構建貫通融合的科技教育體系

　　面對國際競爭日趨激烈的態勢，中國高瞻遠矚地布局中小學科技教育。從“在雙減中做好科學教育加法”到“改進學校教學與服務和用好社會大課堂，構建大科學教育格局”，再到“加強中小學科技教育”，力度之大，前所未有。那么，當下的科技教育現狀如何，該怎樣構建符合中國國情的科技教育課程和科技教育生態？

　　科技教育的“三個陣地”及其發展

　　學校科技教育的第一個陣地是課程教學。這方面的重要突破是納入了工程技術教育。始于2001年的第八次基礎教育課程改革，在高中階段增添了“通用技術”這門課程，填補了工程技術教育缺失的空白。義務教育階段的工程技術教育是鑲嵌在科學或理化生課程中的。《義務教育科學課程標準（2022年版）》提出的13個大概念中，有2個與工程技術有關，除此，在探究實踐維度，還有與工程技術有關的設計及物化流程。各版本的《科學》或理化生教材在落實有關工程技術內容時，一般都會采用與某科學概念學習交織的方式，這就如同學習了音調的知識后動手做一個小樂器。這種交織的組織方式，其優點是可以深化對科學概念的理解，增強對知識的遷移運用意識；存在的問題是有關工程技術教育的內容不充分，如對工程技術領域的認知、動手能力、識圖繪圖能力、使用和維護科技產品的能力、工程思維等內容嚴重缺失。

　　學校科技教育的第二個陣地是科技類選修課程或科技類社團，如三模、編程、無人機等。此類課程國家沒有統一的標準，各校自行規劃設計，基本以與競賽有關的項目為主。這方面較為集中的問題，一是存在結構性的缺失，如沒有材料、農業與生物科技、醫療科技、機械等關系國計民生的重要領域；二是缺乏進階的課程，既缺學段內的進階，也缺不同學段之間的進階，不利于拔尖創新人才的早期發現與培養。

　　學校科技教育的第三個陣地是科技節。隨著國家對科技教育越來越重視，學校也開始重視科技節這一能激發廣大學生對科技創新興趣的教育形式。這是件好事，但策劃科技節的教師團隊常常為確立每年活動的主題而苦惱。主題的不斷變化，增加了策劃的難度，同時也不利于工程技術所需要的迭代意識和能力的培養。

　　總之，近年來科技教育取得了很大的進展，但仍有較大的提升空間。

　　開設縱向貫通的科技教育類課程

　　要想解決科學課程中科技教育分量不足的問題，有效辦法之一是設置縱向貫通、自成體系的科技教育課程。2025年11月，教育部等七部門聯合印發的《關于加強中小學科技教育的意見》中也提出，要在一至九年級開設科技類課程。

　　開設科技類課程的邏輯起點是先要確定課程目標，即回答為什么要開設這門課程及課程的使用對象等問題。開設科技類課程的目標有二：一是提升中小學生的科技素養。科學、科技雖一字之差，但兩者還是有很大的區別。科學面對的是自然世界，科技面對的是人工世界。科學探究的目的是認識大自然萬物的運行規律及對規律作出機理解釋；科技（工程技術）的目的是造物，以滿足人類生存之所需。科學探究的過程是從具體到一般，運用的是理論思維；工程技術實踐的過程是從一般到具體——創造性地運用科學知識解決具體問題，運用的是設計思維。科學教育的目的是培養學生的科學素養，科技教育的目的是培養學生的工程技術素養，這一素養是每個生活在現代社會的人必須具有的，與是否從事科技工作無關。

　　筆者認可如下觀點：其一，工程素養對所有學生都是重要的，包括那些將來不會進入工程技術領域的學生，因為它能促進學生多方面能力的形成，如動手能力、識圖能力、使用和維護科技產品的能力、解決問題的能力、評價科技產品的能力等。其二，發現對某工程技術領域始終感興趣且愿意投入的學生，他們是拔尖創新人才的后備隊。

　　開設科技類課程的第二步是要對科技素養“解構”——確定它的組成要素。以下這些要素是不可或缺的：一是對工程技術本體的認知，如對科學、工程、技術之間的區別與聯系的認知，工程技術包含哪些重要的領域等；二是通識性技能，如識圖繪圖的技能、使用工具的技能、制作模型的技能、測試技能等；三是工程思維，如系統思維、籌劃思維、計算思維、評價思維等；四是工程設計流程，如明確問題、設計方案、實施計劃、檢驗作品、改進完善等。

　　科技素養組成要素可以作為編制科技課程標準邏輯框架的“主軸”，主軸的內容可以按年級或學段由淺入深，形成螺旋上升的進階。初階的內容面向全體學生，進階的內容面向部分學生（選修或社團），高階的內容面向少數有潛質的學生，這一金字塔式的科技課程框架構想若能實現，既可以解決學校現階段科技課程比較雜的問題，還可以為科技類課程提供編寫的依據。

　　建設橫向融合的科技教育生態

　　橫向融合包括兩個方面，一是構建橫向融合的科技課程，二是構建橫向融合的教育生態。

　　橫向融合的科技課程是跨學科課程。隨著時代的發展，科學與技術，這一對曾經在兩條道上跑的車越來越緊密地交織在一起，成為密不可分的連體。又由于技術與數學有著緊密關聯，便有了早期STM（科學、技術、數學）科技類融合課程的嘗試，后來又加入了工程元素，成為今天炙手可熱的STEM。工程元素的加入，使科技學習明顯帶有了項目化的特點，即臨時性、獨特性和漸進性，故STEM也就具有了項目化學習的優點：能活化課內所學、鍛煉高階思維、培養團隊合作精神、激發學習興趣等。

　　項目的設計或選擇是學校要應對的挑戰。不是所有的科技小制作、小發明都是項目化學習。一個好的項目，一定要與科學知識關聯，且關聯的領域越多越好。做一個被動式節能屋或一米小菜園，要比做一個投石機或泡泡機更好，因為前者涉及多個領域的知識，后者卻有限。

　　橫向融合的科技教育生態指的是學校、社會、家庭等場域的融合。

　　學校是科技教育的主陣地，但不是唯一的陣地。用好科技場館、實踐基地、科研院所等社會資源，可以使其成為科技教育的助推器。為確保目標方向一致，學校應該擔負起領頭羊的職責：向社會與科技教育有關的機構宣傳基礎教育改革的理念及舉措，以便在培養科技素養而非專業教育上與學校形成共識；與這些機構的工作人員一起研發科技課程，高質量的課程加上真實情境中的實體資源，往往能起到“1+1﹥2”的效果。

　　筆者曾在一個農業研學基地建了一個“穿梭農場”和少兒農科院，讓學生在體驗傳統、現代、未來農業生產方式的同時，還通過農業設備、農藥化肥、良種培育等影響農業文明的三條線索與物理、化學、生物學等知識建立有機的聯系，真正實現了勞動體驗、科技學習一舉兩得。

　　家庭也有許多科技學習資源。以廚房為例，灶具、炊具、餐具等都是科技工作者的智慧結晶，每一樣都可以作為科技學習的載體。據此，我們可以編寫“廚房里的科技”“陽臺上的科技”等。當學生對家里各種人造物是否能滿足人的需求、如何改進等問題產生興趣時，就是他們創造力爆發的契機。

　　中國有約兩億中小學生，如果都能成為具有科技素養的人，復興中華之路還會遙遠嗎？

　　（作者系南京師范大學教科院教授、教育部基礎教育課程改革南京師大研究中心副主任）

《中國教育報》2026年04月27日 第05版

作者：郝京華