新时代中小学科学教育高质量发展的理论思考与实践路径

编者按：“科学教育是提高国民科学素养、培养科技创新人才的关健基础，更是发展素质教育、实现科技强国建设的现实需要。2023年教育部等十八部门《关于加强新时代中小学科学教育工作指导意见》（以下简称《意见》）指出，着力在教育“双减”中做好科学教育加法，一体化推进教育、科技、人才高质量发展，为加强建设教育强国、科技强国、人才强国，全面建设社会主义现代化国家夯实基础。那么，科学教育高质量发展的本质内涵是什么？国家为何重提科学教育？制约科学教育发展深层次因素有哪些？新时代科学教育现代化路径如何优化？如何构建科学教育的评价体系？等等。这些问题既是落实《意见》精神的题中之意，也是推进科学教育高质量发展的时代使命。为此，2024年本刊特辟“科学教育”专栏，以飨读者，也希望引起更多的学者对于科学教育问题的关注，为新时代中小学科学教育高质量发展出谋献策。

新时代我国中小学科学教育质量内涵与监测评价体系构建

邓 阳1，冯奕淇2

1.华中师范大学 化学教育研究所，湖北 武汉 430079 2.对外经济贸易大学 国家对外开放研究院，北京 100029

中小学科学教育作为培育科技拔尖创新人才的基础性、战略性事业，需要在发展新质生产力的背景下建立新的质量观。在《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》颁布一周年之际，结合我国科学教育发展的实际情况探讨新时代我国中小学科学教育质量内涵，构建中小学科学教育监测评价体系显得尤为重要。

一、新时代我国中小学科学教育质量内涵

（一）兼顾科学教育对合格公民和对科技拔尖创新人才培养的双重意义

双重意义表现在，一方面，中小学科学教育以发展青少年科学素养为目标，使其成为拥有基础科学知识，具备一定的科学思维和能力，同时兼有科学精神和科学价值观的合格公民。另一方面，中小学科学教育以培育具有科学家潜质的青少年为目标，让青少年不断具备创新精神和本领，通过提出有价值的猜想和假设从而深入探究和解决科学复杂问题，形成创造性研究成果，以科学家精神涵养自身的品性并立志在今后为国家科学创新发展做出自己的贡献。

无论是哪种意义，对于国家进步和社会发展而言都有重要性。首先，只有具备科学素养的合格公民才能够真正科学民主地参与国家和社会事务，履行自身权利与义务，在面对现实中的各类问题时能秉承严谨理性、求真务实、不懈追求的科学精神和科学态度果断且科学地做出决策和行动。这反映了国家治理和社会进步的底层逻辑和基础要求。其次，面对国家科技创新发展的现实需要，只有培养愿意投身科学研究事业，并且能够持之以恒开展科学创新的科学工作者才能不断冲破现实瓶颈，通过技术的推陈出新解决“卡脖子问题”，以国家自身的科技自立自强带动国家整体发展进步。这反映了国家高水平发展的关键环节和亟待突破的难点。

纵观世界各国科学教育的发展历程，基本上都在平衡科学教育的双重意义。美国威斯康星大学麦迪逊分校的鲁道夫（Rudolph）近来以“科学素养”一词在美国科学教育领域的话语意义作为分析对象，指出从20世纪40年代开始，美国科学教育或指向普通公民应充分地了解科学家，从而欣赏和支持科学事业的发展；或指向国家在面对科学危机时应该关注科学“人力”的培养；抑或指向认识科学事业与战争武器、环境污染、健康福祉的关系，批判性地看待科学事业的有害影响和局限性；等等[1]。

新时代我国中小学科学教育应该以上述双重意义为出发点，有针对性地明确科学教育对合格公民培养的目的和对科技拔尖创新人才培养的目的。对双重意义的重视是相辅相成的，具备科学素养的合格公民是科技拔尖创新人才的来源，科技拔尖创新人才的养成必然也将带动越来越多的人朝着具备良好科学素养的方向发展。

（二）引导青少年在理解物性自然世界的过程中认识科学中的人性特质

狭义的科学被人们看作是对自然世界的探索，自然世界也常常被赋予物性特征。在探索自然世界的过程中，要坚持客观性、普遍性、可重复性等准则，不遵守这些准则势必造成研究结果的缺失或偏颇。因此，科学教育工作者历来都强调学生要通过亲身经历认识科学并尊重科学事实，注重科学方法的逻辑性、严谨性和可靠性，依靠充分的科学证据来论证科学结论，注意科学结论的适用范围避免规律的泛化，坚持以诚实透明的科学伦理对待科学研究。

但不可忽视的是，对物性自然世界的研究本身是人类的一项重要事业，其中饱含着人类的智慧、品格、态度和精神，这些要素都集中反映了与物性特征不可分离的人性特质。在研究科学或者在看待科学事业的过程中，只有将科学的物性特征和人性特质结合起来，才能够真正理解科学本质，明晰在科学事业发展过程中人的主体性和主体间性，认同科学与人类发展、社会进步的相互关系，并在此基础上实现科学自身的发展和进步。

在科学教育中，注重理解自然世界的物性特征和理解科学中的人性特质同样重要。一些国外学者指出，科学教育者不应让学生认为科学只是关于自然世界的事实、规律和理论的堆砌，是确定的、已经完成的知识体系，不应将学生看作是接收科学确定知识的“容器”。科学本身发展依靠人与人之间“建构和批判的辩证”，科学本身是一种有机的、动态的、能够使人们从接受知识的枷锁中解放出来的方式[2][3]。这些观点都反映出科学教育不应局限于教会学生一成不变的科学知识，而应基于理性的态度正确认识科学知识的建构过程，灵动地认识科学中与人相关的因素。科学共同体之间的交流、共事、协商、批判、争论、传承，本身是科学发展的关键要素，既受到科学本质和科学规范的制约，又可以依据具体的研究情境灵活地加以调控与整合。学生只有真正认识到科学作为人类事业的本质属性，才会明白科学知识具有相对客观性和集体建构性等特征，才能体会到科学的本质属性且科学知识的建立、确证和合法化势必反映出科学共同体内的交往、协作以及围绕科学矛盾而产生的批评、竞争，最终形成反映人类对待客观世界信念体系的世界观及对应的方法论。

（三）促进青少年在参与科学实践的过程中协同提升思考能力和行动能力

引导青少年参与科学实践要警惕将理性与感性、认识与经验、思维和能力、审辨与操作割裂开的片面性。只有真正重视思考能力和行动能力的同步提升，才能让青少年根据科学问题的背景、现实的可能、团队的优势、结果的预期，建立恰当的科学实践目标，并结合既有条件、影响因素、阶段成果等来灵活地调整科学实践的目标、任务、思路和策略。

在现实的科学教育中，片面开展科学实践的情况屡屡出现。一方面，忽视学生科学学习体验感和动手操作能力的培养。“黑板实验”“视频实验”的情况仍然常见，有的学校仅在应付实验考试的前几天才将实验室大门为学生打开，甚至有些地区只是在数字化平台上对学生的科学实验能力进行考核。一些科学教育条件欠发达的地区配不齐科学实验教师和器材，导致学生对科学探究的认识只停留在书本或习题层面。另外，学生在校外各类科学场所体验科研前沿的机会仍然不多。即便一些校外科技力量已逐步走进学校，但更为常见的情况仍是由讲解员或科普工作者承担的“科学知识传递”工作，学生仍以被动学习的方式获取知识，较少有沉浸式的科学探究与体验。

另一方面，在学生动手时教师也容易忽视学生思考过程，没能将学生亲身获得的经验与理性思维恰如其分地整合起来。一些教师鼓励学生在课堂上动手做实验来探究科学规律，这本是好事，但实验的步骤往往是教师或教材直接给定的，学生只需要按部就班地轻松完成就可以获得教师或教材预设的实验结果，教师也可以顺利结束实验环节并按既定进度完成教学。学生被动动手，却不清楚实验的目的、原理和设计思路，不能对实验结果进行充分的处理和分析，缺少围绕实验过程和实验结果的书面表达、口头交流等环节，就很难完整地发挥科学实验对科学学习的整体价值。

要真正发挥科学实践的育人功能，必须将科学实践与符号化、孤立的认知或知识传递活动，以及线性单向、固定路径的动手操作活动区别开来，让学生在科学思想的引领下将科学问题、经验、现象、知识之间的关系加以贯通活化，在独特的科学视角和背景下基于科学方法提升科学实践的逻辑性、合理性和规范性。

二、新时代我国中小学科学教育监测评价体系构建

（一）针对合格公民和科技拔尖创新人才的培养分类构建

从培养合格公民的视角看，一是要关注科学教育是否能够向学生展现真实的科学发展历程，引导学生了解人类厚重的科学积累和璀璨的科学文化，不断认同科学文化以及科学对传统文化和先进文化发展的深远影响，在获取前人积累的基础科学知识的同时获得科学观念，认识科学发展规律和科学本质。二是要关注科学教育是否能够向学生生活和生动的现实社会敞开，促进学生在有意义的情境中探寻、分析和解决与科学有关的生产生活问题，建立科学与他人、与自我的关系，学会用科学的思维和方法面对社会、面对生活。

从培养科技拔尖创新人才的角度看，一是要考察科学教育是否重视学生科学知识的体系化、结构化的建构，是否引导学生不断建立和完善正确的、先进的科学思想，并学会运用科学思想指导科学实践，进而更好地提出新颖假设和猜想，形成严密可行的探索方案，产出高质量的创新成果。二是要考察科学教育是否能够帮助学生形成科学学习和科学探究的获得感，从兴趣、能力和表现等多层次提升青少年的科学身份认同，为学生的成长和发展赋予更多科学资本，塑造能够激发青少年科学职业认知和科学职业期望的环境要素[4]，使其建立起从事科学职业的意愿，并不断驱使自己在科学事业中持续躬耕，不畏困难，勇于突破。

（二）全面展现科学物性特征和人性特质相得益彰的关系

首先，要进一步突出人们在研究物性自然世界时持有的规范认识论。基于科学假设、猜想和想象做出合理预判，建立有助于论证这些假设、猜想和想象的调查或实验路径，是最终得到结果的必经之路。调查或实验路径的建立必须体现逻辑性，形成事实和主张之间的论证关系，同时需要以客观、严谨、求实的科学态度去实践这些调查或实验，从而获得真实的、充分的、可重复检验的证据以证实主张，或证伪对立主张。必须引导青少年经历上述过程，让他们认识探究物性自然世界的基本路径，深刻地理解科学共同体在科学思维方式和科学实践方法等方面不断建立和发展的行动规范。

其次，要增加反映科学研究中人的主体性和主体间性的社会认识论。主体性要突出科学活动中人的能动性，主体间性则要突出科学活动中不同主体的交往关系。要关注中小学科学教育的内容和过程是否真实反映出科学实践中的个体与个体之间的参与和交往特征，以及这些特征对于科学知识建构的意义和影响。要结合具体内容突出科学工作者个人的兴趣、喜好、习惯、生活方式、处事特征等要素与科学认识之间的关系，同时揭示出科学实践本身所展现的一群科学工作者的一系列社会行为及其中蕴含的科学共同体文化、工具和语言。除了科学工作者以外，还要引导学生了解身边的人与科学的关系，学会与他人进行科学交流，进而让学生认识到科学并不是仅适合于特定的某类人，实际上每个人都可以从事科学相关工作[5]。

（三）充分关照学生在科学实践中的思考能力和行动能力

思考能力与行动能力相结合，意味着思维活动的产生、思维成果的论证离不开基于行动获得的实际经验。第一，要注重将学生科学实践体验作为学生科学认识发展的重要基础，让学生获得科学实践的完整经验，在动手尝试中发现悬而未决的科学问题，在动手验证中找寻能够论证科学结果的证据，在动手制作中实现科学知识的充分应用。第二，要注重学生整合多种类型的科学实践手段和方法，既要利用全面、细致、有条理的观察发现自然世界的本真面貌，又要利用合理、规范、自洽的实验探索自然世界的客观规律，并且在遵循科学研究自身逻辑体系的前提下对各类科学实践手段和方法加以妥当安排、灵活运用。

思考能力与行动能力相结合，还意味着要在行动之前充分考虑行动的目的和路径，行动之后充分反思行动的成效和不足。第一，要着力避免形式化，减少照方抓药式的“菜谱实验”，超越单纯为了应付教师课堂要求而开展的被动探索。只有明确科学问题解决的目的，预估科学问题解决的结果，才能够在科学实践探索过程中做真实的科学实验，学有用的科学知识。第二，要重视对学生科学实践过程的自主反思和科学评价。充分激发学生的批判性思维，加大对科学实践路径设计和实施的反思力度，强化对实践操作过程的复盘并经验总结，进而形成对科学实践重点、难点和表现不足的地方的迭代探索方案和持续改进办法，在科学实践和科学认识的生动循环中保有持续的科学探索兴趣。

参考文献：

[1] Rudolph，J.L.Scientific literacy：Its real origin story and functional role in American education [J].Journal of Research in Science Teaching，2023，61（3）：519-532.

[2] Driver，R.，Newton，P.，et al.Establishing the norms of scientific argumentation in classrooms [J].Science Education，2000，84：287-312.

[3] Ford，M.Disciplinary authority and account ability in scientific practice and learning [J].Science Education，2008，92（3）：404-423.

[4] 王宁，段巍.什么因素影响中学生的科学职业期望[J].湖南师范大学教育科学学报，2021，20（4）：39-48.

[5] 樊文强，张海燕等.促进学生科学资本构建：科学教育发展的新视角[J].中国电化教育，2020，（3）：42-48.

作者简介：

邓阳：教授，博士生导师，研究方向为科学教育。

冯奕淇：助理研究员，硕士，研究方向为政府治理、高教管理。

论我国中小学科学教育发展的根本因素

邢红军

首都师范大学 教师教育学院，北京 100048

2023年教育部等十八部门《关于加强新时代中小学科学教育工作指导意见》指出，“要在教育‘双减’中做好科学教育加法，推进教育、科技、人才高质量发展，为加强建设教育强国、科技强国、人才强国，全面建设社会主义现代化国家夯实基础”[1]。怎样贯彻落实教育部等十八部门的指导意见精神？本文从一个独特的视角，对此问题展开抽丝剥茧的研究。

一、我国中小学科学教育低效能的表观原因

我国中小学科学教育效能低下是历史上一直存续的问题，并且一直延续到高等教育阶段，表现为改革开放以来我国培养出来的人才至今没有一个获得诺贝尔科学奖或数学菲尔兹奖（屠呦呦不在此列，她1955年毕业于北京医学院）。针对这一问题，北京大学招生考试研究院院长秦春华在《光明日报》发表了“中国优秀科研苗子为何难修正果”[2]一文。

作为北京大学招生考试院院长，秦春华对北京大学、清华大学这两所中国最顶尖学府的学生有着很高的期待。他认为：北大每年招收的学生中，若干年后在世界上最顶尖的学者群体中，依然能够还有北大毕业生的身影……三十多年来，北大、清华的本科招生总量至少应当不低于15万人。这些当年以最高分数考入北大、清华的人最后都到哪里去了呢？失望之情溢于言表。

针对这一现象，秦春华展开了进一步的诘问：为什么这些在小学、中学、大学乃至研究生阶段一直都极为优秀的学生，最后却没有在自己最初喜欢和从事的领域里继续坚持做下去呢？显而易见，秦春华对此现象亦迷惑不解。

饶毅教授针对秦春华的疑问进行了回应，并将问题的根源从大学拉回到中小学。他认为：我国教育教学缺乏对学生创造能力的培养，是历史上一直存在的问题。这样的教育方式产生的结果，不会立刻显示出来，而是会滞后一段时间。到研究生学习阶段，学生的创造性能力问题暴露出来后，通常认为是大学的问题，殊不知创造力不足的根子在中小学教育[3]。

沿寻这一研究逻辑，笔者发现，尽管我国中小学科学教育效能低下的原因从秦春华的“大学教育”说拉回到饶毅的“中小学教育”说，但问题的根源并没有水落石出。为此，笔者提出“中小学教师”说。笔者认为，中小学科学教育效能低下的原因进一步延伸，就归因到中小学教师水平不高这个问题了。而这种所谓的水平不高，就是大部分中小学教师只会上课，不会做教学研究，从而导致中小学科学教育效能低下。

以中学物理教师为例。有调查表明，中学物理教师分为四类：第一类是既会教书又会做教学研究，占15%；第二类是只会教书但不会做教学研究，占70%；第三类是不会教书但会做教学研究，占10%；第四类是既不会教书又不会做教学研究，占5%[4]。综合起来，不会做教学研究的中学物理教师占3/4。化学、生物、数学教师的情况基本如此。这是导致我国中小学科学教育效能低下的直接原因。

为什么绝大多数中小学教师不会做教学研究？认真追究起起来，这一问题极其隐蔽且以往很少被涉及。这是因为，长期以来我国师范院校醉心于“学术性”，却忽视了师范生培养最重要的“师范性”。需要强调指出的是，“师范性”的彰显，就要求师范院校要具有高水平的学科教学论教师。如果缺乏高水平的学科教学论教师，就会导致师范生毕业进入中学后，对于教授中小学依然需要“从头摸索”。

为什么要强调中小学教师写作教学论文？这是因为，教学论文的撰写是集学科知识、学科方法、学科思想、学科观念、教育学知识、心理学知识，特别是思维训练之大成者。教学论文的写作过程还是中小学教师学术训练、思维逻辑、教学水平乃至学术水平的融会贯通过程，是对头脑中知识结构的再认识、再加工和再创造过程。因此，教学论文写作的价值就在于，它能够将教学内容化难为易、化繁为简，从而有助于提升课堂教学效果，发展学生的核心素养。

因此，我国中小学科学教育效能低下的原因事实上就是学科教学论教师学术水平低下的“投影”。至此，就完成了从秦春华的“大学教育”说到饶毅的“中小学教育”说，再到“中小学教师”说，最后到“学科教学论教师”说的中小学科学教育效能低下原因的逻辑考察。

二、我国中小学科学教育低效能的根本原因

为什么“教师成为研究者”的理念虽然被中小学教师广为认同，但具体落实却如此之艰难？究其原因，其实就是学科教学论教师研究水平不足。对此，我们不必忌医讳疾，更不应置若罔闻。事实上，正是由于学科教学论教师学术水平有限，才会导致中小学教师的教学研究能力不足，从而影响我国中小学科学教育的长远发展，这应当引起我们的认真反思与高度警惕。

为什么学科教学论教师的学术水平决定着中小学科学教育的成败？这是因为，中小学科学教育需要向中小学生传授科学知识、科学方法、科学思想、科学观念、科学精神、训练技能。不仅如此，还要结合教育学与心理学的知识，促进学生自然认知与社会认知的协调发展。所有这一切，均不是单纯的学科教师所能胜任的。

学科教学论教师作为我国高等师范院校的“育师之师”，一直都承担着教师教育的重要使命，在我国师范院校的发展中扮演着不可或缺的角色。尽管角色重要，但职责能否履行到位，还需要打一个问号？换句话说，我国学科教学论教师的学术水平究竟处于一种什么样态？他们能否承担起教师教育的重任？

有研究选取15所师范大学为取样对象，选择8个学科：语文、数学、英语、物理、化学、生物、地理、历史。最终，共选择338名学科教学论教师作为研究对象。

选择CNKI引文数据库，检索了338名学科教学论教师的发文量和文献被引情况，计算H指数，根据聚类结果发现学科教学论教师分为以下四类[5]，如表1所示。

研究结果表明，我国师范院校学科教学论教师学术水平整体呈较低状态。

从发表论文的角度看，学科教学论教师学术水平不高的现象还表现在：省属师范学院的学科教学论教师在北大核心期刊发表论文存在着普遍困难；省属师范大学的学科教学论教师在CSSCI扩展版杂志发表论文存在着普遍困难；双一流师范大学的学科教学论教师在CSSCI杂志发表论文也并非普遍得心应手。而这些学科教学论教师还在指导着数量不菲的学科教学研究生，可以想象，如果他们自己都不能发表高水平的教学论文，又怎么能够指导出高水平的学科教学研究生？

学科教学论是研究如何使教育学、心理学与学科教学实际相结合，来指导、改进学科教学实践，并在此基础上发展学科教学论的理论及对教育学、心理学理论整合、发展和完善的学科。自20世纪80年代以来，经过几代学科教学论人的不懈努力，目前已经发展成为能够培养博士的一个学科，各学科能够培养学科教学研究生的硕士点分别已经达100个，并建立起较为完备的理论体系。即使是非学科教学论出身的学科博士，也很难真正进入到这一学科之中，从而凸显了学科教学论的专业性与学术性。因为，学科教学论已经不再是一个“任人打扮的小姑娘”。

作为一门交叉学科，学科教学论的学习与研究并不是一件容易的事情，它的困难程度甚至超过了学科、教育学与心理学的学习与研究。学科教学论的学习与研究强调融合，但融合不是“拼盘”，而是融会贯通，是交叉、是迁移、是创新。除此之外，学科教学论的学习与研究还要求运用理论指导教学实践，这就进一步增加了学科教学论学习与研究的难度。研究到此，我国中小学科学教育效能低下的原因就不言自明。

三、提升我国中小学科学教育水平的政策建议

如前所述，对于我国中小学科学教育效能低下原因，笔者从“大学教育”说追溯到“中小学教育”说，再提出“中小学教师”说，最后归因到“学科教学论教师”说。因此，提升我国中小学科学教育的水平，就要聚焦到师范院校学科教学论教师学术水平上。为此，笔者提出如下政策建议。

（一）教育主管部门应当指导与规范学科教学论教师的发展平台

目前，学科教学论教师的发展平台包括：学科院系、教师教育学院、教育学部。然而，这一发展平台并不稳定，导致学科教学论教师始终在学科院系、教师教育学院、教育学部之间来回穿梭，可谓城头变幻大王旗。这一变换究竟是基于学科教学论教师发展的客观规律？还是基于不同院系的利益纠葛？还是师范院校领导的教育改革实验？目前尚未有定论。

从理论与实践两方面看，鉴于学科教学论的交叉学科特点，唯有教师教育学院才能成为学科教学论教师的理想发展平台。这是因为，教师教育学院能够为学科教学论教师提供良好的教学与科研平台，能够为学科教学论教师建立团队提供支持与帮助，能够为学科教学论教师晋升职称提供公平的竞争环境。而学科院系只考虑使用学科教学论教师，让他们承担学科教学法等课程的教学，负责教育实习、教育见习等工作，但并不愿意支持学科教学论教师的专业发展，甚至会限制学科教学论教师团队的建设，这已为学科教学论教师几十年的发展历程所证实[6]。教育学部往往认为学科教学论教师的研究缺乏学术性，同样不愿意积极支持学科教学论教师的专业发展。因此，只有早日规范学科教学论教师的发展平台，才能促进学科教学论教师队伍的健康发展。

（二）师范大学应担当学科教学论教师发展的责任人

为了提升学科教学论教师的学术水平，师范院校必须转变观念，为学科教学论教师建立专业平台并改善发展环境。更为重要的是，师范大学需要改革学科教学论教师的评价机制，激发学科教学论教师的研究热情。比如，将人大报刊复印资料作为学科教学论教师学术水平的评价依据，就是一个大胆的创新思路。这是因为，人大报刊复印资料作为二次文献，它从海量的文献中进行了再次遴选，这就足以保证它的学术价值。此外，人大报刊复印资料全文转载的文章往往与学科教学紧密联系，比如《中学物理教与学》《中学化学教与学》等，这就很好地发挥了学科教学论教师研究工作对中小学科学教育的促进。不仅可以引导教师专注学科建设和水平提升，同时有利于充分发挥评价的促进作用。

（三）中小学科学教育要求学科教学论教师实现学术进阶

为了从根本上解决上述问题，提升学科教学论教师的学术水平势在必行，这就要求处于不同发展态的学科教学论教师实现发展态进阶[7]。

按照教育教学研究的主题与方法分类，学科教学论教师的研究大致可以分为“就事论事”“就事论理”“就理论理”三类，而目前大部分学科教学论教师的研究层次还处于“就事论事”的层次。

“就事论事”的研究通常只能解决学科教育教学中的“是什么”，而不能解决学科教育教学中的“为什么”？这类研究往往局限于教材，局限于教学经验，而不会从理论上思考中小学科学教育中的问题。比如，尽管他们经常指导学生参加教学大赛，但从来不会去思考学科单元教学设计的步骤有几步？为什么是这样几步？这导致他们的研究始终停留在经验层面。因此，学科教学论教师要能够对中小学科学教育进行理论上的总结，为中小学科学教育指明方向和途径，进行理论建构与理论创新。比如联系本领域的知名学者进行访学，不断获得专业发展的内生力。利用项目或研究课题，与中小学科学教师展开合作，推动研究成果以及研究范式的丰富。唯有如此，才能够完成从“就事论事”到“就事论理”再到“就理论理”的研究层次进化，并最终促进我国中小学科学教育质量迈上新的台阶。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.教育部等十八部门关于加强新时代中小学科学教育工作的意见[EB/OL].http：//m.moe.gov.cn/srcsite/A29/202305/ t20230529_1061838.html，2023-05-26.

[2] 秦春华.中国优秀科研苗子为何难修正果[N].光明日报，2014-07-29（13）.

[3] 饶毅.健全人格与创新精神[N].人们日报，1999-04-17（06）.

[4] 邢红军.“双减”背景下科学教师做好科学教育加法的途径[J].中国科技教育，2023，（9）：19-23.

[5] 赵玉萍，龚文慧等.我国学科教学论教师学术水平透视及其启示[J].教师教育研究，2021，33（3）：77-82+89.

[6] 胡元琳，林天伦.学科课程与教学论教师专业发展：现实困境与突围路径[J].教育发展研究，2019，38（9）：20-26.

[7] 邢红军，陈清梅等.教师专业发展演化：理论模型与实践探索[J].课程教学研究，2015，（1）：4-9.

作者简介：

邢红军：教授，博士生导师，研究方向为物理教学论。

新时代科学教育高质量发展：价值诉求与实践路向

杨季冬1，刘德华2

1.湖南师范大学 化学化工学院，湖南 长沙 410081

2.湖南师范大学 教育科学学院，湖南 长沙 410081

党的十八大以来，习近平总书记多次论述了科学教育的重要性，要在教育“双减”中做好科学教育加法。科学教育的发展与社会发展协同并进，其重要性不言而喻。进入新时代，科学教育应该在高格局、高定位中继续承担光荣使命，与国家战略目标相匹配，走向高质量发展。本文聚焦基础科学教育高质量发展，重点探讨了其价值诉求和实践路向。

习近平总书记强调“把高质量发展作为各级各类教育的生命线”，这为新时代科学教育发展提供了依据，赋予了时代底蕴。科学教育高质量发展是过程与结果的统一体[1]，有两个方面的基本意涵。其一是发展状态的高质量，即“高质量地发展科学教育”。作为一种发展方式和发展理念，要求科学教育在发展过程中处于内外部要素最优化的状态[2]。其二是发展结果的高质量，即“发展出高质量的科学教育”。这是对科学教育发展质量的憧憬和追求，希望科学教育经历发展后实现理想的结果。简而言之，科学教育的高质量发展是通过优化和协调影响科学教育系统的各种要素和运行机制，以提高科学教育的整体质量和效益。

一、新时代科学教育高质量发展的价值诉求

科学教育高质量发展既关乎国家发展、科技自立自强，也符合广大人民群众的切身利益，是在“双减”中做好科学教育加法的必然要求。为此，我们紧密联系国家发展需要和个人发展需要，以明确追求科学教育高质量发展的价值。

第一，持续提升公民科学素质。科学教育最直接的目的就是要培养人、发展人，其独特价值在于提升公民的科学素质。2021年国务院发布了《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》，描绘具备科学素质的公民的特征，强调了科学素质对于公民的重要意义。中国公民科学素质调查结果显示，2022年我国有12.93%的公民具备科学素质，与2020年（10.56%）、2015年（6.20%）相比有了较大提升，且提升速度较快。这说明我国科学教育，尤其是学校科学教育对于公民科学素质的提高起到重要作用。然而，西方科技强国具备科学素质的公民普遍高于20%。这就意味着，未来很长一段时间我国具备科学素质公民的比例需要持续增长，才能赶超西方科技强国。在比例较低的阶段，通过科学教育“量”的堆积可以快速提升比例。但也应该意识到，任何发展都会遇到瓶颈，因此关注科学教育的“质”是未雨绸缪。高质量的科学教育才能为公民科学素质的提高提供优质而持续的动力，从而实现科学教育的育人价值。

第二，强力支撑教育强国建设。教育强国建设是中国式现代化建设的题中之义，是当前教育改革发展的方向。习近平总书记指出，建设教育强国，基点在基础教育，龙头是高等教育。基础教育“既要夯实学生的知识基础，也要激发学生崇尚科学、探索未知的兴趣，培养其探索性、创新性思维品质”[3]。低质量科学教育往往只关注学生科学知识的获取，这无法发挥科学教育的全部价值，学生无法领略科学的全貌。而高质量科学教育才能够高支撑的培养这些品格，形成正确的价值观，因为探索、创新、崇尚科学本身就是科学教育的应有之意。“科学精神”是中国学生发展核心素养之一，与“人文底蕴”共同构成文化基础[4]，所以科学教育和人文教育是基础教育的两块基石。高质量的科学教育可以促进学生科学精神的发育。由此可见，高质量的科学教育举足轻重，将为教育强国建设提供强力支撑。

第三，助力发展新质生产力。习近平总书记指出“新质生产力是创新起主导作用，摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径，具有高科技、高效能、高质量特征”。新质生产力是科技创新在其中发挥主导作用的生产力，发展新质生产力，就必须坚持科技创新引领。催生新质生产力的条件之一就是技术革命性突破，需要尖端技术和先导技术。当前国际竞争日益加剧，我们不可能寄希望于其他国家给予充分、完备的技术支持，要加快实现高水平科技自立自强。习近平总书记强调“切实加强基础研究，夯实科技自立自强根基”。这充分说明党和国家高度重视基础科学研究，殷切期望科技自立自强。而这一切都离不开科技拔尖创新人才的培养。基础教育阶段的科学教育是培养早期拔尖创新人才的主要途径，能够凝聚起推动科学变革和技术创新的中坚力量。因此，高质量的科学教育发展将为基础研究提供优质人才，有利于实现高水平科技自立自强，由此带来的科技创新和技术突破则有助于催生新质生产力。

二、新时代科学教育高质量发展的实践路向

科学教育高质量发展是一项复杂的系统工程，各要素优化与协调需要通盘考虑[5]。卓越的科学教育教师队伍是发展高质量科学教育的前提条件，优质的科学课程与教学是发展高质量科学教育的关键环节，家校社协同育人是发展高质量科学教育的重要手段。据此，从师资队伍、学校教育、协同育人三个方面提供科学教育高质量发展的实践路向。

（一）完善科学教师培养体系，建设卓越科学教师队伍

强教必先强师，高质量的科学教师队伍是科学教育高质量发展的根基。近些年科学教育逐渐受到国家的重视，因此科学教师队伍建设必须紧跟时代步伐。有研究表明。我国小学科学教师队伍在结构、知识与信念、专业发展等方面都不理想[6]，科学教师队伍的缺陷会制约基础科学教育的高质量发展，为此提出以下建议：

第一，以师范院校为培育科学教师的主体，积极倡导非师范院校广泛参与，以扩大科学师范生的供给。完善公费师范生、优师计划、特岗计划、地方专项计划等政策，吸引师范生积极投身科学教育事业。第二，优化科学师范生的培养方案，提升培养质量。利用师范专业认证契机，以评促改。在科学类学科专业课的基础上，鼓励师范生参与科学研究。同时，传播先进的科学教育理念，发展国际视野，进一步提高师范生教育见习、实习、研习等实践课程的质量，为职后成长奠定基础。第三，完善在职科学教师培训体系，定期开展培训活动。重点学习新课程理念、教育现代技术、实验教学开展、探究式教学和跨学科与问题解决教学，以提升教师自身科学素质以及教学素养。除此以外，可以为优秀科学教师提供平台，让他们了解、体会、参与科学家的研究工作。同时要形成有效的跟踪制度，以保证培训成效。

（二）推动中小学科学课堂改革，创新科技文化实践活动

不论是过去、现在还是将来很长一段时间，学校教育始终是科学教育的主战场，科学课程与教学质量将直接影响科学教育的质量。中小学科学教育育人价值的发挥仍然不充分，为此提出以下建议：

第一，整体规划课程内容，做好顶层设计。美国在 2013年发布《新一代科学教育标准》，利用核心概念、大概念组织了科学课程内容，强调科学知识从幼儿园到12年级的连贯一致。我国目前只有义务教育阶段的科学课程实现的一体化设计，还未实现物理、化学、生物等课程的一体化设计。大中小幼一体化的课程设计首先是要明确科学素养/核心素养的目标的导向，然后明确各阶段的目标、要求、行动计划，加强学科间联系。这有利于核心素养的进阶，也可以促使教材、教学、评价整体、系统规划。第二，加强科学探究与实践。探究实践的本质就是让学生像科学家一样思考，像工程师一样实践[7]。探究实践的育人机制在于让学生能动性的参与科学问题的解决，在此过程中形成具身性的核心素养，进而可以再次迁移解决其他问题。教师要引导学生提出科学问题，设计解决问题的方案，强化实验，重视收集资料，产生分析、归纳、推理、总结等科学思维过程，重视加强合作、交流与反思。第三，促进学生对科学本质的理解。科学不仅仅是知识体系，还包括获得这些知识的过程与方法，同时也是一种认知方式[8]。科学知识是科学家认识世界的结果，如果科学课只是传递了科学知识，就窄化了科学教育的价值。促进学生对科学本身的理解是科学教育应有之义，是科学课堂高质量的体现，而讲好科学史、利用探究教学、讨论社会性科学议题等等，都有助于促进学生理解科学本质。第四，丰富完善学校科技文化实践活动。首先，应构建完善的学校科技文化实践活动内容体系[9]。有目的地开展形式多样、种类丰富的科技文化实践活动，如科学实践探究、科普报告、科学研学、科技节和科技周，等等。其次，提升教师相关素质，落实科技文化实践活动。除了广博、综合的文化