當前，世界正處于百年未有之大變局，科技革命引導產(chǎn)業(yè)變革與經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展亟須科技創(chuàng)新人才的生力輸送與能力支持。教育全階段、育人全鏈條實施科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃，對實現(xiàn)中華民族偉大復興具有重要的基礎(chǔ)性意義。

黨的二十大報告提出“堅持教育優(yōu)先發(fā)展、科技自立自強、人才引領(lǐng)驅(qū)動……教育、科技、人才是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐”，從根本上體現(xiàn)了教育、科技、人才三者之間的關(guān)聯(lián)，創(chuàng)新作為科技發(fā)展的根本動力，創(chuàng)新人才的培育之基在學校教育，而其核心在于科學教育。2023年5月，教育部等十八部門印發(fā)《關(guān)于加強新時代中小學科學教育工作的意見》，指出著力在教育“雙減”中做好科學教育加法，一體化推進教育、科技、人才高質(zhì)量發(fā)展。同時，在國際科學教育更加注重學生科學素養(yǎng)的培育以及科學教育模式改革的背景下，我國的科學教育應(yīng)當盡快擺脫知識本位的科學教育價值觀和技術(shù)主義取向的科學教學觀等發(fā)展桎梏，重塑科學教育育人理念，以發(fā)展學生的科學素養(yǎng)為宗旨，以科創(chuàng)教育推進科學教育高質(zhì)量發(fā)展。

一、科創(chuàng)教育的時代內(nèi)涵

科創(chuàng)教育并非語義上的改變，它與以往科學教育的不同在于更新了科學教育的價值旨歸，科學教育不應(yīng)僅停留在對自然現(xiàn)象、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和學習，也不應(yīng)止于對技術(shù)的探討和實踐，還應(yīng)以此為基礎(chǔ)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素養(yǎng)，使科學教育適應(yīng)社會發(fā)展的需要。朱永新認為，新科學教育以求真和創(chuàng)新為宗旨，以培養(yǎng)并提升科學素養(yǎng)為目標，包括科學知識與觀念、科學思維與方法、科學精神和社會責任感、提出問題與解決問題的能力等多個維度。[1] 吳振利等人認為，科創(chuàng)教育既指科學技術(shù)創(chuàng)新教育，也指落實科學實證精神、技術(shù)方法思想和探究創(chuàng)新旨求的教育，是一種廣泛的教育思想。[2] 項華等人認為，科創(chuàng)教育是科學教育的第三個發(fā)展階段，是一種旨在培養(yǎng)智慧社會創(chuàng)新人才的技術(shù)密集型探究實踐科學教育活動。[3] 基于以上討論，本研究認為科創(chuàng)教育是以創(chuàng)新為要義，以培育學生的科學核心素養(yǎng)為宗旨，促進學生關(guān)于客觀現(xiàn)象與規(guī)律知識系統(tǒng)的形成以及創(chuàng)造性應(yīng)用的教育活動。從學校教育的角度來說，一方面包括數(shù)學、科學、信息科技、物理、化學、生物等與科學高度相關(guān)的學科課程實施，另一方面也泛指以科學的精神與方法對主體進行創(chuàng)造性改造的教育活動。

二、中小學發(fā)展科創(chuàng)教育的應(yīng)然價值

（一）激活學生創(chuàng)新內(nèi)驅(qū)力的“引擎”

科創(chuàng)教育的核心在于學生創(chuàng)新素養(yǎng)發(fā)展。創(chuàng)新素養(yǎng)是創(chuàng)新知識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新態(tài)度等多方面的綜合表現(xiàn)，包括創(chuàng)新品格和創(chuàng)新能力兩個方面。[4] 創(chuàng)新素養(yǎng)習得的關(guān)鍵在于激發(fā)學生創(chuàng)新內(nèi)驅(qū)力，內(nèi)驅(qū)力可以理解為由有機體自發(fā)產(chǎn)生的未來愿景和現(xiàn)實之間的內(nèi)在創(chuàng)造性張力。[5] 如果將學生的創(chuàng)新素養(yǎng)比作動態(tài)的有機體，那么創(chuàng)新內(nèi)驅(qū)力就是學生創(chuàng)新素養(yǎng)需要達到的理想水平和現(xiàn)實學校教育所能提供的創(chuàng)造性教育之間的牽引與制衡?？苿?chuàng)教育強調(diào)學生在科學知識習得過程中創(chuàng)造性的產(chǎn)出，在課堂教學中需要學生帶著科學的認知方式和創(chuàng)新的思維品質(zhì)對問題展開探究，強調(diào)對客觀規(guī)律和現(xiàn)象的刨根問底，養(yǎng)成“鉆研”的學習習慣，激活自身創(chuàng)新內(nèi)驅(qū)力。

（二）推動基礎(chǔ)教育課程改革的“催化劑”

科技創(chuàng)新對學校課程改革具有直接的推動作用，是基礎(chǔ)教育課程改革的重要影響因素。2001年教育部印發(fā)了《全日制義務(wù)教育科學（3~6年級）課程標準（實驗稿）》，倡導科學教育應(yīng)當樹立合理的科學觀，以學生科學素養(yǎng)發(fā)展為導向，對科學課程整合實施以及探究式教學法的應(yīng)用。[6] 科創(chuàng)教育所注重的綜合學習、探究式學習、操作實踐等教育理念又在新一輪課程改革方案中被進一步催化。如《義務(wù)教育課程方案和課程標準（2022年版）》要求與時俱進，反映科學技術(shù)進步新成果。設(shè)立跨學科主題學習活動，加強學科間相互關(guān)聯(lián)，帶動課程綜合化實施，強化實踐性要求。另外，“雙減”政策頒布后，中小學?？稍谡n后服務(wù)時間段大力開展科創(chuàng)類拓展課程，為學生帶來多樣的課程選擇。

（三）實現(xiàn)社會主義教育現(xiàn)代化的“加速器”

《中國教育現(xiàn)代化2035》將“提升一流人才培養(yǎng)與創(chuàng)新能力”部署為十大戰(zhàn)略任務(wù)之一，要求加強拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。教育優(yōu)質(zhì)化、教育國際化與教育信息化是新時代教育現(xiàn)代化的三個重要表現(xiàn)形式。[7] 教育優(yōu)質(zhì)化是優(yōu)質(zhì)課程、優(yōu)質(zhì)教學和優(yōu)質(zhì)人才的集合，與時俱進的科學內(nèi)容、探索實踐的培育手段以及創(chuàng)新思維的人才目標，正好契合科創(chuàng)教育價值追尋；科技創(chuàng)新正是國際競爭的核心與國際合作的焦點，科創(chuàng)教育順理成章是教育國際化的必備條件；教育信息化是教育現(xiàn)代化的技術(shù)支撐與達成路徑，科創(chuàng)教育當以最先進的智慧教育理念和智能教育技術(shù)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方式，加速教育信息化的發(fā)展。

（四）提升全民科學素質(zhì)的“先手棋”

科學素質(zhì)是國民素質(zhì)的重要組成部分，全民科學素質(zhì)的提升重在科學普及。要提升全民科學素質(zhì)需要在中小學加強科學普及，通過教育掃除科學普及的盲點，從根本上解決科學素質(zhì)提升的諸多問題。科學素質(zhì)的提升不僅指掌握更多科學知識，更重要的是崇尚科學理性的精神，能夠以科學思維去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題，在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)創(chuàng)造意識，提升創(chuàng)新能力。中小學開展科創(chuàng)教育，以科學類學科課程為主導提升學生對基礎(chǔ)科學知識的掌握水平，同時創(chuàng)設(shè)真實問題情境，引導學生在探究與實踐過程中“像科學家一樣做科學”，[8] 培養(yǎng)學生的科學思維和創(chuàng)新素養(yǎng)，實現(xiàn)國家對科學普及和拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的雙重目標。

三、中小學發(fā)展科創(chuàng)教育的可為路徑

（一）擴充科創(chuàng)師資隊伍，提高教師科創(chuàng)素養(yǎng)

師資隊伍的穩(wěn)定是落實中小學科創(chuàng)教育發(fā)展的根本保障，科學教師是開展科創(chuàng)教育的主力，應(yīng)當大力加強科學教育師資隊伍建設(shè)。一是應(yīng)當增加專職科學教師的數(shù)量配備，尤其是小學科學教師的培養(yǎng)供給，進一步降低中小學科學教育的生師比。有學者從在校生人口數(shù)量、班級規(guī)模等維度構(gòu)建了小學科學教師需求預測模型，預測近十年小學科學教師會持續(xù)存在較大缺口，并且當前的補充模式難以滿足教育的需求，建議做好師資配置的中長期規(guī)劃，多渠道進行補充。[9] 二是應(yīng)當盡快構(gòu)建科學教師專業(yè)標準。為提升我國科學教師的整體素質(zhì)，應(yīng)當在現(xiàn)行教師專業(yè)標準的基礎(chǔ)上細化到學科，明確科學教師的素養(yǎng)要求與發(fā)展路徑。三是加強職前培育和職后培訓。要從師范教育階段起提升教師的科創(chuàng)素養(yǎng)，師范生的科創(chuàng)素養(yǎng)主要包括科創(chuàng)意識、科創(chuàng)興趣、科創(chuàng)知識、科創(chuàng)能力和科創(chuàng)精神。開展師范生科創(chuàng)教育，要加強研究性學習，推動精深化思考，推進立體化實踐，謀求貫通性體悟。[10] 在職后培訓方面，要創(chuàng)新以智慧教育為支撐的學科教研方式，提升對在職科學教師的培訓質(zhì)量。構(gòu)建省級統(tǒng)籌、市級帶動、校級驅(qū)動、年級行動的“四級聯(lián)動”教研模式，發(fā)揮“名師課堂”“名師工作室”“教學競賽”在教研中的積極作用，及時更新教師對科學教育本質(zhì)的理解，提升“創(chuàng)新”在科學教育中的分量，積極適應(yīng)科學教育向科創(chuàng)教育的變革。

（二）落實科創(chuàng)三級課程，打造科創(chuàng)特色品牌

國家、地方與校本課程是落實中小學科創(chuàng)教育的核心載體。首先，以國家課程夯實科創(chuàng)教育基礎(chǔ)。保質(zhì)保量開設(shè)國家課程是夯實學校科創(chuàng)教育基礎(chǔ)的前提，應(yīng)當注重各學科在開展科創(chuàng)教育時的方向側(cè)重，非科創(chuàng)類學科也可以增設(shè)、挖掘本學科課程中的科創(chuàng)元素，嘗試“大科學教育”課程一體化新模式。其次，以地方課程彌補科創(chuàng)教育短板。各省級教育主管部門應(yīng)當根據(jù)地方經(jīng)濟、文化、資源特色積極開發(fā)科創(chuàng)教育地方課程，如重慶市“縉云山自然保護科普教育”課程、廣東省“中小學人工智能”課程、浙江省溫州市“中小學創(chuàng)客教育”課程等，這些地方課程的開發(fā)均是依托當?shù)鬲毺氐目苿?chuàng)資源與環(huán)境，地域特色明顯，符合地方科創(chuàng)實情。最后，以校本課程打造科創(chuàng)教育品牌。中小學科創(chuàng)教育特色品牌的打造指向?qū)W校內(nèi)涵發(fā)展和質(zhì)量提升，應(yīng)當以校本課程為載體，注重學?？苿?chuàng)特色品牌建設(shè)，鼓勵中小學校以前沿的技術(shù)與工具為支撐，圍繞虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)、5G通信等新興科技主題開發(fā)特色校本課程。同時，針對偏遠地區(qū)和薄弱學校因各方條件難以開展科創(chuàng)教育的實際，可采用“集團化辦學”“送課下鄉(xiāng)”“專遞課堂”“名校網(wǎng)絡(luò)課堂”等形式，推進科創(chuàng)教育校本課程的開設(shè)。

（三）變革科創(chuàng)教學方式，厚植創(chuàng)新育人理念

課堂教學是落實中小學科創(chuàng)教育行動的關(guān)鍵，應(yīng)當及時變革課堂教學方式以適應(yīng)科創(chuàng)教育育人的時代要求。首先，在教學過程中要注重對學生創(chuàng)造力和問題提出能力的培養(yǎng)，打破傳統(tǒng)解決科學問題的思維定式和功能固著，善于使用腦激勵法、分合法、自由聯(lián)想法等創(chuàng)造力培養(yǎng)方法進行課堂教學。其次，要積極探索打破學科邊界的融合性教學方法，推進“STEAM教育”“創(chuàng)客教育”等國際主流科創(chuàng)教育模式發(fā)展，促進課程的綜合化實施，使知識的習得不是固定范域內(nèi)的認知和見習，填補從“知”到“用”再到“創(chuàng)”之間的鴻溝。有學者聚焦學科應(yīng)用教學和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，將物理教育、信息技術(shù)、人文學科、工程加工、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等內(nèi)容進行融合，探索出具有“項目驅(qū)動”“問題驅(qū)動”“作品驅(qū)動”三種變式的“S-3PBL”科創(chuàng)教育模式。[11] 再次，要借“生成式人工智能”“教育元宇宙”等教育技術(shù)浪潮，以技術(shù)革命推動科創(chuàng)教學方式變革發(fā)展。國外研究者探討了近十年基于“AR”“VR”“MR”等虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的嚴肅游戲（Serious games）在兒童科學教育中使用的有效性，發(fā)現(xiàn)技術(shù)對于提升學生的學習動機和學習效果有很大的促進作用。[12] 值得一提的是，要及時根據(jù)《深化新時代教育評價改革總體方案》的要求，轉(zhuǎn)變科創(chuàng)教育的評價觀念，利用好評價指揮棒，正確引導科創(chuàng)教育的發(fā)展方向。

（四）建設(shè)科創(chuàng)實踐基地，完善科創(chuàng)活動機制

校外實踐基地和活動平臺等非正式科學教育環(huán)境是中小學科創(chuàng)教育發(fā)展的重要資源補充。首先，教育行政部門應(yīng)當聯(lián)合社會力量，統(tǒng)籌地方各級區(qū)域內(nèi)的科創(chuàng)教育實踐基地進行標準化建設(shè)。通過自主申報、專家評選，在高校實驗室、科技場館、科技博物館、科研院所等單位掛牌一批優(yōu)秀的中小學科創(chuàng)教育實踐基地，以校內(nèi)外結(jié)合的方式開展科創(chuàng)教育。鼓勵學校與區(qū)域的科研機構(gòu)建立科教匯融機制，促進科學研究與科創(chuàng)教育的深度耦合，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才。一方面要帶領(lǐng)學生“走出去”，以研學等方式走進基地開展“社會大課堂”，感受真切的科創(chuàng)氛圍，了解前沿的科學技術(shù)，參與真實的科創(chuàng)活動和科學考察活動；另一方面，要將實踐基地資源“引進來”，為中小學校的科創(chuàng)教學、課程建設(shè)、教研培訓提供智力支持。其次，搭建師生科技創(chuàng)新活動平臺，建立健全競賽機制?！半p減”政策實施以來，校外培訓機構(gòu)的野蠻生長得到了有效控制，非學科類培訓對于學生全面發(fā)展的意義進一步凸顯，應(yīng)當以此為契機大力推進校外科創(chuàng)活動平臺建設(shè)，對非學科類培訓機構(gòu)進行科創(chuàng)教育價值引領(lǐng)和規(guī)范建設(shè)指導，積極開展“機器人活動”“編程活動”“電腦制作與設(shè)計”等科創(chuàng)活動。再次，“以賽促教”“以賽促學”是科創(chuàng)教育快速發(fā)展的有效途徑，應(yīng)當以省級為單位建立信息公開的科創(chuàng)賽事平臺，規(guī)范管理賽事活動的申報、組織與評審。推進科創(chuàng)賽事活動的“白名單”建設(shè)，選樹優(yōu)秀的賽事典型進行經(jīng)驗推廣，促進中小學科創(chuàng)賽事規(guī)范化、科學化運作。

步入新時代以來，我國中小學科學教育的發(fā)展取得了長足進步，科學教育的地位不斷提高，科學教育的獨特育人價值逐步顯現(xiàn)。當前，除了進一步深入我國科學教育理論研究外，還需要加強理論研究對科學教育實踐的指導，并結(jié)合我國國情開展本土化研究。因此，促進科創(chuàng)教育發(fā)展，還應(yīng)在繼續(xù)完善科創(chuàng)教育的理論體系與實踐路向，挖掘科創(chuàng)教育與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的深層機理，改進課程設(shè)計與教學模式，探索智慧教育支撐課堂教學改革與實驗的方略，尋求非正式教育促進科創(chuàng)教育的多元途徑等方面付諸努力。

本文系國家社會科學基金重大項目“國家基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測與評價體系研究”（項目編號：19ZDA359）的階段性研究成果，西南大學研究生科研創(chuàng)新項目“小學教師深度教學能力測評模型構(gòu)建研究”（項目編號：SWUB23012）的階段性研究成果

注釋：

[1] 朱永新. 新教育實驗關(guān)于新科學教育的思考[J]. 中國教育科學. 2019（4）：109-120.

[2][10] 吳振利，崔明石等. 加強師范生科創(chuàng)教育的意義與方法[J]. 中國高等教育. 2021（17）：53-55.

[3] 項華，雷麗媛. 從科學知識傳授走向科創(chuàng)教育[J]. 中小學信息技術(shù)教育. 2022（8）：5-6.

[4] 師保國，劉霞等. 核心素養(yǎng)視域下的創(chuàng)新素養(yǎng)內(nèi)涵及其落實[J]. 課程·教材·教法. 2017（2）：55-60.

[5] 王慧，劉永栓等. 學習型組織視角下高校學生組織發(fā)展的內(nèi)驅(qū)力研究[J]. 陜西師范大學學報（哲學社會科學版）. 2017（02）：171-176.

[6] 周險峰，李麗. 中小學科學教育課程改革的觀念性支持[J]. 中國教育學刊. 2005（02）：15-19.

[7] 宋乃慶，楊黎等. 新時代教育現(xiàn)代化：內(nèi)涵、意義及表現(xiàn)形式[J]. 教育科學. 2021（1）：1-8.

[8] 劉新陽. 學?？茖W教育變革的四個指向[J]. 人民教育，2023（07）：25-28.

[9] 左成光. 2018-2030年我國小學科學教師需求預測及對策研究[J]. 教師教育學報. 2019（6）：78-85.

[11] 譚振興，項華等. 科創(chuàng)教育與學科教育創(chuàng)新[J]. 中小學信息技術(shù)教育. 2022（8）：7-9.

[12] Mohib Ullah，Sareer Ul Amin. Serious games in science education：a systematic literaturereview[J]. Virtual Reality & Intelligent Hardware. 2022（04）：189-209.

（作者宋乃慶系西南大學二級教授、博士生導師，中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心首席專家；徐春浪系西南大學教育學部博士研究生；鄭智勇系福建師范大學教育學院講師、博士研究生）

《人民教育》2024年第1期，原題為《科創(chuàng)教育：中小學科學教育發(fā)展的時代路向》