本文系“面向未來的中小學科學素養教育創新論壇”發言整理稿。發言人教育部課程教材專家委員會委員、南京師範大學教授郝京華。
國際中小學科學教育發展的脈絡
我們認為了解科學教學的改革歷史和社會文化脈絡，以及認清衝擊教室實踐面的外力因素，是專業訓練中非常重要的一環。
——（美）諾瓦克
大家都在說，我們的科學課的地位遠不如語數英，其實沒什麼奇怪的，科學教育在學校裡面的地位遠遠落後於語數英，因為它在學校裡面出現的時間並不長，也就是300年左右的時間。當科學發展到無處不在、無時不在的時候，科學才進入到學校課程體系中。在進入學校300年的時間裡，它也是在不斷變化的。20世紀上半葉之前，學校只是教授一些事實性、實用性的科學知識；到了20世紀60年代前後有了一個非常重要的變化，就是面對知識呈幾何級數的增加，專家提出來要教科學中最重要的東西——概念性的科學知識和科學方法。
到了20世紀70年代以後，在教育領域又出現一個新的詞彙叫“科學素養”，與前面的科學概念、科學方法相比，它的外延更加寬泛，包含的東西更多—科學知識與概念、科學方法與技能、科學精神與態度、對科學本質的認識以及科學的價值，當然不同國家、不同地區對於科學素養所包含的面向認識並不完全一致。
到了本世紀科學教育又出現了一個新的動向，開始重視科技素養，或者稱為STEM素養，強調應用科學知識解決問題的能力的培養。
科學教師應該瞭解科學發展的趨勢，瞭解影響科學教育發展的因素，這樣才可以創造出與科學教育發展趨勢吻合的教學方式。
中國中小學科學素養教育的現狀
學科學探究並不是要把孩子培養成科學家，而是學會用科學眼光看世界的方法。
——郝京華
課標的變化
2001年版的課標是從3年級開始開設科學課。這一版課標跟原來的自然教學大綱相比有很大的變化：第一是科學知識模塊化，分成了3大領域：生命科學領域、物質科學領域、地球與空間科學領域；第二是強調了科學探究，就是科學家研究事物的過程與方法。第三個是與科學有關的情感態度價值觀。
2017版的《小學科學課程標準》的重要變化是：從一年級開設開設科學課；明確了科學素養的內涵，包括科學知識、科學研究的過程和方法、科學精神以及運用科學知識解決問題等多個面向；在科學目標中增加了一個維度，即科學、技術、社會與環境的維度；課程內容中增加了一個板塊——技術與工程領域；按低中高三個年齡段安排課程內容的學習進階。
科學教材的變化
我編的科學教材開始設置強調科學探究、工程實踐的專項學習模塊“像科學那樣”、“像工程師那樣”、還有專門的“STEM”單元。以順應課標的變化。我們還強調了科學本質的學習。如一年級教材的第一個單元是“走近科學“，第二個單元是“用感官觀察”，第三個單元是“用大腦思考”，第四個單元是“用雙手創造”，貫穿各單元的邏輯線索是如何做科學。
課堂外的STEM熱
隨著國家對科技創新的強調，隨著課標技術工程板塊的增加，中國中小學掀起了一股STEM熱。最近中國教育科學研究院頒佈了2029行動計劃、中國STEM教育白皮書、STEM教師能力等級標準等，江蘇省還做了STEM學生髮展的標準。許多做教育裝備的企業也開始介入，為學校配備創客專用教室，STEM專用教室，還編寫了配套的教材。
中國中小學科學素養教育的問題與反思
面對中小學科學素養教育，我們要冷靜思考以下幾個方面：
科學素養與科技素養的關係問題
我們越來越覺得科學素養包不下科技素養這個概念，在科學課中培養科技素養太難了，所以在義務教育階段應該增設類似於高中通用技術這門課程。
科技課程在課程體系中的位置問題
現在課程體系中沒有科技課程的位置，這就造成沒有時間來專門做STEM課程，培養科技素養。
科學課堂時空侷限性問題
課堂40分鐘時間不可能完成一個真正意義上的科學探究或者工程實踐，所以我們應該嚴格區分作為教學法的科學探究和作為科學家的科學探究，作為教學法的科學探究是為科學概念學習服務的，探索路徑非常清楚，探究結果可以預期。靠教學法的科學探究很難真正意義上培養科學探究能力和工程實踐能力，所以學校需要做改革，為科學素養的培養提供新的時空和學習模式。
學習的情境問題
我們要培養學生在真實情境中解決問題的能力，沒有學習情境的支撐是不可以的。但課堂上的情境又是極為簡化、很有限的，不能滿足對學習情境的需求，我現在在做的一件事就是在學校裡面建仿真情境。仿真情境具有真實情境的典型特徵，但與真實情境相比，又是簡化了的。
師資問題
師範院校現有的育人模式不利於跨學科師資的培養，培養的畢業生缺乏跨學科的視域和跨學科設計課程的能力。
課程研發的專業性問題
課程研發不是一件那麼容易的事情，需要對教育對象有深人的研究和設計課程的技術，我國課程設計人員奇缺。
培養學生的科學素養不是僅僅靠學校就能完成的，家庭、社會有各種各樣的科學教育資源，如科技館的資源，廚房資源、陽臺花圃資源等，我們都還沒用好好利用。科學教育應該形成合力。
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