[SSI Learning] 【专家报告】郑永和 “科学教育与公民科学素质建设的若干思考”

郑永和，北京师范大学教授，博士生导师，北京师范大学科学教育研究院院长，原国家自然科学基金委政策局局长。教育部科技委信息学部委员，教育部义务教育科学课标修订组专家，主要研究领域包括科学教育战略，科技与教育政策，教育信息科学与技术等，发表论文50余篇。

2020年10月16日，北京师范大学科学教育研究院院长郑永和教授出席“以社会性科学议题促中小学校立德树人”研讨会，并做题为“科学教育与公民科学素质建设的若干思考”的学术报告。郑教授的学术报告，从我国公民素质的培养和提升出发，指出了科学教育应发挥的作用与目的，指明了社会性科学议题学习在青少年的身心发展中所应该发挥的价值，为“以社会性科学议题促中小学校立德树人”基地校校长和骨干教师进一步明确了研究目标与方法。下文为郑永和教授学术报告主体内容。

一、我国青少年科学素养水平的现状

《科学素质行动计划纲要》中所提出的关于科学素质的定义可概括为“四科两能力”，即科学技术知识、科学方法、科学思想和科学精神；处理实际问题和参与公共事务的能力。在PISA2015测试中，我国学生在知识方面的表现是良好的，但正确的科学认知观念欠缺。在2018年中国义务教育质量检测报告中发现，我国学生科学探究能力、科学思维与创新能力等方面都有待于提高，还需要进一步提升青少年科学教育的进阶性与连贯性。

二、国际社会对科学素质的最新理解

国际上对科学素养的理解可概括为以下“三重科学素养愿景”，包括：

1. 以科学内容为重点，包括知识、技能、思维方式和价值观，其价值取向是朝向科学内在属性的。

2. 以科学技术社会问题为重点，包括行动中的知识、实际的问题解决能力、态度和职业化，其价值取向是关注科学与社会之间的关系。

3. 以科学参与性（包括社会、文化、政治和环境问题）为重点，在内容上特别强调审辩思维、沟通能力、建设共识等，其价值取向是关注社会中的科学。

国际已开展的科学素养研究，进一步指出：第一，仅掌握科学知识不足以应对未来社会的挑战；第二，掌握科学知识不必然带来行为的转变，学习科学研究结果指出行动的改变需要在体验与尝试中得以培养，所以科学教育特别强调要动手、要让学生参与到社会实践中；第三，关于信息技术发展带来的新挑战，这一方面开展的研究也比较多。

三、我国科技教育体系面临挑战

目前，我国科技教育体系在课程体系建设、教育实践改革、基础设施的利用、加强教育评测体系的建设以及教师培训等方面都面临挑战。具体而言，例如：

1. 课程标准已明确提出科学素养的培养，但实践中的落实有限，需要加强教材建设与教学指导。

2. 基础设施已基本普及，但利用率还比较低，需要提升常态化使用，加强与探究教学的融合性使用。

3. 已建立国家教育监测体系，但还需对科学素养各个维度进行全面测评，提升测评的科学性，还需要发展具有中国特色的测评。

4. 已建成科学教师培养体系，但还需围绕培养青少年科学素养的目标，提升科学教师的科学素养和专业能力。

四、科学教育研究与公民科学素质建设

科学教育对于建设公民科学素质具有非常重要的价值。例如，科学教育研究中的科学学习、科学教学、科学教师培训、课程与评价、政策与改革等方面的问题，也是提高公民科学素质的科学教育内容、科学教育方式、教师培训、效果评价的最基本途径和最主要手段。其中包含的一些热点话题，例如：社会性科学重大议题、基于真实情境科学学习的项目式教学、教师培训理论模型、科学本质理解、科学论证能力等都是非常重要的议题。

五、 SSI科学学习

1.定义与分类

社会性科学议题（SSI）是指由科技运用于社会所引起的重大议题，主要可以分为三类，分别是面向全球的、面向社会的与面向生活的议题。

2.价值与优势

社会性科学议题的学习可以引发一些审辩式的学习方式，将社会性科学议题引入科学课堂，让学生了解科学技术的发展对社会、对环境的影响，可以提升学生的科学论证能力，培养学生对科学本质的理解。

① 提升科学论证能力

学生学习科学论证需要对信息进行识别、分析、判断，并且这个过程是动态的，以往具有固定答案的问题解决无法很好地促进学生科学论证能力。

而SSI科学学习模型，提供与学生生活息息相关的真实议题，提供学生一些有意义的数据，学生可以从科研方法或探究模式中学习如何获取与分析数据，并从真实的议题中更加直观地解释证据，可以很好地培养学生的科学论证能力。

② 发展对科学本质的理解

强化学生对科学本质的理解需要学生真正参与到社会性科学议题的讨论中，从中体验科学本质的要素，而这一点很难通过传统的科学教学达成目标。

对于科学本质的理解，新的观点有：科学家并不是使用同样的方法在进行研究；科学观点和假设需要有证据的支持；科学理论会随着新证据、新解释的出现而发生改变；几乎所有人都会在工作中用到科学；科学对解决每天的日常问题很有用；科学是学习和理解自然界的一种方式等等。而这些科学本质的内涵可以通过社会性科学议题学习了解到，学生亦可从中切身体验到科学本质的要素。

3.建议与方法

① 在社会性科学议题中，可基于已有科学教育相关研究，参考科学教育中的成熟模式，实践基于重大社会性科学议题的科学教育活动，以增强全民科学论证能力、对科学本质的理解、对社会科学问题的关注；

② 基于社会性科学议题的科学教育活动，对科学素养的考查与测评应不局限于个体，而是拓展考查以议题为单位的社群，例如环保议题、安全议题，使得科普的落脚点关注至社群单位；

③ 基于不同议题，对应的社群可与相关科学家建立连接，有针对性地推进其整体科学素养。再改进的过程中还可产生对应数据、形成数据库，同时实现科技资源向科学普及的高效转化。

六、校内外科学教育融合

我国科普活动形式在一定程度上缺乏新意，相关场馆缺乏特色的展教活动，国内原创性科普资源依然短缺，静态的科普教育内容较多、形式陈旧，互动性强的、新形式的科学活动较少，让受众能够亲身参与其中的科普活动相对薄弱。而校外科学教育与关注知识内容的校内科学教育相比，有更多空间和自由度去还原、呈现科学探究的真实过程，更适合开展基于探究式学习和基于真实情境的科学学习活动，但现阶段科普人员对上述学习模式了解较少，执行力不足。

由此应发展校外科学教育，融合校内外科学教育。

1. 科学教育的理论和实践经验可经过转化服务于全民科学素养建设，特别是可服务于“公众反思科学”、“公众参与科学”和“公众服务科学”等进阶阶段，全面提升科学普及质量。

2. 校内外科学教育应进一步增强互通，实现校内科技创新人才培养和校外全民科学普及工作的贯通，形成领域间互相支持、促进、互为参考的生态体系模式。

七、科学教育促进公民科学素质建设

以科学教育促进公民科学素质建设，应以升级青少年科学素养框架为核心，协同不同的学习场域来完善科技教育体系，以发展理性行动力为抓手，推动新时代青少年科学素养全面提升；创设智能教学环境，保护青少年好奇心，培养创新人才的后备力量。在整体科学教育框架设计方面，应注重以下几个方面，包括：

1. 明确目标：科技教育的现代化发展、均衡化发展；

2. 确立原则：使青少年科学素养培养目标从知识转向行动；

3. 健全体系：深化科技教育基础的发展、完善科技教育体系；

4. 创新发展：实现多样化的资源供给，建立跨场域、全方位的科技教育体验；

5. 全面保障：从制度、人才、资源和基础研究等方面提供保障。

【专家PPT】（未获得授权请勿转载）