在教育创新的浪潮中,议题为本的科学教育已成为一种变革性的教育范式。为深入探讨议题为本的科学教育转型所面临的挑战,并搭建一个分享创新科学教育策略与经验的交流平台,促进多方深入对话与合作,共同探寻克服障碍、改进议题为本科学教育实施路径的有效策略,2024年12月13-14日,“议题为本的科学教育”2024年中小学生科学素养提升学术年会在北京师范大学附属实验中学召开。本次大会由北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心、中小学生科学素养提升联盟(AISL)、教育部新时代名师名校长培养计划(2022-2025)李晓辉名校长工作室主办,北京师范大学附属实验中学承办,光明日报《教育家》杂志社、《中国科技教育》杂志社、《环境教育》杂志社、科大讯飞有限公司作为支持单位。会议为期两天,聚焦四大主题:议题为本的科学课程建设、议题为本的科学教学研究、议题为本的教学案例研发和议题为本的科学教育评价改革。会议期间,共精彩呈现了13场大会主旨报告和4场平行论坛,内容丰富翔实,兼具理论高度与实践指导意义。此外,还精心策划了校长论坛、学生论坛等多元化主题分享活动,为参会者带来了一场全方位、多层次的学术盛宴。来自中国、美国、英国、韩国等国家的240余名知名专家学者、北京师范大学“社会性科学议题学习”项目合作校代表、项目学科指导专家,以及校长和优秀教师等各方专业人士齐聚一堂,共同参与了这场科学教育的思想盛会。
描绘蓝图:启幕致辞表达殷切期待
北京师范大学附属实验中学党委书记陈国才、北京师范大学党委副书记刘辉、教育部教师工作司副司长黄小华先后做大会致辞。
陈国才在致辞中强调,科学教育是顺应时代发展的紧迫需求,是国家繁荣的基石,同时也是培育创新人才的核心路径。陈国才期待通过与会者的深入交流与思维碰撞,进一步拓宽视野,激发创新灵感,共同探索科学教育的无限可能,共同推动科学教育的创新发展,为培养更多具有国际视野、创新能力和社会责任感的新时代青少年贡献力量。
刘辉在致辞中强调,教育科技人才对于国家现代化发展至关重要。习近平总书记的讲话为科学教育指明了方向,寄予了深切期望。展望未来,刘辉着重指出:“面对时代之需、国家之需、教育之需,我们有责任、有义务推动中小学科学教育纵深发展,为培养面向未来、具有创新精神和实践能力的高素质人才奠定坚实基础。”
黄小华在致辞中强调,中共中央、国务院关于加强新时代教师队伍建设的意见和全国教育大会精神为科学教育指明了方向。科学教育是提升全民科学素质、筑牢教育强国根基的关键,特别是在全球化与信息化背景下,加强科学教育尤其是提升校长和教师的科学素养及科学教育水平至关重要。黄小华着重提出三点建议:“一是要高度重视基础教育科学教师队伍的建设;二是要科教协同,推动科学教育高质量发展;三是建好数字智慧平台,丰富科学教育资源。”
播种希望:大国良师推选启动领军人物培养
简短的开幕式后,光明日报《教育家》期刊社社长徐功明进行了“大国良师· 科学教师领军人物”推选说明。“大国良师·科学教师领军人物”培养计划是《教育家》杂志社联合北京师范大学大国良师成长基金管委会共同发起的。徐社长概述了该培养计划的发起背景等基本情况,倡议中小学校在职在岗承担科技类学科教学任务教师积极参与。
徐功明
本土引领:落地“科学教育加法”
中国科技馆原馆长王渝生带来了题为《AI时代的科学素养》的精彩报告。王馆长指出科学的本质是求真、向善、尚美,科学家永葆好奇探索之心。孩子有想象力和好奇心,是天生的科学家。他概括出科学研究的三个特点——灵感瞬间性、方式随意性、路径不确定性,并给出人才成长和培养的“三部曲”——在实践中发现人才、在活动中培育人才、在事业中凝聚人才,而以议题为本的科学教育正是培养科技人才的极佳路径。
欧洲人文和自然科学院院士、南京信息工程大学执行院长姜彤作了《气候沸腾和绿色应对》的主旨演讲。报告在一开始就深入阐述了 IPCC 六次评估报告在全球气候治理进程中所扮演的关键角色与发挥的重要作用。继而,以详实的数据、生动的案例,详细剖析了今年气候变化所引发的影响以及相伴而生的灾害风险。最后,基于上述分析,提出了应对气候风险的策略,为全球应对气候变化难题提供了极具价值的思路与方向,引发了与会者的深入思考与广泛共鸣。
中国可持续发展教育全国工作委员会执行主任史根东从联合国近期发布的未来峰会成果文件引入,作了题为《未来契约视角下的科学教育》的报告。报告强调了科学教育在提升全民科学素质、培育创新人才、培养全球视野和责任感青少年的重要作用。他提出三项科学教育策略:实施系列E-STEAM课程、分批组建科技创新社团、选拔培养科技创新领军人才。
北京师范大学附属实验中学校长、党委副书记李晓辉作了《做好科学教育加法 构建立体多维的学校科学教育体系》报告。李校长基于学校科学教育的发展历程和对科技创新人才培养的思考,详细介绍了学校从宣扬科学家精神和科学精神、构建多层次科学教育课程图谱、拓展学生科学创新实践平台和空间、强化科学教育师资队伍建设和多主体协同育人机制建设四个方面出发,不断拓展科学教育边界,着力构建立体多维学校科学教育体系的做法。
北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心科学提升部主任、“社会性科学议题学习”项目负责人林静作了《基于社会性科学议题的科学教育“加法”研究与实践》报告。林静先从科学内在的、科学外在的和科学社会的三个视角阐述了科学素养内涵的演化发展,随后介绍了社会性科学议题学习(SSI-L)项目自2020年启动以来,在境内外专家与合作校校领导、骨干教师的协同创新之下,探索了跨学科、主题式、项目化的实施路径,初步彰显了SSI-L五育融合地发展中小学生高阶思维与跨学科实践能力、社会责任意识等育人价值。展望未来,林静表示研究团队将进一步探索高效教学策略,变革课堂教学模式,提升育人成效,以SSI-L为抓手做好“科学教育加法”。
北京教育科学研究院编审、北京师范大学“社会性科学议题学习”项目指导专家耿申在《社会性科学议题:综合素质教育的有效载体》报告中,深度剖析了小学生、中学生、大学生、成人不同年龄段的学习者在探究主题上的差异。他鼓励教师拓宽视野,从多元角度和历史的深度来探讨议题,期望通过与会人员的共同努力,激发出飞轮效应,即在重重挑战面前,持续不断地推动,直至飞轮自发地高速旋转。
境外借鉴:议题为本的科学教育改革前沿
台湾师范大学荣誉教授邱美虹题为《链接议题、建模与系统思考:拓展科学教学新视野》的演讲,旨在探讨如何将议题导向教学、建模教学与系统思考做有意义的结合,为科学教育开辟新视角。邱教授详细介绍了如何通过“DEAR”建模路径开展以议题为本的科学教育,并提出了模型为本的教学、建模为本的教学、认识的实践梯次发展思路,指出“系统性思考”Systematic Thingking 不等于“系统思考”Systems Thinking,并着重强调引导学生融入环境,建立个人与环境间的互动联系。
美国北卡罗来纳大学教堂山分校教授Troy Sadler作了《基于科学建模与社会性科学建模的议题教学》报告。Troy Sadler强调,社会性科学议题(SSI)是复杂的社会性问题,与科学领域紧密相关。他的研究团队对科学建模和社会性科学建模分别进行了研究,并开展了一系列科学建模实践活动。这些实践结果显示,运用模型与建模来帮助学生决策SSI,是一种极为有效的应对策略,能够极大地丰富学生和教师的收获与体验。
英国伦敦大学教育学院Michael Reiss教授在线上发表了题为《社会性科学议题课堂教学特点与应对》的报告。Michael Reiss提出,社会性科学议题要么与环境和可持续发展有关,要么与健康与技术有关,要从小处着手,而非从整个复杂模型着手进行研究。同时,他强调新教学方法的运用不必过于频繁,关键在于其适宜性和可控性。在选择议题时,应确保难度适中,既包含伦理上的争议点,又能在科学知识上进行深入探究。
美国犹他大学教授David Stroupe在其报告《议题为本的科学教学的重要性》中分享了源自真实课堂的基于议题的科学教学实例。David Stroupe详细阐述了如何协助教师更好地开展以议题为本的教学工作,强调了欣赏、理解和驾驭不确定性的重要性,并提供了实用的工具和资源。此外,他还鼓励教师引导学生将所学知识应用于社区实践中,同时强调了科学教育工作者肩负的使命,即支持当下及未来的科学教师,共同构建一个高效的学习共同体。
韩国梨花女子大学教授Hyunju Lee做了《科学素养愿景 III 下的社会性科学议题教学》报告。她介绍了基于社会性科学议题学习的三个项目,一个项目着重利用学校和社区资源来解决当地社区中遇到的社会科学议题;一个项目强调通过培养对科学技术本质的理解,让学生参与科学和工程实践以解决问题,并在其所在社区分享解决方案,从而培养学生的社会责任感;还有一个项目针对科学教育中存在的不足(即往往无法帮助学生从科学角度解释或理解与科学技术相关的风险)而开展,着重强调在社会性科学议题背景下进行风险评估的流程,也就是识别、分析和评估风险。
台北教育大学教授林静雯带来了《建模导向的 M-STEM 与社会性科学议题E-SSI探究:以公路选线为例》的精彩报告。她从STEM与SSI的特质异同出发,介绍了建模导向的议题学习。她特别指出,小学生正处于批判性思维发展的关键阶段,因此在教学过程中需谨慎选择方法,避免让孩子们感到迷茫。林教授建议,我们可以从激发孩子们对环境保护的热情出发,培养他们的探究基础和能力,随后逐步引导他们探讨更具争议性的议题,学会深入处理复杂的论证。她强调,让孩子们在研究中找到乐趣,快乐地成长,是教育的重要目标。
美国北卡罗来纳大学教堂山分校博士生Rebecca Lesnefsky作了《社会性科学议题教学的教师案例研究》报告。她的研究揭示了教师信念、课堂环境与专业发展之间的互动关系,为成功实施SSI提供了宝贵的见解。Lesnefsky博士通过不同实验组的论证,指出了议题活动开展中遇到的实际问题,强调无论是学生还是教师,都需要得到有力的支持以克服课堂教学中的困境。
第一天大会的各环节,分别由光明日报《教育家》杂志社采访部主任吴爽在,中国科协青少年科技中心副主任、中国青少年科技教育工作者协会副理事长兼秘书长、《中国科技教育》主编赵崇海,《环境教育》杂志社社长王晓飞、北京师范大学科学教育研究院励耘博士后赵芳芳先后主持。在第一天大会的最后环节,澳门大学柳秀峰教授应邀着重对境外主旨报告进行了评议。柳秀峰概括了境外报告所涉及到的四个方面,即议题教学的价值、用模型和建模来进行SSI的教学、帮助教师进行SSI的教学、SSI教学材料的开发和教师在课堂上的应用,同时还拓展了五点建议,即测量与评价、不同的教学模式比较、在职教师专业方面的发展、SSI与STEM的关系以及AI背景下给SSI的教学提供了什么样的机会与挑战。
百花齐放:平行论坛呈现丰富的研究成果
12月14日上午,四个平行论坛同时举办。这四个论坛的主题分别是:议题为本的科学课程建设、议题为本的科学教学研究、议题为本的教学案例研发、议题为本的科学教育评价改革。论坛共分享了35项研究成果,这些成果来自全国各地基础教育一线SSI研究的教师、校长、教研员以及高校师生。
平行论坛一由北京师范大学第二附属中学物理特级教师彭梦华主持,9个精彩纷呈的演讲与报告逐一呈现。北京师范大学附属实验中学顺义学校校长杨文芝,以《创建有利于拔尖创新学生“冒出来”的学校环境》为题,分享了她的独到见解。北京师范大学燕化附属中学校长杨琳,带来了《因地制宜根植本土,启智增慧培育英才——基于地域资源培育学生科学素养的探索与实践》的报告。北京师范大学新余附属学校科教中心主任何烈奇,则围绕《基于创新思维培养的科学教育实践与探索》这一主题,展开了生动演讲。北京师范大学附属实验中学学生实践创新中心主任马静,就《学校科技创新平台与资源建设的实践与思考》进行了深入探讨。北京师范大学包头附属学校党总支书记、校长李毅,以《用课程保障科学教育——北师大包头附校科学教育介绍》为题,分享了学校的宝贵经验。浙江省温州市广场路小学集团副校长张常虹,带来了《场馆+:科学教育生态全景跃迁的广小实践》的鲜活案例。北京市密云区大城子学校副校长郭瑞海,发表了《挖掘地域资源 培育科技英才》的演讲,展现了学校独特的育人路径。来自北京市东城区教育科学研究院研究员朱竹,带来了《社会科学议题下单元课程设计的思路与课程整合》的报告。而北京市三家店铁路中学教学主任李挚,则围绕《夯实科学教育主阵地 释放科创实践育种新动能——科学教育校本课程特色化实施的实践探索》进行了精彩分享。
在交流互动环节之后,与会老师就分享内容展开了热烈讨论。北京教育科学研究院终身学习与可持续发展教育研究室主任张婧、江苏省教育科学研究所原所长成尚荣对交流的案例进行了深刻点评。同时,与会人员积极参与,共同探讨了科学教育的未来发展方向。
平行论坛一:议题为本的科学课程建设
平行论坛二由北京市海淀区教师进修学校教育集团生物学特级教师周有祥主持下,成功展示了9项研究报告。周有祥特级教师以《基于育人价值推进科学教育中的社会性议题教学》为题,贡献了他的深刻见解。北京教育科学研究院通州区第一实验小学杨庄校区课程处副主任江卫园,呈现了《以驱动性问题促进学生社会性科学议题学习》的研究报告。北京师范大学附属实验中学教师王成、李梦豪、孙翊斐三位教师联合展示了《构建社会性科学议题学习环境的思考与探索》。北京师范大学台州实验学校教师王玉凤,详细介绍了《激发潜能:跨学科项目化学习在科学教育中的探索与启示》。北京教育学院石景山分院科研员马强,以《指向可持续发展素养培养的SSI-L策略探析》为题分享了有效策略。山东省威海市河北小学教务副主任潘丽珺,介绍了《基于社会性议题的微项目式学习》的研究成果。浙江省杭州市橄榄树学校教师黄子越,发表了关于《议题为本的科学教学创新》的演讲。北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心博士生赵红艳,则围绕《“不确定性”驱动的话语互动建模教学模式》,进行了分享。北京师范大学亚太实验学校教师刘彩合、贾杰两位教师,共同呈现了《SSI-L课堂教学挑战与策略》的精彩分享。
报告交流环节结束后,北京市密云区教师研修学院小学科学特级教师李伟臣和北京教育科学研究院编审耿申,对所交流的报告进行了精准的精彩点评。同时,与会人员积极参与讨论,共同探索基于议题的科学教育教学研究新思路。
平行论坛二:议题为本的科学教学研究
平行论坛三由北京市通州区教师研修中心小学科学特级教师曹春浩主持,展示了来自全国各地的9项研发案例。北京市西城区德胜中学党支部书记李燕玲带来了《北京通学公交》的研究案例。北京一零一中矿大分校生物教师于洋分享了《中医香文化是否值得保留》。人大附中航天城学校信息技术学科教师赵琪旻以《揭秘网络钓鱼:认知、防范与社会行动》为主题进行了演讲。湖南省长沙市望城区长郡月亮岛第二小学科学教师张玉莹介绍了《天空城市与湿地开发》。上海市杨浦高级中学地理教师姜俊杰分享了《校园湿地需要人工干预吗?》。浙江省乐清市教育研究培训院小学科学研训员张耀尹作了《做更健康的自己》的报告。浙江省杭州市下沙中学科学教研组长江艳春,带来了《无土栽培果蔬是“智商税”吗?》的分享。江苏省南京市晓庄小学心理学科教师徐瑞环,讨论了《网络游戏的利与弊》。山东省荣成市府新小学德育主任王小英则讲述了《荣成景观树与景观灯》。
在案例交流环节之后,与会教师就所分享的内容进行了深入讨论。山东威海环翠区教育教学研究中心副书记王静和北京可持续发展教育协会秘书长王鹏对交流案例进行了精准点评。此外,邱美虹、林静雯、Hyunju Lee等境外专家也给予点评与研讨。与会嘉宾满载而归。
平行论坛三:议题为本的教学案例研发
平行论坛四在浙江省杭州市基础教育研究室初中部主任金京生的主持下进行,呈现了8项关于科学教育评价改革的研究成果。金京生主任首先发表了《以评促探——基于标准的科学探究评价工具研制与应用》的研究成果。紧接着,山东省威海市高区世昌中学副校长唐守佳展示了《学业测评中SSI元素分析及教学指向》。香港大学教育学院博士生陈雨静作了《中国内地高中生作为全球公民的社会性科学取向:基于调查的定量与定性分析》的报告。北京师范大学“社会性科学议题学习”项目办成员刘阳丹分享了《社会性科学议题科学论证评价》。浙江省杭州市钱塘区教师教育学院教研员姚雪飞深入解析了《表现性评价在区域教学中的实践研究》。北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心博士生罗铖吉带来了《社会性科学推理能力评价研究》。沈阳师范大学生命科学学院副院长刘新宇分享了《基于生物学核心素养的SSI教学评价体系》。北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心硕士生冯冰汇报了《科学身份认同的概念辨析与测评分析》。
在点评与讨论环节,山东省威海市教育教学研究院生物学特级教师张涛和北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心体育与健康监测部主任李佑发教授对所交流的案例进行了精彩点评。与会者积极提问,反馈热烈,现场气氛活跃。
平行论坛四:议题为本的科学教育评价改革
深度对话:校长论坛与学生论坛思维激荡
12月14日下午,首先进行的是校长论坛。论坛由国家督学、江苏省教科所原所长成尚荣主持,出席论坛的嘉宾有人大附中航天城学校校长周建华、北京师范大学台州实验学校书记王进、浙江省杭州电子科技大学附属中学书记童永圣、山东省威海市羊亭学校校长李蕾、北京市石景山区金顶街第二小学校长王京兰。在主持人的引领下,几位校长围绕议题为本的科学教育新范式和教育价值、各校开展的社会性科学议题教学实践的经验以及怎样突破社会性科学议题学习面临的挑战和解决路径三个方面阐述了自己的看法。期间主持人与嘉宾提问互动,谈话精彩纷呈。
校长论坛
紧接着开展的是由《光明少年》杂志主编宋欣园主持的学生论坛,来自北京市五所学校的学子们展示了他们在社会性科学议题学习中的成果。北京师范大学附属实验中学马培泽、刘澈展示的是《绿色出行——应对全球变暖我们在行动》,北京师范大学附属实验中学冯涵琪、凌亦辰发表了《应对全球变暖我们在行动》报告,这两个报告均由王成、李梦豪、孙翊斐老师指导。北京师范大学亚太实验学校的张翰和彭昌祺在贾杰、刘彩合老师的指导下,完成了《像科学家一样思考——构建“温室效应”模型》的报告。人大附中石景山学校的张子优在肖玉婷、马强老师的指导下,展示了《科学教育中的探险之旅——空间站环境下干冰实验研究》。北京市京源学校的高鹏飞在宋秋宾老师的指导下,展示了《诱食剂对大麦虫取食泡沫塑料的影响研究》。北大附中石景山学校的王浩宇在杨超杰老师的指导下,展示了《北方城市居住小区植被观测与栽培建议》。
在学生们精彩纷呈的展示汇报之后,进行了一场生动活泼的学生圆桌对话。此次对话紧密围绕“呵护生态,争当绿色生活先行者”的主题展开。主持人与学生之间的互动充满亮点,现场气氛活跃。
学生论坛
圆满收官:会议总结与展望指明今后研究方向
会议总结环节由山东威海市教研院生物学特级教师张涛主持。本环节首先进行的是平行论坛的总结。平行论坛的四位主持人分别介绍了本论坛的交流情况,肯定了论坛中各地区和学校结合社会性科学议题开展科学教育的做法,概述了论坛的特点,也指出了研究中存在的问题。
随后,北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心党委副书记李晓雪引领与会专家,向SSI-L优秀研究报告与案例获奖教师和学生颁发了荣誉证书。
获奖证书颁发合影
会议的最后,北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心科学提升部主任、“社会性科学议题学习”项目负责人林静对本次学术年会进行了总结。林静对本次年会的内容进行了简要回顾,对为会议提供支持和付出劳动的集体和个人表示了感谢,并鼓励老师们基于多方力量的支持,以社会性科学议题学习为抓手致力学生科学素养发展的研究,朝向理论和实践、理念和行为、中国本土与国际瞭望的双向奔赴做好“科学教育加法”,为中国式现代化发展培养更多未来英才。
林 静