聚焦核心素养，做优科学教育

本期嘉宾：

焦 憬 郑州市金水区纬五路第二

小学党总支书记、校长

赵学敏 南阳市第五中学校长

晁明芳 鹤壁市淇滨小学校长

姚东方 河南宏力学校小学部校长

主持人：孙 俭（本刊编辑）

导读

近期，中国科协与教育部联合印发了《“科学家（精神）进校行动”实施方案》，旨在培育更多具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年。今年5 月，教育部等十八部门联合印发 《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》（以下简称《意见》），深入贯彻习近平总书记在中共中央政治局第三次集体学习时的重要讲话精神，系统部署在教育“双减”中做好科学教育加法，支撑服务一体化推进教育、科技、人才高质量发展。

教育部办公厅在今年5 月印发的《基础教育课程教学改革深化行动方案》（以下简称《方案》）中提出了五项重要任务，其中第三项就是 “科学素养提升行动”。《方案》指出，落实党的二十大关于教育、科技、人才三位一体布局战略要求，针对讲得多做得少、学生对科学技术缺乏内在兴趣等问题，深化中小学科学教育改革，强化做中学、用中学、创中学，激发青少年的好奇心、想象力、探求欲，提升学生解决实际问题的能力，发展学生的科学素养。

科学教育是提升国家科技竞争力、培养创新人才、提高全民科学素质的重要基础。“双减”背景下，如何做好中小学科学教育加法，为科技创新人才培养奠定基础，是我国中小学科学课程改革面临的时代命题。本期 《校长圆桌会》以“聚焦核心素养，做优科学教育”为题，探讨新时代背景下科学课程的价值取向、实施策略等，为中小学生提供更加优质的科学教育，全面提高学生的科学素养，努力在孩子心中种下科学的种子，引导孩子编织成为科学家的梦想，推动科学教育在促进学生健康成长、全面发展和推进社会主义现代化教育强国建设中发挥重大作用。

主持人：《义务教育科学课程标准（2022 年版）》，凝练了科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等四大核心素养，提升了课程的综合性和实践性。请大家结合《意见》《方案》及新课标的实施，简要谈谈新时代背景下科学课程体现了怎样的学科价值和育人价值。

焦憬：新课标的实施，立足学生核心素养发展，基于科学课程的实践性和综合性定位，明确了九年义务教育一以贯之的育人目标，提炼了科学核心素养的4 个维度、13 个学科核心概念和4 个跨学科概念，更加重视学生亲身经历科学实践探究活动，强调学生在实践中体验和积累认知世界的经验，在实践中强化学习能力，锻炼科学思维，塑造良好的科学态度；同时强调知识之间的相互渗透和相互联系，注重认识自然与解决问题的结合，注重科学观念与科学思维的形成和发展，注重与其他课程进行相互渗透，从而促进科学核心素养的全面发展。

在全球科技发展的大趋势，以及我国建设科技强国的时代背景下，有效落实《意见》和《方案》的要求，需要学校在实施科学课程中紧扣科学本质，综合发挥不同学习领域的育人功能，将核心素养的培养有机融入学科核心概念的学习过程。学生在学习中，初步从整体上认识自然世界，理解科学、技术、社会与环境的相互关系，树立科学的世界观、正确的人生观和价值观，形成基本的科学态度和社会责任感，为未来及终身发展奠定良好的基础。

赵学敏：新课标实施以来，从小学、初中阶段的科学课程，到高中阶段各学科核心素养中的科学观念及科学实践的渗透实施，是一脉相承且各有层次的。就高中阶段来说，教师在各学科的日常教学中，尊重学科特点，科学设计课堂教学，以物理、化学、生物、地理等学科为主阵地，培养学生的质疑创新精神及关键能力，如实验探究能力、逻辑推理能力、解决实际问题的能力等。

在平时的教学中，各学科教师更是注重引导学生关注科技发展，了解科学前沿知识，进一步增强民族自信心和责任感。比如，在学科教学中通过科普我国各类科技的发展，特别是“大国重器”的研发、生产，激发学生的爱国热情，进而使其树立爱家乡、爱祖国、爱科学的理想信念。

姚东方：近几年，3D 打印、人工智能、虚拟现实等技术相继出现，世界各国把目光聚焦在尖端科技领域，随之而来的是科学教育也越来越被重视。

科学课程关乎强国建设和科技自立自强。科技强，则国强。青少年是祖国的希望和未来，只有“从娃娃抓起”从小播下科学的种子，发现和培育有科学家潜质的青少年，加强拔尖创新人才培养，为关键核心技术攻关提供人才支撑，才能早日实现科技强国梦。

科学课程关乎学生的全面发展和健康成长。科学教育不仅能够使青少年获得必备的知识与技能，更重要的是能够使青少年获得科学态度、科学精神和科学思想方法等品质。当面对复杂问题时，具备这些品质的个体能够坚持严谨的科学态度，灵活运用科学知识与技能进行科学探究，做出正确的判断。这些足以体现科学教育对促进学生全面发展和健康成长的关键作用。

主持人：《意见》要求，加强中小学科学与相关学科课程标准及教材修订完善工作，突显学生核心素养培养，强化年级学段有机衔接，统筹规划科学教育与工程教育，体现实践性、综合性。那么，学校该如何做好科学课程的顶层设计呢？

晁明芳：从2016 年春天开始，我们淇滨小学就积极参与了香港青少年科学院举办的“科学微电影进校园”活动。学校至今已经连续7 年开展科学微电影活动，师生共同体验了这种全新的科学教育模式。

科学微电影活动就是让孩子们用摄像机记录下科学探究的全过程，并用5—8分钟的影像呈现出来。学校有10 多名教师兼职做科学微电影活动的辅导教师，200 名学生参与其中。依据科学探究六步骤——观察与提问、猜想与假设、计划与组织、事实与证据、模型与解释、表达与交流，教师带领学生一起关注生活中的问题并进行探究与拍摄，如“为什么藕断后会丝连”“吃塑料袋的黄粉虫”等。在探究问题的过程中，学生学会了从网上查找资料，学会了观察动植物的生长习性，学会了写观察日记，学会了与人交流，更重要的是学会了如何科学地探究事物的真相。而在拍摄制作科学微电影的过程中，孩子们不知不觉学会了分工与合作，学会了发现问题与解决问题，学会了专注与坚持，学会了分享和表达。

赵学敏：根据《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》精神，高中课程改革的重点是培养学生的综合素质和创新能力。为此，我校依托近几年研发精品研学课程的优势，构建起全学科参与、跨学科研究的校本课程框架。突出创新理念，紧密联系实际，结合地方特色，更新教学内容，大力发展跨学科课题研究；强调培养学生的实践能力和创新思维，设计不同主题的实践课题。

编写各学科校本教材。学校每周安排3 个课时实施校本课程，组织学生每周开展一次小课题研究，着力推进各学科的研究性学习全面开展。

开发设计各学科研学课程。教师立足教材，罗列教材中有待通过实验验证或需要实地考察求证的知识点，设计出各学科及跨学科组合的研学课程，帮助学生突破疑点、难点，切实解决学生学习中遇到的各类问题。学校负责创造实验条件或联系相关场所，利用节假日组织学生前去考察求证，以期通过科学的研究态度和实践活动，帮助学生加深对所学知识的理解，培养学生的科学精神及解决实际问题的能力。

焦憬：我们学校在开齐开足国家课程和地方课程的基础上，基于学生心理发展特点、教师兴趣特长、社区资源现状等，通过明确目标、规划愿景、打破瓶颈、凝聚动力等措施，拓展开发了一系列校本课程，形成了“求真科学”学科课程和“智暖AI”课程体系。这些课程旨在培养学生的科学素养，满足学生的个性化学习需求，为他们的继续学习和终身发展打下良好基础。

“求真科学”学科课程坚持“让科学学习与真实相遇”。课程设置 “生生不息”“格物致知”“别有天地”“技高一筹”四个板块，主要以构建“求真课堂”、建设“童趣社团”、组织“童乐研究”、打造“童妙科博会”、开展“童蒙研学”等方式实施。

“智暖AI”课程，以创意编程、机器人、无人机、三维建模等社团活动为路径，秉承以赛促学、以赛促教的理念，实现人工智能教育在校园的全面普及，以AI 赋能师生，连接校园内外，打造一流创新生态。

为培育更多掌握科学方法、具备科学家潜质的青少年群体，“求真科学”和“智暖AI”课程体系，基础课程与体验课程并行，社团课程与特色活动互补；分三个层次设计课程，贯穿一到六年级，实现“面向全体、人人参与”。三个层次体现了对学生差异化学习需求的关照，初阶课程关注基本知识和基本技能，旨在夯实科学基础；中阶课程关注学习领域的延伸与拓展，旨在开阔科学视野；高阶课程关注科学知识的综合运用，旨在提升学科素养。

主持人：《方案》指出，深化中小学科学教育改革，强化做中学、用中学、创中学，激发青少年好奇心、想象力、探求欲，提升学生解决实际问题的能力，发展学生的科学素养。那么，学校通过哪些具体的措施来提升学生的科学素养呢？

焦憬：构建“求真课堂”，筑学科课程之基。课堂是课程实施的主要渠道，课堂教学质量是提升学生科学素养的关键。学校以具体课例为载体实施建构了“明确任务—明晰观点—取证推理—有效交流—能力提升”五步走的课堂实施模型，同时以实践经验修正“求真课堂”教学模型，最终引导教师从学科教学走向学科教育。其实施途径主要为“课堂观察，聚焦核心问题”“评价导航，规范教学行为”“课例研讨，践行学科理念”“课题研究，提升教学品质”等。

建设“童趣社团”，展学科课程之翼。在四到六年级建设“童趣社团”，为学生提供展示个性的活动平台，将科学思想、科学知识、科学方法等学习内容充盈在各个富有童趣的社团之中。“童趣社团”主要从开发资源设计活动、寻求支持搭建平台、多元管理提升品质三个方面来实施。

打造 “童妙科博会”，绽学科课程之彩。学校开展“‘科’来啦”科学运动会、“新年‘科’开心”比赛、“AI 芯杯”创意编程暨人工智能大赛等科普活动，全员参与、注重过程、鼓励创新，彰显科技课程育人魅力。项目设计符合不同年级学生思维特点和能力水平，努力让所有的孩子都能增进对建设网络强国、数字中国战略的理解与认知，以全面提升其数字化适应力、胜任力和创造力。

晁明芳：我们学校特别重视学生科学素质和创新精神的培养，将培养学生科技创新能力融入“激活教育”办学理念，突出“做中学、用中学、创中学”，激发学生科学探索兴趣，全面提升科学素养。

一是注重科学学科教学。学校从一年级起开设科学课，补充配齐科学课专职教师，利用现有的2 个科学实验教室，加强科学实验教学；从三年级开始在全体学生中普及编程教学。

二是注重科学社团建设。为了培养学生的创造能力、动手能力，从2016 年起，我校先后成立了创客社团、机器人社团、科学微电影社团、科技航模社团等科技创新社团，大力开展和普及创客 （科学）教育活动。社团学生多次参加国际、国内科技创新比赛，均获得佳绩。其中，科学微电影社团学生的作品连续7 年参加国际青少年科学影像大赛，荣获1 个国际一等奖、4 个国际二等奖、26 个国际三等奖。

三是注重科学文化熏陶。学校的每棵树都附有名片，介绍树的种类及相关知识；规划建设了科技长廊，向学生普及有关中国航天、机器人、汽车的发展历程和太阳系八大行星等科学知识；将每年的12月设为“科技月”，举办科技制作小发明比赛；定期摆放科普教育展板，营造浓厚的学科学、爱科学氛围。

主持人：《意见》强调，要用好社会大课堂。新课标也指出，学校要充分利用多种与科学相关的资源，让学生在实践探究中深入学习科学知识。那么，学校该如何整合运用多种资源，以形成家校社协同共育的科学教育生态呢？

焦憬：学校主要通过三种方式，形成家校社协同育人机制。

依托区域优势，建设网络课程资源库。依托河南省智慧校园项目和河南省小科学家创新操作室项目，学校课程中心积极进行科学课程的开发实施、管理评价；借助课程网络平台，以“课程超市”的形式让学生自主选课、网络报名；利用“课程信箱”“课程问卷”等途径搜集诉求或建议，评选最受欢迎课程、最具成长力课程，建立学校科技类品牌课程资源库等。

充分发挥家庭作用，形成科普教育合力。学校推出《科创蓝皮书》素养家庭指导手册，内容涵盖科学技术的多个维度，分学段引导家长辅助学生开展家庭科学探究活动，提升学生的科学素养。

整合社区资源，拓宽科技教育渠道。学校调研分析校内外实践活动资源情况，利用省科技厅、省水利厅、省林业厅、省人民医院等单位的人力及项目资源，从自然与科技、文化与历史、自我与社会三个领域合作开发不同主题的研究项目，以年级为单位序列化实施，组织研学旅行，启发认知升级，提升学生核心素养。

姚东方：为了形成家校社的教育合力，让学生在实践探究中深入学习科学知识。我校积极整合学校、家长和社会三方面资源，形成良好的科学教育生态。

优化师资队伍，促进科学教育专业化。学校坚持“请进来”和“走出去”两手抓，邀请专家到校进行专项培训，同时鼓励一线科学教师走出去学习，借鉴发达地区学校的经验，取长补短。

动员家长力量，促进科学教育协同化。学校鼓励家长走进科学课堂，各年级聘请家长志愿者到校讲授科普知识，以丰富课堂活动。

利用社会资源，促进科学教育实践化。学校与当地的气象站、采摘园、养殖场等合作，建立实践活动基地，让学生在实践活动中成长。

赵学敏：党的二十大报告指出：“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。”作为学校，更要善于整合、盘活社会资源，实现科学、全面育人。

学校充分利用本地高等学校教育资源，指导学生进行生涯教育规划，让学生早日了解相关专业，找到努力的方向，增强学习的动力。同时，有效结合高校实验室资源，同各院系开展合作，在实践中培养学生的科学精神。学校定期邀请各学科省内外知名专家举办讲座，促进学生对各学科学习的深度认知，拓宽学术视野，从而激发学生爱科学、学科学、用科学的兴趣。

学校还定期带领学生到当地的博物馆、科技馆、社会实践示范基地、知名企业或工厂去参观体验。比如，到污水处理厂、高铁站、中药材生产加工企业等地参观，让学生在实践探究中深入学习科学知识。我们还联动各方面社会资源，在寒暑假组织多主题研学活动，创设良好的科学教育生态，共同营造促进科技创新人才培养的氛围。