本文系“面向未来的中小学科学素养教育创新论坛”发言整理稿。发言人教育部课程教材专家委员会委员、南京师范大学教授郝京华。
国际中小学科学教育发展的脉络
我们认为了解科学教学的改革历史和社会文化脉络，以及认清冲击教室实践面的外力因素，是专业训练中非常重要的一环。
——（美）诺瓦克
大家都在说，我们的科学课的地位远不如语数英，其实没什么奇怪的，科学教育在学校里面的地位远远落后于语数英，因为它在学校里面出现的时间并不长，也就是300年左右的时间。当科学发展到无处不在、无时不在的时候，科学才进入到学校课程体系中。在进入学校300年的时间里，它也是在不断变化的。20世纪上半叶之前，学校只是教授一些事实性、实用性的科学知识；到了20世纪60年代前后有了一个非常重要的变化，就是面对知识呈几何级数的增加，专家提出来要教科学中最重要的东西——概念性的科学知识和科学方法。
到了20世纪70年代以后，在教育领域又出现一个新的词汇叫“科学素养”，与前面的科学概念、科学方法相比，它的外延更加宽泛，包含的东西更多—科学知识与概念、科学方法与技能、科学精神与态度、对科学本质的认识以及科学的价值，当然不同国家、不同地区对于科学素养所包含的面向认识并不完全一致。
到了本世纪科学教育又出现了一个新的动向，开始重视科技素养，或者称为STEM素养，强调应用科学知识解决问题的能力的培养。
科学教师应该了解科学发展的趋势，了解影响科学教育发展的因素，这样才可以创造出与科学教育发展趋势吻合的教学方式。
中国中小学科学素养教育的现状
学科学探究并不是要把孩子培养成科学家，而是学会用科学眼光看世界的方法。
——郝京华
课标的变化
2001年版的课标是从3年级开始开设科学课。这一版课标跟原来的自然教学大纲相比有很大的变化：第一是科学知识模块化，分成了3大领域：生命科学领域、物质科学领域、地球与空间科学领域；第二是强调了科学探究，就是科学家研究事物的过程与方法。第三个是与科学有关的情感态度价值观。
2017版的《小学科学课程标准》的重要变化是：从一年级开设开设科学课；明确了科学素养的内涵，包括科学知识、科学研究的过程和方法、科学精神以及运用科学知识解决问题等多个面向；在科学目标中增加了一个维度，即科学、技术、社会与环境的维度；课程内容中增加了一个板块——技术与工程领域；按低中高三个年龄段安排课程内容的学习进阶。
科学教材的变化
我编的科学教材开始设置强调科学探究、工程实践的专项学习模块“像科学那样”、“像工程师那样”、还有专门的“STEM”单元。以顺应课标的变化。我们还强调了科学本质的学习。如一年级教材的第一个单元是“走近科学“，第二个单元是“用感官观察”，第三个单元是“用大脑思考”，第四个单元是“用双手创造”，贯穿各单元的逻辑线索是如何做科学。
课堂外的STEM热
随着国家对科技创新的强调，随着课标技术工程板块的增加，中国中小学掀起了一股STEM热。最近中国教育科学研究院颁布了2029行动计划、中国STEM教育白皮书、STEM教师能力等级标准等，江苏省还做了STEM学生发展的标准。许多做教育装备的企业也开始介入，为学校配备创客专用教室，STEM专用教室，还编写了配套的教材。
中国中小学科学素养教育的问题与反思
面对中小学科学素养教育，我们要冷静思考以下几个方面：
科学素养与科技素养的关系问题
我们越来越觉得科学素养包不下科技素养这个概念，在科学课中培养科技素养太难了，所以在义务教育阶段应该增设类似于高中通用技术这门课程。
科技课程在课程体系中的位置问题
现在课程体系中没有科技课程的位置，这就造成没有时间来专门做STEM课程，培养科技素养。
科学课堂时空局限性问题
课堂40分钟时间不可能完成一个真正意义上的科学探究或者工程实践，所以我们应该严格区分作为教学法的科学探究和作为科学家的科学探究，作为教学法的科学探究是为科学概念学习服务的，探索路径非常清楚，探究结果可以预期。靠教学法的科学探究很难真正意义上培养科学探究能力和工程实践能力，所以学校需要做改革，为科学素养的培养提供新的时空和学习模式。
学习的情境问题
我们要培养学生在真实情境中解决问题的能力，没有学习情境的支撑是不可以的。但课堂上的情境又是极为简化、很有限的，不能满足对学习情境的需求，我现在在做的一件事就是在学校里面建仿真情境。仿真情境具有真实情境的典型特征，但与真实情境相比，又是简化了的。
师资问题
师范院校现有的育人模式不利于跨学科师资的培养，培养的毕业生缺乏跨学科的视域和跨学科设计课程的能力。
课程研发的专业性问题
课程研发不是一件那么容易的事情，需要对教育对象有深人的研究和设计课程的技术，我国课程设计人员奇缺。
培养学生的科学素养不是仅仅靠学校就能完成的，家庭、社会有各种各样的科学教育资源，如科技馆的资源，厨房资源、阳台花圃资源等，我们都还没用好好利用。科学教育应该形成合力。
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