一线教师谈科学教育：让孩子们像科学家一样思考

  杜春燕是北京市第三十五中学科技教育中心主任，从中国科学院化学研究所博士毕业之后，在中学从事了近15年的科学教育工作。

  在近日举办的一场科学教育研讨会上，杜春燕分享了她的科学教育工作感受。在她看来，中学开展科学教育主要是用科学思维启迪孩子，让中学生能够像科学家、工程师一样思考。

  在今年初二年级的生物学科教学中，杜春燕所在的学校开展了植物栽培活动，学生们从动手栽培到思考下笔、完成小论文，都有较大的收获。此外，学校还开发一系列工程项目类课程，如计算机编程项目，学生需自主尝试完成编程过程，并提交一篇报告，来尽可能地体验科研的过程。

  “当前最迫切的就是要在校级的科学教育实践中，发现并凝练出一些较好的典型做法。”研讨会上，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委员郑永和认为，科学教育必须有更大的作为。

  2023年5月17日，教育部等十八部门联合印发了《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》（以下简称《意见》），旨在通过3至5年的努力，在中小学教育“双减”工作中全面做好科学教育加法，一体化推进教育、科技、人才高质量发展。

  《意见》发布近一年，不少从事科学教育工作的教师、研究者和管理者们进行着尝试与探索。让杜春燕最为骄傲的是，在她和同事们的努力下，自己带过的不少学生在高中阶段就树立了科学理想，帮助他们思考未来的专业选择和发展方向。

  近年来，人工智能和机器人技术飞速发展，也成为中小学科学教育探索的重要内容。北京市第十八中学正高级教师郑剑春带领团队建立了人工智能教育名师工作室，在这里，学生和来培训的老师，通过学习一些开源编程软件，体验编程技术的魅力。他们还建立了创意工坊和机器人比赛准备室，其中配备激光切割机、激光内雕、3D铣床和数控车床等设备。学生们可以在这里感受和学习先进的制造工艺，为参加比赛做准备。

  “人工智能、机器人、先进制造等高新技术代表着先进生产力的发展方向，科学教师要主动适应这种变化，有所作为。”郑剑春说，在劳动课上，可以将传统的木工制作、电子焊接与智能硬件生产相结合，让学生了解智能产品是如何制作的，培养他们的科学素养和探究能力。

  参加研讨会的老师中，也有不少来自教学条件相对薄弱的学校。一位来自北京某郊区中学的老师说：“我们真的没有多少‘高大上’的东西。老师们所能做的，就是在教学过程中给孩子们提供一些模拟实验的情境，让孩子们尽可能多地动手操作。”

  她也在教学过程中尽可能培养学生的科学思维，让学生们能够像科学家一样思考。但由于硬件和师资配备不足，很多内容的讲解和呈现并不理想。

  郑永和认为，保证专职科学老师的配备，是加强科学教育特别重要的一环，也是非常困难的一步。

  《意见》第八条明确提出：“落实小学科学教师岗位编制，加强中小学实验员、各级教研部门科学教研员配备，逐步推动实现每所小学至少有1名具有理工类硕士学位的科学教师。”

  在这次研讨会现场，一位长期从事青少年科技教育工作的专家表示，《意见》对人员配置提出明确的数量要求，机遇十分难得，但真正在一线学校落地尚有一段距离，任重道远。

  改善科学教师的评价与晋升机制也有重要意义。《意见》指出，各地要切实激发广大教师参与科学教育的积极性、创造性，探索建立科学类课程教师多元评价机制。这位专家建议，与传统主科教师的评价机制有所区别，未来科学教师的评价指标更加多元化，将创新成果、社会活动等纳入考虑，以更好地服务于科学教师的发展。

  北京市第一七一中学科学主任李铮在接受中青报·中青网记者采访时认为，科学教育在学校整体教育中应该扮演怎样的角色，是一个亟待解决的定位问题。比如，数学学科一直是基础教育的重要学科，也是学生科学素养组成的必要因素。越早将科学教育工作与学校学科教育融合的学校，可能是越早蜕变成科学家摇篮的学校。

  李铮认为，科学教育加法与“双减”有着因果关系。“双减”政策进一步实施才能给不同特点、不同需求的学生提供宽松的空间和更多的选择。但这并不是让孩子们停止学习，放弃追求，中学教育依然面临沉重的应试学业压力，科学教育必须提供更加广泛的内容，要坚决地“顶上去”，以满足“双减”之后学生们多元化学习需要。

  科学教育不仅在课堂之内，也在课堂之外。在国家林草局东北虎豹监测与研究中心副主任、北京师范大学教授冯利民看来，让学生们前往野外实地考察，是激发孩子们好奇心、提升其探索能力的重要途径。他曾跟北京某高中合作共建科学教育实践课后班，带领同学们到东北虎豹国家公园去捡老虎的毛发、粪便，学生们的热情非常高。

  值得一提的是，一名学生在现场采集后，又查了很多的文献，最终发表一篇论文，还修正了前人的毛发研究结论。后来，冯利民还给这名学生写了推荐信，鼓励他继续学习相关的专业。

  十年树木，百年树人。

  郑永和在研讨会上提到：冷战时期，美国为应对苏联率先实现载人航天带来的竞争压力而专门通过立法，以10年为周期在中小学开展STEM教育，效果直到近20年后才逐渐体现出来。这为20世纪80年代美国信息技术、电子通信、生物制造等新一轮科技产业革命做了一定的人才准备。

  “因此，我们今天加强科学教育，是十分紧迫的任务，但不要流于表面。要持之以恒，以长期主义的精神推动科学教育向更高的水平迈进。”郑永和说。（记者 张是卓）