多維發(fā)力助推中西部中小學科學教育發(fā)展，呵護孩子們的科學夢

黨的二十大報告強調(diào)：“教育、科技、人才是全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的基礎性、戰(zhàn)略性支撐?！?/span>2025年1月，教育部辦公廳印發(fā)《中小學科學教育工作指南》（簡稱《指南》），聚焦不斷完善科學類課程體系建設，改進和創(chuàng)新教學體系，加強師資隊伍建設，保障教學實施條件，整合校內(nèi)外各類實踐場所和資源，推動“大中小縱向銜接”“校家社橫向聯(lián)動”等中小學科學教育重點工作。

一、中小學科學教育的薄弱環(huán)節(jié)

近年來，我國更加重視科學教育，中小學科學教育取得了積極成效。從2017年秋季學期開始，我國從小學一年級起開設科學課；校內(nèi)科學教育基礎設施和條件得到改善，校外科普場所和科普陣地得到拓展；多數(shù)中小學生認同科學的重要性，對科學感興趣，有探究科學和自主學習的意愿。但不能忽視的是，中小學科學教育尤其是欠發(fā)達地區(qū)、農(nóng)村地區(qū)的科學教育還存在一些薄弱環(huán)節(jié)。

1. 教育內(nèi)容與學生需求存在差距

與時俱進的科學教育內(nèi)容更能吸引學生、激發(fā)科學興趣，但是當前科學教育距離理想目標還存在一定差距。例如，重視知識傳授但科學探究精神和實踐能力培養(yǎng)不足，重視呈現(xiàn)知識結論但對知識發(fā)生過程呈現(xiàn)不夠，教師課堂演示多但學生參與性、互動性不足……北京師范大學2023年對8000多名中小學生和500多名教師調(diào)查發(fā)現(xiàn)，受訪者中有五成多認為科學課程總量不足，四成多認為科學教育內(nèi)容窄化。[1] 2021年一項對豫西40多所鄉(xiāng)村小學科學課程設置的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，雖然學校都開設科學課，但是有84%的學校存在隨意占用現(xiàn)象，并且探究活動無法滿足教學需要和學生需求。[2]

2. 師資力量薄弱專業(yè)化不足

《指南》要求配齊配優(yōu)科學類課程教師。科學教師是學生科學興趣、科學意識、科學精神的重要啟蒙者。我國近年來一直在推進科學教師隊伍建設，但是科學教育本科專業(yè)開設時間較短，科學教師仍較匱乏，尚不能很好地滿足科學教育發(fā)展的需要。教育部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2022年全國小學科學專任教師共計24萬人，平均每所學校只有科學教師1.61人，數(shù)量嚴重不足。[3] 教育部基礎教育教學指導委員會科學教學專委會2021年在全國開展覆蓋13萬小學科學教師的調(diào)查數(shù)據(jù)也顯示，超過70%的小學科學教師為非理工科背景。[4] 尤其在城市薄弱學校、落后地區(qū)及農(nóng)村小學，科學課經(jīng)常由語文、數(shù)學等主科教師兼任。調(diào)查顯示，農(nóng)村小學專職科學教師比例為12.1%，比城市低19.9%。[5] 這些教師大多缺乏科學學科背景和職后相關培訓，在開展科學教學時信心、能力不足，對科學學科的整體認知和專業(yè)性把握不足。

3. 區(qū)域發(fā)展不平衡

加強新時代中小學科學教育“重在全納”，要將科學教育項目和有形資源重點向中西部、農(nóng)村等地區(qū)傾斜。目前，在農(nóng)村、中西部地區(qū)以及城市薄弱學校，科學教育相對落后，實驗設備器材等教學硬件欠缺，教育教學觀念和教學手段遠遠滯后。教育部2021年對全國31個省份的小學科學教師調(diào)查發(fā)現(xiàn)，小學科學教師的知識信念、教學實踐、職業(yè)素養(yǎng)評分從東向西逐步降低。在科學與科教觀念、教學實踐水平的評分上，西部教師顯著低于東中部教師，縣及縣級市教師評分顯著低于地級市教師。[6]

4. 多主體協(xié)同機制不完善

《指南》要求推動校家社協(xié)同育人的科學教育生態(tài)系統(tǒng)更加完善。建設高質(zhì)量的科學教育體系離不開家庭、社會等多主體的大力支持。但是，當前科學教育的協(xié)同運行機制還不夠完善，這對校家社橫向聯(lián)動推進科學教育有直接影響。例如，家庭參與科學教育不多，社會機構基本只依托科普進校園等活動參與學?？茖W教育，難以形成穩(wěn)定的運行機制，科學教育存在條塊分割的現(xiàn)象，各方教育資源的應用存在較大壁壘。對9000多名中小學生和教師的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，六成多學生（64.1%）表示家長工作忙沒時間參與，近四成學生（39.4%）表示家長本學期內(nèi)沒有陪同參加過學校舉辦的科學教育活動；半數(shù)左右教師表示協(xié)同交流渠道單一（47.1%）且缺少協(xié)同的具體制度（51.4%）。[7] 中西部家庭、鄉(xiāng)村家庭在參與科學教育方面更缺乏相關理念與能力。一項對西部貧困家庭的調(diào)查顯示，僅有14.6%的家長能夠適當給孩子學習科學帶來幫助。[8]

二、中小學科學教育的特點與需求

為更好了解中小學生對科學教育的需求，使中西部中小學科學教育實現(xiàn)“全納”，課題組采取多階段、隨機抽樣方法，結合地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平、教育水平和學生規(guī)模等因素，在中西部選取河南、甘肅、四川、廣西、陜西五個省份，對小學生和初中生進行了問卷調(diào)查。調(diào)查共回收有效問卷4332份，其中男生占比49.8%、女生占比50.2%；城市占比23.6%、農(nóng)村占比76.4%；小學生占比65.2%、初中生占比34.8%。有如下幾個主要結論。

1.七成多中小學生對科學感興趣，小學生、城市學生科學興趣更高

七成多中小學生表示對科學相關內(nèi)容非常感興趣或比較感興趣。其中，非常感興趣的比例為35.9%，比較感興趣的比例為39.1%。小學生的科學興趣（78.4%）比初中生（68.8%）高近10個百分點，城市學生的科學興趣（81.4%）比農(nóng)村學生（73.1%）高8個多百分點。數(shù)據(jù)顯示，隨著學段升高學生的科學興趣有明顯減退，農(nóng)村學生的科學興趣低于城市學生。

2.半數(shù)以上中小學生對自己的科學素養(yǎng)評價較高，城市學生自我評價高于農(nóng)村學生

中小學生認為自己的科學素養(yǎng)很高（28.4%）和較高（23.5%）合計超過半數(shù)，有40.0%的中小學生認為自己的科學素養(yǎng)水平一般，6.8%認為不太好，1.2%認為很不好。城市學生對自己的科學素養(yǎng)評價更高，認為很好的比例為26.0%、較好的為32.9%；農(nóng)村學生自我評價科學素養(yǎng)很好、較好的比例分別為22.8%和27.1%，城市學生比農(nóng)村學生高9個百分點。

3.課堂學習是中小學生了解科學知識的主渠道

課堂學習是中小學生獲取科學知識的首要渠道（76.5%），其次是短視頻/視頻（66.5%），兩項占比與其他選項相比占據(jù)絕對優(yōu)勢。電視（47.0%）、圖書/報紙/雜志（41.2%）也是學生獲取科學知識的重要渠道。此外，中小學生還通過科技館/博物館（39.2%）、與父母同學交談（28.1%）、網(wǎng)頁或官方網(wǎng)站/論壇（23.4%）、課外興趣班（17.4%）等渠道獲取科學知識。

4.農(nóng)村學生運用各種渠道學習科學知識的比例明顯低于城市學生

農(nóng)村學生通過課堂學習、短視頻/視頻、圖書/報紙/雜志、與父母同學交談等各種渠道學習科學知識的比例均低于城市學生。差異最大的是“科技館/博物館”這一渠道，農(nóng)村學生（34.9%）比城市學生（53.0%）低約18個百分點。從排序上看，城市學生排在前四位的學習渠道分別是課堂學習（82.0%）、短視頻/視頻（71.1%）、科技館/博物館（53.0%）、電視（49.0%），而農(nóng)村學生排在前四位的學習渠道分別是課堂學習（75.1%）、短視頻/視頻（65.1%）、電視（46.3%）、圖書/報紙/雜志（38.9%）。

5.中小學生接受科普教育最多的是看短視頻/視頻，最少的是與專業(yè)人士直接交流

數(shù)據(jù)顯示，95.7%的中小學生在近一年經(jīng)常、有時、偶爾看科普短視頻/視頻，在所有選項中占比最高。其他依次是看科普電視節(jié)目（89.7%）、看老師做實驗（87.6%）、看科普圖書/雜志（86.3%）、到大自然中學習自然或科學知識（84.9%）、上網(wǎng)瀏覽查閱科學新聞或知識等（84.1%）、在學校參加科普進校園活動（83.0%）、在學校老師指導下做實驗（82.0%）、自己在家動手做實驗（79.0%）、去科技館/科技示范基地等線下科普場所參觀（73.7%）、在校外科普專家或科普達人的指導下做實驗（51.9%）。選項最少的是與科普專家等專業(yè)人士直接交流（41.1%）。

需要關注的是，中小學生接受各項科普教育活動的頻率較低?！敖?jīng)常”進行的活動依次為看老師做實驗（26.3%）、看科普短視頻/視頻（24.6%）、看科普圖書/雜志（21.2%）、在學校老師指導下做實驗（20.9%），這四項雖然排序靠前但占比均不足三成?！敖?jīng)常”去科技館/科技示范基地等線下科普場所參觀、在校外科普專家或科普達人指導下做實驗占比則更低，占比均一成左右；尤其是“經(jīng)?！迸c科普專家等專業(yè)人士直接交流這一項占比最低（7.5%），說明中西部學生的科學教育缺少探究體驗和專業(yè)指導。

6.近半數(shù)中小學生知曉科技館/科學家進校園、流動科學課等科普項目

一些品牌化科普項目已經(jīng)深入走進中小學校園，走近中小學生身邊。其中，科技館/科學家進校園活動的知曉率最高（49.9%），其次是流動科學課（48.5%）。此外，中小學生對全國青少年科技創(chuàng)新大賽（45.2%）、少年科學院（32.4%）、大師講科普（30.6%）、科普大篷車（28.2%）等活動也有一定的知曉度。對科學活動的知曉度與學生的科學興趣和科學素養(yǎng)自我評價相關。例如，了解流動科學課的學生對科學感興趣的比例為78.9%，高于總體水平（75.0%）；科學素養(yǎng)自評好的比例為61.4%，也高于總體水平（51.9%）。

7.中小學生認為科學教育的首要問題是體驗探究少，農(nóng)村學生認為實驗設備不足條件簡陋的比例更高

中小學生認為科學教育主要存在以課堂教學為主、體驗少（56.9%）、內(nèi)容有限不豐富（38.3%）、以背誦考試為主缺少探究性（35.7%）、科學場館太遠太少難以接觸到（35.7%）、科普講座少（32.5%）、實驗設備不足條件簡陋（31.3%）等問題。此外，也有學生認為“科學教師少、科學課開設少”（27.8%）、“學習的科學知識離生活太遠”（21.0%）、“內(nèi)容枯燥、沒興趣”（18.1%）。農(nóng)村學生認為“實驗設備不足條件簡陋”的比例（32.0%）比城市學生高3個百分點以上，排序也更靠前。

8.中小學生最希望增加科學學習資源，選擇學習資源類型存在城鄉(xiāng)差異

中小學生最希望通過“增加更多的學習資源”（68.8%）改進科學教育。其他依次是“多與生活聯(lián)系起來”（56.5%）、“去科技館科研機構等地方參觀”（51.0%）、“增加觀察和實驗機會”（49.8%）、“用短視頻等新媒體科普資源教學”（47.3%）、“請科學家、科普作家、科普達人講課”（45.1%）等。此外，加深科學學習的內(nèi)容、介紹最新研究或成果、多由學生設定科學主題等建議占比均三成以上?？梢?，希望獲得豐富的教育資源、與生活聯(lián)系密切、增加體驗性和實踐性是學生對科學教育最主要的期待。農(nóng)村學生希望“用短視頻等新媒體科普資源教學”的排序比城市學生更靠前，城市學生希望“請科學家、科普作家、科普達人講課”的排序比農(nóng)村學生更靠前。

三、助力中西部中小學科學教育的思路

《指南》指出要堅持統(tǒng)籌協(xié)同，整合各方資源、凝聚合力，全面提高中小學科學教育質(zhì)量和水平。結合本次研究的主要發(fā)現(xiàn)，對中西部中小學科學教育提出如下建議。

1.拓展延伸科學教育課堂，深度激發(fā)中小學生的科學興趣

科學興趣是科學教育的前提。激發(fā)學生的科學興趣，一方面要發(fā)掘身邊的優(yōu)質(zhì)科學教育資源，結合學生認知特點拓展延伸科學教育課堂。如讓學生找找科學技術元素在鄉(xiāng)村振興、家鄉(xiāng)建設方面的體現(xiàn)，把身邊的資源、環(huán)境都變成科學教育大課堂；學校還可以把優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡科普內(nèi)容引入科學教育，如有趣的科普視頻/短視頻可以使學生接觸到直觀易懂、與時俱進的科普內(nèi)容，激發(fā)學生的科學興趣和自主學習潛能。教師要重視學生的探究意識和實踐能力培養(yǎng)，使學生不僅看實驗也能動手做實驗。學校還要有學科整合意識，道德與法治、數(shù)學、信息科技、體育與健康、藝術等課程都可以融合科學教育理念，多結合學科教育讓學生去探索，多渠道引導激發(fā)學生的好奇心。鄉(xiāng)村學校要因地因校制宜，引導學生開展富有鄉(xiāng)土味兒的科學教育，家鄉(xiāng)的茶園、菜園等都可以成為科學教育大課堂。

2.多方聚合科學教育力量，形成產(chǎn)教、研教融合的師資共建共享機制

《指南》對配齊配優(yōu)科學類課程教師提出明確要求，如“推動實現(xiàn)每所小學至少有1名具有理工類背景的碩士學位科學教師”“確保每所學校至少有1名科學副校長”等。一些專業(yè)人士如中國科學院院士、理工類高校教師、科技場館職員、網(wǎng)絡科普達人等都是重要的科學教育力量，學校要多元拓展師資隊伍，如聘請他們做校外輔導員、科學志愿者或科學副校長等。也可以通過互派交流、聯(lián)合培訓等方式使中西部教師與發(fā)達地區(qū)學校、專業(yè)研究機構、企業(yè)等“結對子”，形成產(chǎn)教融合、研教融合的師資共建共享機制。

3.“走出去”與“請進來”雙向互動，實現(xiàn)教育資源有效對接與轉(zhuǎn)化

提高公民科學素養(yǎng)“重在全納”，教育行政部門要全面統(tǒng)籌和盤活社會教育資源，選擇適合的科技場館、企業(yè)等作為校外實踐探究基地，并將這些資源向附近鄉(xiāng)村學校傾斜。學校要與校外教育資源建立長效、常態(tài)的合作聯(lián)動機制。利用課外活動、實踐課、寒暑假等帶學生“走出去”，到實踐探究基地體驗沉浸式科學教育；把科技場館、科技企業(yè)等單位的校外優(yōu)質(zhì)教育資源“請進來”，使校外科學教育資源與學?？茖W教育更好地對接與轉(zhuǎn)化。

4.構建校家社協(xié)同的科學教聯(lián)體，打造科學教育良好生態(tài)

校家社協(xié)同開展科學教育是新時代提升中小學生科學素養(yǎng)的必然之路。學校要主動構建校家社協(xié)同育人教聯(lián)體，形成一體化科學教育鏈。例如，鼓勵家長代表、校外實踐基地代表等對學?？茖W教育提出建議、參與評估，通過家長講座、學校開放日、親子科學小實驗等方式鼓勵家長參與到科學教育中，強化協(xié)同育人的深度，打造良好的科學教育生態(tài)。家長要以興趣為出發(fā)點引導孩子親近科學，如通過找找生活中的科學現(xiàn)象、與孩子討論科技新聞、鼓勵孩子參加科學興趣小組等培養(yǎng)孩子的科學認同感。社會要大力弘揚科學精神和科學家精神，營造尊重、熱愛科學的良好氛圍。展覽館、實驗室、企業(yè)等要積極提供免費、普惠的科學教育，形成責任清晰、多主體聯(lián)動的科學教育共同體。

（孫宏艷 作者系中國青少年研究中心研究員）

《人民教育》2025年第3-4期

[1][7] 薛二勇，張俊姣，李健. 家校社協(xié)同開展科學教育的形勢研判、關鍵挑戰(zhàn)與政策路徑—基于中國東中西部21省9199份調(diào)查問卷的實證分析[J]. 中國電化教育，2024（5）：1-8.

[2] 楊林茂，孟凡芹. 豫西鄉(xiāng)村地區(qū)小學科學教育的實施困境與優(yōu)化路徑[J]. 科技視界，2022（20）：115-117.

[3][4] 任友群，鄭永和. 強化小學科學教師專業(yè)化建設[N].光明日報，2023-07-11（13）.

[5] 田偉，辛濤，胡衛(wèi)平. 義務教育階段的科學教育：關鍵問題與對策建議[J]. 北京師范大學學報（社會科學版），2021（3）：82-91.

[6] 鄭永和，楊宣洋，王晶瑩等. 我國小學科學教師隊伍現(xiàn)狀、影響與建議：基于31個省份的大規(guī)模調(diào)研[J]. 華東師范大學學報（教育科學版），2023，41（4）：1-21.

[8] 楊學龍. 西部貧困地區(qū)家庭“科學教育”現(xiàn)狀調(diào)查研究[J]. 考試周刊，2020（48）：16-17.