新时代中小学科学教育是“双减”背景下基础教育阶段一体化推进教育、科技、人才高质量发展的重要举措，对支撑建设科技强国、教育强国、人才强国意义重大。[3] 新时代中小学科学教育需要教师用“教育的”方式教科学，学生用“科学的”方式学科学，是对传统意义上科学教育的内涵深化和外延拓宽，旨在形成创新人才培养的新格局。面对国家创新驱动发展战略对人才的迫切呼唤，是否有利于全面提升学生科学素养、有利于统筹推进形成大科学教育格局、有利于推动立德树人根本任务的实现，应成为衡量新时代中小学科学教育育人效能的重要尺度，具体有以下三项特征。

1. 跨域交融 ：内容的统整性

教学内容的统整性是新时代中小学科学教育的重要特征。这是因为，科学领域内的知识密切联系与交叉，而非孤立存在，同时，科学问题日趋呈现综合性和复杂性，需要学习者兼具更完整的知识图谱。科学教育内容的统整性有两个特征 ：一是系统性，即科学教育旨在通过课程设计、转化和实践应用等方式为学习者构建系统性、进阶性的知识场域。这有助于促进学生深入理解科学的内在逻辑和规律，培养学生迁移运用知识解决问题的能力。二是跨学科性，即科学教育应模糊学科间的内容边界，打破学科壁垒，对不同领域的科学内容进行有机整合，倡导用跨学科思维去发现、解决及反思现实问题。

2. 知行合一 ：方式的科学性

新时代中小学科学教育应遵循儿童的认知发展规律，在提升学生科学素养的过程中兼顾实践理性与理论理性。一方面，科学教育强调知行合一，即将科学知识与实践探究相结合，引导学生主动参与实践活动，学思结合、激趣引智 ；另一方面，科学教育注重教育方式的科学性，即遵循儿童认知发展规律和尊重个体差异，通过选择适切的教学手段和资源，以科学本质教育为立足点，持续深化学生对科学的理解，有效促进学生科学素养的全面提升。

3. 协同共育：要素的联通性

下好科学教育这盘大棋，需要凝聚多元主体力量以保障政策方案集成发力、职能部门协同落实、育人资源有效 整合的大 科学 教育格局形成。一方面，科学教育需深化顶层设计与注重实施效能，确保教育过程中各要素间实现共享共通、各学段教育体系有机衔接，以及学校主阵地与社会大课堂多元主体协同，释放科学教育的育人新潜能。另一方面，科学教育的协同共育强调不同主体间的联通性和协作性，注重对家庭、学校、社会等多方面的育人资源进行有效整合，以形成资源共享和优势互补。

二、新时代中小学科学教育的现实审思

在“双减”大力推进、全面实施科学普及工作和“提高全民科学素质行动”的时代背景下，进行全要素、全流程、全链条的科学教育深化改革，探寻科学教育的赋能逻辑，是构建优质基础教育生态的必然要求。    

（一）减法逻辑 ：革新科学教育理念和育人模式

1. 消弭窄化的科学教育观念

现代教育观念是由一系列涉及教育不同层面、不同方面的思想观念和价值观念有机构成的复杂系统。[12] 科学教育中不同层面的观念支配着各项教学活动，进而形成了不同的科学教育实践形态，影响整个教育制度运行和育人实效。消弭窄化的科学教育观念，需要构建与时代发展相适应的高质量科学教育体系，这是科学教育在现代化道路上从容前行的先决条件和适应“双减”新形势的必然选择。因此，既要从历史发展脉络中深化对科学教育本质观的理解，又要在当代语境下深刻洞见科学教育的价值理念流变。这是因为，一方面，发展性是科学的一项典型特征。这也在某种意义上决定了科学教育内涵并非一成不变，需要我们持续从知识内容、实践形态、价值理念等多个维度对中小学科学教育予以审视，以期在科学发展的脉络中揭示科学教育教学活动、学习活动的本质意涵。另一方面，科学教育与社会、文化、政治、经济等各个方面密切关联，其既包含生物学、物理、化学等自然科学领域，同时指涉人文精神的涵育，以及世界观、人生观、价值观的培养。因此，科学教育教学实践要求教育者具备敏锐的价值洞察意识，聚焦对科学的本质理解和科学教学研究的方法论，以及积极寻求教学实践与社会现实、文化脉络及伦理道德的深度联结，以最大限度发挥科学教育在创新人才培养方面的现实价值。

2. 聚焦科学教育的参与主体

聚焦科学教育的参与主体就要弘扬人的生命自觉，秉持为学生全面发展服务的科学教育价值取向。《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》提出，要遵循学生身心发展规律，凸显学生主体地位，关注学生个性化、多样化的学习和发展需求。[13] 新时代的科学教育教学场域中，师生角色的权力转移是“学为中心，教为学服务”理念的体现，聚焦参与主体即是将讲授、自学、实践、讨论、归纳有机结合，以持续推动教与学范式的变革。就此而言，一方面要发展学生的认知性动机。为此，需要创造良好的科学教育生态，营造宽容的科学文化氛围，激发儿童对科学探究的兴趣，鼓励其敢于发问、善于提问。另一方面要培养学生的成就动机。受“首轮效应”的影响，学生对知识的理解、接受程度差异显著，培养学生的成就动机需要教师掌握脑科学、心理学等多学科的基础理论，深入了解学生的认知发展规律、思想动态及心理需求。在此基础上，教师应不断创新和优化课堂教学策略，实施个性化指导，通过针对性引导和启发来有效激活和强化学生的成就动机。

3. 削减科学教育的形式负担

在某种意义上，形式负担作为教育系统“内卷化”的集中映现，在深刻影响教育生态健康发展的同时，亦成为有效落实“双减”政策与推进科学教育高质量发展的重大现实阻隔，有必要在更深层次厘清科学教育的目标导向、内容要素与教学方式，以探索削减科学教育中形式负担的可行性路径。其一，明晰育人目标指向，回归科学教育本质。应以促进学生科学素养发展为宗旨，摒弃割裂式、碎片化、填鸭式的教育模式，依据学生全面发展这一育人目标精心设计教学活动，秉持以人为本、因材施教的价值理念。其二，因应社会发展需求，优化科学教育内容。在遵循儿童认知发展规律基础上体现进阶要求，依据科技发展趋势、经济结构调整以及全球性问题的变化进行科学教育内容的优化调整，保持科学教育的时效性和前瞻性，以帮助学生适应未来世界。其三，释放数字技术潜能，创新科学教学方式。在数字时代，充分发挥数字技术在科学教育中的新优势、新动能，是丰富科学教与学形态、提高教学效能的有效路径。例如，应用数字技术创设真实课堂境脉、调用多模态科学学习资源、采用样态多元的教学活动方式，为学生知识建构、认知发展，以及实现深度学习提供有效助力。

4. 缩小科学教育的地域差异

科学教育优质均衡发展始终与教育强国建设的历史进程同频。然而，教育资源总量扩张的内卷化与优质教育资源的垄断化，发达地区教育资源产能的持续溢出与欠发达地区教育资源供给的持续短缺等主要矛盾， [14] 阻碍了目前科学教育的高质量发展。如何化解这些矛盾，并通过制度化、系统化的措施实现评估从关注表层数量指标到关注深层质量指标的转变，是扎实推进科学教育工作的关键议题。一是要强化宏观调控。加大对科学教育资源的投入力度，将科学教育项目和有形资源重点向乡村和中西部地区倾斜，从经费投入、师资培训、质量测评等方面着手，提高科学教育资源的覆盖率和均衡度。二是要推进数字化建设。除了鼓励教师应用技术赋能教学外，还可以积极推动线上教育资源的开发和共享，通过建设优质的科学教育智慧平台，为各地学校提供丰富的教学资源，弥补地域之间的教育资源差异。三是要协同多方参与。地方政府应制定明确的科学教育发展规划，并引导社会各方共同参与科学教育事业。例如，学校与企业要建立紧密的合作关系，外延科学教育的场所 ；社会组织可筹办丰富多样的科学教育活动，为学生提供更多的学习机会和展示平台。用好社会大课堂，是科学教育均衡发展的有效举措，通过多方力量协同共育，有效弥合地域间发展断层。

（二）加法逻辑 ：统筹促进大科学教育格局形成

1. 提升科学课程的转化实效

 不同课程要素结合构成一定的课程形态，不同形态的课程彼此衔接、相互支撑 , 形成具有学段特点、区域特色的课程体系。[15] 提升科学课程的转化实效，需要对科学课程再次进行系统设计、统筹规划，使国家课程方案在地方、学校科学课程实施中减小势能落差。《方案》聚焦基础教育高质量内涵式发展，为推动国家课程方案转化落地绘制了新图景。在对科学课程进行转化的过程中，要充分考虑新时代的人才培养目标，关注从理想课程到文本课程再到课堂教学的课程层级间的转化。[16] 具体而言，一方面要建立引领科学课程转化实施的区域性规划大格局。各级地方教育行政部门要健全循证决策机制、课程实施监管机制，切实因地制宜、因校制宜地构建科学课程实施的区域蓝图和校本方案，保障科学课程转化的连贯性、系统性和实效性。另一方面要合理规范应用数字技术，多维度提升科学课程转化效能。可使用人工智能、大数据等新一代数字技术，加速优质科学课程资源共建共享平台建设、打破课堂教学的时空界限，以及不断完善教、学、评的各环节要素的动态监测与精准反馈机制，确保科学课程转化实施的高质量、高效能。

2. 增进人文精神的浸润效果

正如杜威（John Dewey）所言，教育应该从人文主义的科目和自然主义的科目之间密切的相互依存关系出发。[17] 整体而言，在科学教育中渗透人文精神应秉持适度、适时、适切的原则，厘定“融点”、丰盈“融法”、重视“融效” [18]。一是科学教育的目标要彰显科学的文化价值，重视培养学生对科学的热爱，对社会的责任感，以及对人类文明的认同意识。二是科学课程的教材要反映科学的人文旨趣。充分认识教材在课程建设中的基础性地位和能动作用，以研制科学课程教材修订标准、建立科学课程教材监管和评价制度为突破口，强化人文精神在科学课程教材中的体现，确保科学课程教材的“文化底蕴”。三是科学教育的过程要注重科学精神的培育。在教学实践中，教师要转变教育教学方式，采用启发式、探究式、项目式等教学模式，重视引导学生探究实践，让学生在做中学、用中学、创中学，不断探索在科学探究中渗透科学精神培养的有效路径。

3. 加强教师队伍的专业建设

中小学科学教师作为校内科学教育教学范式革新的关键角色，是决定校内科学教育质量的核心要素。加强教师队伍的专业建设，创新科学教师队伍专业发展培养模式，需要牢牢把握“强教必先强师”的逻辑理路，将加强科学教师队伍专业建设视为中小学科学教育高质量发展的重要驱动，进一步细化培养方案、创新培养协同机制，以推进科学教师教育一体化建设。首先，以高质量科学教师供给为培养目标细化培养方案，着力构建高水平的培养标准。这就要求在扩大科学教育专业招生规模的基础上，依据培养端与用人端实然现状进行持续优化、细化、实化人才培养方案，在科学教师准入定编、督导评价等多个流程中从严从实从细，致力于选拔和培养一批具有高专业素养的科学教师。其次，着力发展教师数字素养，重塑科学教师学科素养的现代性。基于科学教学的特征属性，应依据国家《教师数字素养》行业标准制定落实科学教师数字素养的提升方案，可通过开展跨区域跨学校跨学段研训、建立研修共同体，积极实施面向科学课堂、以实践探究为导向的针对性培训，探索全面提升科学教师数字素养的可行性路径，加速推进科学教育数字化转型。最后，创新培养协同机制，着力构建科学教师教育一体化发展体系。进一步深化师范院校、地方政府、中小学三方科学教师协同培养机制，全过程、全要素地打造科学教师人才链，构建以科学教师终身学习为目标指向，融合理论深化、技能迭代与教育创新的综合性、一体化培养发展体系。

4. 延拓科学教育的实践场景

以学生为中心的学习环境提供了互动的、鼓励性的活动，能满足个人独特的学习兴趣和需求，使学生在不同复杂程度下学习并加深理解。[19] 因此，科学教育的教学实践场景不能囿于科学课堂，而应 从注重“教的浇灌”转变为关注“学的给养”，为学生提供丰富多样的实践机会，促进学生的全面发展。具言之，一是强化部门间协作，统筹各方主体形成规范高效的协同联动机制。加强配套政策供给以支持主体有效协同，打破教育管理部门、学校、社会组织等多元教学实践主体的壁垒，着力推动家校社协同共育的大科学教育格局形成。二是顺应数字化发展，以数字技术赋能打破科学教育教学时空界限。数字 技术的持 续迭代升级，为实现更加公平与包容的科学教育提供了现实可能。例如，通过大数据、人工智能等技术，可打破传统教学的时空界限，为学生科学学习提供个性化诊断、定制化内容推送与全天候辅导。三是用好社会大课堂，推进优质科学教育资源与校内外场景的互动。一方面，要用好校内科学教育的主阵地，将优质的社会资源“引进来”，如，开展“科学家（精神）进校园”、设立流动科技馆等系列活动；另一方面，在条件允许的范畴下，要充分用好社会大课堂，加强高校、科研院所、科技企业、场馆等科学教育实践场地的开发，优化科学教育资源布局，带领学生“走出去”，引导学生在现实环境中建构科学知识，体悟科学精神、工匠精神和创新精神。

5. 丰盈科学教育的评估范式

教育评价是对教育实践的价值定义和价值赋值，既是一种科学的认识活动，也是一种价值的评价活动，应是合规律性与合价值性的统一。[20] 科学学习的复杂性、阶段性及其影响的滞后性，决定了科学教育的评价方式需要在理论与实践中持续完善。正如《义务教育科学课程标准（2022年版）》指出，应以课程目标和学业质量标准为依据，构建素养导向的综合评价体系，发挥评价与考试的导向功能、诊断功能和教学改进功能。[21] 也即是说，科学教育评价应超越给学生“贴标签”的伪科学方式，避免主观臆断和应试化，转向围绕科学教育的育人目标、特征属性，积极探索构建指标科学、样态丰富的综合评价体系。一方面，要围绕科学教育育人目标，形成规范科学的评价指标体系。为此，应厘定评价的目标主体、对象和模块，进而明晰评价的维度划分和权重比例，尤其是重视科学推理、科学论证、创新思维等高阶能力，以及社会情感能力、学习动机等非认知能力的评估。另一方面，要依据科学教育特征属性，建立样态多元的评价体制机制。就评价主体而言，应充分发挥学校、教师、学生、社会等多元主体参与科学教育评价的能动性，从不同层面揭示科学教育的真实境况，增强评价的公正性与客观性。就评价方式方法而言，要基于科学教育的探究性、跨学科性等特征属性，设计丰富的评价方式，综合利用定性评价与定量评价，传统纸笔测评与过程性、表现性、发展性评价相结合等方法，确保评价结果的信效度。例如，对学习者采用同伴互评、自我反思、成果物化、小组汇报等形式，重视在探究实践中的过程性评价 ；对科学教师采用课堂观察、同行互评、专家督导等方式 ；对教育管理部门和学校可采用内外部综合评估。就评价反馈而言，要关注背景变量信息，重视影响学生科学学习因素的复杂性，从学业和非学业发展两个维度科学理性分析评价结果，进而基于学生个体差异和依据评价结果改进、优化科学教育实践，最大限度发挥评价促进学生素养发展的反哺效能。

（本文刊于《教育科学研究》2024年第8期。如有媒体或其他机构转载，请规范引用、注明出处。）