探索科学教育路径  培育学生科学素养

华东师范大学松江实验高级中学 高德品

随着《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》《基础 教育课程教学改革深化行动方案》《上海市建设具有全球影响力的科技创新中心“十四五”规划》等文件的发布，培养学生的科学精神，做好科学教育加法，实现科教融合、协同育人，变得尤为重要。高中阶段是学生思维活跃度较高，具有一定质疑、批判精神的时期。因此，要把握好高中教育阶段这个关键时期，积极探索科学教育路径，深化科学教育改革，提升学生的科学素养和创新能力，为国家培养创新型人才贡献力量。然而，当前高中科学教育面临诸多挑战。一方面，部分学校尚未对科学教育引起足够重视，课程设置和课堂教学方式存在不合理、难推进的现象；另一方面，在高考重压之下的高中学生对科学学习兴趣不高，缺乏主动性和创造性。针对这些情况，笔者所在的华东师范大学松江实验高级中学立足科学教育主阵地，紧紧抓住优化教学资源、健全课程体系、深化教学实践等方面开展实践研究，推进科学教育改革有效实施。

一、优化教学资源，夯实科学教育基础

(一)完善科学教育组织架构

学校成立了以校长为组长，分管科技副校长为副组长，分管科技教导和科技总辅导员以及相关学科课程教师为成员的科学教育工作小组。根据上级教育部门的政策及工作要求，工作小组经讨论决定学校科学教育的工作重点，统筹安排科学教育工作，负责科学教育相关的计划、目标、规章制度的制订，师资配备、专项经费的保障等。工作小组定期指导、研讨科学教育工作，检查并评估，及时修正计划，使之更适合学校实际以及学生的发展需求。每学期由校级分管领导牵头，至少召开一次 专题会议，研究、部署、落实学期科学教育工作；以科创专项小组为核心，组织学校科普宣传、科学教育研究、校本教材开发等工作；以科创项目管理制度为抓手，将竞争机制、激励机制有 机融合，提高科创项目管理的科学性和有效性，积极推进学校科技教学、活动组织和竞赛辅导等工作。

学校注重整合和利用校外资源，引进高校、企业等社会 资源，共同开展科学教育活动，为学生提供更多的科学学习和实践机会，丰富课堂内外的教学资源，激发学生的科学学习兴趣和探索精神，为拓宽学生视野、提供更广阔的实验环 境和机会赋能，从而提升科学教育的实践性和前沿性。学校曾邀请澳大利亚技术科学与工程院院士、杜克-新加坡国立大学医学院教授、新生感染性疾病研究所所长王林发教  授来校给师生做讲座，不仅为学生提供了与科学家交流的机会，激励他们追求科学事业，同时也帮助学校教师更新教学理念，掌握最新的科学知识，促进教师专业水平和教学质量的提高。学校主动对接上海交通大学、上海工程技术大学、东华大学等高校，积极建立长期合作机制，每年动员、组织、选拔学生报名上海青少年科技创新实践工作站项目，鼓励进站学生积极参与站点内高校的科学研究课题任务、高校开放日、科普教育基地参观、高科技企业参观等活动，充分利用高校的实验室、科研设备等优质资源，开展实验指导、科研合作等联合活动，促进学校间的资源共享和经验交流，这也有利于学校教师将最新科研成果和技术转化为教学内容，更新教学资源，确保学生能够接触到最新的科学知识和技术，跟上科学发展的步伐。学校积极促成与上海市养志康复医院的合作，让学生前往康复中心开展志愿服务活动，去近距离感受先进的医疗设备，体会医护人员的辛勤付出，潜移默化地培育学生的社会责任感。

(二)夯实科学教育硬件基础

为适应课堂教学方式的转变，提升科学教育质量，学校不断优化科学教育的空间建设，为科学教育提供坚实的物质基础保障。学校科学规划、加大投入，积极为学生建设常规实验教学教室、专业化教室和校园共享云盘系统等科技实践的平台，不仅进一步完善了物理、化学、生物实验室、计算机教室、综合实践活动室等用于学科实验教学活动开展的常规教室，且配备了更为先进的实验设备和教学工具；还积极推动组建科技社团与兴趣小组，创建了3D打印技术教室、奇思创客(科创课题孵化)教室、编程无人机教室等专业化教室， 将物联网等技术应用到这些专业教室中，同时配置了小鸟飞飞F600无人机、大疆无人机、3D打印机、木材激光切割机、水质检测实验设备等硬件，更好地满足学生个性化的需求。同时，学校也充分利用信息化教学资源，建设了校园共享云盘系统，通过公网映射实现校园共享，教师可以利用网络资源和数字化平台，提供虚拟实验等在线资源，拓展学生的学习渠道；学科名师、骨干教师等优质教师也可以录制科学实验示范课，上传至学校的共享云盘中，进行资源共享，为学生实现个性化学习提供了便利，同时也增强了学习的互动性和便捷性。

二、健全课程体系，完善科学教育标准

学校以立德树人为根本任务，以培养学养丰润、感知敏锐、道义担肩的适应未来发展的学生为目标，涵育学生乐于协作的品质和善于创新的科学素养，提升学生主动学习、深度学习新知识和新技能的能力，着力培养学生的科学精神，提高学生的社会责任感，以培养符合未来发展需要的人才。在此基础上，学校构建并完善“必修+选修+专修”科学教育课程图谱，将基础教育与科学教育有机融合，协同推进育才与育人，助力创新型人才的培养和科技强国建设。

学校科学教育必修课程主要依托物理、化学、生物、地理、数学、信息技术学科和综合实践活动中的科学探究类活动等国家必修课程，通过学科内融合开展科学教育，确保学生掌握必要的知识和技能，培养学科核心素养。科学教育选修课程包含指向科学兴趣的科技节系列活动课程(如球棍模型搭建、细胞模型制作、地理模型制作、DIS 实验系统)、指向科学知识的科学教育讲座类课程和指向科学研究过程和方法的科学探究实践课程(如三维建模创意设计课程、智能无人机及应用),以满足学生不同的兴趣爱好和挑战更高层次任务的需求，提升学生的综合素质。科学教育专修课程主要对标科技创新竞赛等赛事平台的课题研究和项目化学习，着力培养学生的科研能力和实践能力。学校不断丰富和完善科学教育课程群，旨在为学生提供综合性和选择性相结合的科学教育创新课程。

三、深化教学实践，提升科学教育质量

(一)学科教学渗透科学教育，提升学生科学探究能力

学校积极挖掘与开发学科知识与科学教育的融合点，在学科课程中渗透科学教育，激发学生的科学精神，提升科学素养，实施全学科育人；同时，将科学探究方法运用于课堂教学的全过程，改革课堂教学方式，关注实验教学和各学科的实践活动，借境激疑，激发学生的求知欲和探究欲，鼓励学生提出好问题，进而推动学生坚持在实践中学习、跨学科学习，为学生创造自主建构知识逻辑的机会，培养学生的思考力和创造力，构建教学新样态。学校以质疑精神为引领，初步探索形成融合媒介素养教育的“质疑——学习——评价”的和美思维课堂教学样态。

以学校高二化学“氧化还原反应——探秘空气除菌卡”教学为例，教师首先展示了一款“网红”空气除菌卡的使用方式及相关广告视频，让学生思考该广告的真实性、客观性和科学性。教师随后带领学生通过课堂实验，学习空气除菌卡中的二氧化氯的产生和二氧化氯除菌的相关知识，逐步渗透证据推理、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任等核心素养的培育；引导学生反思、评价“网红”空气除菌卡的真实功效，引导学生认识到网络媒介充斥着大量纷乱繁杂的信息，我们要敢于质疑、提高验证判别能力。

以上课堂样态中，教师积极创设鼓励质疑的课堂情境，让学生不被动接受或妥协于某些既定的结论，根据已有的知识基础和生活经验，通过查阅资料、社会调研或是实验操作等方式，厘清事物之间的内在逻辑，探求事物的本质属性，从而达到对事物的全面了解，提高学生的逻辑推理能力，进而能够运用所学知识解决实际问题。

(二)校园活动活化科学教育，激发学生科学学习兴趣

科学实践活动对于培养学生的综合素质、实践能力具有不可替代的作用。学校科技节于每年11月份开展，活动包括 “DIS 实验”“苹果酒制作”“生态瓶制作”“最美植物志”“版图设计”和“地理MV微视频制作”等。学生通过亲身参与，直观感受科技的魅力，激发兴趣，在团队协作中设计方案、分析数据、得出结论，并应用于解决实际问题，有利于增强学生对知识的理解与巩固，提升创新思维，也有利于增进学生之间的交流与沟通。同时，学校也通过积极参加各类市、区级科技比赛，营造浓厚的科技创新氛围。例如学校历年都会组织学生参与DI创新思维竞赛SL-B科技类挑战，这个比赛需要创作并表演一个故事，将科学分析融入表演中。学生们在科技辅导员的带领下，充分发挥自己的想象力，寻找科学分析的落脚点，在制作道具过程中发挥各自的优势，精心打磨，共同创造出精美的道具和场景，最终演绎出一个有创意有风格的故事。在这个过程中，学生的创新思维、团队合作和问题解决能力都得到了有效培养。2018年学校在上海市DI创新思维竞赛中获市一等奖，成功晋级国赛，并在2018年全国D年度创新思维及综合素养成果展示中获得了工程组全国二等奖的好成绩。

在高中科学教育路径的探索中，我们通过优化教学资源健全课程体系、深化学校教学实践等措施，逐步探究形成科学教育的学校模式，提升高中科学教育的质量，为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才打下坚实基础。

出处：中国知网

摘录者：太仓市高新区娄江幼教中心东郊幼儿园  杨琳

推荐理由：科学教育对于高中学生成长的重要性，教师不仅要传授知识，更要注重培养学生的思维能力。通过引导学生思考、探究和解决问题，帮助他们形成科学的思维方式，提高他们的科学素养。在未来的教学中，需要更加注重实验教学、创设素养课堂、开展课外活动、加强师资培训和构建评价体系等方面的工作，培养学生的科学素养，为他们的未来发展打下坚实的基础。