○刘会阳
面对全球新一轮科技革命加速演进浪潮,做好中小学科学教育“加法”,是一件事关全局和未来的重大教育改革。科学教育已成为提升国家科技竞争力、培养拔尖创新人才、提高全民科学素养的重要基础。但是,新时代的科学教育,在课程资源开发、教师队伍建设、教学方式变革、教育评价改革、场所场景构建、社会力量整合等关键环节依然存在难点和堵点。为推动科学教育高质量发展,助力教育强国建设,日前,教育部启动首批全国中小学科学教育实验区、实验校推荐工作,鼓励各地先行先试。在“双减”背景下,做好科学教育“加法”,推动中小学科学教育高质量发展,应在难点和堵点的治理上下功夫,特别是在师资、课程、社会资源三个方面做到校内外共同发力。
教师是立教之本、兴教之源。中小学科学教师是落实“双减”政策、实施科学教育的主体,做好科学教育“加法”需要抓住科学教师这一“关键少数”,直面新时代党和国家对科学教育的更高要求。由北京师范大学科学教育研究院院长、教育部基础教育教学指导委员会科学教学专委会主任委员郑永和领衔发起的一项关于全国小学科学教师队伍的调查显示,小学科学教师中,理工科背景教师占比仅27.5%,文科背景教师占比32.3%。同时,超七成小学科学教师为兼任教师,近四分之一小学科学教师每年参加各级教研、培训次数为0。
小学阶段的科学教育在整个科学教育体系中具有起始性和奠基性,却是最为薄弱的环节。当前,我国小学科学教师队伍面临数量严重短缺、专业能力不足、整体素质有待提高等问题,这些问题已成为科学教育高质量发展的瓶颈。
做好科学教育“加法”,就要先做好科学教师的“加法”,既补数量又提质量。只有提高教师对科学本质,包括科学知识、科学思想、科学方法和科学精神的理解,才能提高教师教育教学能力,把原汁原味的科学教给学生。也只有教师真正理解科学、热爱科学,才能带动学生学科学、爱科学、用科学。反之,一知半解或根本没兴趣认知科学,教再多科学知识,再提升教学能力,也很难达到应有的教学效果,甚至出现表演式教学。学生也很难体会到科学发现和解决问题的乐趣,长此以往,其结果与科学教育的初衷将南辕北辙。
因此,科学教师不论是学什么专业毕业的,都需要重新学习和掌握一门理工科专业。只有具备理工科专业的“根”,教师才会有信心、有兴趣去学习其他学科的思维和方法,去教包含了自然科学各学科的科学课程,走兴趣与科学相结合的教育路线,实践真正的科学教育。
中小学校的科学教育质量对学生科学素养的培养至关重要。自新课改实施以来,“实践学习”已成为科学课堂的新型教学模式。这一模式的核心理念是引导学生借鉴科学家的思维方式,工程师的创新精神进行学习。在科学课堂教学过程中,教师应注重保护学生的好奇心,激发其对科学的内在学习动力,鼓励学生积极参与、动手动脑、积极体验。通过实践性学习,在解决问题和应对挑战的过程中,培养学生创造性思维和创新能力。
科学课程涵盖国家课程、地方课程以及校本课程。从为国家科技领域培养创新人才的视角,我们必须认识到基础教育阶段科学课程与教学的重要性,并将科学课程置于学校课程的核心地位。
在实施国家科学课程方面,学校需要在开齐开足科学课的基础上,根据校情和学情保证学段、学年、学期、单元乃至课时的教学目标、教学内容、评价方式及方法的协调一致。此外,还需在科学课程资源、教师招聘与培训、实验室建设与实验员配备,以及实验药品和器材配备等方面做好保障。针对地方课程和校本课程,学校和教师应创造条件,让学生进行探索性、创造性实验与工程设计,以激发学生的学习兴趣并提升其高阶思维能力。
石家庄外国语学校在深入挖掘课程资源方面的探索值得借鉴。首先,学校将原本功能单一的实验室进行全面改造,构建了集“教师授课、学生实验和实践活动”于一体的科学或理化生专业教室,确保学生在教师的指导下,边实验边探索,回归科学实验教学的本质。其次,学校鼓励教师发掘各学科的科学元素,汇聚多学科优势,全面培养学生的科学素养。第三,推进跨学科课程整合,让学生在真实的生活情境中开展探究式学习。例如,初中阶段将生物、化学、劳动学科整合的《馒头的奇思妙想——探索面粉发酵的秘密》一课,学生通过设计对照实验,探究市场上常用的三种不同发酵剂对馒头蓬松度以及外观、口感、味道等诸多品质的影响,从而深入了解面粉发酵这一生活现象背后的科学本质。这些举措让学生在实践中学习、在使用中学习、在创新中学习,极大激发了学生的好奇心、想象力和求知欲。
为学生提供高质量的科学教育,学校须在课程开发与实施上创新,充分利用社会资源,发挥社会“大课堂”作用,深入挖掘并整合科学教育资源。
近年来,许多学校通过“馆校结合”“校企交流”的方式,拓展科学教育场域,让学生走出课堂,走进博物馆、科技馆、科研院所等单位,亲身感受科学的价值与魅力。同时,还有学校聘请各领域的专家和“达人”组建学校科学讲师团,参与学生小课题研究指导和成果发布活动点评,将立志成为科学家的种子播撒在学生心中。
2023 年9 月,河北省教育厅制定《河北省非学科类校外培训机构参与学校课后服务的指导意见》,率先在全国开展了非学科培训机构进校园参与课后服务工作,尤其鼓励各地优先遴选科技类校外培训机构走进学校。邯郸市复兴区部分学校通过引入科技类培训机构参与课后服务,既丰富了学校科学教育教学内容,又有效解决了校内课后服务师资不足的问题。学校可借助这一利好政策大力开展引入科技类校外培训机构,加强学校科学教育工作。
在“双减”工作中做好科学教学的“加法”,并非一道简单的数学问题,而是对教育观念转变与升级的深刻体现。只有通过强化师资队伍培育、优化科学教育课程体系、整合校内外资源,以及构建高质量的服务供给模式,才能确保科学教育在中小学阶段得以实质性推进并扎根生长。