全國兩會(huì )期間，中小學(xué)科學(xué)教育的相關(guān)話(huà)題被頻頻提及——民進(jìn)中央建議高校科研院所向中小學(xué)開(kāi)放實(shí)驗室；全國政協(xié)委員、上海科技館館長(cháng)倪閩景也在采訪(fǎng)中提到，將更多科教資源送到孩子身邊。

對科學(xué)教育的重視，并不是偶然被提及。2023年5月，教育部等18部門(mén)聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加強新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見(jiàn)》，強調在教育“雙減”中做好科學(xué)教育加法。教育部副部長(cháng)王嘉毅近日也提出，開(kāi)辟新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育新賽道。 

今年1月，“浙江組織千名科學(xué)家任中小學(xué)科學(xué)副校長(cháng)”的話(huà)題上了熱搜。這是14部門(mén)發(fā)布《加強新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的實(shí)施意見(jiàn)》（下文簡(jiǎn)稱(chēng)“實(shí)施意見(jiàn)”）的其中一條，這份意見(jiàn)從頂層設計的角度推進(jìn)浙江省中小學(xué)科學(xué)教育，給中小學(xué)科學(xué)教育按下了“加速鍵”。

無(wú)論是提高青少年對科學(xué)的興趣愛(ài)好，還是培養他們的創(chuàng )新能力，基礎教育中的科學(xué)教育都是重要的啟蒙階段。和中小學(xué)其它學(xué)科相比，科學(xué)教育有著(zhù)特殊性，它涉及校內校外、課內課外，不僅內容廣泛，相關(guān)資源也分散在各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)。可以說(shuō)，做好加法，在中小學(xué)科學(xué)教育中有著(zhù)重要意義。

事實(shí)上，浙江省部分地區和中小學(xué)校近年來(lái)已開(kāi)展科學(xué)教育的探索。近日，教育部公布全國中小學(xué)科學(xué)教育實(shí)驗區，浙江省杭州市、寧波市、溫州市、金華市，以及臺州椒江區、紹興越城區等地名列其中。浙江省中小學(xué)科學(xué)教育現狀如何？如何加快建立校內外協(xié)同育人機制，形成多主體共同參與的“大科學(xué)教育”格局？ 

校外科學(xué)資源如何導入？

各地探索“科學(xué)家進(jìn)校園”

省教育廳發(fā)布的實(shí)施意見(jiàn)中提到，將組織千名科學(xué)家擔任中小學(xué)科學(xué)副校長(cháng)。科學(xué)家為何要走進(jìn)中小學(xué)校園？這些副校長(cháng)又扮演著(zhù)什么樣的角色？事實(shí)上，在該意見(jiàn)出臺前，浙江已有中小學(xué)聘請科學(xué)家擔任科學(xué)副校長(cháng)。

學(xué)校為陳劍平院士頒發(fā)科技校長(cháng)聘書(shū) 學(xué)校供圖

不久前，中國工程院院士，寧波大學(xué)植物病毒學(xué)研究所所長(cháng)陳劍平多了一個(gè)新身份——寧波大學(xué)青藤書(shū)院的首任科技校長(cháng)。一所九年一貫制學(xué)校，為何請一名院士擔任學(xué)校的科技校長(cháng)？青藤書(shū)院校長(cháng)余勇有自己的考量。“我們曾經(jīng)做過(guò)一項調查，發(fā)現同學(xué)們對科技領(lǐng)域較為陌生，且只有少數同學(xué)未來(lái)想從事科技相關(guān)的工作。”這樣的調查結果，讓余勇有些擔憂(yōu)。

邀請陳劍平擔任科技校長(cháng)，是余勇深思熟慮后的探索。“陳院士第一次給孩子們做講座，主題是一片葉子如何成長(cháng)為一片樹(shù)林，反響非常好。”余勇說(shuō)，陳劍平院士對于這個(gè)新身份也很重視，不僅讓他所帶領(lǐng)的國家重點(diǎn)實(shí)驗室成員和20位寧大教授共同進(jìn)入青藤書(shū)院從事科普工作，還專(zhuān)門(mén)組織了一次座談會(huì )，商討如何用好這些專(zhuān)家資源。

在陳劍平院士的推動(dòng)下，青藤書(shū)院已成立四個(gè)科技創(chuàng )新項目組，涵蓋智能機器人、海上風(fēng)電等領(lǐng)域。“陳院士提供了各種資源，我們選擇了中小學(xué)生比較感興趣的項目，并在學(xué)校遴選了一批有興趣有基礎的學(xué)生。”余勇說(shuō)。

無(wú)獨有偶，杭州市丹楓實(shí)驗小學(xué)也聘請了中國科學(xué)院院士徐星擔任名譽(yù)校長(cháng)。這位從北京遠道而來(lái)的院士在儀式上有些激動(dòng)：“有機會(huì )給小學(xué)生上科學(xué)課，非常自豪。”這位專(zhuān)門(mén)研究恐龍的院士，也是小學(xué)語(yǔ)文課文《飛向藍天的恐龍》的作者。

“小學(xué)生對恐龍非常著(zhù)迷，這也是我們未來(lái)推進(jìn)科普工作的切入點(diǎn)。”徐星告訴記者，接下來(lái)會(huì )重點(diǎn)在古生物學(xué)的科普上做更多的嘗試，把校園科普工作做得更扎實(shí)系統。在徐星看來(lái)，每個(gè)年齡段的孩子都有獨特的關(guān)注點(diǎn)，他和團隊要做的，正是創(chuàng )造一個(gè)適合小學(xué)生年齡段的科普環(huán)境，拓寬他們的科學(xué)視野。

邀請科學(xué)家進(jìn)校園，溫州更早邁出了這一步。2023年9月，溫州市教育局等8部門(mén)在全省率先聯(lián)合發(fā)布《新時(shí)代溫州中小學(xué)科學(xué)教育實(shí)施方案》，其中一項內容就是5位專(zhuān)家學(xué)者任溫州中小學(xué)科學(xué)教育專(zhuān)家顧問(wèn)，聘100名科學(xué)家、科研工作者任百所學(xué)校的科學(xué)副校長(cháng)。

國科溫州研究院科學(xué)副校長(cháng)總校長(cháng)帥建偉研究員給孩子們講述科學(xué)家精神 拍友 李?lèi)?/p>

每周五，都是一年級小學(xué)生陳易航最期盼的日子。這個(gè)學(xué)期開(kāi)始，他所在的國科溫州實(shí)驗小學(xué)在周五新增了一節“小小愛(ài)迪生”課，上這節課的老師們都是校外不同領(lǐng)域的科研工作者。在陳易航眼中，他們就像是“哆啦A夢(mèng)”，總能變出各式各樣的工具，讓他看到從未見(jiàn)過(guò)的科學(xué)奧秘。

“小小愛(ài)迪生”課的開(kāi)展，也給了校內科學(xué)老師們啟發(fā)。為了讓課程更好地落地和推進(jìn)，校內的科學(xué)老師們往往也會(huì )參與到其中，比如前期準備、后期復盤(pán)等等。該校科學(xué)教師陳錦栩全程參與其中，“一段時(shí)間下來(lái)，感覺(jué)自己的科學(xué)思維提高了，在科學(xué)課程的內容設計上會(huì )思考得更多。”她說(shuō)。

在金華市，科學(xué)家們則以另一種方式走進(jìn)校園——黃文虎院士在金華市榮光學(xué)校建立黃文虎少年科技館；潘建偉院士、陸朝陽(yáng)教授、馬雄峰教授推動(dòng)全國第一個(gè)量子科技實(shí)驗室落戶(hù)母校東陽(yáng)中學(xué)，并捐贈九章光量子計算原型機模型，開(kāi)設量子科技相關(guān)課程，建設“拔尖創(chuàng )新人才共育基地”；“龍芯之父”胡偉武在永康一中成立“龍芯飛鳳書(shū)院”科創(chuàng )基地與創(chuàng )新教育基地。

在不少校長(cháng)看來(lái)，科學(xué)家團隊進(jìn)入校園，為中小學(xué)的科學(xué)教育補上了一塊重要拼圖。但隨著(zhù)工作的推進(jìn)，雙方都在思考，這項工作如何開(kāi)展得更為扎實(shí)。

在余勇看來(lái)，科技校長(cháng)能發(fā)揮出作用的前提是根據每個(gè)學(xué)校的校情定制細致的落地方式，否則就容易淪為形式。為此，余勇還梳理出了一份需求清單，即中小學(xué)生喜歡做哪些和科技相關(guān)的事、目前學(xué)校在科學(xué)教學(xué)中缺少什么等，陳建平院士會(huì )根據需求，對接相應的教授或科研人員進(jìn)校園。

高小青是國科溫州實(shí)驗小學(xué)的科學(xué)副校長(cháng)。如何劃分科研工作者和科學(xué)教師的任務(wù)，是這項工作一啟動(dòng)就遇到的問(wèn)題。學(xué)科知識的教學(xué)有一套完整的體系，已經(jīng)有科學(xué)教師授課，科研工作者進(jìn)入校園需要發(fā)揮自己的優(yōu)勢。高小青說(shuō)，很多孩子不知道自己為什么要學(xué)習科學(xué)，而她和團隊的目標是讓孩子具備科學(xué)思維并解決問(wèn)題。“像科學(xué)家一樣思考，這恰恰是我們的優(yōu)勢。”

校內科學(xué)課如何上好？ 

創(chuàng )客教育、STEM教育蓬勃發(fā)展

校外的科學(xué)教育資源引進(jìn)來(lái)了，那么，中小學(xué)科學(xué)教師如何守好課堂陣地，也是中小學(xué)面臨的課題之一。

在科學(xué)課程教學(xué)方面，浙江提出推進(jìn)科學(xué)課程體系化，探索編制人工智能、工程啟蒙等地方課程標準。此外，還提出支持學(xué)校組織中小學(xué)生參與工程項目，建立工程教育創(chuàng )新教室和創(chuàng )客空間。近年來(lái)，隨著(zhù)越來(lái)越多的學(xué)校探索創(chuàng )客教育、STEM教育，科學(xué)課程創(chuàng )新發(fā)展日益成熟。

作為國內創(chuàng )客教育發(fā)源地，溫州科學(xué)教育的“課程創(chuàng )新”加法已經(jīng)做了10年。2013年，溫州正式拉開(kāi)創(chuàng )客教育的序幕，以創(chuàng )新的項目學(xué)習方式開(kāi)展科學(xué)課程。如今，當初埋下的“科創(chuàng )”種子已然生根發(fā)芽。

前不久，溫州迎來(lái)市第十屆青少年創(chuàng )客文化節，正是中小學(xué)校內科學(xué)教育的縮影。文化節上，溫州市實(shí)驗中學(xué)八年級學(xué)生葉沈讓帶來(lái)了團隊制作的AI稻草人。AI稻草人可以識別學(xué)生不安全或者不文明的行為，發(fā)出提醒，守護安全。“孩子們在創(chuàng )作過(guò)程中發(fā)現，最難的是制定規則，也就是稻草人如何識別學(xué)生動(dòng)作是否安全或文明。”學(xué)校信息教師林美珠說(shuō)，孩子們找校領(lǐng)導商討規則，進(jìn)行反復演繹拍攝，再讓“稻草人”不斷學(xué)習。這樣的項目化學(xué)習，讓大家在創(chuàng )作的過(guò)程中，不斷發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題，漸漸培養科學(xué)思維。

經(jīng)過(guò)10年積累，溫州目前已開(kāi)發(fā)20余門(mén)本地創(chuàng )客課程，建成248個(gè)創(chuàng )客教育基地、1023個(gè)創(chuàng )客教育空間，基本覆蓋全部中小學(xué)。

而在杭州市西湖區，STEM課程的推廣，打開(kāi)了中小學(xué)科學(xué)課的另一種可能性。

STEM是四個(gè)單詞的縮寫(xiě)：Science(科學(xué))、Technology(技術(shù))、Engineering(工程)、Maths(數學(xué))。不難理解， STEM教育就是集科學(xué)、技術(shù)、工程、數學(xué)多領(lǐng)域的綜合教育。它突破了傳統科學(xué)課的授課方式，讓學(xué)生整合多門(mén)學(xué)科知識進(jìn)行學(xué)習和研究，從而解決實(shí)際問(wèn)題。

杭州綠城育華學(xué)校小學(xué)部 同學(xué)們發(fā)布“太空旅行站”項目中的“治”慧樂(lè )椅產(chǎn)品 學(xué)校供圖

2019年，西湖區成為浙江省中小學(xué)STEM教育的試點(diǎn)區，目前有11所種子學(xué)校。走進(jìn)杭州市保俶塔實(shí)驗學(xué)校的航空航天實(shí)驗室、機器人空間，琳瑯滿(mǎn)目的工具設備應有盡有，吸引了不少愛(ài)好科學(xué)的同學(xué)們。一有時(shí)間，大家就沖進(jìn)實(shí)驗室，埋頭鉆研，在這片屬于他們的小天地中大顯身手。畢業(yè)生陸原初二時(shí)發(fā)明了一個(gè)名為“勿忘我”的智能頸環(huán)，一時(shí)間登上微博熱搜，引發(fā)全國媒體的關(guān)注。這個(gè)頸環(huán)，是他專(zhuān)門(mén)為阿爾茲海默癥的外婆設計的，如果外婆在室外超迷路過(guò)30分鐘，頸環(huán)就會(huì )提醒她回家并報出住址。從編程到建模，都是陸原一手完成。

陸原的這項發(fā)明只是一個(gè)縮影。正如開(kāi)設課程初期所期待的那樣，STEM項目教育突破了學(xué)科壁壘，突破了課堂和生活的界限。在跨學(xué)科知識的綜合運用中，同學(xué)們從想法到落地，成為“小發(fā)明家”。

如今，西湖區上百所中小學(xué)校都已將STEM教育融入學(xué)校的常態(tài)課程和社團課中。硬件上，不少學(xué)校打造專(zhuān)門(mén)的科學(xué)空間，支持學(xué)生的想法和創(chuàng )意；軟件上，搭建了資源庫平臺，對優(yōu)秀的課程案例進(jìn)行了梳理，目前該資源庫平臺已沉淀案例4146個(gè)。

即便越來(lái)越多的學(xué)校開(kāi)設STEM課程，但未來(lái)的發(fā)展之路依舊面臨著(zhù)挑戰。西湖區教育督導評估中心鮑雯雯老師認為，傳統的教育體系和考試導向的教學(xué)模式可能不利于STEM教育的實(shí)施。此外，STEM課程的實(shí)施需要不同學(xué)科教師協(xié)作，學(xué)校可能需要改變傳統的單科教研組的方式，成立以項目為單位的跨學(xué)科教研團隊，從而讓STEM課程更深入地開(kāi)展。 

科學(xué)教育還有多遠的路要走？

加快建立校內外協(xié)同育人機制

放眼全國，全國各地都陸續發(fā)文，把中小學(xué)科學(xué)教育放到了更加重要的位置上。當下，為何屢屢強調中小學(xué)科學(xué)教育的重要性？

在浙江省科學(xué)教研員、省特級教師沙琦波看來(lái)，中小學(xué)科學(xué)教育的重要性體現在普及性和創(chuàng )新性上。具體來(lái)說(shuō)，中小學(xué)科學(xué)教育的一端連著(zhù)提升全民科學(xué)素養的大眾化科學(xué)普及需求，另一端連著(zhù)科技創(chuàng )新，承擔著(zhù)培養科技創(chuàng )新人才的重要使命。

“當下科學(xué)課堂教授的大多是科學(xué)知識，但知識普及只是科學(xué)課的一部分，同樣重要的是把科學(xué)精神、科學(xué)思維的培養滲透在課堂上，為未來(lái)培養創(chuàng )新性人才。”沙琦波說(shuō)。

而意見(jiàn)的出臺也給家長(cháng)們帶來(lái)了期待。“科學(xué)課需要與時(shí)俱進(jìn)，無(wú)論是課堂還是課外，都希望孩子有機會(huì )接觸越來(lái)越多的優(yōu)質(zhì)科學(xué)資源，開(kāi)闊眼界。”杭州一位五年級家長(cháng)告訴記者。

金華市東苑小學(xué)“電子百拼”社團 金華市教育局供圖

在采訪(fǎng)中，無(wú)論是一線(xiàn)中小學(xué)科學(xué)教師、教研組長(cháng)，還是科學(xué)教研員都坦言，當下的中小學(xué)科學(xué)課確實(shí)面臨著(zhù)一些困境。

一位小學(xué)科學(xué)老師說(shuō)：“我們會(huì )觀(guān)摩各種示范課，理想狀態(tài)是把每堂課上得有聲有色，但現實(shí)中一名科學(xué)老師要帶好幾個(gè)班，精力實(shí)在有限。”

ChatGPT、視頻生成模型Sora……在科技迅猛發(fā)展的時(shí)代，將前沿科技成果引入中小學(xué)科學(xué)教育勢在必行，這也對科學(xué)課提出了更高的要求。“但教材一般10年更新一次，內容難免會(huì )有些滯后。如果科學(xué)老師自身素養好，會(huì )在課堂滲透前沿的科技知識。但大部分老師還是以教材為依據，這也是不利的一面。”一位科學(xué)教研員說(shuō)。

科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的學(xué)科，有很強的實(shí)踐要求。“雖然浙江的科學(xué)教育已經(jīng)走在全國前列，部分區域的科學(xué)實(shí)驗教育做得也很不錯，但目前依然普遍存在科學(xué)實(shí)驗參與率不足、實(shí)驗評價(jià)缺失等問(wèn)題。”采訪(fǎng)中，一位業(yè)內人士告訴記者。

顯然，部分學(xué)校和相關(guān)部門(mén)已經(jīng)關(guān)注到這些現象，無(wú)論是邀請科學(xué)家進(jìn)校園，還是開(kāi)展校內科學(xué)課的跨學(xué)科嘗試，目的都指向培養學(xué)生的科學(xué)思維。但科學(xué)教育不能只局限于課堂內，更需要校外資源的補充。

那么，課堂之外，科學(xué)教育如何更好地開(kāi)展？各地也根據各自的實(shí)際情況，摸著(zhù)石頭過(guò)河。

今年1月，金華經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區西苑小學(xué)4名同學(xué)在2023世界機器人大賽總決賽中奪得兩個(gè)全國一等獎，引發(fā)關(guān)注。課堂之外，他們經(jīng)常登錄“八婺智慧教育”本地平臺查找科學(xué)資料，不少師生家長(cháng)形象地把這個(gè)平臺形容成本地版的“嗶哩嗶哩”。在這個(gè)平臺上，可以找到各種科學(xué)相關(guān)的資源——中小學(xué)科學(xué)實(shí)驗3D視頻、科技類(lèi)的賽事通知及培訓視頻、假期科普公益課堂、教師科研成果展示等等。“平臺上有全市各種比賽團隊分享的視頻，我們會(huì )仔細研究他們的結構和思路，很有啟發(fā)。”本次比賽獲獎的周星宇同學(xué)說(shuō)。

金華市外國語(yǔ)實(shí)驗學(xué)校樂(lè )高編程機器人展示活動(dòng) 金華市教育局供圖

“我們要做的是利用數字化把科學(xué)教育資源匯集起來(lái)，在國家中小學(xué)智慧教育和之江匯教育廣場(chǎng)資源以外，結合金華實(shí)際給學(xué)生搭建課外服務(wù)資源平臺，讓更多同學(xué)參與到科學(xué)活動(dòng)中來(lái)，也讓愛(ài)好科學(xué)的學(xué)生走向更高的舞臺。”金華市教育技術(shù)和信息中心主任傅得臻告訴記者。

此外，部分地區正在嘗試和社會(huì )建立更為緊密的聯(lián)系，讓孩子們走出校園，去感受更廣闊的科學(xué)世界。近年來(lái)，杭州市鼓勵中小學(xué)校緊密聯(lián)系科技館、科普研學(xué)基地等機構，發(fā)動(dòng)學(xué)生實(shí)地開(kāi)展科學(xué)考察。寧波則推動(dòng)每所學(xué)校就近建立科學(xué)實(shí)踐基地，打造家校社一體化育人環(huán)境。

“希望在中小學(xué)的科學(xué)教育中，建立更為完善的校內外協(xié)同育人機制，不僅把科研工作者、科技資源請進(jìn)校園，也給孩子們創(chuàng )造更多走出校園的機會(huì )，在社會(huì )真實(shí)情境中學(xué)習。”沙琦波建議。

期待未來(lái)，越來(lái)越多的力量與智慧匯集，為中小學(xué)生打開(kāi)通向科學(xué)世界的大門(mén)，給予孩子們遠航的力量。

【  責任編輯 ：張曉欣 】