“科学教育是建设科技强国、应对当前国际竞争的关键，也是教育发展的大趋势，在目前教育‘双减’背景下科学教育更应该做‘加法’。”日前，在2024年全国科学教育暑期学校西安会场，国际欧亚科学院院士、研究员郭传杰说。

    全国科学教育暑期学校已经步入第三年，这也是陕西师范大学第三次承担西安会场的任务。今年的西安会场，共有来自新疆维吾尔自治区、新疆生产建设兵团、甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省及安徽省的中小学科学教育教师参加培训活动。

    “从基础理论的夯实到前沿科技的追踪，从教学方法的创新到实验设计的优化，从科学素养的全面提升到教育评价的科学构建，每一个环节都凝聚了专家学者的智慧与心血。”培训组织者期待，一批批科学教师能真正学以致用，用科学的语言讲述世界的奥秘，用创新的思维激发学生的潜能。

    培育创新的文化土壤

    “激发科学兴趣，培养创新思维。这是科学教师在教育儿童的过程中应该坚持的两条原则。”中国科学院院士、西北大学教授舒德干以达尔文的经历为例，讲述了兴趣与创新之于科学教育的重要性。

    达尔文从小就超级迷恋自然与科学，他的同学曾经画过一幅漫画——达尔文把甲虫当马骑，足见他对昆虫的喜爱，他当年收集的甲虫标本后来成为博物馆的宝贝。青年时期，达尔文也是凭着兴趣作出了环游厄瓜多尔加拉帕戈斯群岛的壮举，并在当地进行了一个多月的考察研究，这为他1859年发表《物种起源》一书提供了重要依据。舒德干说，“达尔文的故事告诉我们，‘好奇心爆棚’是坚持做科学的动力。”

    如何在中小学科学教育中激发孩子的好奇心与创新精神？在广西师范大学教授罗星凯看来，一方面，培养青少年创新精神、实践能力刻不容缓；另一方面，学校教育被考试评价的绳索越勒越紧，真正意义上的科学与技术教育在多数学校尚未“登堂入室”，当前亟须打破科学教育面临的桎梏。

    社会在呼吁，国家也在行动。

    2023年5月，教育部发布《基础教育课程教学改革深化行动方案》，决定采取14条措施深化课程教学改革，以此激发青少年好奇心、想象力、探求欲，提升学生解决实际问题的能力，发展学生科学素养。

    “科技创新已经成为决定中华民族命运的重要因素，让社会各界充分认识科学研究，特别是基础研究的重要作用意义重大。”中国科学院院士、陕西师范大学教授房喻同样在讲座中表示，“重大的基础研究突破只能寄希望于科学家个体的兴趣和坚持”。而在他看来，这类科学家的出现需要包容个性的文化，需要学校教育特别是基础教育的引导。

    “重视包容性文化建设，重视学生个性化成长空间拓展对于培养志存高远的杰出人才，对于中华民族伟大复兴意义重大。”房喻说。

    陕西师范大学副校长杨祖培同样认为，构建开放、互动、共享的科学教育环境至关重要。学校要鼓励教师和学生勇于创新、敢于实践，通过科学探究、项目研究等方式，培养科学精神和创新能力。

    “科学教育应融合科学与人文价值，培养兼具高尚品德、健全人格与创新精神的未来栋梁。”郭传杰说。

    走上知行合一的研学路

    读万卷书，还需行万里路。

    本次培训中，除了邀请院士、专家作高水平科学与教育前沿专题报告，使学员了解科学的起源及发展历程、科学教育的理念和思维方法之外，还安排了许多实践研学环节。

    走进陕西省动物研究所标本展览馆考察实践，进行动物标本制作；走进中国科学院国家授时中心，参观“坚守使命·为国授时”全国科学家精神教育基地和老短波授时台及时间博物馆等，开展科研现场考察实践……一路研学，科学教师大开眼界。

    “我们期待以身边人讲身边事，用身边事感染身边人，让老师切身感受爱国主义精神和科学家精神，切身探索科研成果融入科学教育中的跨学科教学方法。”中国科学院学部工作局三级职员周德进说。

    在陕西省动物研究所，所长常罡研究员讲述了他在地球第三极——青藏高原科考的故事。

    青藏高原高山大川密布，地势险峻多变，地形复杂，其平均海拔远远超过同纬度周边地区。在青藏高原科考非常艰苦，不仅要面对恶劣的自然条件，还要注意自身的高原反应。

    但常罡认为，对一名优秀的科研工作者而言，面对艰难，“团结奋进、勇攀高峰”的科研精神需要代代相传，同时，保护自然生态环境的责任意识也不可丢。

    当然，在中小学科学教育过程中，学生参加科考的机会有限。为了让学生通过实地探索和学习，更好地理解和应用科学知识，科普研学是一种常见方式。

    在“科学教育沙龙”的课程环节中，陕西省生物农业研究所副所长李勃、秦岭国家植物园科普中心主任方利英等三位科普研学领域的资深专家和五位参训的科学教师学员进行了深入的互动交流，共同探讨和分享在科普研学活动中的创新设计思路与实践经验——科普研学，研从何来、学向何处？让学员初步掌握探究式、项目式教学的方法和技巧。

    陕西省汉中市洋县洋州九年制学校教师翟宏丽分享了她设计的蔡伦纸文化博物馆科普研学活动——她带领学生来到蔡伦纸文化博物馆，通过演绎蔡伦造纸历史剧、观览古法造纸流程、聆听现场解说等，了解古代造纸的历史。同时，通过向学生解析古法手工抄纸每一道工序的科学原理、让学生亲自下场造纸，体验造纸的乐趣。

    “研从何来？研从‘科技史实的探究’来，研从‘实践操作的体验’来。学向何处？学向‘激发科技创新兴趣’处，学向‘培养科学创新思维’处，学向‘增强团队合作意识’处。”翟宏丽说，“在科普研学的路上，我们要用耳朵去聆听，用眼睛去观察，用身体去实践，用心灵去感悟。”

    探索跨学科的实践探究

    2022年，新修订的义务教育课程方案和课程标准发布，各学科课标普遍强调“跨学科”与“实践意识”。

    在罗星凯看来，实践性就是新课标为教学活动确立的“刚性”标准，新课标所要求的新教学不是简单地在原有的育人方式框架中增加“实践”“活动”的成分，而是要以学科实践为支点，撬动传统育人体系，构建以实践为中心的新型育人方式。

    这无疑是开展科学教育的重要指南。“基于探究的科学课，既可以是有技术含量的科学课，也可以是有科学含量的技术课，还可以是科学技术融合于微小工程项目的校本课……总之，科学课必须是厌学的孩子喜欢、好学的孩子着迷的探究课。”罗星凯说，“同时，只有科技素养教育才称得上真正意义上的科技教育。否则，充其量不过是科技知识教育与技能培训。”

    所以，杨祖培同样提出，在科学课上需要注重学生的实践操作，通过丰富多样的实验、探究等教学活动，让学生亲身参与科学探究，从而培养他们的观察力、思考力和解决问题的能力。

    培训期间，陕西师范大学教授张文兰以“如何开展跨学科主题教学”为题，引导教师采用“学科+X”的方式，融合其他学科知识、方法与思想，增强科学与其他学科之间知识与方法的相互关联和结合。

    对于参训教师而言，这是一场科学的盛宴，也是一声前进的号角。

    “我们期待通过这次学习，不仅仅成为学习知识的乘客，更要成为创造知识的魔法师。我们将探索科学的奥秘，解锁教育的密码，用创新的思维点亮每一颗年轻的心灵。我们的课堂将变成充满魔力的实验室，每一次实验，每一次讨论，都将是孩子们探索宇宙、认识世界的奇妙之旅。”谈及自己的体会，陕西省西安市碑林区大学南路小学教师段小丹说。