一線教師談科學教育：讓孩子們像科學家一樣思考
視覺中國供圖杜春燕是北京市第三十五中學科技教育中心主任，從中國科學院化學研究所博士畢業之後，在中學從事了近15年的科學教育工作。
在近日舉辦的一場科學教育研討會上，杜春燕分享了她的科學教育工作感受。在她看來，中學開展科學教育主要是用科學思維啟迪孩子，讓中學生能夠像科學家、工程師一樣思考。
在今年初二年級的生物學科教學中，杜春燕所在的學校開展了植物栽培活動，學生們從動手栽培到思考下筆、完成小論文，都有較大的收穫。此外，學校還開發一系列工程項目類課程，如計算機編程項目，學生需自主嘗試完成編程過程，並提交一篇報告，來儘可能地體驗科研的過程。
「當前最迫切的就是要在校級的科學教育實踐中，發現並凝練出一些較好的典型做法。」研討會上，北京師範大學科學教育研究院院長、教育部基礎教育教學指導委員會委員鄭永和認為，科學教育必須有更大的作為。
2023年5月17日，教育部等十八部門聯合印發了《關於加強新時代中小學科學教育工作的意見》（以下簡稱《意見》），旨在通過3至5年的努力，在中小學教育「雙減」工作中全面做好科學教育加法，一體化推進教育、科技、人才高質量發展。
《意見》發佈近一年，不少從事科學教育工作的教師、研究者和管理者們進行著嘗試與探索。讓杜春燕最為驕傲的是，在她和同事們的努力下，自己帶過的不少學生在高中階段就樹立了科學理想，幫助他們思考未來的專業選擇和發展方向。
近年來，人工智能和機器人技術飛速發展，也成為中小學科學教育探索的重要內容。北京市第十八中學正高級教師鄭劍春帶領團隊建立了人工智能教育名師工作室，在這裏，學生和來培訓的老師，通過學習一些開源編程軟件，體驗編程技術的魅力。他們還建立了創意工坊和機器人比賽準備室，其中配備激光切割機、激光內雕、3D銑床和數控車床等設備。學生們可以在這裏感受和學習先進的製造工藝，為參基比賽做準備。
「人工智能、機器人、先進製造等高新技術代表著先進生產力的發展方向，科學教師要主動適應這種變化，有所作為。」鄭劍春說，在勞動課上，可以將傳統的木工製作、電子銲接與智能硬件生產相結合，讓學生瞭解智能產品是如何製作的，培養他們的科學素養和探究能力。
參加研討會的老師中，也有不少來自教學條件相對薄弱的學校。一位來自北京某郊區中學的老師說：「我們真的沒有多少‘高大上’的東西。老師們所能做的，就是在教學過程中給孩子們提供一些模擬實驗的情境，讓孩子們儘可能多地動手操作。」
她也在教學過程中儘可能培養學生的科學思維，讓學生們能夠像科學家一樣思考。但由於硬件和師資配備不足，很多內容的講解和呈現並不理想。
鄭永和認為，保證專職科學老師的配備，是加強科學教育特別重要的一環，也是非常困難的一步。
《意見》第八條明確提出：「落實小學科學教師崗位編製，加強中小學實驗員、各級教研部門科學教研員配備，逐步推動實現每所小學至少有1名具有理工類碩士學位的科學教師。」
在這次研討會現場，一位長期從事青少年科技教育工作的專家表示，《意見》對人員配置提出明確的數量要求，機遇十分難得，但真正在一線學校落地尚有一段距離，任重道遠。
改善科學教師的評價與晉陞機制也有重要意義。《意見》指出，各地要切實激發廣大教師參與科學教育的積極性、創造性，探索建立科學類課程教師多元評價機制。這位專家建議，與傳統主科教師的評價機制有所區別，未來科學教師的評價指標更加多元化，將創新成果、社會活動等納入考慮，以更好地服務於科學教師的發展。
北京市第一七一中學科學主任李錚在接受中青報·中青網記者採訪時認為，科學教育在學校整體教育中應該扮演怎樣的角色，是一個亟待解決的定位問題。比如，數學學科一直是基礎教育的重要學科，也是學生科學素養組成的必要因素。越早將科學教育工作與學校學科教育融合的學校，可能是越早蛻變成科學家搖籃的學校。
李錚認為，科學教育加法與「雙減」有著因果關係。「雙減」政策進一步實施才能給不同特點、不同需求的學生提供寬鬆的空間和更多的選擇。但這並不是讓孩子們停止學習，放棄追求，中學教育依然面臨沉重的應試學業壓力，科學教育必須提供更加廣泛的內容，要堅決地「頂上去」，以滿足「雙減」之後學生們多元化學習需要。
科學教育不僅在課堂之內，也在課堂之外。在國家林草局東北虎豹監測與研究中心副主任、北京師範大學教授馮利民看來，讓學生們前往野外實地考察，是激發孩子們好奇心、提升其探索能力的重要途徑。他曾跟北京某高中合作共建科學教育實踐課後班，帶領同學們到東北虎豹國家公園去撿老虎的毛髮、糞便，學生們的熱情非常高。
值得一提的是，一名學生在現場採集後，又查了很多的文獻，最終發表一篇論文，還修正了前人的毛髮研究結論。後來，馮利民還給這名學生寫了推薦信，鼓勵他繼續學習相關的專業。
十年樹木，百年樹人。
鄭永和在研討會上提到：冷戰時期，美國為應對蘇聯率先實現載人航天帶來的競爭壓力而專門通過立法，以10年為週期在中小學開展STEM教育，效果直到近20年後才逐漸體現出來。這為20世紀80年代美國信息技術、電子通信、生物製造等新一輪科技產業革命做了一定的人才準備。
「因此，我們今天加強科學教育，是十分緊迫的任務，但不要流於表面。要持之以恒，以長期主義的精神推動科學教育向更高的水平邁進。」鄭永和說。
中青報·中青網記者 張是卓 來源：中國青年報
2024年04月08日 08 版
