【教育圓桌派】科學(xué)教育如何“更科學(xué)”

主持人：

彭詩韻 中國教育報(bào)-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(xué)校校長

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

鮑建中 北京市物理特級教師、“十四五”中小學(xué)國培計(jì)劃專家

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

加快推動(dòng)高水平科技自立自強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)，已成為新時(shí)代的重大戰(zhàn)略任務(wù)。中小學(xué)科學(xué)教育肩負(fù)著為國家培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的重要?dú)v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(jìn)科學(xué)教育，展開深入探討與交流。

煉方法 讓科學(xué)家精神更好融入科學(xué)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(xué)家（精神）進(jìn)校園行動(dòng)”實(shí)施方案》。為了培育更多具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年，科學(xué)家精神如何更好地融入科學(xué)教育？

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

鮑建中：科學(xué)教育不僅傳授科學(xué)知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，我認(rèn)為需要做好這幾個(gè)方面的工作：首先，豐富科學(xué)類國家課程的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。科學(xué)家精神強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新、探索和實(shí)踐，教學(xué)中需要通過形式多樣的實(shí)踐活動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生像科學(xué)家一樣體驗(yàn)科學(xué)知識的建構(gòu)過程，在實(shí)踐中提出問題、設(shè)計(jì)方案、收集信息、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，通過團(tuán)結(jié)協(xié)作、克服困難、問題解決，逐步培養(yǎng)科學(xué)家精神。其次，注重學(xué)以致用，培養(yǎng)青少年的社會責(zé)任感。科學(xué)教育中應(yīng)該注重培養(yǎng)青少年運(yùn)用所學(xué)科學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力，引導(dǎo)他們從小樹立科學(xué)服務(wù)于人類進(jìn)步、提升人們生活質(zhì)量的價(jià)值觀。最后，還要關(guān)注人類科技發(fā)展歷程，以激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。讓青少年了解科技進(jìn)步對人類社會發(fā)展起到的巨大推進(jìn)作用，了解科學(xué)研究的艱辛與困難，通過鮮活事例，培養(yǎng)他們對科學(xué)事業(yè)的熱愛和信心，激勵(lì)他們未來投身科學(xué)研究事業(yè)。

杜疆：為了培養(yǎng)青少年的科學(xué)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(xué)史和科學(xué)家故事融入科學(xué)課程中，讓學(xué)生深入了解科學(xué)研究的艱辛和樂趣。為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，我們重視創(chuàng)新教育的推廣和實(shí)踐。通過鼓勵(lì)學(xué)生參與小發(fā)明、小制作等創(chuàng)新活動(dòng)，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(xué)家走進(jìn)校園，與學(xué)生面對面交流，分享他們的科研經(jīng)歷和科學(xué)家精神，讓學(xué)生感受科學(xué)研究的魅力和科學(xué)家的人格力量。我們還通過開設(shè)各類科技類社團(tuán)，營造尊重科學(xué)、崇尚創(chuàng)新的良好氛圍，讓學(xué)生在豐富多彩的校園生活中潛移默化地接受科學(xué)家精神的熏陶。

做加法 夯實(shí)科學(xué)教育主陣地

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

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

杜疆：第一，增加實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生通過親手操作來加深對科學(xué)知識的理解和記憶。第二，充分利用校內(nèi)外科技資源，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)材料和環(huán)境。包括加強(qiáng)與科技館、實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)的合作，積極利用在線教育資源，為學(xué)生提供更加廣闊的學(xué)習(xí)空間。第三，加強(qiáng)家校合作，與家長建立緊密的聯(lián)系，共同關(guān)注學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)展，并鼓勵(lì)家長參與學(xué)校的科學(xué)教育活動(dòng)。

鮑建中：作為科學(xué)教育主陣地，學(xué)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(jìn)一步完善科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和資源，給學(xué)生提供更多、更好的科學(xué)探究、實(shí)踐體驗(yàn)、科技創(chuàng)新的機(jī)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(bǔ)，注重學(xué)習(xí)興趣、基礎(chǔ)知識、基本技能、進(jìn)階學(xué)習(xí)等內(nèi)容。最后要做好師資建設(shè)。建立健全科學(xué)教師的評價(jià)制度和培訓(xùn)制度，提高教師的專業(yè)水平和教育教學(xué)能力，為青少年提供更好的教育指導(dǎo)。

主持人：在科學(xué)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(lì)青少年自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)探究。引導(dǎo)青少年選擇自己感興趣的科學(xué)課題，主動(dòng)提出問題、尋找答案，并通過實(shí)驗(yàn)和研究來驗(yàn)證自己的猜想。要為青少年提供豐富多樣的學(xué)習(xí)資源和活動(dòng)?？梢岳矛F(xiàn)代科技手段，為青少年提供更多學(xué)習(xí)資源和互動(dòng)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(lì)青少年對科學(xué)現(xiàn)象和理論進(jìn)行質(zhì)疑和反思，培養(yǎng)他們的批判性思維和獨(dú)立思考能力，引導(dǎo)青少年通過團(tuán)隊(duì)合作和討論，共同解決科學(xué)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(lì)，讓他們感受到自己的努力和成就被認(rèn)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(lì)好奇心和提問。好奇心是科學(xué)探索的起點(diǎn)，保護(hù)學(xué)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(xué)體驗(yàn)。學(xué)?？?/span>通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)地考察、科技制作等活動(dòng)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)的樂趣。第三，將科學(xué)與生活聯(lián)系起來，向?qū)W生展示科學(xué)知識如何應(yīng)用于日常生活。第四，使用多元化的教學(xué)方法。采用故事講述、游戲、角色扮演、虛擬現(xiàn)實(shí)等多樣化的教學(xué)方法，提升學(xué)生的興趣。第五，提供成功體驗(yàn)。通過設(shè)置適當(dāng)難度的任務(wù)和項(xiàng)目，讓學(xué)生在完成挑戰(zhàn)后獲得成功的體驗(yàn)，增強(qiáng)他們的自信心和繼續(xù)探索的動(dòng)力。

鮑建中：科學(xué)規(guī)律就像隱藏在科學(xué)現(xiàn)象背后的“頑皮小孩”，研究者需要有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，并且用科學(xué)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(xué)。注重科學(xué)教育情境化，充分結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，在真實(shí)、生動(dòng)、具體的情境中，引導(dǎo)學(xué)生概括、提煉事物的共同屬性，以新奇的現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的興趣。其次要探索跨學(xué)科實(shí)踐學(xué)習(xí)策略。立足學(xué)科教育內(nèi)容，跳出單一學(xué)科視野，緊密聯(lián)系日常生活、社會發(fā)展實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生在自主活動(dòng)中提升解決問題的能力。最后要開發(fā)科學(xué)教育活動(dòng)資源。教師要根據(jù)教學(xué)需要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)資源，開發(fā)有利于激發(fā)學(xué)生興趣，有利于設(shè)置挑戰(zhàn)性、探究性任務(wù)的實(shí)踐活動(dòng)器具和材料，從而引領(lǐng)學(xué)生在實(shí)踐中培養(yǎng)科學(xué)思維、學(xué)習(xí)科學(xué)探究、提升創(chuàng)新實(shí)踐能力。

做乘法 多方合作共筑科學(xué)教育新格局

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

馬建國：首先，加強(qiáng)家校溝通與合作。學(xué)?？梢酝ㄟ^家長會、家訪等方式，與家長分享科學(xué)教育的理念和方法，引導(dǎo)家長積極參與孩子的科學(xué)學(xué)習(xí)。同時(shí)，家長也可以和老師分享孩子在家中的科學(xué)探索和發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)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(xué)教育。學(xué)?？梢耘c社會機(jī)構(gòu)合作，組織學(xué)生參觀科技館、博物館等場所，或者邀請科學(xué)家、專家進(jìn)校進(jìn)行科普講座和互動(dòng)活動(dòng)，讓學(xué)生更直觀地了解科學(xué)知識。

最后，構(gòu)建科學(xué)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(xué)教育提供支持和幫助。政府可以出臺相關(guān)政策，鼓勵(lì)企業(yè)和社會組織參與科學(xué)教育項(xiàng)目，為學(xué)校提供資金、設(shè)備等支持。企業(yè)可以提供實(shí)習(xí)機(jī)會和職業(yè)發(fā)展指導(dǎo)，讓學(xué)生更好地了解科學(xué)知識的實(shí)際應(yīng)用和職業(yè)前景。社區(qū)可以組織科普活動(dòng)和志愿服務(wù)，為學(xué)生提供實(shí)踐平臺。

學(xué)校要制定科學(xué)教育的計(jì)劃和方案，明確教育目標(biāo)和任務(wù)。家長要積極參與孩子的科學(xué)學(xué)習(xí)，關(guān)注孩子的興趣和需求。社會要提供支持和幫助，為科學(xué)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(xué)教育的良好生態(tài)，為培養(yǎng)具備科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的青少年貢獻(xiàn)力量。

杜疆：加強(qiáng)家校溝通至關(guān)重要。要在建立有效溝通機(jī)制基礎(chǔ)上，開展家長的科學(xué)教育活動(dòng)，組織家長參與科學(xué)講座、工作坊等，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)，讓他們能夠更好地支持和參與孩子的科學(xué)學(xué)習(xí)。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(jī)構(gòu)等為學(xué)生提供實(shí)踐和學(xué)習(xí)的機(jī)會。要建立與科學(xué)家、工程師等專業(yè)人士的合作關(guān)系，邀請他們走進(jìn)校園，為學(xué)生提供指導(dǎo)。最好能建立學(xué)校、家庭和社會共同參與的評價(jià)和反饋機(jī)制，及時(shí)了解科學(xué)教育的效果，并根據(jù)反饋不斷調(diào)整和改進(jìn)教育策略，從而確保不斷提升科學(xué)教育的質(zhì)量。

鮑建中：加強(qiáng)中小學(xué)科學(xué)教育，需要以學(xué)校為主陣地，家校社協(xié)同聯(lián)動(dòng)，共同推進(jìn)。首先，學(xué)校要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提高認(rèn)識，深刻理解在教育“雙減”中做好科學(xué)教育加法，一體化推進(jìn)教育、科技、人才高質(zhì)量發(fā)展的重要性。建立健全學(xué)校與家庭、社會共同推進(jìn)科學(xué)教育的機(jī)制，為家校社協(xié)同育人打下基礎(chǔ)。

其次，加強(qiáng)溝通和資源共享。依托家委會、館校合作基地校、大中小學(xué)共建等多種渠道，讓科技館、高校、科研院所等機(jī)構(gòu)了解中小學(xué)的科學(xué)教育需求，以便結(jié)合學(xué)校實(shí)際，設(shè)計(jì)更有針對性的科學(xué)教育活動(dòng)。

最后，加強(qiáng)家庭科普，實(shí)現(xiàn)共同提升。教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)適合家長參與的實(shí)踐作業(yè)，讓家長參與到學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)、調(diào)查研究等學(xué)習(xí)活動(dòng)中，在學(xué)習(xí)的同時(shí)增進(jìn)親子溝通。學(xué)校也可以與高校、科研院所等機(jī)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(dòng)，打造“家門口”科學(xué)教育陣地，提升家長和學(xué)生的科學(xué)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(xué)習(xí)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(xué)教育帶來哪些改變？在未來更多的智能場景中，科學(xué)教育會有哪些可能性？

馬建國：智能技術(shù)的發(fā)展為科學(xué)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(xué)習(xí)環(huán)境更加生動(dòng)和真實(shí)，智能技術(shù)如大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等，能夠幫助學(xué)生和教師更好地理解和評估學(xué)習(xí)過程。智能技術(shù)還能夠促進(jìn)科學(xué)教育與其他領(lǐng)域的融合，如藝術(shù)、文學(xué)等。通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以從多角度理解和應(yīng)用科學(xué)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(jìn)一步發(fā)展，科學(xué)教育將變得更加智能化和個(gè)性化。例如，智能教學(xué)系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和能力水平，智能推薦學(xué)習(xí)內(nèi)容和題目，實(shí)現(xiàn)一對一的輔導(dǎo)。同時(shí)，智能技術(shù)還可以支持虛擬實(shí)驗(yàn)室、在線協(xié)作學(xué)習(xí)等多樣化的學(xué)習(xí)方式，滿足學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求。

總之，智能技術(shù)的發(fā)展將為科學(xué)教育帶來更加豐富的教育資源和教學(xué)手段，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和效果。未來，我們可以期待更多智能場景在科學(xué)教育中的應(yīng)用，為培養(yǎng)具備科學(xué)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(xué)教育帶來了更加個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，智能輔導(dǎo)和評估能提供更加即時(shí)的學(xué)習(xí)支持和反饋，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)決策能夠幫助教師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。

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

鮑建中：智能技術(shù)已悄然走進(jìn)我們的生活，它的發(fā)展將為科學(xué)教育帶來許多改變。未來的科學(xué)教育將更加注重?cái)?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(xué)生在安全、便捷的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察和研究。AI智能工具的使用也將助力科學(xué)教育提高工作效率，例如自動(dòng)評分、自動(dòng)答疑等功能，將幫助學(xué)生更好地掌握知識和技能。

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