21世纪以来我国科学教育政策发展特征与推进路径

[摘要]利用NVivo12质性分析软件对我国20多年来的科学教育政策进行编码与分析，发现我国科学教育政策主要包括教育理念、教育目标、基本内容和实施方式4个构成要素。进一步分析发现，科学教育政策具有以下特征：（1）教育理念尊重学生差异性、发挥学生主体性、适应经济社会发展需求和服务于社会主义现代化强国建设；（2）教育目标即培养学生的知、情、意、行；（3）基本内容融合人文科学与社会科学，并结合校外力量开展科学实践；（4）实施方式以开发和利用社会资源与媒体来实现社会学习，以完善科学教育体系来实现学校学习，并向中西部科学教育资源短缺地区倾斜。针对上述特征提出以下8条建议：（1）尊重学生内在兴趣，发挥学生主体价值；（2）扩大国际科教交流合作，构建开放创新生态；（3）突出立德树人导向，落实时代根本任务；（4）拓展科学课堂时空，加强思维能力训练；（5）增强各领域间的联系，完善科学教育内容；（6）借力地方政策规划，挖掘乡土科教资源；（7）深入推进社会学习，高校辅助学校学习；（8）发挥家庭教育优势，激发科学创新萌芽。

[关键词]科学教育；政策文本；发展特征；推进路径

[中图分类号]G521   [文献标识码]A    [文章编号]1005-4634（2023）06-0019-09

在科技引领的时代，科学教育作为我国科技发展的关键，肩负着培养科技事业建设者的重要使命，要为加快建设创新型国家奠定人才基础。2022年8月，科技部发布的《“十四五”国家科学技术普及发展规划》提出：“培养一大批具备科学家潜质的青少年群体。激励青少年树立投身建设世界科技强国的远大志向，培养学生爱国情怀、社会责任感、创新精神和实践能力。” ^[1] 2022年9月，中共中央办公厅、国务院印发了《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》，明确提出：“学校要加强科学教育，不断提升师生科学素质。”^[2]党的二十大报告也强调，要实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑。目前，我国已有多位学者从不同角度分析了科学教育相关政策，并针对如何更好地落实政策提出了相应的建议：张会亮分析了科学教育政策制定目标、政策的影响力以及非正规科学教育政策，为政策落实提供了建议^[3]；蒋家琼回顾了不同时期的政策文件，根据政策制定的背景把科学素质教育政策目标分为两种，分析了政策的主体，总结了政策的类型^[4]；田伟等人以科学教育现状调查数据为基础，分析了实施过程中的突出问题，为精准提升教育质量提出了对策建议^[5]。可见，我国研究仍以针对科学教育相关文件进行经验总结为主，缺乏对政策的量化分析，政策内容探究不够深入、系统。基于此，本研究用质性文本分析方法及软件工具NVivo12解读政策文本核心要义，厘清政策文本特征，讨论科学教育当下主要关切的问题，探索我国科学教育工作更好的推进路径。

1研究设计

1.1  政策文本的选取

科学教育相关政策文件对科学教育工作具有指导意义。本研究主要通过检索中华人民共和国教育部、中华人民共和国科技部、中央人民政府门户网站，获取了与我国科学教育密切相关的政策文件，发文年份为2000年到2022年，共计21部（见表1），以这些政策文件作为研究对象，提取文件核心要义。

以上政策主要包括基本政策和具体政策，其中基本政策具有广泛性，适用主体覆盖全国，如《国家中长期科学与技术发展规划纲要（2006—2020年）》《关于加强小学科学教师培养的通知》，基本政策指引了具体政策的态度取向；具体政策为特定的教育问题制定了细化的行动方案，如《义务教育小学科学课程标准》《关于加强和改进中小学实验教学的意见》。从政策发文时间来看，自2017年起科学政策发布较为连续、密集，以STEM教育为落脚点的科学课程标准强化了科学作为基础课程的地位，因而针对课程、教学、教师等方面存在的问题都出台了具体的政策，帮助科学教育迈向新高度。

1.2研究方法

本研究利用NVivo12质性分析工具对我国科学教育相关政策文本进行数据处理，并对数据进行编码分析，通过可视化的形式呈现不同类型的分析结果，增强质性分析的严谨性。图1是通过NVivo12词频分析功能对21部政策文件进行词云分析，将“词频条件”最小长度设置为“2”，并进行“停用词”筛选后导出的词云图谱，词云中词汇字体大小代表词汇出现频率的高低，词云可视化方式直观展示出我国科学教育政策文件词汇使用特点。将高频词进行归类后可以发现，主要有3种类型的高频词，即主题词：科学、教育、科普、科技、活动、工作；工作主体：学生、教师、社会、国家；动词：发展、加强、实施、建设、提高、创新、探究、开展、培养。

在词云可视化分析的基础上，逐句阅读21部政策文件文本内容，分析发现：科学教育主要在宏观思想指导下，明确育人目标，制定学科教育内容，运用具体的实施方式来进行科学教育。因此，本研究政策编码主要聚焦4个维度，分别是科学教育的教育理念、教育目标、基本内容和实施方式，其材料来源数目、参考点数和参考点举例如表2所示。

根据政策文本的编码状况，可以看出以上政策文本较多地提及科学教育的教育目标、基本内容及实施方式，但较少提及科学教育理念。这是因为科学教育基本内容是一种知识资源，它随时代发展和需求的变化而变化，需要不断被更新。实施方式是真正落实科学教育的途径，教育目标则是其良好发展的动力。而学校教育主要面向学生，所以教育理念针对的主体主要是学生，其他群体较少涉及。这4个维度贯穿科学教育政策的主线，也将成为分析政策特征的关键切入点。

2研究发现

2.1教育理念

教育理念是教育过程中所需遵循的原则，真正践行教育理念可以促进科学教育事业更好地发展。对现有的政策文本进行分析发现，教育理念所针对的对象主要有国家与社会、公众两类。2011年出台的《全民科学素质行动计划纲要（2011—2015年）》强调提高未成年人、农民、城镇劳动者、领导干部和公务员、社区居民的科学素质。在本研究教育理念部分聚焦未成年人群体中的中小学生（见表3）。从教育理念子节点的参考点数来看，公众（学生）占比61.82%，国家与社会占比38.18%，学生成为科学教育理念主要的服务对象。

从文本中提炼出34个与“公众（学生）”相关的教育理念内容，分析发现：（1）2001年出台的《2001—2005年中国青少年科学技术普及活动指导纲要》和2017年出台的《义务教育小学科学课程标准》等文件均强调了科学教育要尊重学生的差异性，不仅要照顾到学生个性、接受水平等个体条件的不同，还应考虑到不同地区、民族、经济和文化背景的学生的需要，为学生提供公平的学习机会；2006年出台的《关于开展“科技馆活动进校园”工作的通知》提出了科技教育资源要向发展相对薄弱地区的未成年人倾斜；2016年出台的《全民科学素质行动计划纲要（2016—2020年）》提出了为农村学生提供科技辅导等志愿工作，以上政策为切实解决地区差异所带来的学生发展受限问题提供了保障。（2）科学教育要发挥学生的主体性。科学探究作为科学教育活动中的基本方式，鼓励学生“动手”与“动脑”相结合，充分培养学生的科学思维。2001年出台的《全日制义务教育科学课程标准（7—9年级）》提出了科学课程要为学生创设探究式的学习环境，努力开发并鼓励学生参加探究性课题；2017年出台的《义务教育小学科学课程标准》还对小学科学教师提出了要求：教师要突出学生的主体地位，积极引导学生主动思考和探究。此外，该文件还对探究式学习中学生自主与教师指导的关系做出了必要的阐述：发挥学生主体性的同时教师也应给予适时有效的指导，引发学生认知冲突，让学生在探究中发现问题。

对21个“国家与社会”的节点进行分析，可以看出：（1）科学教育应适应经济社会发展需求。2006年出台的《国家中长期科学与技术发展规划纲要（2006—2020年）》提出了高等学校应优化学科布局、促进学科融合，为经济社会发展提供专门的人才需求；2016年出台的《全民科学素质行动计划纲要（2016—2020年）》提出在全社会大力宣传健康文明的生活方式、科学的知识与观念，推动社会可持续发展。（2）科学教育要服务于社会主义现代化强国建设。科技创新成为全面建设社会主义现代化强国的动力，2006年出台的《国家中长期科学与技术发展规划纲要（2006—2020年）》强调建设高水平的国家实验室和技术创新中心；2021年出台的《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》提出打造科学素质建设生态，营造崇尚创新的氛围，为我国社会主义现代化强国建设提供支撑。

根据以上统计分析可知，相关政策中涉及的教育理念既考虑到学生的发展，也顺应了时代的要求。但是，在强劲的科技发展势头下，科学教育不仅要通过地域文化背景等外在因素来发现学生的差异性，满足差异性，还应对学生的内在情感动机加强关注，让学生自由而大胆地表达出自己的兴趣点，开发学生的创造潜能。此外，在人类命运共同体目标的指引下，全球的“卡脖子”科技难题需要凝聚共同的智慧，科学教育的理念也应变得更加包容，不再是彰显一国实力，而是合力发展全球新技术，以此来激励国家科学教育理念的进步。学生、国家与社会是科学教育理念所影响的主体，开放而丰富的教育理念将会发挥主体的能动性，留给科学教育更为广阔的发展空间。

2.2教育目标

美国教育家杰罗姆·布鲁纳曾提出教育教学过程中应达到的三维目标，即知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观。对政策文本进行分析发现，科学教育目标也是从这3个维度来制定的，即科学知识与能力、科学过程与方法、科学态度与精神（见表4）。从教育目标子节点的参考点数来看，科学知识与能力占比75.83%、科学过程与方法占比8.79%、科学态度与精神占比15.38%。科学过程与方法具有较为固定的步骤、科学态度与精神较为抽象，因此，两方面在政策文本中的占比均远低于科学知识与能力。综上，科学教育最基本的目标应是让学生掌握科学的知识，培养科学探索、解决问题的能力。

通过对政策文本中91个与“教育目标”相关的节点进行分析，可以得出：科学教育的过程是培养学生知、情、意、行的过程。2001年出台的《全日制义务教育科学课程标准（3—6年级）》提出通过让学生认识当地典型的植物，感受丰富的植物世界，能意识到植物与人类生活的密切关系，在日常生活中养成爱护植物的习惯；2006年出台的《全民科学素质行动计划纲要（2006—2010—2020年）》提出通过宣传我国人口多、资源少的国情，使学生感受到节约资源的重要性，从而树立可持续发展观，保护环境，与自然和谐相处；2017年出台的《义务教育小学科学课程标准》提出学生通过认识身边常见的技术工具，感受人工世界中一系列复杂的技术活动，意识到使用工具可以更高效地完成工程设计，在这一过程中需要很多分工以及与他人的积极合作；2022年出台的《义务教育科学课程标准》提出通过阐明传染病的特点、传播环节和预防措施，让学生产生关注生命质量的积极情感，树立对公共卫生事件的预防意识，在平时养成良好的生活习惯。

根据以上统计分析可知，相关政策中涉及的教育目标较全面，但新时代对学生科学素养的要求具有独特性，科学教育的内涵也更加突出“育”这一方面。其中，德育是教育的关键，以德育引导学生对科技兴国的理解、指导学生的行为。开阔的思维有助于创造性地发现、分析和解决问题，因此，在科学教育过程中，除了强调对学生基本能力的培养，还应该在初等教育阶段把握学生可塑性强这一特点，加强对学生思维能力的训练。育德和发展能力是科学教育顺应时代的选择，也是对知、情、意、行教育目标的补充和完善。

2.3基本内容

为实现有意义的科学学习，科学教育政策中的基本教育内容主要分为科学内容和科学实践两大类（见表5），从基本内容子节点的参考点数来看，科学内容占比83.33%，科学实践占比16.67%，科学内容的占比高于科学实践，强调扎实掌握科学内容是更好地进行科学实践活动的基础。

通过对政策文本中78个与“基本内容”相关的节点进行分析得出：（1）科学教育内容融合了人文社会科学和自然科学。2000年出台的《2001—2005年中国青少年科学技术普及活动指导纲要》提出，科学知识主要包括生命科学、科学前沿与高新技术、科学教育史等方面；2017年出台的《义务教育小学科学课程标准》提出小学科学课程内容包含4个领域，即物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程，并对各领域下学生须形成的概念做出了规定，如在地球与宇宙科学这一领域，学生通过了解宇宙、生命的起源与演化，地球的演化，感悟人与自然的关系。（2）学校注重结合校外力量，合力开展科学实践。2001年出台的《全日制义务教育科学课程标准（3—6年级）》强调了小学科学教师应关注相关的教育资源，如带学生去垃圾场、污水处理厂观看如何处理生活污染源；2016年出台的《全民科学素质行动计划纲要（2016—2020年）》提出让科技场馆、博物馆、科普大篷车进校园，开阔学生视野；2022年出台的《义务教育科学课程标准》提出要发挥科研院所、科技园和高新技术企业的作用，实现校外与校内学习有效衔接。