校内科学教育提质，“加法题”怎么答（科学课教学质量提升采取的措施）
光明日报记者 邓 晖
编者按
习近平总书记强调：“要在教育‘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，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。”近年来，各地各有关方面积极推进实践创新，提升中小学生科学素质。不久前，教育部等十八部门联合发布文件，系统部署在教育“双减”中做好科学教育加法。
为孩子上好科学课，学校科学课堂如何提质增效？校外科学资源如何延伸拓展？两者又该如何“双向奔赴”，将科学种子撒向充满好奇的心灵？本期，我们通过两个版面展开探讨，为高质量科学教育体系的构建建言献策。
江西省抚州市广昌县第三小学科技课堂。曾恒贵摄/光明图片
时隔多年，江苏省科学特级教师单道华仍然记得那一组颠覆了自己对科学课认知的课。
那是名为《北京、巴黎和悉尼几点了》的科学课。以往，为了让学生认识昼夜交替成因，她会使用三球仪让学生观察地球自转，也会让学生坐在转椅上模拟地球逆时针转动——在当时，这已经是很生动的教学方式了。
但这个来自法国的科学课堂案例却截然不同。
课程一开始，老师让学生通过北京夏季奥运会申办成功的新闻理解“同一时刻，北京、巴黎、纽约存在时差”的现象，尝试提出个人解释；继而提供手电筒和泡沫球，让学生建构模型呈现自己的假设，看能否出现上述现象；接着寻找更多证据来证明哪个理论和模型更合乎事实；再依次锚定现象建构模型确定地球自转方向，拓展认识世界时区图……
“这不是在传授具体概念，而是在‘创立’理论，‘把学生变成知识的发现者和创造者’。”单道华顿觉“豁然开朗”：这才是科学课应有的样子！
令人遗憾的是，尽管早在2001年，我国就将小学阶段的自然课改成了科学课，但与发达国家长达上百年的科学教育传统相比，精彩的科学课堂还是太少了。
“长期以来，科学教育存在着科学知识传授为主的惯性，已经无法满足国家对科技创新人才培养的需要。”采访中，不少专家坦言。对此，日前印发的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》强调，要聚焦改进学校教学与服务，实施“校内科学教育提质计划”重点项目。
在“双减”政策落地生根的背景下，学校科学教育应该加什么、怎么加？一“减”一“加”如何相得益彰，真正让科学的种子落进学生心田？
1.解好“加法题”，从更科学地认识科学教育开始
上课预备铃响，一位科学教师兴冲冲地走向教室，却在门口被语文或数学等“主科”老师拦下：“这堂课让给我上吧？”过去几年，不止一位毕业生向教育部基础教育教学指导委员会科学教学专委会副主任委员、广西师范大学科学教育研究所教授罗星凯说起过这样的场景。
一堂堂被挤占的科学课，折射出这样一条中小学课程“鄙视链”——语数外是天然的主科，因为要“考”；音体美也不能随意占用，因为有直管部门督导；但科学课却“说起来重要，做起来可要可不要”。
河北省秦皇岛市海港区在水一方小学学生使用VR教学设施观看自然科学课件。曹建雄摄/光明图片
“在‘双减’中做科学教育的‘加法’，首先要加的是重视程度，是科学认知。”在罗星凯看来，尽管近年来科学课的地位不断提升，但在一些地方和学校，科学教育还是被窄化为了科技活动、异化为了知识教育，这不仅使得一些中小学科学课堂地位“边缘”“尴尬”，也大大弱化了学校科学教育应有的育人效果。
专家们呼吁，应摒弃单纯以传授知识为目标的想法，从核心素养提升的高度重新审视课程建设和教学内容。
“不再是看实验、背定律、讲公式、做习题，而是要让少年儿童面对真实情境中的未知问题像科学家一样思考、像工程师一样解决问题，在像学科专家那样做的过程中理解科学本质，培育科学精神，激发创造力，掌握科学思维方法，提高科学实践能力和社会责任感，发展科学知识和技能。”单道华说。
2.多一些探究引导，让科学教育流动起来
转变教育观念后，教育教学方式又该如何转变，才能打造出一堂真正能提升学生素养、又有趣又好玩的科学好课？
一粒西瓜种子的萌生，让北京师范大学科学教育研究院硕士研究生余舒雯真切感受到了打破标准答案后的力量。
三年前，还是广西师范大学科学教育专业大四学生的她来到一所乡村小学实习，给孩子们布置了一个“自带种子，观察并记录植物的生长过程”的任务。班里有个小女孩因为爱吃西瓜，便带了西瓜种子。可几天以后，别的同学种的植物开始发芽了，她的西瓜依然没动静。她跑来问余舒雯，每次得到的答案都是“别着急，再等等”。直到第51天，余舒雯突然看到小女孩中午吃完饭后又去给那盆没有发芽的西瓜浇水：“我的西瓜还没有发芽，我正在许愿呢。”
“那一刻我很难受，我问自己为什么在过去的51天里没有认真对待她的问题，没有尊重她。”余舒雯马上带着小女孩一起思考是哪些因素导致西瓜种子没发芽。重新选种子、给种子加温保暖、催芽处理……一次，两次，三次，几乎全班同学都参与进来找问题、想办法、做尝试、再改进。最终，西瓜种子发芽了。
“孩子是天生的科学家。如果这次种西瓜没有老师的帮助和鼓励，那恐怕她的好奇心和探究欲也会一点点泯灭，她没有感受到探究的快乐、成就感，自然就放弃了，这真是一件非常可怕的事情。”余舒雯说，这件事给她最大的警醒是：每一位孩子的每一个问题都值得被尊重。
青年科学家在江苏省苏州工业园区星海小学讲解火箭原理。华雪根摄/光明图片
“好的科学教育要有过程思维，应该打破标准答案，多一些探究引导，让科学教育流动起来。”这同样是单道华的探索心得。在受到国外优秀课例的启发后，她相继开发了《造影子》《中华鲟有多少条》《沉浮的秘密》等多个探究式、项目式科学课程，再也不是直接把概念、定义抛给学生，而是带着他们一起锚定现象、建构模型，再在推理论证中领略科学之美。
在打破标准答案的同时，天津师范大学教育学部教授李洪修认为，今天的学校科学教育，还应该打破学科壁垒，采用跨学科主题学习方式：“科学教育的跨学科实施，一方面需要将科学教育领域中的内容进行组合，找准学科课程与跨学科课程之间的边界，以建立更完整的知识图谱。另一方面，需要将两个或两个以上不同领域的科学内容进行有机整合，以强化学科间内容的横纵关联，形成具有实践性、开放性的跨学科主题学习内容。”
3.抓住教师培养“牛鼻子”，要配齐更要建强建好
上出一堂精彩科学好课的关键，还是在于教师。
相关数据显示，2012年全国小学科学教师共计176931人，2020年增至230201人，增幅达30.11％，科学教师学历水平与专业素养也有显著提升。但中小学科学课教师总量不足、专职化和专业化程度不高，仍是当前非常显著的问题。
“由于小学一年级就开设科学课，大多数学校的科学教师教学任务都比较繁重，常由班主任兼任，文科出身的教师‘兼职’情况很普遍，还有的学校专门把一些快退休的老师安排去上科学课。”中部某地区一名小学校长告诉记者。
与数量缺口相比，更深层次的问题在于教师素质和教学能力的不足。
“对科学本质的理解不够，对什么是科学、为什么要学科学、怎么学科学等问题缺少认识，怎么能教好科学？”上述校长分享了这样一个案例：“一次我去听课，竟然有老师说铅笔是铅做的。”
建设一支专业化、专职化的科学教育师资人才队伍刻不容缓。
“既要做好教师队伍数量加法，也要做好教师素养提升加法。”对此，罗星凯认为，应着力加强科学教育专业建设，提升师范生培养质量，强化师范生“自主、合作、探究”学习的意识、习惯和能力培养，淡化对学科内容全面但蜻蜓点水式的学习，代之以致力于解决真实问题的科学探究学习亲历，从师范教育源头上培养造就高素质专业化创新型中小学教师队伍。
单道华则建议，还应该科学系统构建科学教师专业化成长体系：“研制科学教师专业标准和课堂教学评价标准，以标准引领现有科学教师持续精进。同时以教研为主体，联合高校、科研院所、科协、教培、装备等部门，基于数字教育平台构建科学教师专业发展通识课程，突出实践取向，关注最新科技成果，在五年内力争使每一位中小学科学教师的科学素养和教学素养都有显著提升。”
《光明日报》（2023年07月11日13版）
来源： 光明网-《光明日报》
