新中国成立以来,我国坚定不移地实施科教兴国战略和人才强国战略,持续推进教育现代化进程,科学教育相关政策也因之不断丰富发展。例如,1952年教育部颁布《中学暂行规程(草案)》,明确中学的教育目标之一是使学生“得到现代化科学的基础知识和技能”。1995年,中共中央、国务院颁布《关于加速科学技术进步的决定》,确立科教兴国战略。2002年通过《中华人民共和国科学技术普及法》,旨在提高全民科学文化素质。2006年出台《全民科学素质行动计划纲要(2006—2010—2020年)》,提出实施“科学教育与培训基础工程”。2007年,科技部等八部委发布《关于加强国家科普能力建设的若干意见》,将完善“科学教育体系”列为重要任务。党的十八大以来,我国科学教育迈入新的发展阶段。2017年和2022年,教育部先后发布普通高中、义务教育科学相关课程标准,持续深化科学课程改革。2021年,国务院印发《全民科学素质行动规划纲要(2021—2035年)》,明确提出“培育一大批具备科学家潜质的青少年群体,为加快建设科技强国夯实人才基础”,科学教育发展迎来新的历史性机遇。
科学教育是以自然科学内容为主,发展个体及群体科学素质的教育教学活动,是培养科技创新人才和提升全民科学素质的重要基础性工作,是国家科技竞争力的根基和建设教育强国的战略突破口,关乎国家未来发展大计。
我国科学教育事业近年来取得一定成绩,但是由于起步较晚,基础薄弱,在诸多方面还存在明显短板,迫切需要通过加强制度建设来保障和促进科学教育发展,夯实科技创新人才的培养根基,为我国建设成为世界主要科学中心和创新高地奠定坚实基础。
(一)
尽管我国科学教育已有相关政策,但是在保障科学教育实施的刚性制度建设方面仍存在不少问题。从国际实践与经验看,主要发达国家都将发展科学教育作为国家战略,予以政策支持和制度保障。但当前,我国尚未出台专门针对科学教育的政策与法律法规,也未明确科学教育的重要战略地位。此外,确保政策落地实施的配套机制也未建立,对科学教育的发展战略、顶层规划、资源统筹、评价机制、学术研究以及政策保障等方面的系统性支持有待进一步加强。例如,尽管早在2011年《关于建立中小学科普教育社会实践基地开展科普教育的通知》中就已指出,各级教育、科技部门要进一步加强协作、相互配合,共同做好未成年人的科普教育工作;但由于配套的国家层面的科学教育统筹协调制度与政策尚未建立,缺乏能实操、能落地的激励方式,我国科学教育仍靠场馆、科研院所等各主体以各自定位和资源自主推动,缺乏可持续性。
科学教育还需要建立明确的标准和评价机制以规范和指导工作开展。国际上主要发达国家均非常重视科学教育标准的制定和完善,注重科学教育标准的顶层设计、跨学科内容整合,以及跨学段内容贯通。例如,法国的科学教育标准将数学、物理、化学、生命科学与地球科学这五个领域课程与“科技课程”整合设计;日本实施了“从小学到大学”的一体化课程设计,以实现学习内容体系贯通。2013年,美国发布《新一代科学教育标准》(NGSS),吸收了全球30多年教育学、心理学、学习科学、神经教育学等众多学科在K-12科学教育领域的研究与实践成果,在26个州主导下与国家研究理事会、美国科学教师协会以及美国科学促进会联合编写。该标准从科学工程实践、跨学科概念与学科核心知识三大维度对各学段科学教育目标进行整合,强调“科学概念在整个K-12年级都是连贯的”。
我国尽管已经建立了基础教育阶段的科学课程标准,但尚未制定专门的科学教育国家标准,缺乏针对大中小幼各学段科学教育的教学目标、教学内容、教师和评价标准的系统设计。现有的基础教育阶段科学课程标准连贯性不足,各学段重点不够突出,存在知识体系与最新科学进展的衔接问题,在课程内容上对于科学方法、科学精神、科学伦理等的融入也不够;同时,由于我国幅员辽阔,各地经济水平和教育水平参差不齐,在实际教学中,科学课程标准的落实情况差异较大。对于大多数经济欠发达地区的学校来说,课程标准存在不适合、难落实等问题。在教育评价机制方面,我国现行中考、高考以及学校教育中的教学评价仍以知识为核心,对高阶认知能力的评价不足,学校、教师、家长和学生不可避免地受升学压力和功利目标驱使,倾向于选择分值比重大、学科难度小的考试科目进行学习。各学段科学教育的评价机制也不完善,在学生的问题解决能力、批判性思维、科学探究技能等综合能力的测评上还有较大局限性。
科学教育的蓬勃开展也还需要在全社会构建起对科学和科学教育重要性的广泛认同。目前,科学教育的战略地位和重要意义在全社会没有得到相应的重视,未形成全社会重视科学教育的良好氛围。科学课程在众多中小学中还是被冠以“副科”之名,处于“边缘地位”,学校、教师和家长轻视科学学习的观念依然存在。受到这些传统观念和升学压力的影响,加之实验室使用面积和动手操作类课程课时数的有限性,学生难以对科学学习和科学探索产生持续兴趣与投入,造成了学生科学态度、科学精神的欠缺。认知层面的不足也导致了我国社会力量对于科学教育的支持和参与的相对缺乏,例如社区教育针对科学教育的资源与活动相对很少,企业科学教育极为有限。
美国、法国、日本等国重视图书馆、博物馆、科技馆等公共教育资源的利用,将公共教育场馆作为开展科学教育的重要平台,场馆“探究-参与”项目、沉浸式学习体验已成为基础教育阶段科学课程的重要组成部分。另外,美国的科学教育改革还得到了来自科学家、高等院校、相关协会以及整个社会的支持。从20世纪70年代起,美国就坚持实施“学生-科学家伙伴关系”计划。1989年,美国国家科学院与国家研究理事会共同启动了“科学家参与教育的对策行动计划”,旨在通过教育研究和教育实践两方面努力,使科学家和工程师们积极地参与和帮助幼儿园及中小学开展科学教育。2009年,美国政府整合多方资源,实施“为创新而教计划”,该计划注重吸纳民间力量的参与,并在政府的支持下成立了一个民间联盟,主要由美国科技领域的杰出人士组成。该计划的实施也得到了社会力量的大力支持,从而对学校教育产生了直接而积极的影响。
国际上也非常重视科研院所、高校、国家实验室、专业协会、学术期刊等科技力量在参与和支持科学教育方面的重要作用。
(二)
党的二十大报告强调要“深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”,“坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动,加快建设教育强国、科技强国、人才强国”,科学教育作为教育、科技和人才关联耦合的重要桥梁,是实现三者在全面建设社会主义现代化国家中基础性、战略性支撑作用的重要突破口。面向国际上空前激烈的科技制高点之争,加快完善系统性制度建设,切实发挥科学教育在培养科技创新人才、提升全民科学素养方面的作用保驾护航,已是迫在眉睫的现实之需。为此,提出以下相关建议:
应制订面向国家未来发展的科学教育发展战略。建议面向新时期我国高质量发展对人才培养科学素养的新要求,对科学教育的长期发展和每个关键时期的重要任务进行战略部署,从战略性、前瞻性及可行性等方面制定国家层面的科学教育发展战略,明确不同阶段的战略愿景、战略目标、行动计划与实施路径。建议结合科学教育发展战略的提出,适时推动科学教育相关立法,保障战略规划具体举措的有效执行,从而推动我国科学教育总体目标与愿景的实现。
应构建适合我国国情的科学教育标准以及科学教育发展评价机制。转变以知识为核心的教育观念,全面构建以育人为核心的教育范式,建立适合我国国情的科学教育标准,加强大中小学科学教育系统衔接。各学段科学教育评价坚持多元化、多样化和发展性原则,采用面向全体和因材施教相结合、过程性评价和终结性评价相结合、阶段评估与长期监测相结合的评价方法,以学生科学素养为评价内容,关注科学知识与观念和科学探究能力的评价,侧重对教育机构的评估。
要加强社会的科学文化建设,构建良好科学教育生态。要加强馆校、企校、馆企合作,发挥场馆作用,促进正式教育和非正式教育的协同合作,与学校、家庭、企业、社区等主体多向交互,从纵向贯穿不同年龄段的受众,从横向拓展不同学科内容的整合,丰富科学教育活动形式与内容,构建科学教育良好生态。建立科学教育的激励制度,加大国家奖励制度中科普类奖励的比重。重视对科学教育成果的评价、总结和宣传,从体制机制层面鼓励科学教育与科学普及的发展。电视台、各种媒体及社会各界要从科学教育本身意义角度出发,传播引导大众理解科学、热爱科学和参与科学。
(作者系中国科学院科技战略咨询研究院研究员,中科院学部科普与教育研究支撑中心执行主任,中国科学院大学公共政策与管理学院岗位教授)