青少年科學教育，從“知識輸入”向“科創輸出”轉型

　　 近年來我國居民具備科學素質的比例大幅度提升，一些城市已經達到甚至超過了發達國家的水平。我國青少年科學教育也取得了巨大成就，在多次國際學生評價項目（PISA）測試中，中國東部地區省份孩子們的科學素養和能力表現優異，位列世界前茅。基礎教育階段科學課程改革不斷深化，引導變革教學方式，倡導啟發式、探究式、開放式教學﹔完善初高中包括科學、數學、物理、化學、生物學、通用技術、信息技術等學科在內的學業水平考試和綜合素質評價制度﹔加強農村中小學科學教育基礎設施建設和配備，加大科學教育活動和資源向農村傾斜力度﹔推進信息技術與科學教育深度融合，推行場景式、體驗式、沉浸式學習。

　　 “十三五”期間，黨中央、國務院高度重視科普工作，中國特色科普理念不斷提升發展，創新文化建設深入推進，科普事業取得新的顯著成效。到“十三五”末，全國共有科技館、科技類博物館1525個，國家實驗室、工程技術中心、科學數據中心等科研基地向社會開放8328個﹔全國有科普網站2732個，科普類微博4834個，發文量200多萬篇，閱讀量達到160多億次﹔科普類微信公眾號9612個，發文量138萬多篇，閱讀量超過28億次。這些都為科學教育提供了更加肥沃的土壤、更加多元的選擇。

　　 從以上情況可以判斷，我國科學教育正在進入高質量發展階段，要實現我國高水平科技自立自強，需要進一步加強國家科普能力建設。作為重中之重的青少年科學教育，其高質量發展有三個共識：一是學生科學興趣和能力的養成有賴於“童子功”。如果一個孩子在高中畢業前沒有形成科學學習的基本能力，那麼很難在以后的學習生涯中形成科學探究能力。二是科技素養培育需要手腦並用。必須加大實驗實踐力度，讓學生做中學、創中學，改變以講故事、看實驗、做習題為主的科學教育方式。三是思維多樣化是創新的本質。多樣化需要給青少年更多機會、更大空間、更多碰撞，因此科學教育需要全社會共同支持。正在全力推進的國家新課程新教材和義務教育“雙減”改革，以及今年5月教育部等18部門聯合印發的《關於加強新時代中小學科學教育工作的意見》，就是要適應科技發展和產業變革需要，從課程教材、實驗教學、師資培養、實踐活動、條件保障等方面強化頂層設計，充分整合校內外資源，推進學校主陣地與社會大課堂有機銜接，為中小學生提供更加優質的科學教育。科學教育高質量發展作為國家高度重視的系統工程，需要在以下三方面持續發力：

　　 一是落實落細中小學科學教育課程改革的新理念。這一輪新課程新教材的改革方向是在教材中增加新科技知識，體現時代性﹔增加科學課程的綜合性和實踐性，強調以探究和問題發現為核心的科學教育，通過學科實踐和綜合實踐活動提高學生的問題解決能力。當前重點要提升理科教師的科學素養，理解把握“雙新”改革方向，增強科學教育能力，實現教學方式從重解題到重解決問題的轉變。特別是在人工智能迅速發展的背景下，科學教育必須更加關注學習的品質，強調系統與平衡、規模與層次、守恆與演變、結構與功能、模塊與控制、多樣與統一等科學大概念的學習。

　　 二是全社會更加關心和支持青少年科學教育。全社會對青少年科學教育的支持，首要在於能夠理解有自主時間對青少年發展的重要性。習近平總書記指出要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置，要求在教育“雙減”中做好科學教育加法，激發青少年好奇心、想象力、探求欲。隻有學校、社會和家庭一起發力，超越對於分數和升學的“內卷”，真正減去過重的作業量和過度的培訓，孩子們才能從容自信地在自己喜歡的領域裡發展特長。有了自主時間，全社會再一起來為青少年搭建更開闊的科學教育空間，那局面就打開了。高校實驗室、研究機構、高科技企業進一步有序向青少年開放﹔形成激勵機制，讓更多科研人員開展最新科技的科普活動﹔組建科學家志願者隊伍開展全覆蓋的“科普進校園”活動，中小學至少安排一名對口科學家或科技工作者，讓每個孩子身邊都有科學專家。這幾條都需要有常設平台作為支持。上海成立了科創教育指導委員會，集聚社會科技力量建設中小學科創教育基地，並開設科創經典導讀節目，為青少年推薦科普閱讀書目。上海科技館推出“科創教育空間站”，成為科技企業與中小學校對接樞紐，讓有興趣的孩子到科技企業跟著技術人員做研究，讓企業技術人員能常態化進校開展科普活動﹔開展“館校合作”項目，幾百所學校的學生在老師帶領下進入科技場館開展體驗式學科教學﹔上海科普教育發展基金會每年向西部地區捐贈流動科技館，讓缺少科技場館地區的學生也能感受科技的魅力﹔上海科學藝術教育中心開設素質教育校外資源供給平台，向全社會征集上萬門在線活動課程，經仔細遴選，目前已經有超過2600門活動類公益課程向學校開放。實際上，校外有無數的科創教育資源，學校周邊的一個面包店也可以讓孩子們學習面團發酵、面包烘烤等方面的技術。在廣大農村地區，也充滿了養殖種植、生態環境、農業科技等方面的科創教育資源，關鍵在於能不能有效整合並持續發揮教育效益。

　　 三是為青少年提供更多手腦並用開展科創活動的機會。培育具備科學家潛質、願意獻身科學研究事業的青少年群體，需要實現從興趣到志趣的超越，這也是科學教育從科學普及上升到人才培養的必然之選。科學教育當中，科普閱讀、看科幻電影、聽科普講座等形式依然重要，但這種方式主要是激發青少年對科技的興趣，無法形成對科學技術深入的理解和掌握。“我聽過了，我忘記了﹔我看過了，我記住了﹔我做過了，我理解了。”要實現對科技的理解和掌握，需要聽和看，更需要去動手探究，隻有在探索中才能有更好的體驗和新發現，形成創新意識和能力，而這一切需要高質量、多樣化的實驗室，需要投入和整合資源。第一，要推進以數字化、智能化為特征的實驗室升級改造，在所有中小學校建設各有特色的科學探究創新實驗室，使青少年在學校就有許多動手實驗的機會﹔第二，要動員科技場館、科普企業開發更多的科技玩具、科創小工具和科學活動空間，讓孩子們從小就有很多機會“玩科技”﹔第三，要鼓勵家庭建立科學探索角，開展親子科技實驗活動。科技和教育部門聯合組建專家團隊，各種媒體聯動推出“利用身邊材料每天在家做個小實驗”項目和親子科創比賽，支持基於家庭的科技實踐活動。青少年科學教育從“知識輸入”到“科創輸出”轉型，是科學教育高質量發展的必然選擇，也是未來拔尖創新人才脫穎而出的必由之路。

　　 （作者：倪閩景，系全國政協委員、上海科技館館長）