育評(píng)估以及科學(xué)素養(yǎng)測(cè)評(píng)中也得到凸顯。與此對(duì)應(yīng)，“探究—參與”正在成為科學(xué)教育理性實(shí)踐的共同聚焦。其中“探究”強(qiáng)調(diào)將學(xué)科話語(yǔ)和探究模式相整合，讓學(xué)習(xí)者在探究中“具身體認(rèn)”科學(xué)，在運(yùn)用科學(xué)方法處理任務(wù)、掌握表征的過(guò)程中涉身科學(xué)，形成科學(xué)態(tài)度，從而內(nèi)生科學(xué)精神。“參與”重視的是學(xué)習(xí)者在所有可能的學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)揮認(rèn)識(shí)主體（agent）的作用[7]。

“探究—參與”強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者參與科學(xué)專(zhuān)業(yè)共同體的實(shí)踐，同時(shí)強(qiáng)調(diào)科學(xué)專(zhuān)業(yè)人士參與“科學(xué)外行人”的社群實(shí)踐。國(guó)際經(jīng)驗(yàn)表明，科學(xué)家及科學(xué)機(jī)構(gòu)加入圍繞科學(xué)話題的社群實(shí)踐，有利于群體科學(xué)素質(zhì)的提升。這至少是因?yàn)?，在社群中，普通民眾（包括學(xué)生）從原本只能參與專(zhuān)屬自己年齡的活動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌騾⑴c對(duì)方——科學(xué)專(zhuān)業(yè)人士的活動(dòng)[8]。科學(xué)家參與一些文化特征鮮明的科學(xué)教育活動(dòng)，如科學(xué)—技術(shù)—社會(huì)（STS）教育、科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)史（HPS）教育、環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展議題教育，以及社會(huì)性科學(xué)議題（SSI）教育等，有助于學(xué)習(xí)者認(rèn)識(shí)科學(xué)是在與社會(huì)、文化、環(huán)境及許多其他學(xué)科的廣闊聯(lián)系中得以發(fā)展的，從而更好地了解科學(xué)的“社會(huì)建制”和“形成中的科學(xué)”的深意，這也有助于廣大民眾理解科學(xué)共同體的重要作用。

4 我國(guó)科學(xué)教育實(shí)踐中的“短板”及分析

4.1 “短板”的存在

近年來(lái)，黨和國(guó)家高度重視科學(xué)普及工作，科學(xué)教育正迎來(lái)前所未有的大好局面。此時(shí)，科學(xué)教育工作者應(yīng)正視現(xiàn)有“短板”，確立關(guān)鍵行動(dòng)，以不負(fù)時(shí)代和國(guó)家使命。

國(guó)際評(píng)估顯示，與科技發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)義務(wù)教育學(xué)生在科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握上整體優(yōu)勢(shì)明顯，但在拔尖學(xué)生比例、動(dòng)態(tài)問(wèn)題解決能力等方面顯示不足，這也折射出學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)過(guò)程及科學(xué)本質(zhì)缺乏深入理解，對(duì)科學(xué)方法的意義和運(yùn)用缺乏真正的掌握，青少年學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣缺乏持久性，多數(shù)學(xué)生對(duì)科學(xué)事業(yè)認(rèn)識(shí)不足，對(duì)科學(xué)相關(guān)職業(yè)的期待遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。另外，對(duì)比研究揭示，我國(guó)中小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)欠充分（尤其是小學(xué)段）、教學(xué)效率不高、科學(xué)教育師資專(zhuān)業(yè)化準(zhǔn)備水平整體上落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，且我國(guó)科學(xué)教育資源區(qū)域差異較大，科學(xué)教師運(yùn)用技術(shù)促進(jìn)科學(xué)學(xué)習(xí)的程度較低，智能時(shí)代我國(guó)科學(xué)教育還遠(yuǎn)未全面實(shí)現(xiàn)用技術(shù)解決問(wèn)題。

上述表現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)實(shí)踐有一定程度的吻合。案例研究和課堂分析顯示，我國(guó)的中小學(xué)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中“重做事、輕思考”的現(xiàn)象較普遍，學(xué)生的科學(xué)思維活動(dòng)和基本科學(xué)性實(shí)踐的機(jī)會(huì)不夠。比如，即便在我國(guó)發(fā)達(dá)地區(qū)，科學(xué)類(lèi)課堂上的科學(xué)推理活動(dòng)占比很低[9]，初中課堂中的科學(xué)探究“有形無(wú)實(shí)”[10]，鮮有“論證”“建?！薄坝?jì)算思維”等科學(xué)實(shí)踐。盡管許多學(xué)校和地區(qū)引入了新的學(xué)習(xí)方式，但依然缺乏對(duì)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新本質(zhì)的理解。一些以“項(xiàng)目化學(xué)習(xí)”“STEM課程”等為題的科學(xué)教育活動(dòng)中，不乏簡(jiǎn)單化、表層化的處理。例如：①在對(duì)待知識(shí)上，重知識(shí)結(jié)果，輕知識(shí)獲取途徑;②在科學(xué)能力上，重操作技能和步驟，輕建構(gòu)解釋、創(chuàng)建論證和為解釋作辨論;③在信息檢索和尋找解決方案上，重已在，輕未在;重別人建議的“處方”，輕學(xué)生自己建構(gòu)方案;④在教學(xué)生成上，重答案和更多的產(chǎn)品，輕質(zhì)疑和問(wèn)題的產(chǎn)生;⑤在學(xué)生參與上，重“做了很多”，輕“詳細(xì)記錄和批判性思考”。一言以蔽之，對(duì)科學(xué)究竟該怎么教、教什么，我們的許多老師還不甚清楚。如果這種對(duì)科學(xué)教育的誤識(shí)和偏頗實(shí)踐得不到認(rèn)真的研究和及時(shí)糾正，必然會(huì)對(duì)科學(xué)教育結(jié)果（乃至對(duì)大學(xué)階段理科人才培養(yǎng)）產(chǎn)生不利的連鎖反應(yīng)。

4.2 研究證據(jù)及分析

國(guó)際研究表明，國(guó)家地區(qū)內(nèi)部教師的教學(xué)實(shí)踐是影響學(xué)生科學(xué)成績(jī)和科學(xué)態(tài)度的主要因素[11]。科學(xué)推理是科學(xué)思維的重要組成部分，而教師話語(yǔ)策略對(duì)學(xué)生科學(xué)推理學(xué)習(xí)有重要影響[12，13]。眾多國(guó)家和地區(qū)結(jié)合本國(guó)文化和境脈，將科學(xué)推理作為中小學(xué)科學(xué)教育的基本目標(biāo)，并細(xì)化為具體內(nèi)容和配套的實(shí)踐指南。而我國(guó)在這一方面做得明顯不足。

影響學(xué)生職業(yè)選擇的因素相當(dāng)復(fù)雜，但PISA等國(guó)際測(cè)試顯示其與國(guó)家經(jīng)濟(jì)環(huán)境的開(kāi)放性及高等教育發(fā)展水平等有關(guān)。OECD國(guó)家平均24%的學(xué)生愿意從事科學(xué)相關(guān)的職業(yè)，這個(gè)平均水平與目前這些國(guó)家能夠提供給學(xué)生接受高等科技教育的機(jī)會(huì)比例接近。除此以外，學(xué)生的科學(xué)職業(yè)期待、科學(xué)成績(jī)與相關(guān)投入之間的落差也說(shuō)明，大量的科學(xué)教育和普及活動(dòng)未必帶來(lái)學(xué)生科學(xué)成績(jī)和科學(xué)情感的同步提高[14]。這也再次警示我們，切實(shí)提升科學(xué)教育者的專(zhuān)業(yè)水平，提高科學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的適當(dāng)性、豐富性十分重要。

童年早期的高質(zhì)量準(zhǔn)備有利于學(xué)生科學(xué)表現(xiàn)[15]，確保兒童接觸優(yōu)質(zhì)的科學(xué)教育、培養(yǎng)科學(xué)興趣是需要高度重視的方面。尤其值得注意的是，兒童主要通過(guò)媒介來(lái)學(xué)科學(xué)，媒介的質(zhì)量包括科學(xué)媒介人的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)極大程度地影響兒童的科學(xué)信念，對(duì)兒童情感品質(zhì)的形成會(huì)埋下“種子”。鑒于家庭支持氛圍對(duì)兒童的關(guān)鍵作用，歐美許多國(guó)家的科學(xué)教育同步包括對(duì)家長(zhǎng)的教育，家長(zhǎng)不再只是孩子活動(dòng)的陪伴或旁觀者。有關(guān)專(zhuān)家新手的研究也進(jìn)一步表明，出色的科學(xué)家，在科學(xué)傳播技能上未必熟練、也未必理解兒童。因而，提升科學(xué)教育質(zhì)量，首先需要確?？茖W(xué)教育與普及人員的專(zhuān)業(yè)資質(zhì)。TIMSS（國(guó)際數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)習(xí)趨勢(shì)項(xiàng)目）近期數(shù)據(jù)揭示，全球科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)資質(zhì)水平有向?qū)I(yè)化、高學(xué)歷化發(fā)展的趨勢(shì)，而且教師的專(zhuān)業(yè)化程度與學(xué)生的科學(xué)成績(jī)有一定關(guān)聯(lián)，比如，教師擁有科學(xué)和科學(xué)教育雙專(zhuān)業(yè)背景（其次擁有科學(xué)專(zhuān)業(yè)背景），其指導(dǎo)的8年級(jí)學(xué)生的科學(xué)成績(jī)趨于更好[16]。因此，“雙背景高層次提升”也成為眾多西方國(guó)家科學(xué)教育師資專(zhuān)業(yè)化建設(shè)的走向。

5 關(guān)于科學(xué)教育新發(fā)展的幾點(diǎn)建議

5.1 強(qiáng)化學(xué)術(shù)建設(shè)，補(bǔ)齊科學(xué)教育基礎(chǔ)研究的厚度和廣度

近30年，國(guó)際上科學(xué)教育及學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)成果呈爆炸式增長(zhǎng)，為歐美發(fā)達(dá)國(guó)家新世紀(jì)的科學(xué)教育改革政策制定提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。相比之下，我國(guó)科學(xué)教育研究積累還很薄弱，高水平的基礎(chǔ)性研究更是缺乏。對(duì)此須予以高度重視。首先，應(yīng)建立科學(xué)教育政策研制和運(yùn)行的發(fā)展性機(jī)制，堅(jiān)持證據(jù)基礎(chǔ)，強(qiáng)化實(shí)施成效的監(jiān)督，改進(jìn)政策實(shí)施的持久性和累積性。其次，通過(guò)設(shè)立專(zhuān)門(mén)的資助計(jì)劃并加大資助力度，鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)者積極投入科學(xué)教育實(shí)踐研究，引領(lǐng)和支持科學(xué)教育的實(shí)踐創(chuàng)新探索。

5.2 協(xié)力共建先進(jìn)、明確的科學(xué)教育實(shí)踐指引

現(xiàn)行中小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)習(xí)性質(zhì)的表述較為籠統(tǒng)，指引性文件和支持系統(tǒng)相對(duì)滯后和空泛，難以滿足現(xiàn)實(shí)實(shí)踐和科學(xué)教育創(chuàng)新的需要。面向國(guó)家發(fā)展對(duì)科學(xué)教育提出的新要求，必須集全國(guó)最優(yōu)力量，研制我國(guó)科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)及指引體系，尤其要從學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)本質(zhì)與學(xué)習(xí)活動(dòng)等維度，針對(duì)我國(guó)學(xué)生實(shí)際情況，進(jìn)行內(nèi)容和能力上的分類(lèi)，基于可持續(xù)發(fā)展的大背景重新組織課程主題，補(bǔ)充和優(yōu)化健康/疾病、災(zāi)害、生態(tài)系統(tǒng)、氣候變化、科學(xué)史等內(nèi)容，改變因?qū)W科間的隔閡分立而導(dǎo)致的阻斷科學(xué)理解的設(shè)計(jì)，在不同學(xué)段及不同學(xué)科的學(xué)習(xí)之間建立連貫一致的學(xué)習(xí)內(nèi)容基礎(chǔ)，以利深度遷移。要借鑒國(guó)際先進(jìn)做法，我國(guó)教育部門(mén)可以依托科研機(jī)構(gòu)、高校的通力協(xié)作，邀請(qǐng)多學(xué)科領(lǐng)域的一流專(zhuān)家共同研制更全面、更科學(xué)、更具指引力和操作性的科學(xué)教育實(shí)踐指引。

5.3 保障兒童青少年擁有高質(zhì)量的科學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷

第一，國(guó)家要統(tǒng)籌做好幼兒園和基礎(chǔ)教育課程發(fā)展工作。加強(qiáng)對(duì)科學(xué)課程設(shè)計(jì)與實(shí)施的指引和督導(dǎo)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)以保證小學(xué)科學(xué)有充足的課時(shí);應(yīng)以多樣化形式和多元途徑鼓勵(lì)所有學(xué)生的參與，重視科學(xué)思維教學(xué)、書(shū)面語(yǔ)言學(xué)習(xí)和新技術(shù)工具的應(yīng)用。小學(xué)階段以激發(fā)興趣和培養(yǎng)認(rèn)識(shí)性好奇為主，幫助兒童了解科學(xué)過(guò)程，打好科學(xué)認(rèn)知和邏輯思維能力基礎(chǔ);初中階段應(yīng)加強(qiáng)科學(xué)探究和自主學(xué)習(xí)能力的訓(xùn)練。第二，提供充分和適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)支持。應(yīng)加強(qiáng)資源整合，遵循學(xué)習(xí)原理，利用信息技術(shù)支持學(xué)生的學(xué)習(xí)。第三，大力加強(qiáng)師資專(zhuān)業(yè)化建設(shè)。由國(guó)家統(tǒng)籌設(shè)立專(zhuān)門(mén)的教師專(zhuān)業(yè)力提升創(chuàng)新項(xiàng)目，重視發(fā)展教師的科學(xué)探究能力及在正式和非正式環(huán)境下開(kāi)展科學(xué)教學(xué)的技能;加強(qiáng)科學(xué)內(nèi)容領(lǐng)域的專(zhuān)題培訓(xùn)，邀請(qǐng)科學(xué)家作為專(zhuān)職培訓(xùn)者，促進(jìn)科學(xué)教師“科學(xué)和科學(xué)教育”的雙向?qū)I(yè)化，推進(jìn)科學(xué)教育教師隊(duì)伍的高層次、高水平發(fā)展。

5.4 設(shè)立科技后備人才早期培養(yǎng)的有效通道

要著眼于科學(xué)教育的長(zhǎng)期目標(biāo)，改革學(xué)校科學(xué)教學(xué)方法，使用探究、發(fā)現(xiàn)等開(kāi)放式教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生大膽質(zhì)疑、勇于創(chuàng)造和善于解決問(wèn)題的能力，這些教學(xué)方法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性和好奇心也具有優(yōu)勢(shì)?？茖W(xué)興趣的培養(yǎng)不能脫離科學(xué)內(nèi)容本身，必須打造高質(zhì)量的、專(zhuān)門(mén)化的科學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境。教育部門(mén)、高校、場(chǎng)館、中小學(xué)、家庭要通力合作，為有科學(xué)家潛質(zhì)的青少年提供從事真實(shí)科學(xué)實(shí)踐的機(jī)會(huì)，包括早期啟用認(rèn)知學(xué)徒和持續(xù)的專(zhuān)業(yè)支持，設(shè)立必要的“綠色通道”，同時(shí)將對(duì)家長(zhǎng)及家庭的科學(xué)教育作為兒童科學(xué)參與和科技拔尖后備人才培養(yǎng)工作的重要組成部分[17]。

5.5 加強(qiáng)科學(xué)普及專(zhuān)業(yè)力量，改進(jìn)科學(xué)活動(dòng)的適當(dāng)性和豐富性

要深入研究科學(xué)傳播的規(guī)律，發(fā)展科學(xué)普及的適當(dāng)且有效的方法。喚起科學(xué)家的參與，是解決我國(guó)大人口基數(shù)的科學(xué)素質(zhì)建設(shè)問(wèn)題、提高科學(xué)普及質(zhì)量的關(guān)鍵途徑。科學(xué)家是最主要的科學(xué)知識(shí)“攜帶者”，經(jīng)過(guò)必要的科學(xué)教育及傳播方法學(xué)的訓(xùn)練，同樣可以成為好的科學(xué)傳播者。法國(guó)等國(guó)家的做法值得參考：①高校有專(zhuān)門(mén)的科普機(jī)構(gòu)，科普是高校的“正業(yè)”而非“副業(yè)”;②理科研究生需修習(xí)科學(xué)教育與傳播課程，掌握科學(xué)傳播技能，這是科學(xué)職業(yè)的要求;③政府科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)包括對(duì)新項(xiàng)目的科學(xué)傳播設(shè)計(jì)，缺乏此項(xiàng)或設(shè)計(jì)得不好，則不能獲得資助。實(shí)踐及研究證明，科普做得好的科學(xué)家其科研創(chuàng)新往往也做得好?？茖W(xué)教育及普及中有科學(xué)家在場(chǎng)，有利于保證科學(xué)正義，這對(duì)在社會(huì)層面整體提升公眾科學(xué)素質(zhì)起到關(guān)鍵作用。同樣，科學(xué)展覽的前端設(shè)計(jì)應(yīng)吸納科學(xué)教育專(zhuān)家的智慧，在物理環(huán)境上做好整體布局，激發(fā)受眾的自主探究興趣，更好地支持“探究—參與”的科學(xué)學(xué)習(xí)文化。同時(shí)，要高度重視媒體所營(yíng)造的情境以及承載的價(jià)值觀對(duì)受眾科學(xué)態(tài)度的影響。加強(qiáng)對(duì)媒介傳播的監(jiān)督管理，媒介人應(yīng)具有優(yōu)秀的科學(xué)素質(zhì)和傳播能力，以確?？茖W(xué)媒介作品的質(zhì)量;媒介工作要建立和維護(hù)公眾對(duì)科學(xué)的信任，讓公眾看到科學(xué)判斷和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的有效性監(jiān)管機(jī)制，并讓更多的人理解科學(xué)的社會(huì)性過(guò)程。

致謝 本文根據(jù)作者于2021年5月21日在中國(guó)科協(xié)青少年科技中心的交流發(fā)言修改撰寫(xiě)而成。對(duì)辛兵主任、張振威副主任及出席交流的各位領(lǐng)導(dǎo)、專(zhuān)家和同仁的啟發(fā)和支持，致以謝忱。

參考文獻(xiàn)

[1]凱瑟琳·E.斯諾，肯妮·A.迪布納.科學(xué)素養(yǎng)：概念、情境與影響[M].裴新寧，鄭太年，譯.北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2020：001.

[2]菲利普·貝爾，布魯斯·列文斯坦，安德魯·紹斯，等.非正式環(huán)境下的科學(xué)學(xué)習(xí)：人、場(chǎng)所與活動(dòng)[M].趙健，王茹，譯.北京：科學(xué)普及出版社， 2015：39.

[3]同[2].

[4]托·亨·赫胥黎.科學(xué)與教育[M].單中惠，平波，譯.北京：人民教育出版社，2005：93.

[5]Siarova H， Sternadel D， Szo？觟nyi E. Research for CULT Committee —Science and Scientific Literacy as an Educational Challenge[R]. Brussels： European Parliament， Policy Department for Structural and Cohesion Policies， 2019.

[6]沃爾夫-邁克爾·羅斯，安杰拉·卡拉布列斯·巴頓.科學(xué)素養(yǎng)的反思[M].張鋒，李水奎，譯.上海：上海交通大學(xué)出版社，2018：21-59.

[7]裴新寧，鄭太年.國(guó)際科學(xué)教育發(fā)展的對(duì)比研究[J].中國(guó)科學(xué)院院刊，2021，36（07）：771-778.

[8]裴新寧.中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社訪談.生在一個(gè)有科學(xué)素養(yǎng)的群體中有多重要（上）[N].科普時(shí)報(bào)，2020-08-21（03）.

[9]趙楠.教師話語(yǔ)策略與學(xué)生科學(xué)推理學(xué)習(xí)的關(guān)系研究[D].華東師范大學(xué)，2021.

[10]裴新寧，劉新陽(yáng).初中課堂科學(xué)探究中究竟發(fā)生了什么——基于多案例的實(shí)證考察[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2018，36（04）：107-121，165-166.

[11]OECD， PISA 2015 Results （Volume I）： Excellence and Equity in Education[R/OL]. Paris： OECD Publishing，（2016-12-06）[2021-07-13]http：//dx.doi.org/10.1787/978926 4266490-en .

[12]Samarapungavan A， Bryan L， Wills J. Second graders emerging particle models of matter in the context of learning through model-based inquiry[J]. Journal of Research in Science Teaching， 2017， 54（8）： 988-1023.

[13]Muhonen H， Pakarinen E， Poikkeus A M， et al. Quality of educational dialogue and association with students academic performance[J]. Learning and Instruction， 2018， 55（6）： 67-79.

[14]趙勇.教育評(píng)價(jià)的幾大問(wèn)題及發(fā)展方向[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2021，4：1-14.

[15]MullisIV S， Martin M O， Foy P，etal.， Retrieved from Boston College， TIMSS & PIRLS International Study Center. TIMSS 2019 International Results in Mathematics and Science [R/OL]. （2020-12-08）[2021-07-27]https：//timssandpirls.bc.edu/timss2019/international-results/

[16]同[15].

[17]中國(guó)青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會(huì).國(guó)際青少年科技教育的政策、理念與發(fā)展趨勢(shì)研究[R/OL].（2021-05-24）[2021-07-13]https：//mp.weixin.qq.com/s/tudBSL0EPP0eY_89MGdojQ.

作者簡(jiǎn)介：裴新寧（1963-），女，華東師范大教育學(xué)部教師教育學(xué)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，華東師范大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)研究中心共同主任，研究方向：科學(xué)教育與傳播、學(xué)習(xí)科學(xué)、課程與教學(xué)設(shè)計(jì)，E-mail：xnpei@kcx.ecnu.edu.cn。

Rethinking Science Education// PEI Xinning

Author's Address Learning Sciences Center， East China Normal University， E-mail： xnpei@kcx.ecnu.edu.cn

Abstract The broad purpose of science education is to cultivate students curiosity and interest in science， form scientific thinking and understanding， and shape the scientific spirit. Scienceeducation should enablethemto become active learners， use knowledge as a way to know the world and cope with changes and challenges in the world. It is necessary to optimize academic construction， correctly guidediversepractices， buildtheinterdisciplinary professional community ofscience education， and steadily promote the innovation of the content and methods of science education.

Keywords scienceeducation， scientificliteracy， inquiry， engagement