教育部等七部門印發的《關于加強中小學科技教育的意見》是我國基礎教育領域一個具有風向標意義的重要文件。它遠不止于一項專項工作部署,而是站在國家戰略高度對基礎教育育人模式進行系統性重塑的新探索。其核心在于確立了一種全新的“大科學教育”觀—將傳統的學科教學、課外活動整合起來,以科學、技術、工程、數學為重點,構建貫穿所有教育活動、連接學校與社會、融合知識與實踐、旨在培育未來公民整體科學素養和創新能力的生態系統,體現了系統性思維和前瞻性布局。
加強中小學科技教育,突破了以往針對小部分學習成績優異的學生開展科學教育的束縛,把科技教育的面推向全體學生。這個策略體現了“人人都能創新”的理念,更體現了人工智能時代“為創新而學”的新教育邏輯。創新沒有天選之人,從小就通過篩選一些資質優異的孩子來特殊培養,實際上是不靠譜的。創新實際上是一種群體性行為,拔尖創新人才從來都是在擁有一定科學素養和人文素養的群體中涌現出來的。因此,培養科學興趣、培育科學精神、創新課程生態、變革教學方式等舉措,都直指每一個孩子,也直指每一個教師,還直指學科教學以外的非正式學習的提供者。
科教育人,構建貫通的科技教育階梯
文件的立足點從“科技知識和技能的傳授”躍升至“科技創新人才的培育”,這標志著我們需要改變知識傳授為主的培養方式,突出科學興趣和科學精神的培育,體現了教育、科技、人才一體化發展的國家戰略。文件精心設計了一個隨認知發展而螺旋上升的素養階梯。小學階段的“感知體驗”和“興趣培養”,是呵護孩子與生俱來的好奇心的關鍵,其本質是“情感先行”;初中階段的“實踐探究”和“解決真實問題”,是引導興趣向志趣轉化的樞紐,重在“思維養成”;高中階段的“實驗探究”和“工程實踐”,則是對接高等教育、塑造潛在科研雛形的“能力預演”。這一設計,尊重了教育規律,形成了富有梯度的培育路徑。
這一育人體系要求教育場景必須極大豐富。校內學科教學需要更豐富的形態和實踐資源,而科技館、博物館、實驗室乃至企業車間,都應成為學校的“外延課堂”。例如,對于“解決真實問題”這一初中階段目標,學校可以利用科技館開發基于館內展品的“項目卡”,引導學生以小組形式探究“如何優化一個機械臂的抓取動作”這樣的真實工程問題,使學生像科研人員一樣學習;也可以通過高校和科研院所開放科學實驗室,讓學生跟著科學家一起做真實的課題研究,體驗科學研究的基本方法。
科技與人文融合,推進學習方式變革
文件的兩大亮點—“科技與人文融合”和“教學方式變革”,直指未來人才的核心特質,即兼具科學理性與人文溫度的跨學科解決復雜問題的能力。最大的科技創新往往源于深厚的人文關懷,而科技的發展也必須置于倫理與社會的框架內加以審視。同時,文件倡導的“項目學習、問題探究”并非教學方法的簡單更替,而是一場深刻的“學習方式革命”。它意味著課堂的中心從教師、教材轉向關注學生和關注真實問題的解決,知識從靜態的結論變為動態的探究工具。
上海科技館正在嘗試的“科技人文融合展教項目”正是對此的響應。比如,在介紹基因編輯技術時,我們不僅展示其科學原理,更設置“倫理議事廳”情景,讓青少年扮演不同角色辯論該技術應用的邊界。在介紹人工智能技術時,我們不僅通過“明日科創營”這樣的展區來表現人工智能發展的歷程與技術演化,也開展“人工智能會不會替代人類”這樣的高中生辯論賽,讓孩子深度思考技術力量的兩面性,這就是在科技教育中“涵養人文情懷”。對于“雙師課堂”,科技館是天然的樞紐。可以構建“科學家資源庫”,通過“線上預約、線下入校”或“館內工作坊”模式,讓一線科研人員帶著最新的課題和思維模式進入課堂,實現“科學家敘事”與“教師教學設計”的優勢互補。
以評價改革為“指揮棒”,撬動全局深層變革
文件觸碰到教育改革的核心—評價體系,并提出“科技素養數字畫像”這一構想,這是確保改革不會流于形式的關鍵所在。傳統的紙筆測試無法衡量合作、探究、迭代等核心創新能力。“數字畫像”的提出,旨在通過對學生學習過程持續性、多維度數據的采集,如提出的問題質量、方案迭代次數、團隊協作記錄等,勾勒出一個人動態、立體的素養圖譜。這不僅能讓學生看見自己的成長,更能為招生、評價提供更科學的依據,從根本上扭轉“唯競賽、唯分數”的功利傾向。
在這項改革中,科技館可以作為“試驗田”。我們在組織的各類科技實踐活動中可以率先嘗試運用這套評價模型。例如,在一個為期數天的科學夏令營中,通過觀察記錄、項目報告、答辯表現等為每位參與者生成一份個性化“素養發展報告”,這既能驗證評價工具的有效性,也能為學校層面的推廣積累經驗。上海市教委委托科技館開發了基于人工智能技術的科學、技術、工程素養的人機測試平臺,打造一種互動式、開放式的學生科技素養全新測試模式,旨在尋找到可以暴露學生思維路徑和多樣化解決實際問題能力的評價工具。
打開學校圍墻,整合非正式學習資源
文件強調了社會力量的參與,從師資培養到資源建設再到環境營造,勾勒出一幅“開門開展科技教育”的生動圖景。單靠學校的力量無法承擔培養創新人才的重任。文件通過“雙導師制”“揭榜掛帥”“百城千館”等具體舉措,旨在系統性打通社會資源進入學校的通道。這實質上是將整個社會的創新潛力轉化為教育資源的宏大布局。
以上海科技館為例,我們的角色應從“資源提供方”升級為“區域協同育人平臺運營方”。具體可操作路徑包括:打造“科技教師研修中心”,為教師提供基于真實研發場景的實訓課程。打造“科際穿越—科創校長空間站”項目,旨在發揮科技館的樞紐作用,聯合高校、企業將前沿科技轉化為標準化、模塊化的課程資源包,供學校“菜單式”選用。設計推廣“家庭科技工具箱”,圍繞生活中的科學現象設計親子實驗,將科學啟蒙融入日常生活。持續開展“來,做實驗”網絡系列視頻課程,利用身邊的材料做各種有趣的小實驗,許多學校受此啟發,紛紛推出基于校園特點的豐富多彩的“做實驗”項目。特別推出“一平米博物館”項目,讓博物館的藏品進入中小學校。“一平米博物館”,顧名思義是小規模的自然與科技方面的展覽,投入成本較低,非常靈活,但更重要的是作為一個連接學校與博物館的窗口。比如在一所小學舉辦“鯨彩世界一平米博物館”,上海自然博物館把亞洲最大的長須鯨骨架標本送到學校,同時開設小館長、小小講解員、小小策展人等系列課程,還配備一個有關鯨魚知識的智能體,可以回答孩子有關鯨魚的各種問題。半年時間里,參觀這個一平米博物館的人次超過20萬,學校基于此開發了各種各樣超乎預期的教育活動。
文件的出臺落地,標志著我們正全力為國家的未來播種一片“創新的森林”。而這片森林的茁壯成長,依賴于我們能否真正理解并踐行其背后的“大科學教育”觀。作為科技館人,我們要以更加開放的姿態主動嵌入國家科技教育新體系,成為連接校內與校外、知識與實踐、今天與未來的關鍵節點,為培育能夠定義未來、引領世界的創新一代貢獻堅實的力量。
(倪閩景 作者系上海科技館館長)
《人民教育》2025年第22期
工信部備案號:京ICP備05071141號
互聯網新聞信息服務許可證 10120170024
中國教育報刊社主辦 中國教育新聞網版權所有,未經書面授權禁止下載使用
Copyright@2000-2022 m.lmhko.cn All Rights Reserved.