從全局思考到協(xié)同行動(dòng)：共創(chuàng)學(xué)校科學(xué)教育新格局

楊健

摘要要在“雙減”中做好科學(xué)教育加法，就要以全局性思考構(gòu)建學(xué)校科學(xué)教育的整體圖景，注重全要素的完整建構(gòu)、全領(lǐng)域的協(xié)調(diào)聯(lián)結(jié)、全過(guò)程的規(guī)劃預(yù)設(shè)。要以本源性價(jià)值導(dǎo)引學(xué)?？茖W(xué)教育的實(shí)踐取向，強(qiáng)調(diào)“科學(xué)性”與“人文性”的統(tǒng)一，堅(jiān)持“大眾化”基礎(chǔ)上的“個(gè)性化”，提升“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”的科技含量；同時(shí)借助大觀念導(dǎo)引、跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)、過(guò)程管理等手段，以協(xié)同性行動(dòng)創(chuàng)造涌現(xiàn)科學(xué)創(chuàng)新精神的學(xué)校文化。

關(guān)鍵詞 科學(xué)教育；拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)；科技創(chuàng)新教育；跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)；全局性思考；本源性價(jià)值

中圖分類號(hào)G63

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B

文章編號(hào)1002-2384（2023）06-0009-05

注釋：① 本文系江蘇省2021年度中小學(xué)教學(xué)研究第十四期課題“科學(xué)探究活動(dòng)的思維歷程優(yōu)化設(shè)計(jì)研究”（課題編號(hào)：2021JY14-JC12）的研究成果。

習(xí)近平總書(shū)記在中共中央政治局第三次集體學(xué)習(xí)時(shí)指出，要在教育“雙減”中做好科學(xué)教育加法，激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體。[1]這一重要指示，將“雙減”政策直接與黨的二十大報(bào)告中關(guān)于擘畫(huà)“實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略，強(qiáng)化現(xiàn)代化建設(shè)人才支撐”的戰(zhàn)略舉措緊密聯(lián)結(jié)起來(lái)。

如何在學(xué)業(yè)減負(fù)的同時(shí)做好科學(xué)教育加法，發(fā)展中小學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神和實(shí)踐能力，為拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)在源頭打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，是中小學(xué)校面臨的時(shí)代命題。學(xué)校管理者尤其需要注意，當(dāng)科學(xué)教育成為學(xué)校的核心關(guān)切之一，并且深度融入學(xué)校內(nèi)涵發(fā)展的行動(dòng)中時(shí)，我們不應(yīng)僅僅關(guān)注增加了多少與科學(xué)和科技有關(guān)的活動(dòng)，更要檢視這些活動(dòng)是否能讓學(xué)生真正親歷科學(xué)探究實(shí)踐的過(guò)程，真正被激活好奇心、想象力，并將探求欲持續(xù)保持下去，真正形成像科學(xué)家那樣的思考世界、認(rèn)識(shí)世界的思維方式，真正發(fā)展起可以帶得走的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。

一、以全局性思考構(gòu)建學(xué)?？茖W(xué)教育的整體圖景

中小學(xué)科學(xué)教育的內(nèi)涵豐富，形式多樣，既包含科學(xué)（包括物理、化學(xué)、生物等）、數(shù)學(xué)、信息科技、通用技術(shù)等科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)科教學(xué)，還強(qiáng)調(diào)在語(yǔ)文等人文領(lǐng)域?qū)W科教學(xué)中的有機(jī)融入，以STEM教育、項(xiàng)目化學(xué)習(xí)等多種樣態(tài)開(kāi)展的跨學(xué)科實(shí)踐更是實(shí)施科學(xué)教育的新途徑。同時(shí)，機(jī)器人、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、生物科技等新技術(shù)新領(lǐng)域的內(nèi)容不斷進(jìn)入校園，以面向真實(shí)問(wèn)題解決的小發(fā)明、小創(chuàng)造、小制作、小論文等為載體的中小學(xué)科技創(chuàng)新教育活動(dòng)廣泛開(kāi)展，形成豐富的科學(xué)教育形態(tài)。

多樣態(tài)的科學(xué)教育形式在發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力上，各有其功能定位，又互為支撐。但對(duì)于整體性、持久性提升學(xué)?？茖W(xué)教育質(zhì)量這一目標(biāo)任務(wù)來(lái)說(shuō)，在局部因素上做加法并不能帶來(lái)科學(xué)教育質(zhì)量根本性的改變，中小學(xué)校需要系統(tǒng)建構(gòu)科學(xué)教育規(guī)劃，全局性思考促進(jìn)科學(xué)教育內(nèi)涵深化的舉措，將諸多要素創(chuàng)造性地組合起來(lái)，融會(huì)貫通于日常的課程活動(dòng)與教學(xué)改革之中，如此才能避免低效能的人力、物力和時(shí)間投入。

1. 注重全要素的完整建構(gòu)

學(xué)?？茖W(xué)教育的有效開(kāi)展是理念系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、保障系統(tǒng)等多要素共同作用的結(jié)果，要從明確學(xué)校理念價(jià)值、目標(biāo)愿景和特色追求，統(tǒng)籌規(guī)劃空間資源、學(xué)校課程、教學(xué)改革和教師發(fā)展等方面系統(tǒng)設(shè)計(jì)。如江蘇省太倉(cāng)高級(jí)中學(xué)持續(xù)推動(dòng)學(xué)校積淀形成“人文奠基、科技見(jiàn)長(zhǎng)”的辦學(xué)特色，[2]其理念與實(shí)踐思路如下：凝聚“志存高遠(yuǎn)，業(yè)求專精”的共同價(jià)值觀，聚焦高水平創(chuàng)新人才培養(yǎng)，突出科技和科學(xué)教育元素，以重構(gòu)學(xué)習(xí)空間、升級(jí)課程體系、豐富學(xué)習(xí)資源、開(kāi)發(fā)校外資源、更新學(xué)習(xí)范式以及為教師賦能增效，描繪出一所科技特色學(xué)校的完整圖景。這樣的全要素統(tǒng)籌思考值得借鑒。

2. 注重全領(lǐng)域的協(xié)調(diào)聯(lián)結(jié)

學(xué)校不僅要從科技和科學(xué)教育元素本身出發(fā)建構(gòu)工作框架，還必須綜合考量科學(xué)教育與其他領(lǐng)域的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)人文領(lǐng)域與科學(xué)領(lǐng)域的協(xié)調(diào)聯(lián)結(jié)。一方面，脫離學(xué)校其他領(lǐng)域思考科學(xué)教育怎么做，會(huì)使科學(xué)教育陷入與其他工作割裂狀態(tài)，難以得到所有人的關(guān)注和投入。正如美國(guó)科學(xué)家、工程師范內(nèi)瓦·布什所說(shuō)的“科學(xué)不能依靠自身單獨(dú)存在”，[3]科學(xué)教育也不能只有科學(xué)與技術(shù)類學(xué)科教師參與。另一方面，“科學(xué)人才的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展計(jì)劃必須考慮到社會(huì)其他領(lǐng)域?qū)Ω呒?jí)人才的需求”，[4]對(duì)人才培養(yǎng)的整體性思考需要綜合考量學(xué)生不同面向的發(fā)展可能?；趦和膫€(gè)性差異和豐富發(fā)展?jié)撃芘嘤麄冊(cè)诓煌I(lǐng)域的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，與使每一個(gè)學(xué)生都具有科學(xué)素養(yǎng)同等重要。

3. 注重全過(guò)程的規(guī)劃預(yù)設(shè)

回到實(shí)踐現(xiàn)場(chǎng)，在學(xué)?？茖W(xué)教育的整體框架中，每一個(gè)要點(diǎn)在運(yùn)作中都必然受到是否能夠一致性、持續(xù)性實(shí)施和改進(jìn)的檢驗(yàn)，會(huì)面對(duì)關(guān)于“具體該怎么做”的思考與追問(wèn)。例如：科學(xué)教育課程體系的升級(jí)是從低一級(jí)向高一級(jí)進(jìn)步的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，大到全體教師積極投入科學(xué)教育的主動(dòng)性是怎樣形成的，小到在某一學(xué)習(xí)活動(dòng)中怎樣滲透融入科學(xué)要素的具體設(shè)計(jì)，這些都要一一作答。這就提醒我們，如果僅僅是規(guī)劃工作的構(gòu)成要素，而未能洞悉具體實(shí)踐過(guò)程的演進(jìn)路向，特別是引發(fā)科學(xué)教育變革的關(guān)鍵因素是如何運(yùn)作的，那么就有可能付出很多努力但仍未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。因此，從宏觀規(guī)劃到微觀實(shí)施，讓理念倡導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)行動(dòng)，必然要經(jīng)歷眾多關(guān)于怎樣有效轉(zhuǎn)化的思考與行動(dòng)。

總之，全要素、全領(lǐng)域、全過(guò)程地構(gòu)建學(xué)?？茖W(xué)教育的整體圖景，使管理者擁有了工作中分析問(wèn)題的“思想透鏡”，有助于處理好科學(xué)教育與其他領(lǐng)域的平衡關(guān)系，厘清優(yōu)化科學(xué)教育的實(shí)踐脈絡(luò)，提升決策工作和改革實(shí)踐的專業(yè)性。

二、以本源性價(jià)值導(dǎo)引學(xué)?？茖W(xué)教育的實(shí)踐取向

教育是育才與育人的辯證統(tǒng)一。科學(xué)教育要面向全體學(xué)生，將提升人的精神境界、培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要的關(guān)鍵能力、培育“有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)”的時(shí)代新人作為本源性價(jià)值。

1. 要堅(jiān)守科學(xué)教育的育人價(jià)值，強(qiáng)調(diào)“科學(xué)性”與“人文性”的統(tǒng)一

科學(xué)教育如果僅僅強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)理性和科學(xué)理性，而忽略了道德、倫理、審美和品格等內(nèi)容，不過(guò)是“制器”，而非“育人”。在科學(xué)教育中塑造學(xué)生正確價(jià)值觀、必備品格的有力舉措是大力弘揚(yáng)科學(xué)家精神?？茖W(xué)家精神是中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化和改革開(kāi)放時(shí)代精神的集中體現(xiàn)，是科學(xué)精神與人文精神的有機(jī)統(tǒng)一，蘊(yùn)含了在長(zhǎng)期科學(xué)研究中積淀的科學(xué)規(guī)范，體現(xiàn)了科學(xué)家濃厚的家國(guó)情懷與強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感。[5]中小學(xué)校要在引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展科學(xué)探究實(shí)踐的過(guò)程中，用科學(xué)家的事跡故事和思想方法激勵(lì)學(xué)生像科學(xué)家那樣崇尚創(chuàng)新、追求真理、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、潛心研究、團(tuán)結(jié)協(xié)同，用自己的努力實(shí)踐服務(wù)他人、服務(wù)社會(huì)、報(bào)效祖國(guó)。

2. 要樹(shù)立面向全體的教育理念，堅(jiān)持“大眾化”基礎(chǔ)上的“個(gè)性化”

科學(xué)領(lǐng)域的拔尖創(chuàng)新人才需要早期培育，在基礎(chǔ)教育階段培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新活力，助力卓越人才的成長(zhǎng)，應(yīng)當(dāng)成為重要的實(shí)踐課題。但是，只把科學(xué)教育聚焦于少數(shù)學(xué)生，走“精英化”道路，是短視且適得其反的做法。一方面，面向全體的科學(xué)教育是追求公平而有質(zhì)量的教育的應(yīng)有之義，是提高全民科學(xué)素養(yǎng)，營(yíng)造熱愛(ài)科學(xué)、崇尚創(chuàng)新的社會(huì)氛圍的必然要求。另一方面，盡管科學(xué)前沿領(lǐng)域的突破似乎只有少數(shù)“天才”才能實(shí)現(xiàn)，但判斷一個(gè)人是不是拔尖創(chuàng)新人才，其依據(jù)往往要看個(gè)人在前沿領(lǐng)域取得的成就，而不是在學(xué)校的成績(jī)。每個(gè)人生來(lái)就有創(chuàng)造和創(chuàng)新的潛力，拔尖創(chuàng)新人才在接受教育的早期未必表現(xiàn)優(yōu)秀、突出，甚至?xí)蜻@樣那樣的“問(wèn)題”使得潛能受到抑制。天生才智過(guò)人的學(xué)生，也可能會(huì)因?yàn)楹鲆晫?duì)意志的塑造以及未得到持續(xù)鼓舞，無(wú)法堅(jiān)持走到取得突破的時(shí)刻。因此，學(xué)?？茖W(xué)教育要面向全體學(xué)生，要通過(guò)創(chuàng)造豐富多樣的科學(xué)探索機(jī)會(huì)，提供個(gè)性化的課程，激發(fā)不同學(xué)生的才能，保護(hù)學(xué)生的好奇心和創(chuàng)造力，鼓勵(lì)他們從淺層興趣走向深層志趣，使他們不會(huì)因?yàn)榈貌坏阶銐蛑С趾椭笇?dǎo)而放棄探索，不會(huì)在投入真正的科學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)因?yàn)楦杏X(jué)枯燥、繁復(fù)而失去熱情，從而逐漸泯滅潛在的科學(xué)天分。

3. 要在實(shí)踐原則上突出創(chuàng)新，提升“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”的科技含量

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》要求將“突出實(shí)踐”作為義務(wù)教育課程應(yīng)遵循的基本原則。對(duì)于科學(xué)教育領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，科學(xué)探究與工程技術(shù)是科學(xué)家和工程師探索與改造自然世界和人工世界的方法，是凸顯學(xué)科特質(zhì)的實(shí)踐方式，包括提出問(wèn)題、作出假設(shè)、制訂計(jì)劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流和反思評(píng)價(jià)等科學(xué)探究活動(dòng)，以及明確問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施計(jì)劃、檢驗(yàn)作品、改進(jìn)完善、發(fā)布成果等工程技術(shù)活動(dòng)。[6]所謂行之愈篤，則知之愈明，不親歷實(shí)踐，就不能完全理解科學(xué)和工程實(shí)踐的本質(zhì)。同時(shí)，科學(xué)的核心是發(fā)現(xiàn)，技術(shù)的核心是發(fā)明，工程的核心是建造，這些無(wú)不需要?jiǎng)?chuàng)新精神與創(chuàng)新思維的參與。中科院院士邱大洪明確指出，“要使科學(xué)研究達(dá)到高水平，除了實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)外，創(chuàng)新是關(guān)鍵”。[7]提升學(xué)生的科技創(chuàng)新素養(yǎng)，必須讓他們像科學(xué)家和工程師那樣，在科學(xué)探究實(shí)踐中發(fā)展知識(shí)與技能，在科學(xué)技術(shù)活動(dòng)中創(chuàng)造性地遷移應(yīng)用，解決新問(wèn)題，應(yīng)對(duì)新情境。在科學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生是否著力于“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”，應(yīng)成為評(píng)價(jià)他們?cè)诳茖W(xué)與技術(shù)方面學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要尺度。

三、以協(xié)同性行動(dòng)創(chuàng)造涌現(xiàn)科學(xué)創(chuàng)新精神的學(xué)校文化

在科技創(chuàng)新教育中，當(dāng)學(xué)校以全局性思考系統(tǒng)看待各個(gè)學(xué)科、多樣活動(dòng)、環(huán)境資源、制度機(jī)制等各方面的關(guān)聯(lián)性，讓發(fā)展與培育每一個(gè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新品質(zhì)成為各關(guān)聯(lián)主體的日常行動(dòng)自覺(jué)時(shí)，就有可能使學(xué)校成為一個(gè)科學(xué)創(chuàng)新教育的“涌現(xiàn)系統(tǒng)”，營(yíng)造出富有科學(xué)創(chuàng)新精神的學(xué)校文化新境界。

1. 透過(guò)“大觀念”厘清全學(xué)科融入科學(xué)教育的思維脈絡(luò)

在學(xué)科教學(xué)中為科學(xué)教育內(nèi)容要素打開(kāi)“入口關(guān)”，是做好科學(xué)教育加法的“增長(zhǎng)極”之一。當(dāng)前，還不同程度地存在一些影響科學(xué)教育有機(jī)融入各學(xué)科教學(xué)的障礙。一是對(duì)于學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)作為課程共同基礎(chǔ)的地位認(rèn)識(shí)不夠。如“科學(xué)精神”是核心素養(yǎng)的六大表現(xiàn)之一，理應(yīng)受到各學(xué)科的共同觀照，但實(shí)踐中教師能夠做到關(guān)注學(xué)科核心素養(yǎng)、強(qiáng)調(diào)學(xué)科特質(zhì)，作為核心素養(yǎng)表現(xiàn)之一的科學(xué)精神常被虛化。二是對(duì)于非科學(xué)類學(xué)科與科學(xué)教育整合的可能性認(rèn)識(shí)不足。正如李政道所言，“大學(xué)教育中如何實(shí)現(xiàn)科學(xué)與人文、科技與藝術(shù)的融合……已經(jīng)成為各國(guó)教育學(xué)研究中不可缺少的一部分”。[8]三是科學(xué)精神是科學(xué)文化深層結(jié)構(gòu)中蘊(yùn)含的價(jià)值和規(guī)范的綜合，具有隱含性，本身從我們?nèi)粘＝佑|的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)活動(dòng)中就難以立即察覺(jué)，[9]當(dāng)它融入其他學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)被識(shí)別的難度就更大，這也對(duì)非科學(xué)與技術(shù)類學(xué)科教師敏銳捕捉科學(xué)教育契機(jī)提出很大挑戰(zhàn)。

2009年，來(lái)自不同國(guó)家的一組科學(xué)家和科學(xué)教育專家共同提出了“科學(xué)教育的原則與大概念”，他們一致認(rèn)為，科學(xué)教育不應(yīng)該傳授給孩子支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實(shí)，而應(yīng)當(dāng)慎重選擇一些重要的科學(xué)觀念，用恰當(dāng)?shù)?、生?dòng)的教育方法，幫助孩子們建立一個(gè)完整的對(duì)世界的理解，初步形成科學(xué)態(tài)度，掌握科學(xué)方法，了解科學(xué)精神，構(gòu)建一個(gè)人健康協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)。[10]福建師范大學(xué)教授余文森指出，大觀念是一門(mén)學(xué)科知識(shí)內(nèi)容體系中最有解釋力、統(tǒng)整力和滲透力的知識(shí)，這種知識(shí)內(nèi)含學(xué)科思想、學(xué)科方法、學(xué)科思維，是核心素養(yǎng)在學(xué)科課程中的體現(xiàn)。[11]由此可見(jiàn)，科學(xué)的“大觀念”是具有底層邏輯價(jià)值的“理念透鏡”，它不僅是近年來(lái)科學(xué)學(xué)科教學(xué)的理論基礎(chǔ)，更可以幫助非科學(xué)類學(xué)科教師找準(zhǔn)與本學(xué)科相融的科學(xué)教育元素，避免僅僅從具體的科學(xué)事實(shí)、科學(xué)知識(shí)以及顯見(jiàn)的科學(xué)活動(dòng)層次上理解能否進(jìn)行科學(xué)教育，使非科學(xué)類學(xué)科教學(xué)更好地在本質(zhì)層面上與科學(xué)教育有機(jī)結(jié)合。學(xué)校應(yīng)使全體教師從認(rèn)識(shí)、理解、熟知科學(xué)大觀念的層面來(lái)開(kāi)展科學(xué)教育，這對(duì)于適時(shí)適當(dāng)?shù)貙⒖茖W(xué)教育融入各學(xué)科教學(xué)具有非常重要的意義。

當(dāng)然，倡導(dǎo)科學(xué)教育融入各學(xué)科并非是要每一個(gè)學(xué)科都去教科學(xué)知識(shí)、做科學(xué)實(shí)驗(yàn)，這顯然是不可取的。學(xué)科的內(nèi)涵存在于這個(gè)學(xué)科獨(dú)特的思想方法之中，不同學(xué)科可以為學(xué)生理解科學(xué)世界和科學(xué)家世界提供不同的視角和側(cè)面，共同促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力、創(chuàng)新能力的發(fā)展以及科學(xué)態(tài)度、責(zé)任、價(jià)值觀的形成。因而，發(fā)揮不同學(xué)科的獨(dú)特性，是所有學(xué)科協(xié)同落實(shí)提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)的應(yīng)有堅(jiān)持。

2. 將跨學(xué)科學(xué)習(xí)適時(shí)適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)化為作品導(dǎo)向的科技創(chuàng)新型實(shí)踐

中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見(jiàn)》提出，要探索基于學(xué)科的課程綜合化教學(xué)，開(kāi)展研究型、項(xiàng)目化、合作式學(xué)習(xí)，其目的在于促進(jìn)知行合一、學(xué)思結(jié)合。跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)、綜合實(shí)踐活動(dòng)、工程與技術(shù)實(shí)踐體現(xiàn)了對(duì)這一要求的踐行，是在學(xué)科融入基礎(chǔ)上進(jìn)一步促進(jìn)各學(xué)科協(xié)同開(kāi)展科技創(chuàng)新教育的重要路徑。

面向生活情境的跨學(xué)科實(shí)踐常會(huì)融入科學(xué)和技術(shù)元素，學(xué)生會(huì)在遷移運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)和能力的基礎(chǔ)上，開(kāi)展科學(xué)探究和設(shè)計(jì)制作活動(dòng)。依據(jù)義務(wù)教育新課程方案要求，每個(gè)學(xué)科要用不少于10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，其中包含著豐富的以作品為導(dǎo)向的科技創(chuàng)新活動(dòng)機(jī)會(huì)。為此，學(xué)校應(yīng)深度構(gòu)建一種“科技創(chuàng)新活動(dòng)型實(shí)踐模式”，將學(xué)生的每一次科技創(chuàng)新活動(dòng)轉(zhuǎn)化為“大任務(wù)”“大主題”“大單元”，以解決自主發(fā)現(xiàn)的真實(shí)問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)科學(xué)探究和工程設(shè)計(jì)活動(dòng)，完成以小論文、小發(fā)明、小制作、小方案等形式呈現(xiàn)的科學(xué)技術(shù)類作品。

其實(shí)，科技創(chuàng)新活動(dòng)型實(shí)踐在學(xué)校并非全新事物。多年來(lái)，全國(guó)各地學(xué)校開(kāi)展的以各級(jí)各類青少年科技創(chuàng)新大賽為指向的科技創(chuàng)新活動(dòng)本身就是絕佳的科學(xué)實(shí)踐。但一直以來(lái)，很多人對(duì)此存在著認(rèn)識(shí)偏差—科技創(chuàng)新活動(dòng)僅被當(dāng)作一種由科技輔導(dǎo)員指導(dǎo)、部分學(xué)生參加的活動(dòng)，且過(guò)于追求競(jìng)賽獲獎(jiǎng)，有功利化傾向等。對(duì)此，學(xué)校應(yīng)當(dāng)探索以項(xiàng)目化學(xué)習(xí)、STEM教育等新教學(xué)理念為指引，由各學(xué)科教師積極參與、協(xié)同研究與實(shí)施的“科技創(chuàng)新活動(dòng)型實(shí)踐模式”，讓每一個(gè)學(xué)生都投入科技創(chuàng)新活動(dòng)，以此為基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)與培育具有創(chuàng)新潛質(zhì)的學(xué)生，實(shí)現(xiàn)普及基礎(chǔ)上的特長(zhǎng)發(fā)展。

3. 與探索創(chuàng)造行為緊密聯(lián)結(jié)，豐富科學(xué)教育空間與資源矩陣

學(xué)校科學(xué)教育空間與資源的多少?zèng)Q定了學(xué)生參與科學(xué)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)的多寡。針對(duì)學(xué)生在科學(xué)技術(shù)方面不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容與樣態(tài)需求，如何重新構(gòu)想校園，以多樣的場(chǎng)景空間、豐富的情境資源、傳統(tǒng)與現(xiàn)代兼具的技術(shù)手段以及配合動(dòng)態(tài)課程學(xué)習(xí)要求的運(yùn)管能力，共同構(gòu)建科學(xué)教育的資源矩陣，越來(lái)越成為學(xué)校教育面臨的新問(wèn)題。學(xué)校的科學(xué)與技術(shù)教育不僅需要傳統(tǒng)形態(tài)的實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)室、勞動(dòng)技術(shù)室，更要充分考慮學(xué)生開(kāi)展科技創(chuàng)新學(xué)習(xí)行為的多種樣態(tài)，以跨學(xué)科、多功能、全領(lǐng)域的思維加強(qiáng)空間資源的功能整合，同時(shí)兼顧為學(xué)科教學(xué)、創(chuàng)意制造、研究性學(xué)習(xí)、協(xié)作研討等方面提供資源供給的可能。

例如：江蘇省南京市金陵中學(xué)河西分校以“貫穿、無(wú)邊界、融合一體化”的思路，在校內(nèi)設(shè)計(jì)了由領(lǐng)域?qū)W習(xí)區(qū)、項(xiàng)目實(shí)踐區(qū)、開(kāi)放共享區(qū)三部分組成的“創(chuàng)想學(xué)習(xí)港”。其中，中心的開(kāi)放共享區(qū)承擔(dān)閱讀、展示、交流、分享、休憩等功能；圍繞中心的是支持小組學(xué)習(xí)的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)實(shí)踐區(qū)；最外圍由比特實(shí)驗(yàn)室、人工智能室、木工坊、創(chuàng)意美術(shù)室等組成領(lǐng)域?qū)W習(xí)區(qū)。以上所有區(qū)域向?qū)W生開(kāi)放，既能滿足科技創(chuàng)新學(xué)習(xí)的時(shí)空流動(dòng)要求，支持研究型、項(xiàng)目化、合作式學(xué)習(xí)；又可以使有關(guān)學(xué)科教學(xué)的功能室得以保障，是一種較為可行的空間資源建設(shè)模型。又如：筆者曾在任職校長(zhǎng)期間，在所在的南京市鳳游寺小學(xué)組織建設(shè)過(guò)養(yǎng)殖蝴蝶的“六足園”作為生態(tài)學(xué)習(xí)場(chǎng)所。因四時(shí)不同、晝夜變化，“六足園”蘊(yùn)藏著豐富的觀察、探究、制作、創(chuàng)造性實(shí)踐機(jī)會(huì)，伴隨物聯(lián)網(wǎng)等設(shè)施設(shè)備的迭代融入，又生成多學(xué)科、長(zhǎng)周期、序列化的科技創(chuàng)新類活動(dòng)課程，在較大范圍內(nèi)產(chǎn)生了影響力。

特別要注意的是，學(xué)校擁有現(xiàn)代科技產(chǎn)品，并不必然提升科學(xué)學(xué)習(xí)的創(chuàng)新品質(zhì)。當(dāng)前，一些先進(jìn)的新科技產(chǎn)品進(jìn)入學(xué)校課程活動(dòng)，無(wú)論是對(duì)于作為新學(xué)習(xí)內(nèi)容的3D打印、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、人工智能、無(wú)人機(jī)等新技術(shù)，還是作為新學(xué)習(xí)工具的移動(dòng)終端、互聯(lián)網(wǎng)軟件等，學(xué)校都要審慎地檢視教師是否指導(dǎo)學(xué)生在深度學(xué)習(xí)任務(wù)中運(yùn)用它們。如果層出不窮的新科技成果在學(xué)校里僅僅是給學(xué)生帶來(lái)淺層次的體驗(yàn)或操練機(jī)會(huì)，那么就要再次審視該項(xiàng)投入是否必要，同時(shí)思考怎樣提升從消費(fèi)型應(yīng)用到創(chuàng)新實(shí)踐型應(yīng)用的水平。

4. 以過(guò)程管理營(yíng)造持續(xù)協(xié)作的科學(xué)教育新局面

倡導(dǎo)科學(xué)教育在學(xué)科教學(xué)中、在跨學(xué)科實(shí)踐中、在豐富的科技創(chuàng)新活動(dòng)中持續(xù)深化，突破“局部”“散點(diǎn)”“碎片”的問(wèn)題，需要學(xué)校將對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培育作為學(xué)校育人理念脈絡(luò)上重要的一支立起來(lái)，并緊密融入學(xué)校的組織管理機(jī)制。

其一，做好學(xué)?？茖W(xué)教育課程規(guī)劃。學(xué)校需要在辦學(xué)的理念價(jià)值、目標(biāo)愿景和特色追求中將科技創(chuàng)新素養(yǎng)作為全面育人的一根梁柱，在此基礎(chǔ)上整體規(guī)劃科學(xué)教育課程，統(tǒng)籌校內(nèi)外、軟硬件資源的整合建設(shè)，明確在學(xué)科教學(xué)中滲透、在跨學(xué)科實(shí)踐中凸顯科學(xué)教育的方式，有效建構(gòu)面向全體與個(gè)性化培育相結(jié)合的科學(xué)教育特別是科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的框架與路徑。

其二，構(gòu)建教師廣泛協(xié)作的模式。學(xué)校教學(xué)管理部門(mén)應(yīng)整體設(shè)計(jì)加強(qiáng)科學(xué)教育的教學(xué)機(jī)制模型，以開(kāi)展常態(tài)性跨學(xué)科集體備課、組織跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)等形式，促進(jìn)各學(xué)科教師協(xié)同探討“面向每一個(gè)”“滲透每一課”“融入每一天”的科學(xué)教育新課題。同時(shí)，學(xué)校還要探索通過(guò)多部門(mén)、多學(xué)科攻關(guān)，為強(qiáng)化科學(xué)教育營(yíng)造專業(yè)對(duì)話與分享的氛圍，降低個(gè)人與單個(gè)學(xué)科團(tuán)隊(duì)改革的難度。

其三，完善過(guò)程性協(xié)同管理制度。針對(duì)“做好科學(xué)教育加法”這一新命題，學(xué)校要在進(jìn)行課程規(guī)劃的同時(shí)，思考可能存在的組織管理障礙，做好制度機(jī)制的前期預(yù)設(shè)，明晰學(xué)校人、物、時(shí)、空有效支持學(xué)生科技創(chuàng)新學(xué)習(xí)的合理調(diào)配方式；要在實(shí)踐中不斷探索、積累、固化，形成教學(xué)常規(guī)管理的新內(nèi)容、新規(guī)范、新標(biāo)準(zhǔn)，保證學(xué)校全員常態(tài)化協(xié)同推進(jìn)科學(xué)教育的機(jī)制不斷優(yōu)化完善。

參考文獻(xiàn)：

[1] 程曉琳，蔡姝雯.做好科學(xué)教育加法，培育“小小科學(xué)家”[N].新華日?qǐng)?bào)，2023-04-07.

[2] 陳國(guó)良，劉立.深耕科創(chuàng)特色 奮進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展新征程[N].中國(guó)教育報(bào)，2023-03-17.

[3][4] 范內(nèi)瓦·布什，拉什·D.霍爾特.科學(xué)：無(wú)盡的前沿[M].崔傳剛，譯.北京：中信出版集團(tuán)，2021：81-82.

[5] 羅方述.科學(xué)家精神 為科技強(qiáng)國(guó)凝聚磅礴力量[N].中國(guó)教育報(bào)，2023-01-12.

[6] 中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：7.

[7] 王晶華，姜文洲.邱大洪院士：在科學(xué)研究與工程實(shí)踐中勇于創(chuàng)新[N].中國(guó)科學(xué)報(bào)，2017-07-24.

[8] 顧秉林.促進(jìn)人文、藝術(shù)、科學(xué)教育的融合 追求真、善、美的統(tǒng)一[J].清華大學(xué)教育研究，2002（4）：1-7.

[9] 李醒民.科學(xué)精神的特點(diǎn)和功能[J].社會(huì)科學(xué)論壇，2006（2）：5-16+1.

[10] 溫·哈倫.以大概念理念進(jìn)行科學(xué)教育[M].韋鈺，譯.北京：科學(xué)普及出版社，2016：4.

[11] 余文森，龍安邦.論義務(wù)教育新課程標(biāo)準(zhǔn)的教育學(xué)意義[J].課程·教材·教法，2022（6）：4-13.

（編輯 王淑清）