【理响中国】推动构建大科学教育新格局
郭时印 张晓报
科学教育在国家教育体系中占据着重要地位，它不仅是学校教育的重要组成部分，更是培养科技创新人才、推进高水平科技自立自强、发展新质生产力、建设创新型国家的基础工程，对提升“双减”政策实施效果具有十分重要的现实意义。《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》明确提出“大中小学及家校社协同育人机制明显健全”的重要目标以及“鼓励高校和科研院所主动对接中小学，引领科学教育发展”“重视体系化设计安排，助力不同阶段有机衔接”的重要举措，为大中小学一体化开展科学教育做出了顶层设计。
坚持大中小学一体化，对破解中小学科学教育理念不能适应形势发展要求、资源相对不足、教师队伍不能满足现实发展需要等现实难题，协同培养科技创新人才，提高科学教育成效和“双减”实效，构建大科学教育新格局具有十分重要的意义。为此，笔者认为，应以主体协同为基础，建立健全科学教育统筹机制；以价值协同为引领，推进科学教育目标一体设置；以核心素养为导向，强化科学教育内容有机衔接；以资源协同为关键，搭建科学教育资源统筹平台。
以主体协同为基础，建立健全科学教育统筹机制
创新人才培养不是封闭割裂的，而是一项涉及教育、科技、产业等多个领域的复杂性工程。推进大中小学科学教育一体化，将相互协同、相互融合、一体推进的教育理念贯穿到科学教育全过程和各环节，首先需要以领导与管理主体以及育人主体等不同主体协同为基础，建立健全科学教育统筹机制。
在领导与管理主体上，各级党委、政府和教育行政部门要建立大中小学科学教育一体化推进的管理体制，充分发挥“总揽全局、协调各方”的领导功能。在此基础上，教育行政部门内部要设置相关机构，专门负责具体事宜。同时，大中小学之间应建立制度化沟通机制，对一体化推进科学教育、强化青少年儿童的科学精神培育和创新能力培养加强对话与联系，尤其是大学应发挥示范引领作用，主动与中小学结对合作组建科学教育联盟。
在育人主体上，一方面应强化学校、家庭、社会科学教育的协同配合。家长应营造良好创新环境，培养孩子创新意识，支持孩子积极参加科技创新活动，形成大中小学与家庭协同开展科学教育的长效机制。同时，科技、教育、新闻宣传、文艺创作等职能部门和科技馆、博物馆、展览馆、少年宫等单位要履行好自身职能，利用自身资源优势，共同营造学校小课堂与社会大课堂有机统一的科学教育格局。另一方面应强化学校内部各学科教师的协同配合。各科教师都要树立大科学教育理念，积极探索跨学科进行科学教育的模式与手段，立足本学科渗透科学理念与精神、科学知识与方法。科学教育教师需加强与其他学科教师的交流沟通，共同探讨大中小学科学教育一体化建设的规律。此外，还需完善兼职科学教育教师制度，选聘科学大家、名师教授、知名企业家、优秀创新创业人才等加入科学教育队伍，走进科学教育课堂，开发设计多元化的科学教育资源，参与中小学课后服务活动。
以价值认同为统领，推进科学教育目标的一体设置
目标是科学教育的驱动力量，是指导科学教育内容构建、实施路径和方式选择、科学评价的主要依据。党的二十大报告首次将教育、科技、人才进行“三位一体”统筹部署，并对“着力造就拔尖创新人才”提出要求，这对推进科学教育目标的一体设置提供了根本的价值统领。进一步而言，创新人才培养不是一蹴而就的，而是一项涉及教育全链条的系统性工程。大中小学各个学段的科学教育，作为培养创新人才的重要环节，必须牢固树立协同育人理念，把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，造就拔尖创新人才，为加快建设教育强国、科技强国、人才强国夯实基础作为价值取向贯穿始终。
以价值认同为统领，推进科学教育目标的一体设置，要在确保立德树人总目标不变的前提下，整体规划大中小学科学教育一体化协同育人目标，增强对科学教育一体化目标的系统认同，梳理目标层次与结构，把握目标体系的整体性、阶段性、层次性、可衔接性。在大中小学科学教育一体化建设背景下，目标体系可分成总体目标、学段目标、课程目标、课堂教学目标四个层次，而每个层次的目标领域可以分为科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个维度。层次与维度目标的结合点在于课堂教学目标，它是目标体系的微观层面，也是不同层次、不同维度教学目标的集中呈现。同时，还要坚持“分段”不“分离”的原则，根据各学段具体学情、学生成长规律和身心特点，遵循由低到高、由表及里、由感性到理性的认知过程，科学设置各学段科学教育的具体目标，形成逻辑严密、科学合理的科学教育目标体系。
以核心素养为导向，强化科学教育内容的有机衔接
作为核心素养的重要组成部分，科学素养主要借助于科学教育进行落实。科学素养自1958年第一次被正式提出，已成为世界各国科学教育的核心目标。就构成而言，经济合作与发展组织(OECD)认为科学素养具体体现为“科学地解释现象”“评估和设计研究方法”“科学地解释数据和证据”三种能力。我国《义务教育科学课程标准(2022年版)》提出，科学核心素养主要包括科学观念、科学思维、探究实践和态度责任4个方面。尽管表述上有所差别，但科学素养都是科学学科价值的根本体现，亦是实施科学教育的出发点和归宿。大中小学应深刻认识到科学素养不同于单纯的科学知识与技能。要真正实现前文已述的科学教育目标，我国科学教育就需要使学生从科学知识与技能学习走向“对科学本质、科学特征的理解，以及对科学思维过程的掌握和运用”。
换而言之，大中小学一体化开展科学教育，要以促进学生科学核心素养发展为宗旨，从核心素养培养这一导向出发，选择与组织相应的教育教学内容并加强内容间的整合与衔接。从总体理念而言，要正确处理好大中小学协同开展科学教育内含的整体性与层次性、普遍性与特殊性、衔接性与差异性、协同性与创新性的辩证统一关系。从横向而言，要从大科学教育概念和整体知识观出发，处理好分科专门教学与多学科有机渗透和融入之间的关系，使学生在掌握科学知识结构的同时能够跨越学科边界，将多学科中涉及的科学知识与技能、科学过程与方法、科学精神与态度等融会贯通。从纵向而言，要在保持目标统一的前提下，针对大中小学各学段学生成长发展规律，坚持上下前后紧密衔接、循序渐进、螺旋上升，一体推进科学学习向纵深发展。
以资源协同为关键，搭建科学教育资源统筹平台
大中小学各个学段都有自己的独特育人资源和育人优势，具有互补作用。要通过整合不同阶段课程与教材资源、科学教育实践资源、科学教育师资队伍的方式，搭建资源统筹平台。
在课程与教材资源层面，充分运用互联网技术和新媒体技术，将不同学段的教学设计、教学视频、图书资料等资源进行整合，建设全国性的科学教育资源库和“科学教育云”，打造集资源共享、在线互动、网络宣传于一体的科学教育平台，打破不同学段科学教育资源共享的时空壁垒。
在科学教育实践资源层面，中小学应积极挖掘自身校本资源，推动现有资源的充分利用。大学应对中小学进行科学教育资源支持，将实验室、图书馆、博物馆、标本馆等科学教育场所作为课后服务补充资源有序向中小学生开放。同时，大中小学还应挖掘社会尤其是地方科学教育馆、博物馆、展览馆等场所的实践资源，推动校内校外资源协同。
在科学教育师资队伍层面，国家教育主管部门应加强高校科学教育相关专业的设置、强化科学教育专门师资的培养，不断提升中小学科学教育专业与专职教师的比例。同时，强化职后培训，全面提高现有专兼职科学教师的科学素养和专业化水平。此外，还可构建大中小学科学教育教学与科研共同体，为全学段科学教育教师集中研讨、共同研究大中小学科学教育一体化的内容、实施与评价等理论和实践问题建立常态化、长效化的交流沟通机制。
总而言之，科学教育是提高全民科学素质、培养创新人才、提升国家科技竞争力的重要基础。随着世界百年未有之大变局和新一轮科技革命加速演进，围绕科技制高点和高端人才的竞争空前激烈，科学教育的重要地位和作用日益凸显。我国要加快科学教育体系的一体化布局与建设，强化大中小学科学教育的全过程管理与推进，以各阶段高效协同提升科学教育的实效以及服务增强国家综合国力和国际竞争力的能力。
(作者分别系湖南省教育治理体系与治理能力现代化研究基地主任、湖南科技大学基础教育发展研究院特约研究员，湖南省教育治理体系与治理能力现代化研究基地特约研究员；本文系教育部校外教育培训监管司委托课题“系统视角下科学教育大中小学一体化建设研究”(2024JGSK010)阶段性研究成果)