□本报记者 言 宏

做好科学教育加法，需要重视科学教育的价值、明确科学教育深化改革的方向，并在一线教学中深度贯彻落实新课标的理念。近日，记者采访了义务教育科学课程标准修订专家组组长胡卫平教授，他对当下如何做好科学教育加法提出了深刻的见解。

记者：在您看来，当下我们为何要做好科学教育加法？

胡卫平：当今科技革命、产业革命和教育革命快速发展，世界创新格局深度调整，大国博弈日趋激烈，因此我们现在处于一个百年未有之大变局。

从我们国家本身的情况来看，要实现中华民族的伟大复兴，在国际竞争中立于不败之地，必须推进科技自立自强，必须提高自主创新能力。创新的关键在于人才，而人才成长的关键期是儿童、青少年时期，所以中小学是培养创新人才最重要的一个阶段。

从我的理解来讲，科学教育有几大功能。从个人发展的角度来讲，第一个功能是提高学生的科学素养，包括科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个维度。第二个功能，也是更需要关注的一点，是培养科技创新后备人才。因为我们不仅要提高每一个人的素养，而且要能够培养一批具有科学家潜质的、愿意从事科学研究的创新人才。从国家的视角来讲，第一个功能可以促进全民科学素质的提升，第二个功能可以推进经济社会的发展，第三个功能是可以促进科技的自立自强。整体来说，科学教育对于培养科技创新后备人才、推进国家科技自立自强、促进经济社会发展以及实现中华民族伟大复兴，都具有重大的战略意义。

记者：基于您这些年的研究和观察，您认为我们国家的科学教育还有哪些需要改进？

胡卫平：近些年，特别是新世纪以来，我们国家的课程改革也推动了科学教育的改革，但是实际上我们国家的科学教育与国际相比确实还有一定的差距。基于我们的研究，我觉得还存在两大问题。

第一，从意愿上来说，我们的青少年从事科技职业的意愿不强。2015年PISA（国际学生评估项目）测试显示，上海市、北京市、浙江省、江苏省4个较发达省市的学生从事科技相关职业意愿的比例为16.8%，而美国同年龄阶段的比例基本上是38%，经济合作与发展组织的平均比例是24.5%；到了2018年，这个比例提高到了24.9％，而美国提高到了45.2%。从比例上来说，我们的差距是较大的。好奇心是人的天性，对学生科技素质的培养要从娃娃抓起，要激发学生的好奇心、想象力和探究欲。实际上好奇心和探究欲都是内在的动机，与职业的意愿基本是一致的。

第二个，从科学教育本身来看，我们的教学水平不是特别高。从2020年国家质量监测的数据来看，只有52.4%的教师在探究式教学层面处于一个比较高的水平（科学主导的教学方式就是探究与实践）。

目前，我们的教学即使是探究，也只是重视了探究的程序与探究中的操作，却忽视了探究中学生的积极思维。知识的学习并不能真正地提升学生的思维，但思维又是素养的核心。所以我们在这次课程改革中提出，要实施能够促进学生深度学习的思维型探究与实践。

记者：2022年修订的义务教育科学课程标准是科学教学实践最新方向和理念的集中体现。基于课标的核心思想，教师在教学中应该如何做好科学教育加法？

胡卫平：一线教师要在教学中做好科学教育加法主要围绕五个方面。

第一，理解核心素养。确定教学目标要围绕核心素养，依据学业要求和学业质量标准，建立具体学习内容与核心素养表现之间的关联，符合学生的认知水平和已有经验。如果核心素养理解不了，那么教学目标就无法确定，也无法在教学中突出对素养的培育。义务教育科学课程标准中突出的四个核心素养相互依存，共同构成一个完整的体系，体现了科学课程的育人价值，教师需要对此有深度理解。

第二，把握科学思维。科学思维是核心素养的核心，所有核心素养的形成都依赖积极主动的思维。因此，理解科学思维，是深度理解和有效实施新课标的关键。新课标中作为核心素养和课程目标的科学思维，主要指科学思维能力。科学思维能力是由科学思维的内容、方法和品质构成的有机整体，其培养必须贯穿在科学知识和方法的教学中，要在教学的过程中让学生掌握思维的方法，训练思维的品质。新课标整合了科学思维的各种形式和方法，突出了典型的科学思维类型，提出科学思维包括模型建构、推理论证、创新思维等。

第三，围绕核心概念组织教学内容。要聚焦核心概念进行进阶设计。基于课程标准，围绕学科核心概念和跨学科概念，理解教材设计，关注知识间的内在关联，促进知识的结构化，改变碎片化、割裂式的教学倾向。要把握核心概念进阶，强化学段教学内容安排的序列化和递进性，体现学业要求和学业质量标准。

第四，以学生为主体进行教学设计。充分考虑学生的认知水平，针对拟定的教学目标和教学内容，按照学习进阶设计促进学生自主、探究、思维、合作的教学活动，渗透科学史教育，重视幼小衔接。以学生为主体进行教学设计，重点要关注以下环节——

情境创设与问题提出。从学生已有经验出发，选择合适的情境素材，运用观察、实验、调查、制作等活动创设教学情境，提出有价值的问题，引发认知冲突，激发探究动机。

自主探究与合作交流。根据探究问题引导学生自主设计方案，明确探究任务，注重激活学生的认知、情感和行为，激发学生自主参与、动手动脑、经历探究的过程，既要考虑学生自主独立的学习，还要考虑学生之间的合作学习。

总结反思与应用迁移。设计必要环节，指导学生对学习过程和结果进行总结与反思，发展学生自我监控能力；组织学生运用所学的知识和方法解决真实情境中的问题，实现应用与迁移，做到融会贯通。

第五，以探究实践为主要方式开展教学活动。本轮教学改革的课程方案强调学科实践，注重“做中学”，引导学生参与学科探究活动，经历发现问题、解决问题、建构知识、运用知识的过程，体会学科思想方法。要求加强知识学习与学生经验、现实生活、社会实践之间的联系，注重真实情境的创设，增强学生认识真实世界、解决真实问题的能力。

学科实践是用学科知识、学科思想方法和学科思维方式解决真实情境中问题的一种活动。学科实践不仅是学科知识与方法的应用，而且是获得知识与方法的途径。探究和实践是科学学习的主要方式。要加强对探究和实践活动的研究和指导，整合启发式、探究式、互动式、体验式和项目式等各种教与学方式的基本要求，设计并实施能够促进学生深度学习的思维型探究和实践。

在教学过程中，教师需注重以思维型教学原理指导科学实践过程，并在其中融入科学思维。