“雙減”背景下科學(xué)教育的本質(zhì)特征、施行困境與對策建議

教育部等十八部門印發(fā)的《關(guān)于加強新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》（簡稱《意見》中明確提出，要提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，培育具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體。加強科學(xué)教育是提升國民科學(xué)素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑，是教育高質(zhì)量發(fā)展的必要舉措。基礎(chǔ)教育階段是孵化學(xué)生科學(xué)精神和創(chuàng)新素質(zhì)的關(guān)鍵性階段，要在“雙減\"中做好科學(xué)教育“加法”，教育工作者需把握科學(xué)教育的本質(zhì)特征，突破施行困境。一、“雙減”背景下科學(xué)教育的本質(zhì)特征科學(xué)教育并非靜態(tài)的概念，而是一種動態(tài)的、流動的、聚焦時代需求的育人方式，其與科學(xué)本質(zhì)緊密相連。在\"雙減\"背景下，科學(xué)教育的目標(biāo)、內(nèi)容、價值面臨轉(zhuǎn)向與重構(gòu)，其本質(zhì)特征也愈發(fā)凸顯。(一)動態(tài)發(fā)展性：育人導(dǎo)向的目標(biāo)現(xiàn)代意義上的科學(xué)教育誕生于文藝復(fù)興后期。工業(yè)革命后，在舊教育改革與功利主義的引導(dǎo)下，資本主義國家開始關(guān)注科學(xué)教育。此時，科學(xué)教育的目標(biāo)在于通過提升學(xué)習(xí)者的科學(xué)素養(yǎng)，促進生產(chǎn)的科學(xué)化，以提高生產(chǎn)效率。在教育實踐中，這一目標(biāo)體現(xiàn)為重視學(xué)習(xí)者科學(xué)知識的獲得，即知識本位的科學(xué)教育。20世紀(jì)末，科學(xué)教育逐漸由知識本位轉(zhuǎn)向?qū)W(xué)習(xí)者科學(xué)素養(yǎng)的培育。歐美各國在探索科學(xué)教育的過程中達成共識：要培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的科學(xué)素養(yǎng)，不應(yīng)當(dāng)只關(guān)注事實的傳授和學(xué)習(xí)者的科學(xué)知識積累，更應(yīng)該重視培養(yǎng)他們科學(xué)探究的能力。為回應(yīng)不斷變化的人才需求，科學(xué)教育的目標(biāo)與定位也在不斷變化，進而也發(fā)展出多種形態(tài)，如STEM(科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué))教育、創(chuàng)客教育、人工智能教育等?？茖W(xué)是人類社會活動和實踐經(jīng)驗的結(jié)晶，其表現(xiàn)為不斷演化發(fā)展的知識體系，并隨著時代的發(fā)展不斷對未來接班人素養(yǎng)提出新的要求。基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)教育，其最終目標(biāo)是形成和促進未來公民的科學(xué)素養(yǎng)，因此必須超越認(rèn)知目標(biāo)范圍，具有動態(tài)發(fā)展性。在\"雙減\"背景下，科學(xué)教育涵蓋對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培育的多重愿景，素養(yǎng)取向決定了當(dāng)代科學(xué)教育將聚焦的核心要素[2]，對特定階段的個體而言，科學(xué)教育由此呈現(xiàn)出時代性。從時空上看，科學(xué)教育是跨空間的持續(xù)養(yǎng)成教育3，具有對外開放性和先進科技交流性，吸收著新的科學(xué)經(jīng)驗與教育理念，并伴隨育人導(dǎo)向下科學(xué)教育需求的更迭而演化發(fā)展。(二)跨域交融性：多維取向的內(nèi)容科學(xué)教育的跨域交融性由其多維取向的內(nèi)容決定，具體體現(xiàn)在兩方面：一是與科學(xué)本質(zhì)的緊密聯(lián)系?？茖W(xué)教育同時也是科學(xué)本質(zhì)的教育，離不開參與主體對科學(xué)的理解?？茖W(xué)的內(nèi)容不僅包括概念、原理、知識等，還涉及科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)工具，是涵蓋不同學(xué)科、跨學(xué)科乃至學(xué)科外、課堂外的交融知識體系。在科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，各學(xué)科體系并非孤立存在，而是相互交織、彼此關(guān)聯(lián)，各自從多角度描述世界的本質(zhì)與規(guī)律，共同構(gòu)建出完整的知識圖譜。科學(xué)教育與科學(xué)共同生長，是涵蓋學(xué)科建構(gòu)、科學(xué)探究、教學(xué)方法、實際應(yīng)用等多維取向的龐大體系。二是科學(xué)實踐的綜合性。完整的科學(xué)實踐往往涵蓋知識、技能、思維、態(tài)度、價值、文化等多個維度，而科學(xué)教育能夠引導(dǎo)受教育者體驗統(tǒng)合多個維度的科學(xué)活動。這就決定了科學(xué)教育不僅僅是確定性知識的傳遞，還是對科學(xué)的“祛魅”，即讓學(xué)習(xí)者知曉科學(xué)知識的生產(chǎn)、科學(xué)的作用和限度，并幫助學(xué)習(xí)者內(nèi)化科學(xué)邏輯，打破學(xué)科壁壘，實現(xiàn)對跨學(xué)科知識框架的構(gòu)建。基礎(chǔ)教育階段的學(xué)生尚未形成完善的抽象邏輯思維，也未建立起清晰的學(xué)科邊界認(rèn)知，這一特點恰恰為培養(yǎng)學(xué)生整體性科學(xué)觀提供了契機。因此，該階段的科學(xué)教育相比既定的事實性知識灌輸，其脫胎于復(fù)雜的科學(xué)現(xiàn)象，聚焦對學(xué)習(xí)者探索性精神和批判性思維的培養(yǎng)?，F(xiàn)代科學(xué)的顯著特征之一是可證偽性，單純要求學(xué)生被動接受確定性知識的傳統(tǒng)模式已不再適應(yīng)時代需求?？茖W(xué)教育需要扎根于多領(lǐng)域，通過跨學(xué)科知識的有機交融，構(gòu)建真實而豐富的情境，向?qū)W習(xí)者展現(xiàn)自然世界與人文社會的內(nèi)在聯(lián)系，從而實現(xiàn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面培育。（三)價值內(nèi)化性：人文科學(xué)的融洽科學(xué)與人文是一個密不可分的有機整體。無論是科學(xué)認(rèn)識還是人文認(rèn)識，都統(tǒng)一于人的一般認(rèn)識過程，即“知”與“覺\"的互動過程，或者說是認(rèn)識主體與認(rèn)識客體互動的過程?？茖W(xué)是文化的內(nèi)在組成部分，更是文化不可分割的核心內(nèi)容。4文化論視域中的科學(xué)不僅僅是書本上的客觀知識，還是一種現(xiàn)實的關(guān)切，與社會之間具有適切性。5科技創(chuàng)新與人文進步的協(xié)同共進是中國現(xiàn)代化進程中不可或缺的價值導(dǎo)向，科學(xué)與人文相互融通，科學(xué)思想、科學(xué)精神、科學(xué)道德不能脫離文化而存在。只有具備了人文自覺，科學(xué)實踐才能更深入持久?？茖W(xué)教育通過融入人文關(guān)懷，促進受教育者科學(xué)素養(yǎng)與人文精神的有機融合?？茖W(xué)與人文在對事物的認(rèn)知上雖有差異，但在底層邏輯上耦合，在價值指向上相同。這使得科學(xué)教育不僅是課程形態(tài)的存在，更是一種參與的文化，是一種開放探索、求實求證、合作互動、批判創(chuàng)新的文化?？茖W(xué)教育既蘊含中國傳統(tǒng)文化下思維方式的整體性、直觀性、形象性、聯(lián)系性的特點，也追求批判性、創(chuàng)新性。教育者應(yīng)遵循認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，因材施教，以學(xué)習(xí)進階理念為藍本，跳出功利化的人才培養(yǎng)模式，使學(xué)生獲得全面發(fā)展。二、“雙減”背景下科學(xué)教育的施行困境近年來，我國持續(xù)加大對科學(xué)教育的投入，但在政策導(dǎo)向的減壓增效下，實踐層面仍面臨阻力，具體表現(xiàn)為以下三個方面。（一)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展與科學(xué)人文分離的矛盾科學(xué)教育旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，而這一目標(biāo)的實現(xiàn)離不開對學(xué)生人文素養(yǎng)的培育。學(xué)科的分化將科學(xué)知識割裂為零散的碎片，其中社會科學(xué)作為蘊含人文教育的重要領(lǐng)域，自然深受其害。同時，受“唯科學(xué)”觀的影響，人文精神的培養(yǎng)被長期置于與科學(xué)教育相對立的位置，這使科學(xué)教育喪失了能動性。這種分化不僅割裂了學(xué)科間的完整性，也使得跨學(xué)科的嘗試難以真正重建二者的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。在剝離了人文精神的科學(xué)教育下成長的人，往往難以正確地思考個人與社會的復(fù)雜關(guān)系，也無法深刻理解個人對社會的責(zé)任以及社會對個人的影響，易使他們只接受單一的意識形態(tài)。這樣一來，科學(xué)的思考方式也會變得盲目而片面。在推進\"雙減\"的教學(xué)改革實踐中，科學(xué)教育往往不自覺地陷人實用主義的誤區(qū)。這種傾向表現(xiàn)為過分強調(diào)“效用最大化”，致使教學(xué)內(nèi)容設(shè)置和評價體系都逐漸偏離了人文精神的滋養(yǎng)，最終導(dǎo)致科學(xué)教育失去了應(yīng)有的文化深度和價值內(nèi)涵。當(dāng)下，過分強調(diào)工具性的科學(xué)教育嚴(yán)重局限了學(xué)生對人類社會的全面認(rèn)知?，F(xiàn)代科學(xué)固然具有實用價值，但科學(xué)的本質(zhì)遠不止于此，科學(xué)探索更非簡單的目標(biāo)導(dǎo)向活動。缺乏人文精神的科學(xué)只是沒有文化根基的工具，學(xué)生即便掌握了技術(shù)，卻不了解其淵源與意義，這正是過度追求工具性所導(dǎo)致的根本缺陷。如果在科學(xué)教育內(nèi)部缺乏一種抗衡的力量，知識的零散化將徹底改變知識的意義和功能。知識將不再能夠激發(fā)學(xué)生的思想、探究和討論，不能啟發(fā)他們對世界的理解與行動；相反，它只會存在資料庫中，成為喪失文化標(biāo)尺的工具。(二)完整知識圖譜與教師專業(yè)素養(yǎng)不足的矛盾科學(xué)教育的跨學(xué)科融合特質(zhì)對教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了多維度的要求：教師不僅需要深人理解科學(xué)知識體系及其本質(zhì)特征，具備跨學(xué)科知識整合能力，還應(yīng)掌握科學(xué)建模、問題解決等高階思維能力。同時，教師需精通體驗式教學(xué)方法，善于搭建科學(xué)與社會生活的聯(lián)系，并能夠有效指導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)決策和社會實踐，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與公民意識?？梢哉f，教師專業(yè)素養(yǎng)的高低直接影響到其對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培育，因為前者多建立在教師具備完整的知識圖譜基礎(chǔ)上。然而，現(xiàn)實中教師跨學(xué)科教學(xué)能力較為薄弱，這使得科學(xué)教育的跨域交融性囿于教師自身素養(yǎng)的不足。在知識層面，小學(xué)科學(xué)教師對于學(xué)科專業(yè)知識掌握不夠，對自然科學(xué)基礎(chǔ)理論、科學(xué)史知識、自然科學(xué)前沿動態(tài)與研究成果的掌握不足。同時，教師個體專業(yè)能力結(jié)構(gòu)失衡，小學(xué)科學(xué)教師的學(xué)科專業(yè)能力落后于教學(xué)專業(yè)能力，在學(xué)科專業(yè)能力中的探究實踐能力、科學(xué)課程整合能力和活動創(chuàng)新引導(dǎo)能力上有明顯不足。在\"雙減”政策推動科學(xué)教育轉(zhuǎn)型的背景下，教師既要整合既有教學(xué)經(jīng)驗，又要實現(xiàn)快速提升，往往力不從心。此外，我國小學(xué)科學(xué)教師在組內(nèi)教研、校外培訓(xùn)、實驗教學(xué)設(shè)施、課堂教學(xué)資源等方面的教學(xué)支持較為匱乏，這對科學(xué)教師專業(yè)素養(yǎng)發(fā)展極為不利。7](三)差異化教育支持與資源配置失調(diào)的矛盾差異化教育支持是促進教育公平的重要機制，其作用方式并非降低教育質(zhì)量，而是通過因地施策、因材施教的方式實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的精準(zhǔn)配置。在微觀層面，差異化教育支持可以通過引入前沿科學(xué)成果、創(chuàng)設(shè)多樣化選擇空間，拓展學(xué)生個體的學(xué)習(xí)資源獲取渠道，滿足學(xué)生個性化的發(fā)展需求和興趣。在宏觀層面，差異化教育支持能打破地域與校際壁壘，整合企業(yè)、科研機構(gòu)等社會資源，幫助打造開放式的科學(xué)教育生態(tài)系統(tǒng)。而現(xiàn)有資源配置面臨的困境制約了差異化教育支持體系的構(gòu)建。一是主體能動性缺失。我國科學(xué)教育資源配置呈現(xiàn)出顯著的“自上而下\"驅(qū)動特征，參與主體的自主性不足。二是各場域資源不足。在學(xué)校場域，課程與師資受制于傳統(tǒng)學(xué)科框架，阻礙學(xué)生拓寬科學(xué)視野；在家庭場域，家庭教育參與不足，缺乏對學(xué)生科學(xué)觀念的正向引導(dǎo)；在社會場域，公眾的科學(xué)認(rèn)識水平有待提升，區(qū)域間科學(xué)資源分布不均衡。三是多場域的資源整合不暢。企業(yè)面臨資金、溝通協(xié)調(diào)等限制，往往難以與家庭、學(xué)校建立長期合作。學(xué)校與學(xué)校、學(xué)校與家庭之間缺乏完善的協(xié)同共享機制，導(dǎo)致資源流通不暢；學(xué)校對公益書院、科學(xué)館一類的公共資源利用也并不充分。三、做好科學(xué)教育“加法”的對策建議“雙減”背景下，學(xué)生獲得了更多學(xué)習(xí)科學(xué)知識的時間，但教學(xué)內(nèi)容精簡和作業(yè)量限制也增加了科學(xué)教育的實踐難度。科學(xué)教育要做“加法”，應(yīng)從更新科學(xué)觀念、優(yōu)化教師隊伍、加強系統(tǒng)協(xié)同三個維度出發(fā)，突破施行困境。（一)更新科學(xué)觀念，加強人文價值滲透科學(xué)教育超越科學(xué)知識本身，是培養(yǎng)高素質(zhì)公民的必由之路。習(xí)近平總書記在黨的二十大報告中提出：“培育創(chuàng)新文化，弘揚科學(xué)家精神，涵養(yǎng)優(yōu)良學(xué)風(fēng)，營造創(chuàng)新氛圍。\"8其中，科學(xué)家精神不僅體現(xiàn)在科學(xué)家的科研貢獻上，更是體現(xiàn)在其身上的科學(xué)態(tài)度與價值觀。將科學(xué)教育窄化為自然科學(xué)課程、課堂數(shù)字化轉(zhuǎn)型等都是對科學(xué)教育片面認(rèn)識的表征。實現(xiàn)科學(xué)教育理念的更新，關(guān)鍵在于突破對科學(xué)教育的狹隘認(rèn)知，堅持整體性思維，強調(diào)科學(xué)的價值屬性。要加強人文價值滲透，一是學(xué)校應(yīng)整合既有教學(xué)資源，開設(shè)綜合的科學(xué)教育課程。教師應(yīng)關(guān)注智力與非智力因素的聯(lián)系，構(gòu)建科學(xué)與人文交叉的課程體系，在課程內(nèi)容編排、課堂活動等方面融人中華文化。二是建立知行合一的科學(xué)評價體系。學(xué)校應(yīng)當(dāng)脫離單一的紙面考評方式，著力實現(xiàn)評價主體的多元化、評價內(nèi)容的全面化、評價方式的多樣化，逐步完善對學(xué)生科學(xué)態(tài)度、情感、價值觀的評估機制，并在評價過程中構(gòu)建差異化的科學(xué)精神培育框架。三是打造育人文化環(huán)境。學(xué)校應(yīng)立足本校文化建設(shè)，將學(xué)生置于人文與自然和諧統(tǒng)一的環(huán)境中，實現(xiàn)以文養(yǎng)人、以美育人。(二)優(yōu)化教師隊伍結(jié)構(gòu)，提升教師專業(yè)素養(yǎng)中小學(xué)科學(xué)教師作為校內(nèi)科學(xué)教育范式革新的關(guān)鍵角色，是決定校內(nèi)科學(xué)教育質(zhì)量的核心要素。在“雙減\"背景下，學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)精簡，教學(xué)進度受到嚴(yán)格調(diào)控。如何在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)不加壓的需求填補，是科學(xué)教育對教師群體提出的挑戰(zhàn)。第一，學(xué)校應(yīng)該加強教師隊伍專業(yè)化建設(shè)和組織架構(gòu)優(yōu)化。學(xué)校需要明確師資隊伍中各類教師的人員配比與權(quán)責(zé)界限，增加各類教師協(xié)作教學(xué)的機會，并積極引入高校教師參與管理和督導(dǎo)機制建設(shè)。第二，學(xué)校應(yīng)構(gòu)建教師專業(yè)發(fā)展支持體系。教師的個體發(fā)展是長期的動態(tài)過程，連貫的學(xué)習(xí)體驗是增強教師教學(xué)信念和促進經(jīng)驗轉(zhuǎn)化的有效途徑。學(xué)校應(yīng)健全職后教師的精準(zhǔn)化和專業(yè)化培訓(xùn)，與高校協(xié)同打造科學(xué)教師研修基地，提供普通教師與專家型教師的雙軌成長平臺，提升教師在基礎(chǔ)理論素養(yǎng)、前沿科學(xué)研究、高階思維能力和現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用等方面的綜合素質(zhì)。第三，學(xué)校應(yīng)跟蹤科學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測。學(xué)校需要充分發(fā)揮評價導(dǎo)向的積極作用，關(guān)注教學(xué)方式、數(shù)字技術(shù)在課堂教學(xué)中的具體應(yīng)用，根據(jù)課程類型與進度，評估教學(xué)中探究性實踐占比與學(xué)生目標(biāo)達成度，及時將經(jīng)驗成果轉(zhuǎn)化到新課程開發(fā)上，并警惕僵化或功利性的考核機制。(三)加強聯(lián)動引領(lǐng)，完善系統(tǒng)協(xié)同機制在教育、科技、人才“三位一體\"協(xié)同融合發(fā)展背景下，要實現(xiàn)差異化科學(xué)教育，參與主體必須重視正式與非正式教育環(huán)境的協(xié)作?？茖W(xué)教育協(xié)同育人機制的構(gòu)建，需聯(lián)結(jié)制度化的架構(gòu)設(shè)計，這既要求跨層級政策供給體系的支持，又要求激發(fā)基層主體的情境適應(yīng)性，通過“自上而下”與“自下而上”相結(jié)合形成動態(tài)平衡。為明確家校社開展科學(xué)教育的職能職責(zé)，對影響家校社協(xié)同開展科學(xué)教育和諧共生的因素進行治理，從源頭上保障協(xié)同開展科學(xué)教育的平穩(wěn)持久。完善系統(tǒng)協(xié)同機制，要從以下幾點出發(fā)：第一，相關(guān)部門應(yīng)系統(tǒng)規(guī)劃各主體科學(xué)資源的有效利用和聯(lián)通。由科學(xué)研究院與教育部門引領(lǐng)，以前沿科學(xué)研究與科技普及活動的開展為實踐橋梁，構(gòu)建師范院校、科技企業(yè)、技術(shù)協(xié)會、社區(qū)、家長等多主體共同參與的多方聯(lián)動機制，推進業(yè)務(wù)指導(dǎo)、資源共享、基層意見采納、評估反饋和表彰機制建設(shè)。第二，相關(guān)部門應(yīng)保障各主體內(nèi)部科學(xué)教育資源的充足。教育部門可以依托科學(xué)教育資源評估與人才吸納，聯(lián)合高校建立科學(xué)教育人才智庫，對資源不足的主體進行互動式診斷，提出科學(xué)素養(yǎng)優(yōu)化建議，并聯(lián)合其他主體推廣科學(xué)教育經(jīng)驗，形成“評估一反饋一改進\"的動態(tài)循環(huán)，持續(xù)完善科學(xué)教育實施路徑。