【教育圓桌派】像科學家一樣思考 像工程師一樣實踐——從中小學科技教育與跨學科學習談起

教育部等七部門《關於加強中小學科技教育的意見》(簡稱《意見》),於2025年10月印發,對中小學科技教育實踐和跨學科學習提出了明確而具體的要求教育。與此前提出的“科學教育”相比,此次在國家層面首次提出“中小學科技教育”,是一次重要的內涵深化與戰略升級。它不僅僅是科學思維的培養,更強調在資源上實現橫向銜接,將優質科技資源匯入中小學;在課程上實現學科交叉,把前沿科技分學段、分層次融入課程體系。其目標是更好地激發青少年科學興趣,培養科學思維與探究能力,服務於國家長遠發展的戰略需求。

全國兩會召開之際,我們特邀代表委員、教育專家、一線校長及專業社會機構負責人,圍繞中小學科技教育、跨學科學習以及創新人才培養,展開對話與交流教育

主持人教育

中國教育新聞網郜雲雁

本期嘉賓教育

倪閩景 全國政協委員、民進上海市委副主委、上海科技館館長

裘建浩 香港中文大學(深圳)基礎教育集團總校長

唐曉勇 廣東深圳南山區前海創新教育集團前灣學校黨支部書記、校長

趙 蔚 啟行營地教育創始人

從知識本位邁向創新本位的根本轉變

主持人:《意見》首次在國家層面提出“中小學科技教育”教育,從“科學教育”到“科技教育”,這一字之差釋放了什麼訊號?

倪閩景:《意見》是我國基礎教育領域一個具有風向標意義的重要檔案教育。它遠不止於一項專項工作部署,而是站在國家戰略高度,對基礎教育育人模式進行系統性重塑的新探索。其核心在於確立了一種全新的“大科學教育”觀——將傳統的學科教學、課外活動整合起來,以科學、技術、工程、數學為重點,貫穿所有教育活動、連線學校與社會、融合知識與實踐、旨在培育未來公民整體科學素養和創新能力,體現了系統性的思維和前瞻性的佈局。加強中小學科技教育,突破了以往針對小部分學習成績優異的孩子開展科學教育的束縛,把科技教育推向全體學生,體現了“人人都能創新”的理念,更體現了AI時代“為創新而學”的新教育邏輯。

裘建浩:這一字之變,體現的是教育哲學從知識本位邁向創新本位的根本轉變教育。其核心政策訊號是推動基礎教育從以“理解世界”為中心的科學知識普及,轉向以“改造世界”為中心的創新實踐能力培養,標誌著教育、科技、人才一體化戰略在育人環節的徹底貫通,以培養能夠運用科技解決真實問題的創造者和行動者。這個轉向發出了三個清晰訊號:一是目標融合,要求把科學探索和技術實踐深度捆綁,回應國家創新人才需求;二是路徑重構,學習方式必須從聽講轉向動手做;三是生態開放,要求學校主動開啟大門,協同科技館、企業、專業社會機構等多方資源,讓人才培養緊貼時代脈搏。

唐曉勇:一字之差彰顯了國家育人正規化的一次深刻轉型教育。基礎教育必須跳出單純的科學知識獲取,轉向科創能力的培養。在學校的視角下,科技教育不再是科學這一門學科的單打獨鬥,而是一場由技術、工程、數學乃至人文藝術共同參與的跨學科融合。學校不能再僅僅滿足於組織幾場碎片化的科普活動或科技節,而必須站在全人發展的戰略高度,對課程體系進行系統性的重塑。教育界需要透過“一校一策”的微觀治理,構建起一套縱向銜接、橫向整合的立體課程生態。這種轉變,本質上是在重構學校的文化基因,把創新的基因深植於課程改革之中。

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趙蔚:《意見》重新定義了校外教育的價值,其不再只是學校教育的補充,而是科技教育閉環中不可或缺的實踐場與能力孵化器,是連線知識與行動的關鍵橋樑教育。啟行教育自2008年以來已支援和孵化了來自全球三大洲、全國25個省市的約1000個青少年團隊參與社會創新與服務。在阿那亞太空主題營地,為學生提供“火星移居探索”“未來城市建設”等學習專案,在大量的科學實驗、測試、小組設計等“工作環境”中提供具身學習機會。這些專案倡導開放融合,要求打破學科壁壘,透過專案學習、問題探究等方式,引導學生運用多學科知識解決真實問題。

教學正規化和育人系統的轉型升級

主持人:《意見》強調培養學生要“像科學家一樣思考、像工程師一樣實踐”教育,這對學校和科技場館等提出了哪些新要求?

倪閩景:《意見》的立足點,從科技知識和技能的傳授,躍升至科技創新人才的培育,這標誌著教育者需要改變以知識傳授為主的培養方式,突出科學興趣和科學精神的培育,體現了教育、科技、人才一體化發展的國家戰略教育。《意見》精心設計了一個隨認知發展而螺旋上升的素養階梯。這一設計要求教育場景必須極大豐富,校內學科教學需要更豐富的形態和實踐資源,而科技館、博物館、實驗室乃至企業車間,都應成為學校的外延課堂。上海市科委和市教委推出的科創工作站專案,推動全市上百個科學實驗室面向中學生開放,已取得十分明顯的效果。

裘建浩:這對學校和科技場館都提出了從配角到主角、從場所到育人系統的升級要求教育。對學校而言,核心是教學正規化轉型。課程要從分科走向融合,以解決真實問題來組織學習。教師要從講師變為教練,核心任務是把孩子天生的好奇心繫統性地升級為可操作的探究能力——教會他們如何提問題、做實驗、分析證據。同時,要把工程實踐作為基礎能力來培養,讓學生習慣“設計—製作—測試—迭代”的工作方式。科技場館和專業校外機構的獨特價值在於提供學校沒有的真實、複雜、前沿的場景,讓學生身臨其境地感受科技工作者的工作方式。

唐曉勇:落實這項要求絕非易事,它本質上要求我們對現有的教學邏輯進行一場深度變革教育。作為校長,我一直主張將主題式、專案化以及數字化的課程改革推向深水區,在校園裡有意識地打破學科間的壁壘,鼓勵教師把解決真實問題的過程轉化為學生學習的具體任務。學校要營造一種“帶著問題、創造著成長”的環境,讓學生從被動聽講的旁觀者逐步轉變為主動破局的創造者。學校要理順課程的實施路徑,讓孩子們在“發現問題—解決問題—再發現問題”的迴圈中,培養問題解決能力。那種不懼失敗、“死磕”最優解的工程師精神,絕不是靠教師教出來的,而是孩子自己在實踐中鍛煉出來的。

趙蔚:“像科學家一樣思考”,其核心在於提出問題、證據意識與批判性思維;“像工程師一樣實踐”,則是“設計—製作—測試—迭代”的閉環工程能力教育。要實現這兩套核心能力,教育系統必須完成四大轉型:一是思維正規化轉型,從追求標準答案轉向提出高質量問題;二是教育者角色轉型,教師須從知識權威升級為“學習腳手架搭建者”;三是學習場景轉型,教學要從靜態的書本課堂轉向動態的真實工作場景,讓學生在角色扮演與工具實操中習得核心能力;四是評價機制轉型,從碎片化的結果式評價轉向全鏈路的過程式證據評估,聚焦能力成長的每一個關鍵環節。目前學習場景的轉型是許多學校的剛需,而真實性、多元化、前沿科技的應用與連結,都是場景轉型的重要標準。

跨學科融合並非課程的簡單拼盤

主持人:科技教育如何實現以問題解決和創新為出發點的跨學科融合教育

倪閩景:最大的科技創新往往源於深厚的人文關懷,而科技的發展也必須置於倫理與社會的框架內審視教育。《意見》所倡導的專案式學習和問題探究,並非教學方法的簡單更替,而是一場深刻的學習方式革命。上海科技館正在嘗試的科技人文融合展教專案正是對此的響應。對於雙師課堂,科技館是天然的樞紐。我們可以構建“科學家資源庫”,透過線上預約、線下入校,或是館內工作坊等模式,讓一線科研人員帶著最新的課題和思維模式進入課堂,實現“科學家敘事”與教師教學設計的優勢互補。

裘建浩:實現跨學科融合,其精髓不是把幾門課拼在一起,而是要設計那些學生身邊看得見、摸得著的專案,比如:最佳化校園垃圾回收、設計班級節能方案等專案教育。在解決這類問題的過程中,學生會自然呼叫科學、數學、工程、語言等各科知識,會自然遇到測量、建模、動手製作、測試最佳化與彙報展示。這樣,在解決問題的閉環中,知識就從課本上孤立的事實轉變為解決真實問題的工具,學生的跨學科素養才能得以內化。

唐曉勇:實現跨學科融合,絕不是簡單地把幾門課拼湊在一起,而是要以課程改革為槓桿,去撬動整個學校系統的變革教育。這首先要求教育者必須蹲下身子,樹立起以學生能力素養髮展為核心的兒童觀,真正把孩子看作是天生的研究者和創造者。在此基礎上,學校需要打造一支敢於跨界、能帶專案的高素養教師隊伍和管理團隊,這是科技教育落地生根的最強基石。

趙蔚:跨學科融合的難點,在於如何避免做成“課程拼盤”教育。基於啟行教育多年的課程實踐,破局關鍵在於兩點:一是以真實問題為錨點,跨學科絕非學科的簡單疊加,而是當學生面對一個真實複雜的挑戰時,自然能召喚多學科知識協同破局;二是實現能力的可遷移,教師可以透過視覺化思維工具與工作表格,甚至生活中的自我管理工具、情緒管理工具表等,引導學生在專案中進行“刻意練習”,將探究、協作與創造等核心素養內化,並能靈活遷移應用到其他學習與創造場景中。

用科學評價破除系統慣性

主持人:科技教育要實現跨學科融合教育,面臨的最大挑戰是什麼?

倪閩景:《意見》觸碰到教育改革的核心——評價體系,並提出“科技素養數字畫像”這一構想,這是確保改革不流於形式的關鍵所在教育。傳統的紙筆測試無法衡量合作、探究、迭代等核心創新能力。數字畫像的提出,旨在透過對學生學習過程的持續性、多維度資料採集,如提出問題的質量、方案迭代次數、團隊協作記錄等,勾勒出一個人動態而立體的素養圖譜。這不僅能讓學生看見自己的成長,更能為招生、評價提供更科學的依據,從根本上扭轉唯競賽、唯分數的功利傾向。

裘建浩:當前面臨的最大挑戰,可以概括為“系統慣性”教育。首先是評價體系的錯位,中高考等關鍵評價仍以分科知識為主,讓學校在應試和素養間艱難權衡;其次是教師的準備度與協作文化不足,教師大多受訓於單一學科,缺乏跨學科教學經驗和合作機制;最後是對跨學科本質的理解偏差,容易做成表面熱鬧的“拼盤”,而忽略了其核心是整合科學家的思維方式和工程師的實踐方法。

唐曉勇:目前學校面臨的最現實和挑戰性難題,莫過於現行考試評價機制與跨學科融合教學之間的錯位教育。雖然我們在課堂上大力推行專案式學習,鼓勵孩子去探究,但終端的評價體系依然高度依賴分科化的筆試,這在很大程度上削弱了跨學科教學的動力。面對這種現狀,學校不能坐等制度變革,而是要在教學實施上先行一步,探索如何將分科的學科知識有機地融合進跨學科的專案之中,用學科知識解決真實問題。當學科知識在實踐中被啟用時,評價也將會從單純的分數考核,轉變為對孩子綜合運用多學科能力解決問題過程的見證。

趙蔚:關於過程性評估,啟行教育已建立了一套匹配跨學科與PBL架構的多維度、重過程、基於資料證據的綜合評估框架教育。該體系以知識應用、核心素養、價值觀為三大支柱,可以透過“每日情緒量表”的自我表徵、“教師日常觀察”的過程記錄、“專案成果產出”的結果驗證,實現對學生成長型思維與社會情感能力的全鏈路捕捉。在與學校的長期合作中,我們發現廣大教師的一項迫切需求是自身如何快速進化和提升。其實,只有科學地賦能教師,才能啟用教師作為“未來架構師”的生命力,進而讓每一個課堂都能成為學生認知躍遷的跳板。

創新人才培養需多方參與構建健康生態系統

主持人:如何構建社會協同的生態系統教育,推動高校、科技館、專業社會機構等資源成為學校的拓展課堂?

倪閩景:《意見》強調了社會力量的參與,勾勒出一幅“開門開展科技教育”的生動圖景教育。這實質上是將整個社會的創新潛力轉化為教育資源的宏大布局。以上海科技館為例,我們的角色應從資源提供方升級為區域協同育人平臺運營方。上海市科委和市教委在上海科技館聯合打造了“科際穿越—科創校長空間站”專案,聯合高校、企業等將前沿科技轉化為標準化、模組化的課程資源包,供學校選單式選用。上海科技館還特別推出了“一平米博物館”專案,讓博物館的藏品進入中小學校。半年裡,參觀該專案的人次已超過20萬,學校基於此開發了各種超乎預期的教育活動。

裘建浩:構建協同生態,核心是讓高校、科技館、專業社會機構等資源從友情客串變成學校的“常駐拓展課堂”教育。專業社會機構在其中扮演著翻譯器和聯結器的獨特角色,是複雜的真實問題的天然提供者。當前最大的壁壘是各方社會機構目標不同、語言不通、機制不順。學校怕打亂教學,社會機構怕沒有回報。突破的關鍵在於頂層設計,一是由政府牽頭建立激勵機制;二是搭建區域性公共服務平臺;三是打造一批標杆性深度合作專案,用實際成果證明協同育人的巨大價值。

唐曉勇:構建社會協同的生態系統,關鍵在於打破校內外資源的圍牆,實現教育合力教育。然而,構建這種協同生態面臨的最大壁壘,本質上是兩種組織體系的機制不相容。學校的執行機制相對嚴謹封閉,而社會機構則靈活多變,雙方在課時安排、教學節奏以及評估標準上往往難以合拍,而經費保障的匱乏更是資源下沉到一線的核心障礙。要突破這些瓶頸,必須在區域層面進行系統的整體規劃和頂層設計,推動建立大中小學校縱向銜接的一體化培養機制,並輔以常態化的校企合作激勵政策,透過機制創新讓校外資源有機會進入學校課堂。

趙蔚:在開門辦教育的生態系統中,專業社會機構的核心價值體現在三大定位:一是場景提供者,專業社會機構是PBL專案式學習和社會情感能力培養的最佳場域;二是課程的轉化者,真實的自然、人文與商業目的地都可以是跨學科融合的天然實驗室;三是能力的培養者,專業社會機構的終極價值在於把靜態資源編織成可學習、可探究、可成長的教育體驗,真正完成從知識傳遞到能力生成的轉變教育

作者教育:郜雲雁

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