杨玉良：构建中国特色世界水平的科学教育体系

杨玉良, 中国科学院院士，中国科学院学部科学普及与教育工作委员会主任

科学教育主要是与传授科学知识、提高科学素养、培育科学精神、培养科学人才有关的教育活动。广义的科学教育覆盖学前教育至高等教育，以及继续教育阶段，既包括学校正式学习环境中的科学教育，也包括校外非正式学习环境（如家庭、工作场所、博物馆、社区等）中的科学教育。狭义的科学教育主要指在中小学阶段实施的科学教育，重点在于激发青少年学生的好奇心和对科学的兴趣，学习探知世界的方法与技能，掌握基本的科学知识，理解和解释自然世界中的现象、变化及其影响，树立科学价值观，养成科学精神和科学思维习惯，为终身学习、发展和健康生活奠定基础。随着科技创新人才成为增强国家综合国力、赢得国际竞争主动的战略资源，全民的科学素养已经成为科技强国乃至综合强国建设的重要基础，科学教育的重要战略地位和作用日益凸显。

新中国成立之初，我国就开始重视科学教育。1952年，教育部颁布的《中学暂行规程（草案）》明确提出，中学的教育目标之一是使学生获得现代科学的基础知识和技能。1978年，党的十一届三中全会作出了将党的工作重心转移到社会主义现代化建设上来的重要战略决策，科学教育得以迅速恢复和发展。1995年5月中共中央、国务院作出《关于加速科学技术进步的决定》，明确提出了实施“科教兴国”战略的重要思想。2006年，国务院颁布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》，并出台了《全民科学素质行动计划纲要（2006—2010—2020年）》等重要文件，科学教育进入全面发展阶段。新中国成立70余年来，我国的科学教育事业稳步向前发展，科学教育在体制建设上不断完善，为我国公民科学素养提升与科技人才培养奠定了坚实的基础。

当前，新一轮科技革命突飞猛进，科学知识爆炸式增长，知识获取的渠道广泛多样，全球教育正从近200年来形成的以知识传授为核心到以培养科学知识的应用能力和科学精神的提升为核心的教育范式转变。我国进入新发展阶段，迫切需要根据科学和教育的新特征、新趋势，建立中国科学教育标准，推动教育系统内各要素的整体有机联动，撬动育人模式变革。国际上已开始重新定义学什么怎么学，“探究”/“实践”已成为科学课程的基本范式，从为追求标准答案的被动学习走向为寻找解决方案的主动学习。例如，美国有翻转课堂、STEM学习、基于项目的学习、游戏化学习，芬兰有基于现象的学习，英国有工作室学习，新加坡有少教多学等，让学生面对真实问题在条件不完备、答案不唯一的情况下，寻找多样化解决方案。

美国从20世纪80年代起，已经开展两轮科学教育改革，每一次都是以大规模组织科技界和教育界专家研究制定科学教育标准为核心。2013年发布的《新一代科学教育标准》，已成为21世纪美国科学教育的纲领性文件。此外，美国2018年发布了《本科STEM教育监测指标》和《面向21世纪的研究生STEM教育》。美国斯坦福大学制订“斯坦福2025”计划，其核心举措之一是改变传统大学中按照学科专业划分院系，转变为按照学生能力重新建构院系。

目前，我国已经建立了义务教育课程标准、高中课程标准、本科教学质量国家标准以及博士硕士学位标准等，明确了应转变育人理念，提出了核心素养培养、启发式教学和改进评价方式等要求。但与发达国家系统搭建完整科学教育体系相比，我国大中小幼各阶段科学教育学习内容与目标缺乏内在衔接，课程设置以分科为主，教学方式以课堂讲授为主，评价标准以学业成绩、知识考查为重点，科学教师尤其是农村小学科学教师极度缺乏。

面对全球科技竞争日趋激烈的重大挑战，将科学教育摆在国家现代化建设和民族复兴伟大事业的基础性、关键性、全局性地位，已经成为不容忽视、不容回避的重大战略问题。应尽快组织科学家与教育家，深入研究科学的本质特征与时代特征，研讨建立中国特色科学教育体系。首先要完整认识科学教育的目的，打破现有学科界限，注重现代科学与文化（哲学）和艺术的结合，注重科学与技术、工程的结合，重新梳理和建立科学知识结构框架。其次是要研究制定符合当今和未来的中国特色科学教育标准，面向不同阶段人的认知能力，注重科学兴趣和创新能力的培养，明确各学段的培养目标、课程标准、育人方式及评价标准等。