作為全球第三大經(jīng)濟(jì)體，德國(guó)深知科學(xué)教育對(duì)于推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、鞏固科技創(chuàng)新地位、解決專業(yè)人才短缺難題的重要意義，因此，歷來(lái)重視對(duì)科學(xué)后備人才的培養(yǎng)，形成了本土語(yǔ)境下的“MINT教育”概念。MINT即數(shù)學(xué)、信息工程、自然科學(xué)、技術(shù)的德語(yǔ)縮寫，對(duì)應(yīng)的英文概念為STEM。近年來(lái)，德國(guó)不斷加強(qiáng)中小學(xué)科學(xué)教育的前瞻性布局和政策扶持，整合全社會(huì)資源，強(qiáng)化與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的聯(lián)系，并注重培養(yǎng)體系的銜接貫通，發(fā)展出了一整套獨(dú)具特色的教育理念與實(shí)踐模式。

德國(guó)中小學(xué)科學(xué)教育的特色理念

德國(guó)政府重視在教育鏈全過(guò)程中加強(qiáng)科學(xué)教育，特別注重在中小學(xué)階段激發(fā)學(xué)生的科學(xué)潛力并展開(kāi)系統(tǒng)性培養(yǎng)。德國(guó)工程院指出，科學(xué)教育的核心目標(biāo)在于盡早喚起并持續(xù)促進(jìn)青少年對(duì)于科學(xué)的興趣和能力提升，傳授扎實(shí)的科學(xué)知識(shí)，以便青年人才理解科學(xué)技術(shù)的基本過(guò)程。聯(lián)邦教研部也在多份戰(zhàn)略文件中指出，科學(xué)教育應(yīng)重點(diǎn)普及相關(guān)專業(yè)在實(shí)踐應(yīng)用和解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題方面的重要性，中小學(xué)數(shù)理化教師應(yīng)將教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來(lái)，向?qū)W生傳授科學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用方法。

德國(guó)對(duì)科學(xué)教育的重視是一系列因素共同作用的結(jié)果。首先，德國(guó)看重科學(xué)教育在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步方面的價(jià)值，認(rèn)為科學(xué)教育是維持國(guó)民經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵，對(duì)個(gè)體認(rèn)識(shí)世界、應(yīng)對(duì)新技術(shù)與社會(huì)變遷及參與社會(huì)生活至關(guān)重要。其次，德國(guó)希望避免科技行業(yè)出現(xiàn)人才荒。隨著人口老齡化趨勢(shì)加劇，不少相關(guān)行業(yè)面臨人才短缺的問(wèn)題，歐洲勞動(dòng)者科學(xué)技能的差距也在不斷擴(kuò)大。再次，德國(guó)中學(xué)生曾在國(guó)際測(cè)評(píng)中表現(xiàn)不佳。在2000年由經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）開(kāi)展的“國(guó)際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目”（PISA）中，德國(guó)學(xué)生在閱讀、數(shù)學(xué)和科學(xué)上的得分低于OECD國(guó)家平均水平，在社會(huì)上引發(fā)了廣泛爭(zhēng)議。最后，當(dāng)前社會(huì)對(duì)人的數(shù)字和技術(shù)能力的需求日益增長(zhǎng)。德國(guó)科隆經(jīng)濟(jì)研究所的一項(xiàng)調(diào)查報(bào)告顯示，中學(xué)是否具備科學(xué)教育特色，會(huì)對(duì)學(xué)生的科學(xué)能力產(chǎn)生影響，那些主動(dòng)組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽的中學(xué)，其學(xué)生的數(shù)學(xué)分?jǐn)?shù)明顯高于沒(méi)有組織參賽的學(xué)校。

德國(guó)中小學(xué)科學(xué)教育的戰(zhàn)略規(guī)劃與實(shí)施路徑

德國(guó)政府較早認(rèn)識(shí)到在中小學(xué)階段推進(jìn)科學(xué)教育的意義，將其作為一項(xiàng)系統(tǒng)性工程進(jìn)行全面規(guī)劃。近年來(lái)，德國(guó)政府進(jìn)一步完善頂層設(shè)計(jì)，出臺(tái)戰(zhàn)略文件，搭建機(jī)制平臺(tái)和聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，并在實(shí)操層面推出了融合各領(lǐng)域、各部門的政策工具和倡議計(jì)劃。

在頂層設(shè)計(jì)上，聯(lián)邦教研部發(fā)布若干“MINT行動(dòng)計(jì)劃”，為促進(jìn)科學(xué)教育確立重點(diǎn)行動(dòng)領(lǐng)域。2019年發(fā)布的《用MINT走向未來(lái)！——MINT行動(dòng)計(jì)劃》針對(duì)科學(xué)教育的薄弱環(huán)節(jié)確立了四個(gè)行動(dòng)領(lǐng)域，明確了網(wǎng)絡(luò)化、整體化的主導(dǎo)理念。2022年發(fā)布的《MINT行動(dòng)計(jì)劃2.0》則提出了“提升MINT能力的五點(diǎn)計(jì)劃”，其與中小學(xué)科學(xué)教育密切相關(guān)：一是合作，將校外科學(xué)知識(shí)相關(guān)內(nèi)容與中小學(xué)聯(lián)系起來(lái)，形成校內(nèi)外協(xié)作；二是質(zhì)量，支持各類科學(xué)教育機(jī)構(gòu)為青少年提供高質(zhì)量的科學(xué)教育內(nèi)容，建設(shè)專業(yè)化的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)；三是家庭，爭(zhēng)取家長(zhǎng)支持學(xué)生提高對(duì)于科學(xué)教育和大學(xué)理工科專業(yè)的興趣；四是科研，促進(jìn)面向?qū)嵺`的研究，在中小學(xué)和各類創(chuàng)新學(xué)習(xí)場(chǎng)所加強(qiáng)科學(xué)教育；五是盡早起步，倡議在幼兒園、小學(xué)和托管所提供科學(xué)教育內(nèi)容。此外，德國(guó)聯(lián)邦教研部、工程院等機(jī)構(gòu)統(tǒng)籌全國(guó)科學(xué)教育資源，打造了全國(guó)性的科教合作平臺(tái)，建立起MINT聯(lián)網(wǎng)、全國(guó)MINT共同體、全國(guó)MINT精英高中網(wǎng)絡(luò)等全國(guó)性科學(xué)教育聯(lián)絡(luò)處和中學(xué)網(wǎng)絡(luò)。

在具體實(shí)施中，為落實(shí)中小學(xué)科學(xué)教育的戰(zhàn)略目標(biāo)，德國(guó)通過(guò)各類資助項(xiàng)目布局重點(diǎn)領(lǐng)域，搭建溝通平臺(tái)，組織形式多樣的活動(dòng)，并定期對(duì)科學(xué)教育的成效進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)估。

促進(jìn)項(xiàng)目。德國(guó)政府?dāng)y手社會(huì)各界大力資助中小學(xué)科學(xué)教育項(xiàng)目。聯(lián)邦教研部每年資助“燈塔項(xiàng)目”和相關(guān)倡議計(jì)劃，包括“小科學(xué)家之家”項(xiàng)目、MINT集群促進(jìn)計(jì)劃、MINT創(chuàng)造未來(lái)倡議及各類青少年競(jìng)賽等，以期提高各年齡段學(xué)生對(duì)MINT專業(yè)的興趣。聯(lián)邦教研部通過(guò)促進(jìn)計(jì)劃組建MINT集群、MINT校園等倡議網(wǎng)絡(luò)，集中提供教育培訓(xùn)并共享教育資料。以青少年MINT教育地區(qū)集群為例，該項(xiàng)目旨在打造標(biāo)桿性的科學(xué)教育集群，由來(lái)自科技界、經(jīng)濟(jì)界、公共領(lǐng)域和公民社會(huì)的校外機(jī)構(gòu)開(kāi)展跨學(xué)科合作，為中小學(xué)生提供校外科學(xué)教育。自2020年啟動(dòng)以來(lái)，已經(jīng)遴選出53個(gè)MINT集群，提供了3000萬(wàn)歐元資助。

多樣活動(dòng)。德國(guó)政府聯(lián)合社會(huì)各界每年都會(huì)組織大量各種形式的中小學(xué)科學(xué)教育促進(jìn)活動(dòng)，包括競(jìng)賽、論壇、工作坊、創(chuàng)意活動(dòng)等，以激發(fā)學(xué)生對(duì)于科技創(chuàng)新和科學(xué)研究的興趣。同時(shí)，還會(huì)組織各類全國(guó)性青少年科學(xué)知識(shí)能力競(jìng)賽，諸如“青少年做科研”、“發(fā)明芯片”、國(guó)際青少年科學(xué)奧林匹克選拔賽、全國(guó)信息學(xué)競(jìng)賽、環(huán)境競(jìng)賽等，以激勵(lì)青少年提升科學(xué)能力。全國(guó)MINT精英高中網(wǎng)絡(luò)也會(huì)定期舉辦首都論壇活動(dòng)，每年邀請(qǐng)400名中小學(xué)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(yè)舉辦的人才市場(chǎng)、專業(yè)報(bào)告大會(huì)和工作坊等。此外，德國(guó)還非常注重提升中小學(xué)管理人員和教師的專業(yè)能力，多方合作構(gòu)建了跨專業(yè)、跨學(xué)科的主題集群，開(kāi)展科學(xué)教育管理經(jīng)驗(yàn)交流與教學(xué)能力培訓(xùn)。

監(jiān)測(cè)評(píng)估。德國(guó)定期采集、分析和監(jiān)測(cè)教育數(shù)據(jù)和指標(biāo)，形成基于實(shí)證的評(píng)估報(bào)告，以此幫助決策者精準(zhǔn)研判發(fā)展趨勢(shì)，有的放矢地改善科學(xué)教育的整體狀況。其中具有突出影響力的有《MINT春季報(bào)告》《MINT秋季報(bào)告》《MINT后備人才晴雨表》《國(guó)際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目調(diào)查報(bào)告》等系列報(bào)告，以及大量專題研究報(bào)告。這些報(bào)告開(kāi)展關(guān)于科學(xué)教育的實(shí)證調(diào)查，收集發(fā)展動(dòng)向數(shù)據(jù)，就專業(yè)人才需求、數(shù)字能力建設(shè)、后備科技人才培養(yǎng)、就業(yè)市場(chǎng)人才需求和瓶頸等議題為決策者提供支持。

德國(guó)中小學(xué)科學(xué)教育的啟示

德國(guó)是創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)和世界上最大的研究密集型經(jīng)濟(jì)體之一，“德國(guó)制造”和德國(guó)企業(yè)創(chuàng)新實(shí)力背后的關(guān)鍵引擎正是科技人才。德國(guó)中小學(xué)科學(xué)教育發(fā)展至今，在培養(yǎng)科技后備力量、盡早激發(fā)青少年的科學(xué)興趣方面成效顯著。這其中一個(gè)重要例證是選擇理工科專業(yè)的大學(xué)新生眾多，在經(jīng)合組織和歐盟國(guó)家中名列前茅——2020年，德國(guó)有38%的大學(xué)新生選擇了包括工程、制造、建筑學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、通信技術(shù)在內(nèi)的理工科專業(yè)，遠(yuǎn)高于經(jīng)合組織成員國(guó)（27%）及其中22個(gè)歐盟國(guó)家（28%）的平均水平。

整體來(lái)看，德國(guó)在發(fā)展中小學(xué)科學(xué)教育方面為其他國(guó)家提供了以下啟示——

其一，整合全社會(huì)資源。在推動(dòng)科學(xué)教育的過(guò)程中，德國(guó)政府和教育機(jī)構(gòu)發(fā)揮主體作用，校外社會(huì)力量協(xié)同促進(jìn)，建立多元化的科教共同體。各類社會(huì)機(jī)構(gòu)，包括重量級(jí)的科研機(jī)構(gòu)、科學(xué)教育機(jī)構(gòu)、企業(yè)、博物館、圖書(shū)館等，共同推出科教促進(jìn)措施。社會(huì)力量積極開(kāi)展豐富多彩的趣味活動(dòng)，從與中小學(xué)實(shí)驗(yàn)室合作為兒童和青少年開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)編程課和實(shí)驗(yàn)課等科學(xué)課程，到搭建精英高中聯(lián)盟等聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，全方位激發(fā)青少年的學(xué)習(xí)熱情，對(duì)課堂教學(xué)起到拓展作用。

其二，加強(qiáng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)踐的聯(lián)系。德國(guó)將科學(xué)教育視為保障創(chuàng)新能力的關(guān)鍵力量，對(duì)接理工科職業(yè)的發(fā)展前景和社會(huì)需求，對(duì)科學(xué)教育的核心數(shù)據(jù)和指標(biāo)開(kāi)展長(zhǎng)期的收集、監(jiān)測(cè)與分析，動(dòng)態(tài)評(píng)估科技行業(yè)的薪資待遇、人才需求與發(fā)展前景，服務(wù)于德國(guó)商業(yè)模式。在教學(xué)過(guò)程中，中小學(xué)也十分重視在數(shù)理化課程中闡明科技知識(shí)在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用，展示課堂所學(xué)如何為揭示世界運(yùn)行規(guī)律或解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題提供方案。

其三，注重培養(yǎng)體系的貫通與銜接。德國(guó)科學(xué)教育面向從學(xué)前教育到高等教育的所有階段開(kāi)展，同時(shí)重視打通學(xué)前教育、學(xué)歷教育、職業(yè)教育和繼續(xù)教育等各教育領(lǐng)域。在中小學(xué)科學(xué)教育中，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)體系的連貫性，致力于引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)教育領(lǐng)域進(jìn)行專業(yè)深造和職業(yè)發(fā)展，確?？茖W(xué)人才的持續(xù)培養(yǎng)與輸送。

（作者單位：同濟(jì)大學(xué)德意志聯(lián)邦共和國(guó)問(wèn)題研究所）