破解乡村科学教育困局

　　因地制宜让乡校科学教育更鲜活

　　“流动科学课”来了。

　　前不久，河南省南阳市唐河县昝岗乡中心小学的学生正在跳操时，一辆满载科学道具的大巴停在了操场边。大课间一结束，大巴周边围满了来看热闹的学生们。

　　科学大巴开始“整活儿”：4个红色的机器人在场地中央舞动，动作整齐划一。其中一个机器人不小心摔倒，小观众们发出哄笑。

　　这辆车的任务并不只是让孩子们看表演，而是教育部宣传教育中心、中国科技馆、抖音平台联手带来的一堂流动科学课，试图将热爱科学的种子撒播下去。

　　2023年5月，教育部等十八部门共同发力，出台了《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》(以下简称《意见》)，聚焦青少年科学教育一体化，全面提升青少年的科学素养，推动教育、科技与人才发展的深度融合。

　　作为中国青少年科技教育工作者协会理事长，天体物理学家、中国科学院院士武向平常年行走在青少年科学普及和科学教育工作的第一线。他的足迹逐渐深入到中西部偏远地区。

　　武向平在城市和农村给孩子们讲同样的科普报告时，城市和农村的孩子，提问题的积极性是一样的，都“非常主动，非常积极，没有什么差异”。

　　他忍不住感慨，尽管城市和农村拥有的教学资源不一样，但孩子们的好奇心是一样的。他希望，科学教育的资源能够更多地“向偏远地区倾斜”。

　　相比城市学校，乡村学校的科学教育资源相对匮乏，教师队伍薄弱，重视程度不足，教学方法相对陈旧，学生参与度不高。为此，今年2月，教育部宣传教育中心、中国科技馆、抖音平台携手联动，将科学家、科普达人、抖音“云课件”等优质资源与现代科技馆体系、科普资源进行结合，深入基层、走进乡镇，把流动科学课带到乡村青少年身边。截至目前，相关团队已经将流动科学课落地广西、河南、甘肃3个省份的18所乡镇中小学。

　　如何弥补乡村地区科学教育资源的不足，激发乡村青少年对科学的兴趣和热情？带着这些问题，前不久，中青报·中青网记者跟随流动科学课的河南巡讲团，走访了河南多个县的乡村学校。

　　用饮料瓶制成“水火箭”发射升空、用一根吸管做成“空气马达”急速旋转、用一张纸做成“回旋纸飞机”在教室里收放自如……河南省固始县张广庙镇第一小学科学教师张建涛用别人眼中的“废品”制成科学道具。在他看来，这些“废品”都是学生们做科学实验的素材。“科学实验不应该只是高大上的，瓶瓶罐罐之中也有很多科学大道理。”张建涛说。

　　去年退休的河南师范大学教授马恒发现：在很多乡村学校，一般科学课都由班主任代班或其他科目老师兼授，“像张老师这样的专职科学老师非常难得”。

　　在成为专职科学教师之前，张建涛是一名数学老师。为防止一些孩子“死记硬背”“机械式刷题”，他每周都会拿出一节数学课带领学生们“去实验室玩”。

　　第一节科学课给张建涛留下了深刻印象。那节课的主题是“风的形成”，张建涛点燃蜡烛，蜡烛上方的风轮开始转动。教室里的桌子是六边形，并不是每个学生的座位都正对实验场地。在演示时，张建涛发现有的孩子会伸头、侧目，有的孩子带着笑容鼓掌。

　　“他们的肢体动作告诉我，他们很喜欢科学实验。”随着张建涛的科学实验课越开越多，实验室现有的器材已经不能满足要求，他就带着学生们自己动手制作实验道具，将生活垃圾“变废为宝”。

　　“我课上的学生们喝完酸奶的吸管绝不会丢，他们会塞在口袋里留着自己做实验玩。”张建涛笑着说，在这个过程中，孩子的变化让他感到欣慰。“之前只教数学时，孩子见面绕着我走，后来一起做实验久了，孩子主动跟我打招呼，课堂上专注力也更强了。”

　　今年年初，教育部公布首批中小学科学教育实验区和实验校名单。河南省实验中学校长王瑞发现，不少学校都在探索，形成了有自己特色的做法和经验。他建议，学校因地制宜，邀请更多的科学家走进校园，举办科学大讲堂，同时也可以参加社会上组织的各类活动。

　　在唐河县昝岗乡中心小学校长杨帅看来，乡村学校科学教育可以从农村实际入手，让学生从农作物和家禽开始了解。“我们需要结合农村的情况对科学课进行改进。”杨帅说。

　　“在解决乡村学校科学课问题上，因地制宜很重要。”河南大学物理与电子学院教授戴树玺说。他认为，每个学校都有自己的地理位置特色，打造自己的特色是乡村学校在整个科学教育中的重要一环。

　　科学教育离不开科学教师

　　河南省鹤壁市淇县阳光小学有1600多人，其中留守儿童较多，同时学校的基础条件也不尽如人意。该校校长李文玲介绍，学校有80多位教师，他们的科学素养有待提升；同时做科学实验的道具、器材并不多，大多数都已经老化。

　　“在这样的条件下，如何把科学课上好？”这个问题曾经困扰着李文玲。

　　在积极想办法解决问题的过程中，阳光小学联系到中国科学院理化所凝聚态物理博士、副研究员岳银超，并聘请其为学校科技副校长。“他很开心能与孩子们交流，他是一个有教育情怀的人。”

　　为激发学生们的科学兴趣，岳银超在上课时会为他们讲述有趣的科学家故事，勾起孩子们对科学的好奇心。

　　“我们的资源确实很匮乏，所以我们借助其他方式给学生上不一样的‘科学课’。”李文玲说。

　　事实证明，科学教育无论走到哪里都离不开鲜活的实践场域。浙江师范大学教育学院院长、科学教育研究中心主任黄晓通过多年的研究实践，发现国内每个省市的学校对科学教育模式的实践探索都具有独特性，同时她认为乡村科学教育存在共性问题，其中最需要关注的是科学教师的师资专业度。

　　为调查我国小学科学教师队伍现状，教育部基础教育教学指导委员会科学教学专委会于2021年下半年组织了覆盖全国31个省份的大规模调研，回收有效问卷131134份。调研发现：我国小学科学教师的队伍结构以兼任教师和文科背景占主流；教师知识能力还有欠缺，信息技术应用等实践性智慧有待加强；专业发展有待加强，实验资源不够充足，需增加精准化和专业化培训。

　　黄晓及其团队的调研结果与教育部基础教育教学指导委员会科学教学专委会近似。2018年到2023年间，黄晓及其团队对小学科学教材使用情况陆续开展调研，其中包括“小学科学教师的专业培养与培训”“多元科学教学资源的开发”等多个项目。调研对象囊括了上过一年级科学课的学生近12.5万人、科学教师约0.69万人、校长约0.28万人与教研员500人，调研范围涉及北京、上海、天津、重庆、浙江、河南、河北、福建、甘肃、广西、宁夏等10多个省份。

　　黄晓团队的调研结果显示，从科学教师的师资专业度来看，专业化的小学科学教师亟待培养与培训。根据调研数据，大部分科学教师虽然接受过师范教育，但以语文、数学背景出身的教师为主，其中理科专业背景出身的教师占比较低。

　　另外，黄晓及其团队调研数据显示，虽然85%左右的学校都会发放科学活动手册，但是只有45%左右的学生在课堂上使用过科学材料包或实验室仪器。

　　“调研涉及十几万数据，其中呈现出的乡村科学教育不均衡现象非常明显。”黄晓认为，让乡村孩子们能够认识什么是科学，塑造他们心中的科学家形象是事关科学本质的问题。

　　黄晓提出，在加强科学教育的大背景下，建设高水平科学教师队伍是提升的关键。“教师是学生的引领者，发展的促进者。”黄晓表示，学生要具备对科学本质的理解，离不开科学教师对科学本质的理解及其在课堂教学中的转化。

　　“学校在培养科学教师时，应扎根于科学教育实践，发挥教育研究的引领力，把它立足于实践转换成科学研究成果，这是讲好科学教育故事非常重要的方面。”黄晓说。

　　科学教育的未来是“大科学教育”

　　前不久，教育部宣传教育中心等主办、河南省教育厅协办、河南师范大学承办的“科学教育大家谈”活动，邀请当地教育专家、中小学校长、科技工作者等，聚焦当地科学教育现状，共同探讨了科学教育未来发展方向。

　　“20世纪70年代末，我还记得社会上都在说，科学的春天来了。”王瑞说。随着《意见》出台，他认为另一个“春天”已经来到。“我们应该进一步深刻认识新时代的科学教育是什么。”

　　黄晓将科学教育分为“狭义”“广义”两部分：从狭义角度来看，科学教育属于学校教育中提到的理科教育，包括中小学科学、中学物理、化学、生物、地球科学等；从广义角度来看，科学教育是为了提高全民科学素养的教育教学活动，比如《意见》和类似文件的各类推进。

　　在戴树玺看来，科学教育对孩子意味着一生的陪伴。“科学教育不是只让孩子知道一些知识点，知识是无限的，更重要的是让孩子在这个过程中培养科学精神。”

　　作为来自农村小学的“名师”，张建涛用自己的办法来帮助学生推开科学的大门。比如，在实验过程中，他会有意让孩子“失败”。比如做水火箭时，他故意将水放得非常少，火箭就飞得没有想象中那么高，这时他顺势问孩子失败的原因，孩子就会动脑思考。

　　通过这样的方式，张建涛感到孩子观察问题、解决问题的能力不断增强。“通过这样的锻炼，他们进入中学后面对一些比较难的问题也不会畏惧，而且会主动寻找失败原因和解决方法。”

　　“我想对那些渴望成为像我这样的科学老师的孩子们说：让我们一起努力，把这种科学精神传承下去。”张建涛鼓励孩子们，“如果你始终保持自己的好奇心和对科学的热爱，学科学、用科学、爱科学并在实践中探索下去，我相信你会成功的。”

　　科学教育的重要性不言而喻。作为当下教育界最热门的话题之一，科学教育是基础教育工作者和高等教育工作者共同关注的焦点。在近日召开的第61届高等教育博览会上，专门设置主题为“科学教育高质量发展”的学术活动。中国高等教育学会副会长张大良表示：“科学教育是提升全民科学素质，建设教育强国，实现高水平科技自立自强的基石，尤其是基础教育阶段的科学教育，还承担着培养拔尖后备人才的重任，为科技创新奠定重要基础，发挥重要作用。”

　　展望科学教育的未来，不少专家学者认为“大科学教育”是其发展方向。

　　“何谓‘大科学教育’？中小学、大学、科研院所、家庭、社会等各方都要参与进来，形成常态化的联动机制。”戴树玺说。

　　以高校为例，作为科研主力，高校拥有的科学资源非常丰富。如何让高校资源“飞入寻常百姓家”？尝试新媒体创作的戴树玺希望更多专家学者走出象牙塔、投身科普创作，以一种更简单的形式把科学资源普及化。

　　浙江师范大学副校长邱利民介绍，浙师大在科学教育方面长期发力，主动服务山区26县科学教育发展与科学课堂教学改革，承办了“院士进师训”等高端教师研修项目，促进教育资源合理配置，推动大中小学科学教育协同化发展。

　　中国科技馆副馆长任海宏表示，近年来，中国科技馆科学筹划、加大投入，面向广大基层乡村地区、偏远地区持续推进流动科技设施的建设，把优质的科普资源免费带到广大县域及乡村地区，弥补这些地区科学教育资源的短缺。

　　黄晓始终认为，乡村小学科学教育的未来离不开探究和实践。在黄晓看来，未来科学教育中需要重点关注教与学方式的转型，跳出记、背、传授的传统教学模式，让科学教育存在的样态、方式更鲜活。

　　张建涛则建议加大科学活动的频率，让孩子拥有更多展示的舞台。同时他更渴望与其他学校建立联动共享机制。“大家共同进步，促进乡村科学教育的发展。”

　　中青报·中青网见习记者 李瑞璇 记者 张渺  【编辑:邵婉云】