圖為學生們在江蘇省常州市武進區星河實驗小學學習創意機器人課程。　新華社記者　李博攝

“為了清理地鐵車廂通風口上的污垢，我設計製作了一種攜帶型自動清洗消毒機。它不僅使用方便，還解決了人工使用抹布時消毒劑濃度逐漸降低的問題，我給他起名叫‘雷神之錘’。”北京航空航太大學實驗學校小學部學生張恒源在北京市日前召開的中小學科學教育與創新人才培養研討會（以下簡稱“研討會”）上，展示了一把形似錘子的作品。

此次研討會亮點紛呈，不僅有“雷神之錘”，還有來自五所學校的學生團隊帶來的無碳動力車、微型機器人等科學成果。

如何做好科學教育的加法，讓學生的科學素養得到提升，培養社會急需的科技人才，是學校需要回答的問題。

打造校本課程體系

課堂是培養學生科學素養、創新思維與實踐能力的重要場所。構建特色校本課程是加強科學教育、提升學生科學素養的重要途徑之一。

校本課程，是指以學校為本位、由學校自己開發的課程，與國家課程、地方課程相對應。

“中小學校在開齊開足開好科學類國家課程的同時，還應積極構建內容豐富、形式多樣的科學類校本課程。”北京市海澱區教育科學研究院院長吳穎惠認為，長期以來，大部分學生科學素養、科學思維的培養主要依託于物理、化學、地理等學科的學習。而科學課程的設置既要“基於學科”，也要“超越學科”，構建起包括科學體驗、科學探究、科學創造三個層級的科學類校本課程。

北京航空航太大學附屬小學的航模課是該校打造的小航家科學教育體系代表課程之一。北京航空航太大學附屬小學昌平學校黨支部書記、校長李蘭瑛介紹，航模課採用了“四個一”的教學方式，即講述一個引人入勝的航空故事，解讀一個深入淺出的科學原理，設立一枚象徵榮譽的勳章，以及讓學生親手製作一架模型飛機。“這樣的課程設計既激發了學生的興趣，又讓他們在實踐中深化了對航空知識的理解。”李蘭瑛説。

像北京航空航太大學附屬小學昌平學校這樣，建立特色科學教育課程體系的學校還有很多。吳穎惠介紹，目前，北京市海澱區中小學有近464門科學類校本課程，涉及學科拓展、學科競賽、實驗觀察、設計製作、科普閱讀、人工智慧、編程和機器人等多個領域。

為高效利用各類教育資源，海澱區以教育集團為牽引建設特色科學課程體系。吳穎惠舉例，目前，北京大學附屬中學教育集團聚焦物理領域的創新研究，首都師範大學附屬中學教育集團則在生命科學領域打造特色科學課程。“我們希望每個教育集團都能打造不同類型的科學教育課程，在不同科學領域建立特色課程群。這不僅能彰顯學校辦學特色，還能有效整合學校教育資源。”吳穎惠説。

構建貫通發展格局

“許多大學生在撰寫科學論文或闡述科學觀點時，常常出現概念闡述不清晰、語言表達不簡潔等問題。這是因為他們在中學階段，沒有進行深入的科學語言表達訓練。”北京大學附屬中學副校長景志國表示。

2023年底發佈的《教育部辦公廳關於推薦首批全國中小學科學教育實驗區、實驗校的通知》中提到，要構建大中小學段縱向貫通、校內校外橫向聯動的發展格局。

多位專家表示，這為學生提供全面而系統的科學學習體驗，滿足社會對於創新人才的需求。

景志國介紹，例如，北京大學附屬中學與北京大學物理學院聯合搭建了物理卓越人才培養示範基地。基地課程涵蓋對科學工具的熟練使用、科學現象的定量化實驗、科學語言的準確表達、邏輯常識和邏輯思維、跨學科思維和視野等方面，全面提升學生的科學素養和綜合能力。

同時，北京大學附屬中學還與北京大學地空學院、北京大學工學院、北京航空航太大學自動化科學與電氣工程學院等進行合作，開設了業餘無線電技術、月球拓荒計劃、人工智慧－情感機器人、水下機器人、無人機等大中貫通課程。這些多樣化的課程不僅開拓了學生的視野，還讓學生充分體驗到未來專業選擇的多樣性與豐富性。

縱向貫通的培養模式不僅備受中小學歡迎，許多高校對此也十分期待。北京航空航太大學副校長黃海軍表示：“我們非常期待與中小學建立更加緊密的合作關係，共同開發科學教育資源，共用科研成果，推動科學教育內容的更新和教學方法的不斷創新。”

完善評價反饋機制

“在科學教育過程中，評價反饋是最難也是最容易被忽略的一個環節。”首都師範大學附屬中學校長盧青青説。正確且精準的評價反饋對於促進學生科學素養的形成具有重要的引導作用。她認為，構建科學素養導向的綜合評價體系，能夠發揮評價的導向功能、診斷功能、調節功能、激勵功能等。

值得注意的是，科學素養導向的綜合評價體系重點在於促進學生核心素養的全面發展。這就要求評價體系的轉型。“評價的重點應從單一測量學生的陳述性知識與程式性知識，轉變為評價其高級思維技能、發現問題及解決問題的能力。”盧青青説，可以通過科技創新實踐活動、競賽活動、科學拓展課、項目化課題研究以及實地真實情境學習對學生的科學素養進行評價。

例如，可以借助資訊化測評工具與大數據技術對學生科學素養情況進行評價反饋。“首都師範大學附屬中學正在依據PISA2021中創造性思維的測評框架和測評工具，對課堂情境下學生的創造性思維進行測評。”盧青青介紹，PISA2021創造性思維測評從文字表達、視覺表達、社會知識創造和問題解決、科學知識創造和問題解決4個內容維度，考查學生生成多樣化想法、生成創造性想法、評估和改進想法的能力。這一測評模式可以對學生科學素養進行評估，為後續科學教育教學提供指引。