倪闽景

《光明日报》( 2023年07月11日 14版)

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。

(作者:倪闽景,系全国政协委员、上海科技馆馆长)