青少年科学教育，从“知识输入”向“科创输出”转型

　　 倪闽景（全国政协委员、上海科技馆馆长）

　　 近年来我国居民具备科学素质的比例大幅度提升，一些城市已经达到甚至超过了发达国家的水平。我国青少年科学教育也取得了巨大成就，在多次国际学生评价项目（PISA）测试中，中国东部地区省份孩子们的科学素养和能力表现优异，位列世界前茅。基础教育阶段科学课程改革不断深化，引导变革教学方式，倡导启发式、探究式、开放式教学；完善初高中包括科学、数学、物理、化学、生物学、通用技术、信息技术等学科在内的学业水平考试和综合素质评价制度；加强农村中小学科学教育基础设施建设和配备，加大科学教育活动和资源向农村倾斜力度；推进信息技术与科学教育深度融合，推行场景式、体验式、沉浸式学习。

　　 “十三五”期间，党中央、国务院高度重视科普工作，中国特色科普理念不断提升发展，创新文化建设深入推进，科普事业取得新的显著成效。到“十三五”末，全国共有科技馆、科技类博物馆1525个，国家实验室、工程技术中心、科学数据中心等科研基地向社会开放8328个；全国有科普网站2732个，科普类微博4834个，发文量200多万篇，阅读量达到160多亿次；科普类微信公众号9612个，发文量138万多篇，阅读量超过28亿次。这些都为科学教育提供了更加肥沃的土壤、更加多元的选择。

　　 从以上情况可以判断，我国科学教育正在进入高质量发展阶段，要实现我国高水平科技自立自强，需要进一步加强国家科普能力建设。作为重中之重的青少年科学教育，其高质量发展有三个共识：一是学生科学兴趣和能力的养成有赖于“童子功”。如果一个孩子在高中毕业前没有形成科学学习的基本能力，那么很难在以后的学习生涯中形成科学探究能力。二是科技素养培育需要手脑并用。必须加大实验实践力度，让学生做中学、创中学，改变以讲故事、看实验、做习题为主的科学教育方式。三是思维多样化是创新的本质。多样化需要给青少年更多机会、更大空间、更多碰撞，因此科学教育需要全社会共同支持。正在全力推进的国家新课程新教材和义务教育“双减”改革，以及今年5月教育部等18部门联合印发的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，就是要适应科技发展和产业变革需要，从课程教材、实验教学、师资培养、实践活动、条件保障等方面强化顶层设计，充分整合校内外资源，推进学校主阵地与社会大课堂有机衔接，为中小学生提供更加优质的科学教育。科学教育高质量发展作为国家高度重视的系统工程，需要在以下三方面持续发力：

　　 一是落实落细中小学科学教育课程改革的新理念。这一轮新课程新教材的改革方向是在教材中增加新科技知识，体现时代性；增加科学课程的综合性和实践性，强调以探究和问题发现为核心的科学教育，通过学科实践和综合实践活动提高学生的问题解决能力。当前重点要提升理科教师的科学素养，理解把握“双新”改革方向，增强科学教育能力，实现教学方式从重解题到重解决问题的转变。特别是在人工智能迅速发展的背景下，科学教育必须更加关注学习的品质，强调系统与平衡、规模与层次、守恒与演变、结构与功能、模块与控制、多样与统一等科学大概念的学习。

　　 二是全社会更加关心和支持青少年科学教育。全社会对青少年科学教育的支持，首要在于能够理解有自主时间对青少年发展的重要性。习近平总书记指出要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置，要求在教育“双减”中做好科学教育加法，激发青少年好奇心、想象力、探求欲。只有学校、社会和家庭一起发力，超越对于分数和升学的“内卷”，真正减去过重的作业量和过度的培训，孩子们才能从容自信地在自己喜欢的领域里发展特长。有了自主时间，全社会再一起来为青少年搭建更开阔的科学教育空间，那局面就打开了。高校实验室、研究机构、高科技企业进一步有序向青少年开放；形成激励机制，让更多科研人员开展最新科技的科普活动；组建科学家志愿者队伍开展全覆盖的“科普进校园”活动，中小学至少安排一名对口科学家或科技工作者，让每个孩子身边都有科学专家。这几条都需要有常设平台作为支持。上海成立了科创教育指导委员会，集聚社会科技力量建设中小学科创教育基地，并开设科创经典导读节目，为青少年推荐科普阅读书目。上海科技馆推出“科创教育空间站”，成为科技企业与中小学校对接枢纽，让有兴趣的孩子到科技企业跟着技术人员做研究，让企业技术人员能常态化进校开展科普活动；开展“馆校合作”项目，几百所学校的学生在老师带领下进入科技场馆开展体验式学科教学；上海科普教育发展基金会每年向西部地区捐赠流动科技馆，让缺少科技场馆地区的学生也能感受科技的魅力；上海科学艺术教育中心开设素质教育校外资源供给平台，向全社会征集上万门在线活动课程，经仔细遴选，目前已经有超过2600门活动类公益课程向学校开放。实际上，校外有无数的科创教育资源，学校周边的一个面包店也可以让孩子们学习面团发酵、面包烘烤等方面的技术。在广大农村地区，也充满了养殖种植、生态环境、农业科技等方面的科创教育资源，关键在于能不能有效整合并持续发挥教育效益。

　　 三是为青少年提供更多手脑并用开展科创活动的机会。培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体，需要实现从兴趣到志趣的超越，这也是科学教育从科学普及上升到人才培养的必然之选。科学教育当中，科普阅读、看科幻电影、听科普讲座等形式依然重要，但这种方式主要是激发青少年对科技的兴趣，无法形成对科学技术深入的理解和掌握。“我听过了，我忘记了；我看过了，我记住了；我做过了，我理解了。”要实现对科技的理解和掌握，需要听和看，更需要去动手探究，只有在探索中才能有更好的体验和新发现，形成创新意识和能力，而这一切需要高质量、多样化的实验室，需要投入和整合资源。第一，要推进以数字化、智能化为特征的实验室升级改造，在所有中小学校建设各有特色的科学探究创新实验室，使青少年在学校就有许多动手实验的机会；第二，要动员科技场馆、科普企业开发更多的科技玩具、科创小工具和科学活动空间，让孩子们从小就有很多机会“玩科技”；第三，要鼓励家庭建立科学探索角，开展亲子科技实验活动。科技和教育部门联合组建专家团队，各种媒体联动推出“利用身边材料每天在家做个小实验”项目和亲子科创比赛，支持基于家庭的科技实践活动。青少年科学教育从“知识输入”到“科创输出”转型，是科学教育高质量发展的必然选择，也是未来拔尖创新人才脱颖而出的必由之路。（来源：光明日报）