【理響中國】推動構建大科學教育新格局
郭時印 張曉報
科學教育在國家教育體系中佔據着重要地位，它不僅是學校教育的重要組成部分，更是培養科技創新人才、推進高水平科技自立自強、發展新質生產力、建設創新型國家的基礎工程，對提升“雙減”政策實施效果具有十分重要的現實意義。《關於加強新時代中小學科學教育工作的意見》明確提出“大中小學及家校社協同育人機制明顯健全”的重要目標以及“鼓勵高校和科研院所主動對接中小學，引領科學教育發展”“重視體系化設計安排，助力不同階段有機銜接”的重要舉措，爲大中小學一體化開展科學教育做出了頂層設計。
堅持大中小學一體化，對破解中小學科學教育理念不能適應形勢發展要求、資源相對不足、教師隊伍不能滿足現實發展需要等現實難題，協同培養科技創新人才，提高科學教育成效和“雙減”實效，構建大科學教育新格局具有十分重要的意義。爲此，筆者認爲，應以主體協同爲基礎，建立健全科學教育統籌機制；以價值協同爲引領，推進科學教育目標一體設置；以核心素養爲導向，強化科學教育內容有機銜接；以資源協同爲關鍵，搭建科學教育資源統籌平臺。
以主體協同爲基礎，建立健全科學教育統籌機制
創新人才培養不是封閉割裂的，而是一項涉及教育、科技、產業等多個領域的複雜性工程。推進大中小學科學教育一體化，將相互協同、相互融合、一體推進的教育理念貫穿到科學教育全過程和各環節，首先需要以領導與管理主體以及育人主體等不同主體協同爲基礎，建立健全科學教育統籌機制。
在領導與管理主體上，各級黨委、政府和教育行政部門要建立大中小學科學教育一體化推進的管理體制，充分發揮“總攬全局、協調各方”的領導功能。在此基礎上，教育行政部門內部要設置相關機構，專門負責具體事宜。同時，大中小學之間應建立制度化溝通機制，對一體化推進科學教育、強化青少年兒童的科學精神培育和創新能力培養加強對話與聯繫，尤其是大學應發揮示範引領作用，主動與中小學結對合作組建科學教育聯盟。
在育人主體上，一方面應強化學校、家庭、社會科學教育的協同配合。家長應營造良好創新環境，培養孩子創新意識，支持孩子積極參加科技創新活動，形成大中小學與家庭協同開展科學教育的長效機制。同時，科技、教育、新聞宣傳、文藝創作等職能部門和科技館、博物館、展覽館、少年宮等單位要履行好自身職能，利用自身資源優勢，共同營造學校小課堂與社會大課堂有機統一的科學教育格局。另一方面應強化學校內部各學科教師的協同配合。各科教師都要樹立大科學教育理念，積極探索跨學科進行科學教育的模式與手段，立足本學科滲透科學理念與精神、科學知識與方法。科學教育教師需加強與其他學科教師的交流溝通，共同探討大中小學科學教育一體化建設的規律。此外，還需完善兼職科學教育教師制度，選聘科學大家、名師教授、知名企業家、優秀創新創業人才等加入科學教育隊伍，走進科學教育課堂，開發設計多元化的科學教育資源，參與中小學課後服務活動。
以價值認同爲統領，推進科學教育目標的一體設置
目標是科學教育的驅動力量，是指導科學教育內容構建、實施路徑和方式選擇、科學評價的主要依據。黨的二十大報告首次將教育、科技、人才進行“三位一體”統籌部署，並對“着力造就拔尖創新人才”提出要求，這對推進科學教育目標的一體設置提供了根本的價值統領。進一步而言，創新人才培養不是一蹴而就的，而是一項涉及教育全鏈條的系統性工程。大中小學各個學段的科學教育，作爲培養創新人才的重要環節，必須牢固樹立協同育人理念，把培育具備科學家潛質、願意獻身科學研究事業的青少年羣體，造就拔尖創新人才，爲加快建設教育強國、科技強國、人才強國夯實基礎作爲價值取向貫穿始終。
以價值認同爲統領，推進科學教育目標的一體設置，要在確保立德樹人總目標不變的前提下，整體規劃大中小學科學教育一體化協同育人目標，增強對科學教育一體化目標的系統認同，梳理目標層次與結構，把握目標體系的整體性、階段性、層次性、可銜接性。在大中小學科學教育一體化建設背景下，目標體系可分成總體目標、學段目標、課程目標、課堂教學目標四個層次，而每個層次的目標領域可以分爲科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任四個維度。層次與維度目標的結合點在於課堂教學目標，它是目標體系的微觀層面，也是不同層次、不同維度教學目標的集中呈現。同時，還要堅持“分段”不“分離”的原則，根據各學段具體學情、學生成長規律和身心特點，遵循由低到高、由表及裡、由感性到理性的認知過程，科學設置各學段科學教育的具體目標，形成邏輯嚴密、科學合理的科學教育目標體系。
以核心素養爲導向，強化科學教育內容的有機銜接
作爲核心素養的重要組成部分，科學素養主要藉助於科學教育進行落實。科學素養自1958年第一次被正式提出，已成爲世界各國科學教育的核心目標。就構成而言，經濟合作與發展組織(OECD)認爲科學素養具體體現爲“科學地解釋現象”“評估和設計研究方法”“科學地解釋數據和證據”三種能力。我國《義務教育科學課程標準(2022年版)》提出，科學核心素養主要包括科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任4個方面。儘管表述上有所差別，但科學素養都是科學學科價值的根本體現，亦是實施科學教育的出發點和歸宿。大中小學應深刻認識到科學素養不同於單純的科學知識與技能。要真正實現前文已述的科學教育目標，我國科學教育就需要使學生從科學知識與技能學習走向“對科學本質、科學特徵的理解，以及對科學思維過程的掌握和運用”。
換而言之，大中小學一體化開展科學教育，要以促進學生科學核心素養髮展爲宗旨，從核心素養培養這一導向出發，選擇與組織相應的教育教學內容並加強內容間的整合與銜接。從總體理念而言，要正確處理好大中小學協同開展科學教育內含的整體性與層次性、普遍性與特殊性、銜接性與差異性、協同性與創新性的辯證統一關係。從橫向而言，要從大科學教育概念和整體知識觀出發，處理好分科專門教學與多學科有機滲透和融入之間的關係，使學生在掌握科學知識結構的同時能夠跨越學科邊界，將多學科中涉及的科學知識與技能、科學過程與方法、科學精神與態度等融會貫通。從縱向而言，要在保持目標統一的前提下，針對大中小學各學段學生成長髮展規律，堅持上下前後緊密銜接、循序漸進、螺旋上升，一體推進科學學習向縱深發展。
以資源協同爲關鍵，搭建科學教育資源統籌平臺
大中小學各個學段都有自己的獨特育人資源和育人優勢，具有互補作用。要通過整合不同階段課程與教材資源、科學教育實踐資源、科學教育師資隊伍的方式，搭建資源統籌平臺。
在課程與教材資源層面，充分運用互聯網技術和新媒體技術，將不同學段的教學設計、教學視頻、圖書資料等資源進行整合，建設全國性的科學教育資源庫和“科學教育雲”，打造集資源共享、在線互動、網絡宣傳於一體的科學教育平臺，打破不同學段科學教育資源共享的時空壁壘。
在科學教育實踐資源層面，中小學應積極挖掘自身校本資源，推動現有資源的充分利用。大學應對中小學進行科學教育資源支持，將實驗室、圖書館、博物館、標本館等科學教育場所作爲課後服務補充資源有序向中小學生開放。同時，大中小學還應挖掘社會尤其是地方科學教育館、博物館、展覽館等場所的實踐資源，推動校內校外資源協同。
在科學教育師資隊伍層面，國家教育主管部門應加強高校科學教育相關專業的設置、強化科學教育專門師資的培養，不斷提升中小學科學教育專業與專職教師的比例。同時，強化職後培訓，全面提高現有專兼職科學教師的科學素養和專業化水平。此外，還可構建大中小學科學教育教學與科研共同體，爲全學段科學教育教師集中研討、共同研究大中小學科學教育一體化的內容、實施與評價等理論和實踐問題建立常態化、長效化的交流溝通機制。
總而言之，科學教育是提高全民科學素質、培養創新人才、提升國家科技競爭力的重要基礎。隨着世界百年未有之大變局和新一輪科技革命加速演進，圍繞科技制高點和高端人才的競爭空前激烈，科學教育的重要地位和作用日益凸顯。我國要加快科學教育體系的一體化佈局與建設，強化大中小學科學教育的全過程管理與推進，以各階段高效協同提升科學教育的實效以及服務增強國家綜合國力和國際競爭力的能力。
(作者分別系湖南省教育治理體系與治理能力現代化研究基地主任、湖南科技大學基礎教育發展研究院特約研究員，湖南省教育治理體系與治理能力現代化研究基地特約研究員；本文系教育部校外教育培訓監管司委託課題“系統視角下科學教育大中小學一體化建設研究”(2024JGSK010)階段性研究成果)