日前,多部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》,希望通过 3 至 5 年努力,在教育“双减”中做好科学教育加法的各项措施全面落地,使中小学科学教育体系更加完善。作为科技创新人才培养链条的前端,中小学阶段是树立科学信念、培养科学兴趣、增强科学素养的关键时期,是国家培养科技人才、发展尖端技术的重要阵地,一直以来都受到国家的高度重视。
新中国成立后,我国科学教育事业得到快速稳定发展,教育部于 1950 年颁布《中学暂行教学计划(草案)》,并草拟《小学课程暂行标准初稿》,开始在小学的中高年级开设自然常识课程。值得注意的是,这一时期我国并未形成自己的科学教育体系,教材内容也尚不完备,主要以效仿“老大哥”苏联为主。
几年后,教育部于 1955 年发布《关于颁发“小学教学计划”及“关于小学课外活动规定”的命令》,并于次年发布自然课程教学大纲,规定从一年级开始进行系统的自然常识教学。其中,初小阶段(1~4 年级)的自然课在语文课中进行教学,高小阶段(5~6 年级)则每周两课时课程。
到了 1958 年,受“大跃进”浪潮影响,我国教育权限逐渐下放,全国各地开始自编教学大纲及教材,一定程度上致使此前的教学大纲失去了原有的指导意义。于是,国家又于 1963 年颁布了第二个自然课程教学大纲,规定全国统一使用人教版的《高级小学课本自然》1-4 册以及“教学指导书”,并取消了历来初小阶段都有的自然或常识课,仅在高年级开设。
时间来到 1977 年,在经历十年特殊时期后,为扭转教育工作学制不一、教材不一、理念不一等混乱局面,国家对中小学教育工作作出多项指示。其中在科学教育领域,于年底发布了《全日制十年制学校小学自然常识教学大纲(试行草案)》,自此科学教育正式以“自然常识”之名披挂上阵,登上历史舞台。
但自然常识这一叫法并未有过多“停留”,1982 年起,根据新教学计划,该课程取消了“常识”二字,将名称又恢复为“自然”,并提前到三年级起开设。此后十余年中,教育部又多次组织修订小学初中教学大纲,积极推动中小学的科学教育改革,各地纷纷出现诸如《现代科技》《生活与科技》等校本实验教材。
进入新世纪后,国家继续加大中小学课程的改革力度。2001年初,教育部开始组织编写新的《国家小学科学课程标准》。新标准下,学科的名称正式由原来的“自然”改为“科学”。这一变动鲜明地反映了教学内容的深化,即以自然现象及事物为主拓展延伸到整个自然科学领域,包括与自然科学有关的人文精神、价值观以及科学技术与社会的关系等。
时间来到近五年,教育部于 2017 年发布《义务教育小学科学课程标准》,将小学科学课程起始年级再次调整为一年级。其中,一、二年级按照每周不少于 1 课时安排课程,三至六年级课时数保持不变。去年,《义务教育课程方案和课程标准(2022 年版)》发布,独立设置了“信息科技”与“劳动”两项课程科目,进一步丰富了科学教育的内涵以及科学类课程的课时。
经过多年深化发展,当前我国中小学科学教育已经取得了不错的成绩。首先在教材方面,院士等一流科学家担任教材主编或学术顾问,参与编写并对教材编写团队进行培训,修订义务教育课程方案和课程标准。且如上文所讲,目前一至九年级均已开设科学课,并独立设置信息科技、劳动课程。
其次在教学方面,我国已成立首届全国中小学科学教学指导专委会,以推动各地各校开齐开足开好科学教育课程,广泛开展科技节和社团活动,并加强实验条件建设。数据显示,去年我国小学、初中、普通高中实验仪器达标学校比例较 2012 年分别增长 45.41%、22.36%、9.8%。
然后在师资方面,与十年前相比,全国小学专任科学教师总量增长了 35.3%,初高中理科类教师也稳中有增。并且,通过实施“国培计划”“暑期科学教师培训计划”等重点项目,科学教育教师的岗位认同、前沿意识、实践能力等综合素质明显提升。
最后在校外场所建设和科学实践活动方面,教育部相关负责人表示,目前全国已有千余个实体科技馆、流动科技馆、科普大篷车,以及近万个乡村少年宫全面向中小学生开放。同时,打造出“天宫课堂”、科学家(精神)进校园、全国青少年高校科学营等一批有影响力的品牌活动,引导广大中小学生学习。
可见,近些年我国科学教育取得了长足的进步。但即便如此,这些成效依然被一些被学者、科学家和社会所质疑。究其原因,还是由于地区发展不平衡、资源配置不合理等矛盾所致。
以中学阶段为例,我国分科的科学教学体系相对完善,如物理、化学、生物等自然学科都有各自的学科课程论与教学论体系。但对综合的科学教育,即关照各自然学科之间的联系及统一性的教育,在理论实践以及政策研究上则相对薄弱。事实上,这一点从近几年北京等地的新高考改革也能看出。即取消严格意义上的文理之分,力图让科学概念更为宏观,不死板单一。
此外,国际学生测试表明,我国青少年学生对科学基础知识的掌握出色,但创造力表现普遍不足,科学兴趣和科学认识性知识水平也低于国际平均水平。另据中国科协 2018 年进行的中国公民科学素质抽样调查表明,虽然我国公民科学素质有了大幅提高,从此前的 6.2% 提升到 8.47%,但与发达国家相比仍存在差距,且区域发展不均的劣势较为显著。因此,提高全体公民科学素养,广大中小学校依然任重道远。
随着科技强国建设进程的深入推进,国家对高质量科技人才的需求日益增强,对深化科学教育改革也提出了新要求。而影响中小学科学教育质量的核心要素即科学教师的专业素养,为进一步深化科学教育改革,须解决中小学科学教师专业化发展之难题。
根据《中国教育统计年鉴》(2020)数据显示,在调差样本中,小学科学教师数量最少,仅为语文的 10.22%、数学的 12.94%。此外,对照数量占比与本科及以上学历占比,小学科学教师本科及以上学历占比排在倒数第二,仅高于末位 0.57%。整体看,小学科学教师普遍存在数量不足、学历偏低的情况。
为解决师资建设的难题,教育部在去年 5 月印发《关于加强小学科学教师培养的通知》,首次针对小学科学教师培养制定专门文件,倡导创新小学科学教师培养协同机制;并于 7 月与中国科学院协同发力,共同组织“全国科学教育暑期学校”,以科教协同机制赋能赋智,为新时代科学教师培训提质增效积累新经验。
而近期印发的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》则提出,在“国培计划”示范项目中专门设置中小学科学类课程教师培训项目。升级实施中小学教师科学素养提升行动计划,增强科学教育意识与能力,探索开展科学教育专业水平认证工作。落实小学科学教师岗位编制,加强中小学实验员、各级教研部门科学教研员配备,逐步推动实现每所小学至少有 1 名具有理工类硕士学位的科学教师。
除师资建设外,针对一些地方校内外科学教育融会贯通不足,社会协同支持机制未有效建立等问题,该《意见》还指出,要动员社会各方参与并提供资源和课程,引导企业援建基地,丰富科学教育资源。并提出各校要由校领导或聘任专家学者担任科学副校长,原则上至少设立 1 名科技辅导员、至少结对 1 所具有一定科普功能的机构(馆所、基地、园区、企业等)。
综合来看,中小学科学教育的发展已不仅局限于校内,可能还涉及更广阔的校外下沉市场。如果能采取“校内校外校外两头走”的战略,在校内师资建设完善的同时,更好的借助校外力量,将有更充足的发展空间。