2025年被聯(lián)合國(guó)大會(huì)定為“國(guó)際量子科學(xué)與技術(shù)年”，旨在凸顯科學(xué)對(duì)于建設(shè)包容、互聯(lián)世界的重要作用，提升公眾的科學(xué)素養(yǎng)。與此同時(shí)，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織對(duì)2025年國(guó)際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目（PISA2025）科學(xué)框架進(jìn)行了更新和拓展，目標(biāo)是突破傳統(tǒng)科學(xué)素養(yǎng)的范疇，更加全面地評(píng)估科學(xué)教育的總體成果，反映出科學(xué)教育目標(biāo)日益多元化的發(fā)展趨勢(shì)。

　　開展科學(xué)教育是提高全民整體科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。當(dāng)前，一些國(guó)家在推動(dòng)科學(xué)教育全民化、普及化、系統(tǒng)化方面取得了一些成效，其做法和經(jīng)驗(yàn)主要體現(xiàn)在政策引導(dǎo)、課程開發(fā)、教師隊(duì)伍建設(shè)、學(xué)校與社會(huì)協(xié)同四個(gè)維度上。

　　以法律和政策筑牢發(fā)展根基

　　英國(guó)自頒布《1988年教育改革法》以來，逐步建立了較為完善的科學(xué)教育體系。在2025年4月發(fā)布的《科學(xué)與技術(shù)框架》中，英國(guó)將“在中小學(xué)、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)搭建人才梯隊(duì)，構(gòu)建終身學(xué)習(xí)和技能培訓(xùn)體系”確立為國(guó)家科技發(fā)展的戰(zhàn)略基石。德國(guó)自2019年以來，通過以聯(lián)邦政府為主體、自上而下的“數(shù)學(xué)、信息技術(shù)、自然科學(xué)和工程技術(shù)專業(yè)（MINT）行動(dòng)計(jì)劃”和“MINT行動(dòng)計(jì)劃2.0”，形成了覆蓋學(xué)前教育、基礎(chǔ)教育、職業(yè)教育、高等教育和繼續(xù)教育的科學(xué)教育體系。法國(guó)通過法令確立了義務(wù)教育階段學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌握的“知識(shí)、能力和文化的共同基礎(chǔ)”，重點(diǎn)關(guān)注與自然和技術(shù)相關(guān)的知識(shí)和技能，要求學(xué)生能夠理解數(shù)學(xué)、科學(xué)和計(jì)算機(jī)語言，并使用這些語言表達(dá)自己的觀點(diǎn)。澳大利亞發(fā)布的《2016—2026年國(guó)家STEM學(xué)校教育戰(zhàn)略》側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)技能，尤其關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)、科學(xué)和數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)，旨在增強(qiáng)學(xué)生解決問題、批判性分析和創(chuàng)造性思維能力。新加坡設(shè)立科學(xué)課程，并將其設(shè)定為全國(guó)小學(xué)畢業(yè)考試的必考科目之一。正是法律和政策層面的保障，為這些國(guó)家科學(xué)教育的發(fā)展筑牢了根基。

　　以系統(tǒng)的科學(xué)課程傳授知識(shí)

　　除了宏觀層面的政策引導(dǎo)，一些國(guó)家還在微觀層面推動(dòng)開發(fā)高質(zhì)量的科學(xué)課程，尤其注重調(diào)查實(shí)驗(yàn)，推崇探究式學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科交叉融合。例如，英國(guó)的《全國(guó)學(xué)校課程》規(guī)定，將科學(xué)課程擴(kuò)展至傳統(tǒng)的物理、化學(xué)、生物學(xué)科之外，使其成為涵蓋地球科學(xué)、天文學(xué)、信息技術(shù)等學(xué)科的綜合領(lǐng)域，并強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，包括提出問題和假設(shè)、觀察和測(cè)量變量以及解釋和評(píng)估結(jié)果的能力。法國(guó)將科學(xué)課程與數(shù)學(xué)、社會(huì)科學(xué)等領(lǐng)域結(jié)合起來，要求基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)教育教授給學(xué)生基本的數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的求知和探究意識(shí)以及思考、動(dòng)手和批判能力。德國(guó)在小學(xué)階段將科學(xué)知識(shí)與學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)緊密結(jié)合，在中學(xué)階段則通過學(xué)科課程和綜合性課程，以跨學(xué)科的方式開展科學(xué)教育。澳大利亞的科學(xué)課標(biāo)，將課程內(nèi)容劃分為科學(xué)理解、科學(xué)是人類的事業(yè)和科學(xué)探究三條主線，分別對(duì)應(yīng)生物、地球、化學(xué)和物理領(lǐng)域的科學(xué)知識(shí)，科學(xué)與社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系，分析和解決科學(xué)問題。澳大利亞的科學(xué)課程強(qiáng)調(diào)，學(xué)生應(yīng)在三條主線的融合實(shí)踐中理解科學(xué)現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)其社會(huì)意義并批判性地思考?xì)v史和科學(xué)問題。

　　注重實(shí)驗(yàn)、探究式學(xué)習(xí)、跨學(xué)科融合的特點(diǎn)，在英國(guó)工程技術(shù)學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)的科學(xué)課程中得到充分體現(xiàn)。以“過濾水：設(shè)計(jì)和建造自己的水過濾系統(tǒng)”一課為例，該課程面向11至16歲的學(xué)生，重點(diǎn)介紹工程師和科學(xué)家如何為人們提供安全清潔的飲用水、高效清潔的廢水處理方法和實(shí)用的排水解決方案，目的是讓學(xué)生通過設(shè)計(jì)和建造自己的水過濾系統(tǒng)，研究過濾臟水的各種方法。在這堂課上，學(xué)生通常以小組為單位設(shè)計(jì)和制造自己的水過濾器。教師會(huì)給每個(gè)小組一個(gè)切開的2升飲料瓶，倒過來就可以作為過濾器的主體。每個(gè)小組最多只能選擇4種材料來制作過濾器，學(xué)生需要考慮他們的過濾器如何工作并畫出設(shè)計(jì)圖。在每個(gè)小組制作好過濾器后，教師還會(huì)給學(xué)生一個(gè)裝有臟水樣本的250毫升燒杯，用來測(cè)試他們的過濾器。接著，各小組收集過濾后的水樣，從每個(gè)樣本中抽取150毫升水進(jìn)行測(cè)試。學(xué)生將水樣倒入玻璃燒杯或錐形瓶中，再將燒杯或錐形瓶放在白色瓷磚上，思考如何測(cè)量水的透明度，這時(shí)教師也會(huì)提醒學(xué)生思考清澈的水是否一定干凈、是否能夠滿足飲用需求。想提升課程難度時(shí)，教師還會(huì)給每個(gè)小組設(shè)定預(yù)算，從而限制學(xué)生使用材料的數(shù)量，學(xué)生必須“購(gòu)買”材料來制作過濾器，不同的材料設(shè)有不同的價(jià)格，甚至在一堂課中，材料的價(jià)格還會(huì)根據(jù)供需關(guān)系而發(fā)生變化。通過學(xué)習(xí)這堂課，學(xué)生能夠知曉可能污染水的各種雜質(zhì)，能夠描述水過濾設(shè)備是如何通過幾種不同方式來生產(chǎn)飲用水的，學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力隨之得到提升。

　　以充實(shí)的教師隊(duì)伍為保障

　　高質(zhì)量的科學(xué)教師隊(duì)伍是開展科學(xué)教育的關(guān)鍵。世界上大部分國(guó)家通過規(guī)范科學(xué)教師準(zhǔn)入條件、加強(qiáng)職前培養(yǎng)和促進(jìn)教師持續(xù)專業(yè)發(fā)展來提升科學(xué)教育的師資質(zhì)量。

　　在強(qiáng)化準(zhǔn)入條件方面，澳大利亞發(fā)布《卓越的科學(xué)教師全國(guó)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，作為澳大利亞科學(xué)教師培養(yǎng)和發(fā)展的評(píng)估依據(jù)。該文件從專業(yè)知識(shí)、專業(yè)實(shí)踐、專業(yè)屬性三個(gè)層面對(duì)科學(xué)教師提出要求。法國(guó)實(shí)行“3+2”教師培養(yǎng)模式，大多數(shù)科學(xué)教師需要取得教育碩士學(xué)位，如此才能獲得教師資格證。在中學(xué)階段，法國(guó)還進(jìn)一步設(shè)置了多種跨學(xué)科的科學(xué)教師資格證。

　　在加強(qiáng)職前培養(yǎng)方面，一些國(guó)家撥付資金，鼓勵(lì)職前科學(xué)教師參加教師教育課程。新加坡的職前科學(xué)教師培養(yǎng)主要通過四年制理學(xué)學(xué)士（教育）課程和為期16個(gè)月的教育研究生文憑課程來實(shí)現(xiàn)，通過新加坡教育部選拔的人員將獲得相應(yīng)的資助來攻讀課程。澳大利亞的一些地區(qū)為科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）領(lǐng)域的實(shí)習(xí)教師提供補(bǔ)助金。

　　在支持教師持續(xù)專業(yè)發(fā)展方面，一些國(guó)家鼓勵(lì)和吸引科學(xué)教師參與培訓(xùn)項(xiàng)目，提升專業(yè)能力。例如，德國(guó)聯(lián)邦教研部開設(shè)的MINT教育中心為中小學(xué)科學(xué)教師提供了數(shù)字化進(jìn)修和繼續(xù)教育課程。法國(guó)的“做中學(xué)”項(xiàng)目鼓勵(lì)科學(xué)教師分享切實(shí)可行的教學(xué)方法。新加坡等國(guó)家還設(shè)有科學(xué)教師協(xié)會(huì)，形成了科學(xué)教師的學(xué)習(xí)社群，為教師提供與課程主題相關(guān)的延伸資料等教學(xué)資源。英國(guó)則在“STEM大使”項(xiàng)目中，組織2.8萬名志愿者為科學(xué)教師提供免費(fèi)資源，幫助他們以新穎和創(chuàng)新的方式教授科學(xué)課程。

　　以強(qiáng)化校社協(xié)同為發(fā)展動(dòng)力

　　開展科學(xué)教育不僅是學(xué)校的職責(zé)，也需要科研機(jī)構(gòu)、社會(huì)團(tuán)體、企業(yè)等共同努力，推動(dòng)形成崇尚科學(xué)的社會(huì)氛圍。

　　引入社會(huì)化資源，可以為學(xué)校科學(xué)教育提供補(bǔ)充。英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的“鼓勵(lì)科學(xué)家走進(jìn)校園計(jì)劃”為學(xué)生提供了與科學(xué)家直接接觸的寶貴機(jī)會(huì)，通過榜樣力量激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和熱情。德國(guó)科學(xué)家和幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn)室共同發(fā)起項(xiàng)目，支持拔尖創(chuàng)新人才的探索和學(xué)習(xí)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2023年，德國(guó)共有約250家科研機(jī)構(gòu)參與青少年科學(xué)教育。此外，英國(guó)倫敦科學(xué)博物館、法國(guó)巴黎科學(xué)工業(yè)城等都是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)、理解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)理念的著名場(chǎng)館。法國(guó)還發(fā)布了支持歐盟26歲以下兒童和青少年免費(fèi)參觀法國(guó)所有公立博物館的政策，進(jìn)一步促進(jìn)社會(huì)機(jī)構(gòu)參與科學(xué)教育。另外，還有許多企業(yè)和社會(huì)團(tuán)體持續(xù)為法國(guó)青少年科學(xué)教育提供資金、場(chǎng)地和器材支持。

　　形成崇尚科學(xué)、鼓勵(lì)創(chuàng)新的社會(huì)氛圍，對(duì)于科學(xué)教育的深入開展至關(guān)重要。英國(guó)通過舉辦全國(guó)科學(xué)和工程競(jìng)賽、“宇宙大爆炸”博覽會(huì)、科學(xué)節(jié)、全國(guó)科學(xué)和工程周等一系列活動(dòng)，提高公眾對(duì)科學(xué)技術(shù)的認(rèn)識(shí)。法國(guó)也通過舉辦地球科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、工程科學(xué)和生物領(lǐng)域的奧林匹克競(jìng)賽，開展迷你賽車制造項(xiàng)目，設(shè)置高中生化學(xué)創(chuàng)新獎(jiǎng)等手段，全方位營(yíng)造鼓勵(lì)探索和創(chuàng)造的社會(huì)文化。德國(guó)擁有數(shù)以千計(jì)的STEM教育項(xiàng)目，通過創(chuàng)意激發(fā)、參與科研、實(shí)驗(yàn)或編程等方式，在課堂之外向兒童和青少年介紹STEM知識(shí)，創(chuàng)建校內(nèi)、校外有機(jī)結(jié)合的科學(xué)課堂。芬蘭遍布全國(guó)的LUMA（芬蘭語“自然”和“數(shù)學(xué)”的縮寫）中心網(wǎng)絡(luò)將幼兒園、中小學(xué)、高校、教育行政部門、科技場(chǎng)館、教師協(xié)會(huì)、媒體等機(jī)構(gòu)聯(lián)系起來，營(yíng)造出全民參與科學(xué)教育的濃厚社會(huì)氛圍。

　　放眼世界，學(xué)校與社會(huì)各界攜手，為兒童和青少年提供專業(yè)化、個(gè)性化的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，豐富了世界科學(xué)教育的生態(tài)。

　　（作者單位：中國(guó)教育科學(xué)研究院。本文系該院中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資助項(xiàng)目［GYJ2025062］成果）

《中國(guó)教育報(bào)》2025年09月18日 第09版