破解鄉村科學教育困局
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因地制宜讓鄉?？茖W教育更鮮活
“流動科學課”來了。
前不久，河南省南陽市唐河縣昝崗鄉中心小學的學生正在跳操時，一輛滿載科學道具的大巴停在了操場邊。大課間一結束，大巴周邊圍滿了來看熱鬧的學生們。
科學大巴開始“整活兒”：4個紅色的機器人在場地中央舞動，動作整齊劃一。其中一個機器人不小心摔倒，小觀眾們發出哄笑。
這輛車的任務并不只是讓孩子們看表演，而是教育部宣傳教育中心、中國科技館、抖音平臺聯手帶來的一堂流動科學課，試圖將熱愛科學的種子撒播下去。
2023年5月，教育部等十八部門共同發力，出臺了《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》(以下簡稱《意見》)，聚焦青少年科學教育一體化，全面提升青少年的科學素養，推動教育、科技與人才發展的深度融合。
作為中國青少年科技教育工作者協會理事長，天體物理學家、中國科學院院士武向平常年行走在青少年科學普及和科學教育工作的第一線。他的足跡逐漸深入到中西部偏遠地區。
武向平在城市和農村給孩子們講同樣的科普報告時，城市和農村的孩子，提問題的積極性是一樣的，都“非常主動，非常積極，沒有什么差異”。
他忍不住感慨，盡管城市和農村擁有的教學資源不一樣，但孩子們的好奇心是一樣的。他希望，科學教育的資源能夠更多地“向偏遠地區傾斜”。
相比城市學校，鄉村學校的科學教育資源相對匱乏，教師隊伍薄弱，重視程度不足，教學方法相對陳舊，學生參與度不高。為此，今年2月，教育部宣傳教育中心、中國科技館、抖音平臺攜手聯動，將科學家、科普達人、抖音“云課件”等優質資源與現代科技館體系、科普資源進行結合，深入基層、走進鄉鎮，把流動科學課帶到鄉村青少年身邊。截至目前，相關團隊已經將流動科學課落地廣西、河南、甘肅3個省份的18所鄉鎮中小學。
如何彌補鄉村地區科學教育資源的不足，激發鄉村青少年對科學的興趣和熱情？帶著這些問題，前不久，中青報·中青網記者跟隨流動科學課的河南巡講團，走訪了河南多個縣的鄉村學校。
用飲料瓶制成“水火箭”發射升空、用一根吸管做成“空氣馬達”急速旋轉、用一張紙做成“回旋紙飛機”在教室里收放自如……河南省固始縣張廣廟鎮第一小學科學教師張建濤用別人眼中的“廢品”制成科學道具。在他看來，這些“廢品”都是學生們做科學實驗的素材?！翱茖W實驗不應該只是高大上的，瓶瓶罐罐之中也有很多科學大道理?！睆埥f。
去年退休的河南師范大學教授馬恒發現：在很多鄉村學校，一般科學課都由班主任代班或其他科目老師兼授，“像張老師這樣的專職科學老師非常難得”。
在成為專職科學教師之前，張建濤是一名數學老師。為防止一些孩子“死記硬背”“機械式刷題”，他每周都會拿出一節數學課帶領學生們“去實驗室玩”。
第一節科學課給張建濤留下了深刻印象。那節課的主題是“風的形成”，張建濤點燃蠟燭，蠟燭上方的風輪開始轉動。教室里的桌子是六邊形，并不是每個學生的座位都正對實驗場地。在演示時，張建濤發現有的孩子會伸頭、側目，有的孩子帶著笑容鼓掌。
“他們的肢體動作告訴我，他們很喜歡科學實驗?！彪S著張建濤的科學實驗課越開越多，實驗室現有的器材已經不能滿足要求，他就帶著學生們自己動手制作實驗道具，將生活垃圾“變廢為寶”。
“我課上的學生們喝完酸奶的吸管絕不會丟，他們會塞在口袋里留著自己做實驗玩?！睆埥χf，在這個過程中，孩子的變化讓他感到欣慰?！爸爸唤虜祵W時，孩子見面繞著我走，后來一起做實驗久了，孩子主動跟我打招呼，課堂上專注力也更強了?！?/p>
今年年初，教育部公布首批中小學科學教育實驗區和實驗校名單。河南省實驗中學校長王瑞發現，不少學校都在探索，形成了有自己特色的做法和經驗。他建議，學校因地制宜，邀請更多的科學家走進校園，舉辦科學大講堂，同時也可以參加社會上組織的各類活動。
在唐河縣昝崗鄉中心小學校長楊帥看來，鄉村學?？茖W教育可以從農村實際入手，讓學生從農作物和家禽開始了解?！拔覀冃枰Y合農村的情況對科學課進行改進?！睏顜浾f。
“在解決鄉村學?？茖W課問題上，因地制宜很重要?！焙幽洗髮W物理與電子學院教授戴樹璽說。他認為，每個學校都有自己的地理位置特色，打造自己的特色是鄉村學校在整個科學教育中的重要一環。
科學教育離不開科學教師
河南省鶴壁市淇縣陽光小學有1600多人，其中留守兒童較多，同時學校的基礎條件也不盡如人意。該校校長李文玲介紹，學校有80多位教師，他們的科學素養有待提升；同時做科學實驗的道具、器材并不多，大多數都已經老化。
“在這樣的條件下，如何把科學課上好？”這個問題曾經困擾著李文玲。
在積極想辦法解決問題的過程中，陽光小學聯系到中國科學院理化所凝聚態物理博士、副研究員岳銀超，并聘請其為學?？萍几毙ｉL?！八荛_心能與孩子們交流，他是一個有教育情懷的人?！?/p>
為激發學生們的科學興趣，岳銀超在上課時會為他們講述有趣的科學家故事，勾起孩子們對科學的好奇心。
“我們的資源確實很匱乏，所以我們借助其他方式給學生上不一樣的‘科學課’?！崩钗牧嵴f。
事實證明，科學教育無論走到哪里都離不開鮮活的實踐場域。浙江師范大學教育學院院長、科學教育研究中心主任黃曉通過多年的研究實踐，發現國內每個省市的學校對科學教育模式的實踐探索都具有獨特性，同時她認為鄉村科學教育存在共性問題，其中最需要關注的是科學教師的師資專業度。
為調查我國小學科學教師隊伍現狀，教育部基礎教育教學指導委員會科學教學專委會于2021年下半年組織了覆蓋全國31個省份的大規模調研，回收有效問卷131134份。調研發現：我國小學科學教師的隊伍結構以兼任教師和文科背景占主流；教師知識能力還有欠缺，信息技術應用等實踐性智慧有待加強；專業發展有待加強，實驗資源不夠充足，需增加精準化和專業化培訓。
黃曉及其團隊的調研結果與教育部基礎教育教學指導委員會科學教學專委會近似。2018年到2023年間，黃曉及其團隊對小學科學教材使用情況陸續開展調研，其中包括“小學科學教師的專業培養與培訓”“多元科學教學資源的開發”等多個項目。調研對象囊括了上過一年級科學課的學生近12.5萬人、科學教師約0.69萬人、校長約0.28萬人與教研員500人，調研范圍涉及北京、上海、天津、重慶、浙江、河南、河北、福建、甘肅、廣西、寧夏等10多個省份。
黃曉團隊的調研結果顯示，從科學教師的師資專業度來看，專業化的小學科學教師亟待培養與培訓。根據調研數據，大部分科學教師雖然接受過師范教育，但以語文、數學背景出身的教師為主，其中理科專業背景出身的教師占比較低。
另外，黃曉及其團隊調研數據顯示，雖然85%左右的學校都會發放科學活動手冊，但是只有45%左右的學生在課堂上使用過科學材料包或實驗室儀器。
“調研涉及十幾萬數據，其中呈現出的鄉村科學教育不均衡現象非常明顯?！秉S曉認為，讓鄉村孩子們能夠認識什么是科學，塑造他們心中的科學家形象是事關科學本質的問題。
黃曉提出，在加強科學教育的大背景下，建設高水平科學教師隊伍是提升的關鍵?！敖處熓菍W生的引領者，發展的促進者?！秉S曉表示，學生要具備對科學本質的理解，離不開科學教師對科學本質的理解及其在課堂教學中的轉化。
“學校在培養科學教師時，應扎根于科學教育實踐，發揮教育研究的引領力，把它立足于實踐轉換成科學研究成果，這是講好科學教育故事非常重要的方面?！秉S曉說。
科學教育的未來是“大科學教育”
前不久，教育部宣傳教育中心等主辦、河南省教育廳協辦、河南師范大學承辦的“科學教育大家談”活動，邀請當地教育專家、中小學校長、科技工作者等，聚焦當地科學教育現狀，共同探討了科學教育未來發展方向。
“20世紀70年代末，我還記得社會上都在說，科學的春天來了?！蓖跞鹫f。隨著《意見》出臺，他認為另一個“春天”已經來到?！拔覀儜撨M一步深刻認識新時代的科學教育是什么?！?/p>
黃曉將科學教育分為“狹義”“廣義”兩部分：從狹義角度來看，科學教育屬于學校教育中提到的理科教育，包括中小學科學、中學物理、化學、生物、地球科學等；從廣義角度來看，科學教育是為了提高全民科學素養的教育教學活動，比如《意見》和類似文件的各類推進。
在戴樹璽看來，科學教育對孩子意味著一生的陪伴?！翱茖W教育不是只讓孩子知道一些知識點，知識是無限的，更重要的是讓孩子在這個過程中培養科學精神?！?/p>
作為來自農村小學的“名師”，張建濤用自己的辦法來幫助學生推開科學的大門。比如，在實驗過程中，他會有意讓孩子“失敗”。比如做水火箭時，他故意將水放得非常少，火箭就飛得沒有想象中那么高，這時他順勢問孩子失敗的原因，孩子就會動腦思考。
通過這樣的方式，張建濤感到孩子觀察問題、解決問題的能力不斷增強?！巴ㄟ^這樣的鍛煉，他們進入中學后面對一些比較難的問題也不會畏懼，而且會主動尋找失敗原因和解決方法?！?/p>
“我想對那些渴望成為像我這樣的科學老師的孩子們說：讓我們一起努力，把這種科學精神傳承下去?！睆埥膭詈⒆觽?，“如果你始終保持自己的好奇心和對科學的熱愛，學科學、用科學、愛科學并在實踐中探索下去，我相信你會成功的?！?/p>
科學教育的重要性不言而喻。作為當下教育界最熱門的話題之一，科學教育是基礎教育工作者和高等教育工作者共同關注的焦點。在近日召開的第61屆高等教育博覽會上，專門設置主題為“科學教育高質量發展”的學術活動。中國高等教育學會副會長張大良表示：“科學教育是提升全民科學素質，建設教育強國，實現高水平科技自立自強的基石，尤其是基礎教育階段的科學教育，還承擔著培養拔尖后備人才的重任，為科技創新奠定重要基礎，發揮重要作用?！?/p>
展望科學教育的未來，不少專家學者認為“大科學教育”是其發展方向。
“何謂‘大科學教育’？中小學、大學、科研院所、家庭、社會等各方都要參與進來，形成常態化的聯動機制?！贝鳂洵t說。
以高校為例，作為科研主力，高校擁有的科學資源非常豐富。如何讓高校資源“飛入尋常百姓家”？嘗試新媒體創作的戴樹璽希望更多專家學者走出象牙塔、投身科普創作，以一種更簡單的形式把科學資源普及化。
浙江師范大學副校長邱利民介紹，浙師大在科學教育方面長期發力，主動服務山區26縣科學教育發展與科學課堂教學改革，承辦了“院士進師訓”等高端教師研修項目，促進教育資源合理配置，推動大中小學科學教育協同化發展。
中國科技館副館長任海宏表示，近年來，中國科技館科學籌劃、加大投入，面向廣大基層鄉村地區、偏遠地區持續推進流動科技設施的建設，把優質的科普資源免費帶到廣大縣域及鄉村地區，彌補這些地區科學教育資源的短缺。
黃曉始終認為，鄉村小學科學教育的未來離不開探究和實踐。在黃曉看來，未來科學教育中需要重點關注教與學方式的轉型，跳出記、背、傳授的傳統教學模式，讓科學教育存在的樣態、方式更鮮活。
張建濤則建議加大科學活動的頻率，讓孩子擁有更多展示的舞臺。同時他更渴望與其他學校建立聯動共享機制?！按蠹夜餐M步，促進鄉村科學教育的發展?！?/p>
中青報·中青網見習記者 李瑞璇 記者 張渺 【編輯:邵婉云】