浅谈中小学如何做好科学教育的“加法”
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”。基础教育阶段的科学教育对人才成长具有重要基础性作用。
“科学教育的加法”不仅仅是加课时,还应包括五个“加法”:一是科学教育内容从“狭义”到“广义”要扩大。中小学科学教育大体上有狭义和广义之分,狭义科学教育是指中小学科普教育。广义科学教育是指围绕“强基计划”对学龄前及K12 学生综合素养的各种科学课程、实践、赛事、师训、学术交流、器材研发及科学教育社会服务活动等。二是青少年科学教育在基础教育目标中所占分量要增加。目前科学教育内容和形式不能满足中小学生的成长需求,小学阶段只有一部分男学生“淘气包”比较喜欢科普课程和科普活动;初中阶段只有科学教师比较优秀的一部分学校组织参加赛事活动;高中阶段只有投奔“强基计划”的学生才“背景提升”。三是社会各界投入科学教育的资源要充实。大多数大学实验室、科研院所实验室、科技园孵化器、科学会堂等场所是限制中小学生进入的,究其原因主要是技术安全保密问题、科研场所秩序问题、专家精力不足问题、研学服务效益问题。四是国家对科学教育的政策扶持要强化。包括高考录取政策、课程研发政策、税费征收政策、导师评审政策、教育经费政策等。五是借鉴美国、英国、澳大利亚等国家科学教育经验,开展国际学术交流合作步伐要加快。
解决上述问题,才能做好“科学教育加法”。
一、 科学教育政策创新
一是扶持研发精品课程教材:课程教材是在教育“双减”中做好科学教育加法的关键。二是扶持创新教学体系:基于科学教育的独特属性,深化教学改革,实施启发式、探究式教学,探索项目式、跨学科学习,重视科学实验,改善实验条件,保障实验教学时间,提高实验教学质量。三是扶持师资队伍建设。鼓励师范院校增 2 设科学教育专业,高水平综合性大学参与科学教师培养,健全中小学科学教师配备标准,规范科学副校长、科技辅导员、专职实验员培训平台。四是扶持学生科学素质的创新活动。加强科学教育和工程教育实践,充分展现科学的魅力,激发学生的好奇心、想象力、探求欲,学习科学家精神。
二、 科学教育社会化创新
习近平总书记强调:“办好教育事业,家庭、学校、政府、社会都有责任。加强中小学科学教育,必须打造全要素、全链条、全过程育人格局”。在实施过程中,一是要提升多方协同效能,充分调动政府、学校和社会等育人主体的力量,目标协同、资源协同、保障协同、评价协同,推动校内外联动开展科学教育的协调和保障机制。二是要丰富课后服务项目,开展科普讲座、科学实验、科技创作、研究观测等活动。三是要加强家庭科学教育,组织家庭科普实践活动、倡导亲子科普阅读、培育家庭科普文明风尚。四是要强化科学研究支撑,推进前瞻研究,探寻拔尖创新人才教育成长规律,深化跨学科育人育才理论研究。
三、 科学教育资源赋能模式创新
一是要规范科技类校外培训,合理规划、有效监管科学教育的机构规模、设置标准、审批程序、发展路径,满足学生个性化发展需求。二是要理性选择竞赛活动,引导学生量力参加“白名单”竞赛,支持有潜质的学生投身科学研究。三是要完善长链条育人机制,推动打造“大中小学科学教育共同体”,统筹实施“中学生英才计划”、“强基计划”、“基础学科拔尖学生培养计划”、“高校科学营”等项目。四是积极调动“老专家”积极性,扩大中小学校特别需要的科学教育校外导师资源。
四、 科学教育课程创新
科学教育课程的主要任务:一是传授科学知识,二是进行能力培养,三是启发科学思维,四是养成科学态度。课程体系的设计要基于核心素养指标的设计。
青少年科学教育“核心素养指标”体系规划建议表
五、科学教育教材编写创新
小学、初中、高中的科学教育教材,教育部已经下发执行。建议通过社会力量补充一批选修课教材:
六、科学教育教学方式创新
在学校内部的实验室、手工制作室、图书馆、阅览室、校园网络、多媒体科学教室基础上,要走出校园,与青少年宫、科技馆、央企、部队、政府机关、街道居委会等共建一批“科学教育校外创新空间”。
七、科学教育效果评价创新
1、对学校的科学教育基础条件设立评价体系
国杰研究院“博士创客项目研发部”主任赵爱沅
2024年8月18日
“科学教育的加法”不仅仅是加课时,还应包括五个“加法”:一是科学教育内容从“狭义”到“广义”要扩大。中小学科学教育大体上有狭义和广义之分,狭义科学教育是指中小学科普教育。广义科学教育是指围绕“强基计划”对学龄前及K12 学生综合素养的各种科学课程、实践、赛事、师训、学术交流、器材研发及科学教育社会服务活动等。二是青少年科学教育在基础教育目标中所占分量要增加。目前科学教育内容和形式不能满足中小学生的成长需求,小学阶段只有一部分男学生“淘气包”比较喜欢科普课程和科普活动;初中阶段只有科学教师比较优秀的一部分学校组织参加赛事活动;高中阶段只有投奔“强基计划”的学生才“背景提升”。三是社会各界投入科学教育的资源要充实。大多数大学实验室、科研院所实验室、科技园孵化器、科学会堂等场所是限制中小学生进入的,究其原因主要是技术安全保密问题、科研场所秩序问题、专家精力不足问题、研学服务效益问题。四是国家对科学教育的政策扶持要强化。包括高考录取政策、课程研发政策、税费征收政策、导师评审政策、教育经费政策等。五是借鉴美国、英国、澳大利亚等国家科学教育经验,开展国际学术交流合作步伐要加快。
解决上述问题,才能做好“科学教育加法”。
一、 科学教育政策创新
一是扶持研发精品课程教材:课程教材是在教育“双减”中做好科学教育加法的关键。二是扶持创新教学体系:基于科学教育的独特属性,深化教学改革,实施启发式、探究式教学,探索项目式、跨学科学习,重视科学实验,改善实验条件,保障实验教学时间,提高实验教学质量。三是扶持师资队伍建设。鼓励师范院校增 2 设科学教育专业,高水平综合性大学参与科学教师培养,健全中小学科学教师配备标准,规范科学副校长、科技辅导员、专职实验员培训平台。四是扶持学生科学素质的创新活动。加强科学教育和工程教育实践,充分展现科学的魅力,激发学生的好奇心、想象力、探求欲,学习科学家精神。
二、 科学教育社会化创新
习近平总书记强调:“办好教育事业,家庭、学校、政府、社会都有责任。加强中小学科学教育,必须打造全要素、全链条、全过程育人格局”。在实施过程中,一是要提升多方协同效能,充分调动政府、学校和社会等育人主体的力量,目标协同、资源协同、保障协同、评价协同,推动校内外联动开展科学教育的协调和保障机制。二是要丰富课后服务项目,开展科普讲座、科学实验、科技创作、研究观测等活动。三是要加强家庭科学教育,组织家庭科普实践活动、倡导亲子科普阅读、培育家庭科普文明风尚。四是要强化科学研究支撑,推进前瞻研究,探寻拔尖创新人才教育成长规律,深化跨学科育人育才理论研究。
三、 科学教育资源赋能模式创新
一是要规范科技类校外培训,合理规划、有效监管科学教育的机构规模、设置标准、审批程序、发展路径,满足学生个性化发展需求。二是要理性选择竞赛活动,引导学生量力参加“白名单”竞赛,支持有潜质的学生投身科学研究。三是要完善长链条育人机制,推动打造“大中小学科学教育共同体”,统筹实施“中学生英才计划”、“强基计划”、“基础学科拔尖学生培养计划”、“高校科学营”等项目。四是积极调动“老专家”积极性,扩大中小学校特别需要的科学教育校外导师资源。
四、 科学教育课程创新
科学教育课程的主要任务:一是传授科学知识,二是进行能力培养,三是启发科学思维,四是养成科学态度。课程体系的设计要基于核心素养指标的设计。
青少年科学教育“核心素养指标”体系规划建议表
一级指标 | 二级指标 | 指标含义 | 创新建议说明 |
学习与创新能力素养 | 创新思维的能力 | 能够提出创新想法并可以实施,对别人新的建议和不同观点持开放态度并积极做出回应 | 学习科学家创新精神,具备颠覆性创新能力 |
处理问题的能力 | 面对问题可以做出判断和决定,能针对有关现象做出分析和决策 | 具备科学的逻辑思维 | |
横向沟通能力 | 可以书面或口头形式表达思想和观点,能将思路、方案和工作任务进行有效传达 | 掌握语言和应用文表达基本技能 | |
科学技术知识素养 | 科技信息搜集处理能力 | 能够熟练搜集科技信息,可以进行信息的获取、甄别和使用 | 具备敏锐的洞察力 |
科技信息工具应用能力 | 对网络媒体工具熟练应用,掌握一定的法律知识。 | 掌握新的媒体工具、了解新的法规和标准 | |
科学技术应用能力 | 可以使用数码技术、网络技术、通过物理、化学、生物等专业方法进行研究并取得研发成果 | 掌握研发的理论、方法和技巧 | |
生活与职业行为素养 | 工作变化适应能力 | 能够迅速适应不同岗位、不同部门、不同环境的工作 | 适应性强,迎接挑战 |
主动学习自我管理能力 | 能够主动寻求自我发展和专业提升,能抓住工作重点,能有效安排学习时间 | 具备自我发展的内在动力和约束力 | |
社会交往应变能力 | 能与团队成员和项目关联单位进行高效协作 | 具备积极的外向性格,善于利用外力 | |
自定目标勤奋工作能力 | 能够高标准设定目标,高标准保证工作质量,工作态度勤奋积极 | 学习科学家的科学精神,专业精湛,追求卓越 | |
组织领导勇于担当能力 | 热爱国家积极奉献,可以领导引导他人,工作富有责任心 | 学习科学家的爱国精神和奉献精神 |
五、科学教育教材编写创新
小学、初中、高中的科学教育教材,教育部已经下发执行。建议通过社会力量补充一批选修课教材:
序号 | 课程名称 | 课程概要 |
1 | 《中国科学家精神概述》 | 根据科学家精神(爱国精神、科学精神、创新精神、奉献精神)梳理中国归纳优秀科学家的成长与成果案例。 |
2 | 《青少年创新思维与方法》 | 根据创新思维理论体系将思维方法提炼形成创新能力训练项目 |
3 | 《专利发明课题立项、研发实施与申报申报常识》 |
|
4 | 《教育部白名单创新大赛报名与参赛指南》 | 针对教育部颁布的44项白名单大赛,对参赛学生提供潜能测评、竞赛知识辅导基参赛报名及赛事过程的工作指南 |
5 | 《知识产权保护法解读》 | 详解知识产权保护法的国家文件及法律纠纷典型案例 |
6 | 《强基计划政策解读与报考说明》 | 根据39所高等院校“强基计划招生简章”详细展开报名条件、录取标准及面试要求,概述往年综合素质评价项目及录取情况 |
7 | 《中华民族传统文化常识》 | 围绕科技人才的文化素养和思想品德要求,编制基本常识课程 |
8 | 《科学教师素养与技能手册》 | 对科学教师进行分类分级,明确任职条件及考评项目关键指标 |
六、科学教育教学方式创新
在学校内部的实验室、手工制作室、图书馆、阅览室、校园网络、多媒体科学教室基础上,要走出校园,与青少年宫、科技馆、央企、部队、政府机关、街道居委会等共建一批“科学教育校外创新空间”。
- 举办“院士专家科普讲堂”
- 创立“学森智慧小屋”
- 共建“小博士俱乐部”
- 推行“科学教育资源路演厅”
- 成立“教育装备实验器材交易平台”
- 举办“白名单模拟赛”
- 组织“强基计划”模拟面试评审会
七、科学教育效果评价创新
1、对学校的科学教育基础条件设立评价体系
- 科学教育基础保障体系完善程度(师资配置、硬件设置),有科学教育特色校评价指标;
- 科学教育课程设置完善程度,有科学类课程与资源体系评价指标;
- 探究式教学实施程度,由科学实验和探究实践教学应用程度评价指标。
- 校外优质资源利用程度,有高校、研究院、科技馆、研学基地、科技园区等外部资源贡献评价指标。
- 对科学教师的教学能力设立评价体系
- 科学教育课程的掌握程度评价指标。
- 科学教育教学方式熟练程度,教学计划等评价指标。
- 科研课题项目操作熟练程度,对发明创新课题等评价指标。
- 竞赛项目了解程度,有“白名单大赛”参赛成绩评价指标。
国杰研究院“博士创客项目研发部”主任赵爱沅
2024年8月18日
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