近年來，科技及教育系統對科學教育問題高度關注。黨的二十大報告指出，教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。基礎教育階段的科學教育肩負培養青少年科學興趣、樹立科學志向的重要使命，已成為共識。

青少年好奇心、想象力、探求欲如何激發？科技資源如何向教育資源轉化？科學家群體在青少年人才培養中可以發揮哪些作用？……帶著這些問題，新京報記者對話清華大學心理學系學習科學實驗室執行主任宋少衛，以及清華大學人文學院科學史系教授劉兵，暢談在教育“雙減”中如何做好科學教育加法。

談什么是科學教育

培養學生各個學科的核心素養

科學教育的加法，首先應該從科學教育的重新定義開始。

“孩子們學校里學的每一個學科都是科學。”宋少衛舉例稱，數學、生物、地理這些屬于自然科學，歷史、政治屬于社會科學、人文科學，其實每一門課都是觀察這個世界特別重要的一個科學維度。在這些學科之上，他指出，科學教育包括科學精神、科學思維、科學方法和科學探究能力的培養等。

可以說，科學教育的內涵非常廣，科學素養的培養、對科學本質的理解、對科學精神的體悟、科學的教育技術和學習方法……劉兵總結道，與科學相關的方方面面的教育活動都包括在內。“更重要的是，我們在談論科學教育過程中更加關心哪些問題。”

“雙減”背景之下，做好“科學教育加法”的重要性體現在哪？劉兵指出，“雙減”是為了減輕學生過重負擔，但不意味著所有的內容都要均等地“減”。而從當下國情看，科技發展和創新人才培養有著突出的重要性。“科學教育能夠為未來的拔尖人才培養、領軍人才培養打下更好的基礎。”

“這是國家人才培養戰略的需要。”宋少衛分析稱，國家競爭力體現在哪里？不僅僅體現在制造業大規模生產上，更體現在某一個行業中能不能有創新型人才、領軍人物，“一個人抵得過千軍萬馬”。做好教育雙減和科學教育加法的配合是十分必要的。

有人或許會問，不是每一個孩子長大都想做、能做科學家，從個人成長的層面，科學素養培養對學生來說有哪些價值？多位專家指出，即便一個孩子長大以后不從事研究性科學工作，求真務實、創新探索、批判思維在每一個人的生活當中都是離不開的。

“小到健康飲食、科技產品使用、個人隱私保護、就業崗位選擇，大到社會公眾事務的判斷，科學的思維模式很重要。科技對社會發展和人類生存的影響已經深入生活的方方面面，作為普通人是躲避不開的。科學教育無論從個人生活決策上，還是個人職業發展上，都有極大的幫助。具備相當的科學素養，才能在未來社會變化中更好地生活、更好地發展和更好地適應社會。”劉兵分析道。

更重要的是，宋少衛認為，“雙減”和“科學教育加法”是對當前教育生態中過于應試和功利現象的矯正。“有很多孩子，你問他為什么要學數學？他會回答，‘因為考試要考啊’——基本上都是出于應試的目的。由于各種原因我們跑偏了，過度追求分數，這就偏離了教育的本質，而我們的主要訴求其實是，培養學生各個學科的核心素養。”

談目前存在哪些瓶頸

科學教育師資培養方面迫切需要調整

“隨著時代發展，科學教育的理念也隨之發生變化。”劉兵參與義務教育科學課程課標（2022年）的修訂，他指出，長期以來，人們對科學教育的認知，存在著傳授科學知識為主、更習慣通過考試來檢驗學習成果等誤區。

而新形勢下，這種觀點已經無法滿足國家對科技創新人才培養的需要。劉兵分析稱，與舊版課標提出的“知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀”的三維目標相比，新課標發生了巨大變化，三維目標變成了強調學科核心素養。“相比來說，三維目標其實是獨立甚至割裂的，而核心素養則是把方方面面的教學目標進行了融合。”

以科學課程為例，核心素養把科學觀念、探究與實踐、科學思維、社會責任幾個方面全面綜合在一起，除了知識學習，更加強調培養學生的能力和品格，強調用習得的知識、思維來解決實際問題。

什么是“素養”？劉兵打比方解釋道：人接受教育之后發生變化，很多年后，可能忘掉了很多具體的知識，但是人身上會保留下一些品格，就可以理解為能力和素養。

課標發生變化后，一線實際教學中一些短板仍不容忽視。

科學課程學習重解題、輕解決問題；課外科普活動停留在興趣層面，科學知識、方法、技能和科學精神的培育欠缺……在宋少衛看來，傳統的課堂教學模式亟待轉變，要轉變為“有科學思維含量的教學”。他建議，老師們要打破應試的僵化思維，不要“吃老本兒”，也不要把應試和素質教育給對立起來，如果再沿用幾十年前甚至上百年前的教育模式，一定是無法適應和應對新中考和新高考。

“老師們必須清楚知道，自己所教的每一門課都是這個世界特別重要的觀察的維度。老師們本身思維意識上要進行轉變，這已經不是‘改不改’的問題，而是必須要改，后續再從具體的教育技術、教育方法上去努力調整。”宋少衛表示。

還有一個重要問題就是，科學教育師資總體數量不足。劉兵指出，科學教育在不同地區，受到的重視程度是不同的，因為它不是一門“主科”，所以沒有設立專門的教師編制。“尤其是一些偏遠地區，沒有專職的科學教師，甚至有些體育老師兼任科學教學任務。”

其次，即使是專業的科學教師，在科學教育的整體性和綜合性的把握上也有待提升。劉兵解釋道，因為在小學階段，科學教育是一個打通的學科，不是分成物理、化學、生物等單獨的領域。而在師范院校的師資培養過程中，很多科學教師只是從物理系或化學系等分科的專業畢業，對其他領域的知識和方法缺乏了解和掌握。“這就導致了他們在教授科學課程時，難以從整體視角去帶孩子們研究物質世界和自然現象。”

在劉兵看來，科學教育師資培養方面迫切需要調整。一方面，要加強對新師資的培養，從專業方向、教學目標、課程設置等方面，注重培養他們對科學教育整體性和綜合性的把握能力；另一方面，采取一些有效措施對現有的師資進行調整、補充和提升，拓寬他們對科學教育的視野和思路。

由于各地科學教育發展水準存在不均衡，不少家長也存在對于科學教育認識不足的問題。“這涉及社會公眾群體的科學素養問題，也需要教育系統之外更大的社會背景、社會運行機制的支持。一方面做好家校溝通，另一方面，面向全社會的科學教育的傳播也很重要，要提升大家對這件事的重視程度。”劉兵解釋。

談做好科學教育加法

學校應成為科技活動新業態的發掘者

科學教育加法到底加什么？多位專家表示，科學教育的加法，不一定是在課時、知識點增加多少東西，首先應當加的是重視程度。“科學教育是一整套從知識到能力到思想精神的完整的教育體系，這里的加法更多是一種教育理念上的增加。”宋少衛表示。

在他看來，首先，在內容和形式上來說，首先要把課程變成有科學思維和含量的課程，這是對原有課程的改變。從教育觀念上，除了傳授知識，更要注重將培養出的學生科學意識、科學思維、科學精神和科學方法加入到課程當中。

例如，數學課經過科學教育加法之后，讓學生不僅僅具備會做題的能力，更要培養他們用知識研究和探索現實問題的意識和能力。同理，也可以在勞動課中增加科學思維，在體育運動中增加科學思維。

從業態上來說，宋少衛認為，傳統教育模式下，學生主要是在校內學習，未來完全可以增加學生在科技館、科學教育基地的學習。這些科學基地不一定是政府的，也可以是企業甚至個人的，通過更多的業態讓孩子們來探索科學思維。

青少年在學校期間，接受的科學素養培養是最集中、力度最大的，學校教育非常重要；同時，僅僅靠課內是不夠的，也需要課外資源來補充。社會上的科學教育資源及科普活動對于提高人們的科學素養同樣重要。“我們提倡青少年走出課堂，去科技館、博物館、去參與社會實踐，校內外科學教育結合。”劉兵表示。

在宋少衛看來，學校在資源上的應用和結合上其實是具有先天優勢的，學校非常容易和科技館、企業科學教育基地等建立起聯系，學校應當成為科技活動新業態的發掘者。

同時他認為，家長其實是需要指導和培訓的。另外，家長中也有很多資源有待發掘，包括一些大廠資源、研究機構等，可以嘗試建立互通有無的機制，“如果能夠把這些資源組織協調好，是非常有意義的。”

宋少衛強調，在應用層面的加法非常重要。要讓學生從簡單的被教育的狀態，轉化為學生主動去應用知識。科學教育的目的不是為了教會孩子知識，而是為了讓他們具備科學探究和創造的能力。“所以，讓孩子們去應用、去創新，去研究出相應的成果特別關鍵。盡管學生尤其是中小學生的科學創新能力還比較弱，但這種意識被激發以后，可以在中學進行一些嘗試，到了大學或者研究生時期就能夠真正受益。”

此外他指出，在教育雙減中做好科學教育加法，學習科學是必不可少的，“一方面要保證減負，一方面要提質增效，這對教育提出了更高的要求。”在宋少衛看來，學習科學是減負提質的底層邏輯。