2025年被聯合國大會定為“國際量子科學與技術年”，旨在凸顯科學對于建設包容、互聯世界的重要作用，提升公眾的科學素養。與此同時，經濟合作與發展組織對2025年國際學生評估項目（PISA2025）科學框架進行了更新和拓展，目標是突破傳統科學素養的范疇，更加全面地評估科學教育的總體成果，反映出科學教育目標日益多元化的發展趨勢。

　　開展科學教育是提高全民整體科學素養的重要途徑。當前，一些國家在推動科學教育全民化、普及化、系統化方面取得了一些成效，其做法和經驗主要體現在政策引導、課程開發、教師隊伍建設、學校與社會協同四個維度上。

　　以法律和政策筑牢發展根基

　　英國自頒布《1988年教育改革法》以來，逐步建立了較為完善的科學教育體系。在2025年4月發布的《科學與技術框架》中，英國將“在中小學、大學和研究機構搭建人才梯隊，構建終身學習和技能培訓體系”確立為國家科技發展的戰略基石。德國自2019年以來，通過以聯邦政府為主體、自上而下的“數學、信息技術、自然科學和工程技術專業（MINT）行動計劃”和“MINT行動計劃2.0”，形成了覆蓋學前教育、基礎教育、職業教育、高等教育和繼續教育的科學教育體系。法國通過法令確立了義務教育階段學生應當掌握的“知識、能力和文化的共同基礎”，重點關注與自然和技術相關的知識和技能，要求學生能夠理解數學、科學和計算機語言，并使用這些語言表達自己的觀點。澳大利亞發布的《2016—2026年國家STEM學校教育戰略》側重于培養學生的基礎技能，尤其關注學生數學、科學和數字素養培養，旨在增強學生解決問題、批判性分析和創造性思維能力。新加坡設立科學課程，并將其設定為全國小學畢業考試的必考科目之一。正是法律和政策層面的保障，為這些國家科學教育的發展筑牢了根基。

　　以系統的科學課程傳授知識

　　除了宏觀層面的政策引導，一些國家還在微觀層面推動開發高質量的科學課程，尤其注重調查實驗，推崇探究式學習，強調跨學科交叉融合。例如，英國的《全國學校課程》規定，將科學課程擴展至傳統的物理、化學、生物學科之外，使其成為涵蓋地球科學、天文學、信息技術等學科的綜合領域，并強調培養學生的科學探究能力，包括提出問題和假設、觀察和測量變量以及解釋和評估結果的能力。法國將科學課程與數學、社會科學等領域結合起來，要求基礎教育階段的科學教育教授給學生基本的數學和科學知識，培養學生的求知和探究意識以及思考、動手和批判能力。德國在小學階段將科學知識與學生的日常生活經驗緊密結合，在中學階段則通過學科課程和綜合性課程，以跨學科的方式開展科學教育。澳大利亞的科學課標，將課程內容劃分為科學理解、科學是人類的事業和科學探究三條主線，分別對應生物、地球、化學和物理領域的科學知識，科學與社會的互動關系，分析和解決科學問題。澳大利亞的科學課程強調，學生應在三條主線的融合實踐中理解科學現象，認識其社會意義并批判性地思考歷史和科學問題。

　　注重實驗、探究式學習、跨學科融合的特點，在英國工程技術學會設計的科學課程中得到充分體現。以“過濾水：設計和建造自己的水過濾系統”一課為例，該課程面向11至16歲的學生，重點介紹工程師和科學家如何為人們提供安全清潔的飲用水、高效清潔的廢水處理方法和實用的排水解決方案，目的是讓學生通過設計和建造自己的水過濾系統，研究過濾臟水的各種方法。在這堂課上，學生通常以小組為單位設計和制造自己的水過濾器。教師會給每個小組一個切開的2升飲料瓶，倒過來就可以作為過濾器的主體。每個小組最多只能選擇4種材料來制作過濾器，學生需要考慮他們的過濾器如何工作并畫出設計圖。在每個小組制作好過濾器后，教師還會給學生一個裝有臟水樣本的250毫升燒杯，用來測試他們的過濾器。接著，各小組收集過濾后的水樣，從每個樣本中抽取150毫升水進行測試。學生將水樣倒入玻璃燒杯或錐形瓶中，再將燒杯或錐形瓶放在白色瓷磚上，思考如何測量水的透明度，這時教師也會提醒學生思考清澈的水是否一定干凈、是否能夠滿足飲用需求。想提升課程難度時，教師還會給每個小組設定預算，從而限制學生使用材料的數量，學生必須“購買”材料來制作過濾器，不同的材料設有不同的價格，甚至在一堂課中，材料的價格還會根據供需關系而發生變化。通過學習這堂課，學生能夠知曉可能污染水的各種雜質，能夠描述水過濾設備是如何通過幾種不同方式來生產飲用水的，學生的創造性思維能力和團隊協作能力隨之得到提升。

　　以充實的教師隊伍為保障

　　高質量的科學教師隊伍是開展科學教育的關鍵。世界上大部分國家通過規范科學教師準入條件、加強職前培養和促進教師持續專業發展來提升科學教育的師資質量。

　　在強化準入條件方面，澳大利亞發布《卓越的科學教師全國專業標準》，作為澳大利亞科學教師培養和發展的評估依據。該文件從專業知識、專業實踐、專業屬性三個層面對科學教師提出要求。法國實行“3+2”教師培養模式，大多數科學教師需要取得教育碩士學位，如此才能獲得教師資格證。在中學階段，法國還進一步設置了多種跨學科的科學教師資格證。

　　在加強職前培養方面，一些國家撥付資金，鼓勵職前科學教師參加教師教育課程。新加坡的職前科學教師培養主要通過四年制理學學士（教育）課程和為期16個月的教育研究生文憑課程來實現，通過新加坡教育部選拔的人員將獲得相應的資助來攻讀課程。澳大利亞的一些地區為科學、技術、工程和數學（STEM）領域的實習教師提供補助金。

　　在支持教師持續專業發展方面，一些國家鼓勵和吸引科學教師參與培訓項目，提升專業能力。例如，德國聯邦教研部開設的MINT教育中心為中小學科學教師提供了數字化進修和繼續教育課程。法國的“做中學”項目鼓勵科學教師分享切實可行的教學方法。新加坡等國家還設有科學教師協會，形成了科學教師的學習社群，為教師提供與課程主題相關的延伸資料等教學資源。英國則在“STEM大使”項目中，組織2.8萬名志愿者為科學教師提供免費資源，幫助他們以新穎和創新的方式教授科學課程。

　　以強化校社協同為發展動力

　　開展科學教育不僅是學校的職責，也需要科研機構、社會團體、企業等共同努力，推動形成崇尚科學的社會氛圍。

　　引入社會化資源，可以為學校科學教育提供補充。英國皇家學會的“鼓勵科學家走進校園計劃”為學生提供了與科學家直接接觸的寶貴機會，通過榜樣力量激發學生對科學學習的興趣和熱情。德國科學家和幾個著名實驗室共同發起項目，支持拔尖創新人才的探索和學習。據統計，截至2023年，德國共有約250家科研機構參與青少年科學教育。此外，英國倫敦科學博物館、法國巴黎科學工業城等都是幫助學生學習現代科學知識、理解現代科學技術理念的著名場館。法國還發布了支持歐盟26歲以下兒童和青少年免費參觀法國所有公立博物館的政策，進一步促進社會機構參與科學教育。另外，還有許多企業和社會團體持續為法國青少年科學教育提供資金、場地和器材支持。

　　形成崇尚科學、鼓勵創新的社會氛圍，對于科學教育的深入開展至關重要。英國通過舉辦全國科學和工程競賽、“宇宙大爆炸”博覽會、科學節、全國科學和工程周等一系列活動，提高公眾對科學技術的認識。法國也通過舉辦地球科學、數學、物理、化學、工程科學和生物領域的奧林匹克競賽，開展迷你賽車制造項目，設置高中生化學創新獎等手段，全方位營造鼓勵探索和創造的社會文化。德國擁有數以千計的STEM教育項目，通過創意激發、參與科研、實驗或編程等方式，在課堂之外向兒童和青少年介紹STEM知識，創建校內、校外有機結合的科學課堂。芬蘭遍布全國的LUMA（芬蘭語“自然”和“數學”的縮寫）中心網絡將幼兒園、中小學、高校、教育行政部門、科技場館、教師協會、媒體等機構聯系起來，營造出全民參與科學教育的濃厚社會氛圍。

　　放眼世界，學校與社會各界攜手，為兒童和青少年提供專業化、個性化的學習機會，豐富了世界科學教育的生態。

　　（作者單位：中國教育科學研究院。本文系該院中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資助項目［GYJ2025062］成果）

《中國教育報》2025年09月18日 第09版