【科学教育提质正当时】
光明日报记者 邓晖
在河南省固始县张广庙镇第一小学1400多名乡村孩子眼中，科学老师张建涛是有着“超能力”的人。
为什么说他有“超能力”？因为他会“变魔术”！
普通人眼中那些不起眼的废旧瓶罐、破乒乓球、小小的塑料吸管、空牛奶箱等，到了他手中，竟能华丽变身成“流浪气球”“会飞的垃圾桶”“水火箭”“空气炮”……借助这些自己制作的教具，张建涛给孩子们揭秘声音的波形、讲解伯努利原理，带他们探索空气马达的反冲力……他说：“在做科学实验时，我发现孩子们眼里有一种光，这种光是我平时只讲书本知识时见不到的。”
科学的种子埋在当下，长在未来。在播种孕育的过程中，每个孩子都不能掉队。2023年，由教育部等十八部门出台的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》提出，将科学教育项目和有形资源重点向中西部地区、农村地区、革命老区、民族地区、边疆地区及国家乡村振兴重点帮扶县倾斜，确保薄弱地区、薄弱学校及特殊儿童群体在科学教育中“一个都不能少”。
当前，在优质科学教育资源相对匮乏、科学教师专业能力不足的乡村学校，如何把“一个都不能少”的科学教育真正落到实处？如何切实推动更丰富的科学教育资源下沉？如何打造出属于乡村孩子的精彩科学课？
1 缺实验器材、缺专业教师，更缺理解和认同
张建涛的科学实验室里，摆满了让孩子们为之着迷的科学小作品。有学生打趣：“张老师的科学课上，除了不发射校长，什么都可以发射！”
欢乐的笑声、惊奇的叫声洒满课堂，这与自小在农村长大的张建涛所上过的科学课大不一样：“我读书时只看老师做过两次实验：一次由于距离很远，伸长脖子还是看不清；一次为了考试，老师只是简单演示给大家看。”
河北省邯郸市邯山区实验小学的老师向学生们介绍航空航天知识。郝群英摄/光明图片
枯燥落后、“纸上谈兵”，甚至常常被“主课”占用——令人遗憾的是，这样的科学教育，至今仍是不少乡村学校的真实现状。
教育部基础教育教学指导委员会科学教学专委会副主任委员、广西师范大学科学教育研究所教授罗星凯曾走访过国内上百所中小学。他告诉记者，从他了解的情况来看，我国东部经济发达地区学校的科学教育资源相对丰富，不仅拥有按标准建设的实验室和统一配发的科学实验器材，一些学校还有自主开发建设教学资源的条件并已取得了相应的成果。但在很多乡村学校，把科学课当“副课”对待的现象仍然普遍。缺少科学教育资源，或虽有资源却被挪作他用，甚至根本不开科学课的情况，在乡村学校并非个例。
一份来自北京大学科学教育研究基地、面向全国7个省份的调研报告佐证了罗星凯的判断。调研显示，我国农村地区科学教育基础设施不足，农村学校实验室设备、实验耗材和教学工具更新慢，难以满足现代科学教育实践性与探究性的要求。
比起实验器材的短缺，科学教师配备不足、专业能力参差不齐更是阻碍乡村科学教育做好做强的短板。
在第39届安徽省青少年科技创新大赛上，青少年在演示自己的科技发明和创新。李鑫摄/光明图片
2021年，教育部基础教育教学指导委员会科学教学专业委员会在全国范围内收集了关于13.1万名小学科学教师的调查数据。数据显示，小学科学教师的专兼任失衡现象较为突出，其中仅有不足三成为专任科学教师。而兼任科学教师在村小(含教学点)的占比最高，达84.66%。
“周边乡镇的科学教师基本都是兼职或者转岗来的，有很多不会讲科学课，更别提深入理解新课标了。”一位乡村科学教师告诉记者，由于缺乏专业指导，在农村地区，科学实验往往被教师演示或播放视频所代替，以“讲”为主的科学课不在少数，“有些甚至还会讲错”。
除了课程建设和师资素养明显不足外，学校和教师们还经常面对来自家长的不支持、不理解。
前述北京大学团队的调研显示，农村家庭对科学教育的认知程度及支持力度较低，很多家长无法提供必要的辅助教育、很少参与孩子的科学探索活动。
“搞这些有啥用？”“考试能加分吗？”一位乡村科学教师告诉记者，每次组织科学实验或比赛时，都会有家长向他提出这样的质疑。在得到他“不能加分”的回答后，家长们常常会丢下一句“学好文化课最重要，别瞎耽误工夫”。
被部分家长认为是“瞎耽误工夫”的科学课，在张建涛看来意义则完全不同：“很多学生原来见我会绕着走，在一起做实验久了，现在在路上遇到我，远远儿地就会喊‘张老师好’。孩子们也更爱提问题了：‘张老师，有没有外星人？’‘宇宙的尽头是什么？’‘为什么树叶春天会变绿、秋天会变黄？’”张建涛自己常常会被“问倒”，没办法给出满意解释的时候，他就鼓励学生们多看课外书，自己也忙着“补课”找答案。
罗星凯也遇见过不少原本学习生活状态让人担心的留守儿童，在科学课堂上、在科技比赛中眼眸发亮、大放异彩：“每个孩子都是天生的科学家，都应得到成才的机会。尤其是对于乡村儿童而言，一堂有趣且能够亲手实践的科学课，不仅能让他们从探究中收获知识和快乐，更能给他们带来自主意识、深度思考以及解决问题能力的提升，从而将他们培养成建设祖国所需的自尊、自信、自强的人才。从这个角度来说，以科学教育助推乡村教育高质量发展，正当其时。”
2 强保障、送资源，更要牵住教师培养的“牛鼻子”
和张建涛一样，由于资源缺乏、经费有限，过去几年，广西壮族自治区桂林市临桂区南边山镇中心小学科学教师廖世德也是借助塑料瓶、纸板等可回收材料，带着学生做水火箭、纸桥等科创项目。
最近，廖世德的科学课堂有了新变化：桂林市少年宫联合科技馆等力量下沉到学校。“山里娃也能学编程了！”
不只是送教下乡，还有“流动科学课”“科普大篷车”“科技小馆进校园”“科学家精神宣讲”……记者调研发现，随着科学教育日益被重视，瞄准乡村学校优质教育资源匮乏的短板，不少举措切实落地，乡村孩子心中的科学之光正在被点亮。
与此同时，针对乡村科学教育的保障体系也在不断加强，不少乡镇建起了区域性的小型“科技馆”，很多学校也有了专门拨付的科学教育资金。
“力度仍然不够，为乡村学校提供的包括课程设置、教材更新、实验设备、师资培训等方面的支持和保障还有待进一步加强。此外，很多科普活动是一过性的，并没有与学校建立起稳定、常态的合作关系。还有一些活动只是简单地进行前沿科技知识的宣讲，但前沿并不代表优质，真正根据校情、根据乡村孩子学习认知特点‘定制’的优质资源还不够多。”浙江师范大学教育学院院长黄晓指出。
多位受访专家表示，在积极完善条件保障、推动适切的优质科学教育资源下沉的同时，要想让乡村科学教育之火越烧越旺，最重要的，还是要牢牢牵住教师培养的“牛鼻子”。
“好的科学教师像火种，星火可以燎原。”罗星凯认为，各级主管部门要充分认识在乡村地区做好科学教育加法的重要性和紧迫性，采取切实有效措施、持续加大投入，加快补齐中西部、县域、农村学校科学教育师资队伍建设短板。“通过师范生公费教育、‘优师计划’‘特岗计划’等，支持高校特别是已经开设和有条件开设科学教育专业的地方高校，为师资薄弱地区定向培养高素质专业化科学教师。同时要加强职后培训，不断优化‘存量’，提升现有乡村科学教师的专业素养。”
“现代信息技术为更多师生获取、分享科学知识和实践经验提供了便利。很多一线教师就把短视频当作‘云课件’。”张建涛认为，乡村教师可以通过充分利用现代信息技术强化自身能力：“我从一名数学教师转成一名科学教师，是从学习优秀科学教师在网上发布的有趣且讲解清晰的实验视频开始的。看了上百个实验后，我结合实际加以改良和创新，这坚定了我当好科学教师的想法。”
3 接地气、有联结，土里也能“刨出”精彩好课
办好“一个都不能少”的科学教育，让乡村学校转变认知至关重要。
“许多县城学校及乡村小学在教学过程中已经意识到了科学教育的重要性，也有不少学校前往城市学校学习观摩。但当看到航模、无人机、机器人，有些学校觉得科学教育太高端、有距离，‘做不起来’；有些学校则因受到资金、专业指导等方面掣肘，无法真正可持续地落地实践。”天津市实验小学科学教师王万江认为，对于乡村学校来说，让孩子“看得见、摸得着、感受得到”的科学教育才是最适合、最实用的。
上海科技馆馆长倪闽景也持同样观点：“科学教育不是尖端科研、不是高科技教育，万物皆可研究。与城市相比，乡村在科学教育资源方面缺少与校外高品质科技场馆、科技企业和高校研究机构等的联系，师生接触科技前沿的机会较少。然而，每一块泥土、每一朵鲜花、每一片晴朗夜空，都是科学探索的好素材。”
土里也能“刨出”乡村科学教育的精彩好课！专家们一致建议，在加强政策支持力度的同时，乡村学校也要立足和挖掘本地资源，充分利用地处乡土、亲近自然等特点，开展接地气、能与学生生活产生联结的科学教育。
我们看到，已有一部分乡村学校行动起来，进行了不少有创意的探索实践。
在河南濮阳县文留镇枣科小学，学校搭起了100平方米的自然科学实验大棚，规划了土地植物种植区、无土栽培区、4米见方的水上项目区、12米长的生态睡莲区……在这里，学生可以进行挖掘水渠的劳动实践、水渠挖掘工程的数学计算、土豆栽培的科学实验、动力小船的项目设计，还可以跟随农耕节令进行小麦、黏玉米、红薯等农作物的对比种植实验。
“做好科学教育，我们在田间地头开课堂、找项目、想点子。”北京市密云区大城子学校科技教育主要负责人朱秀荣向记者介绍该校的做法：学校把没有绿化、满是空地的校园建成了1500多平方米的“百草园”，并开发出一批具有地域特色的“自然讲堂俱乐部”“药材学院”等主题课程；带着学生从耕地、栽种药材，到用稻壳炭改善土质、建设一米花园；将农村地窖闲置空间开发再利用……诸多创新，让学校走出了一条富有山区特色的科学教育可持续发展之路。
“雏鹰科学实验室”，是张建涛挂在学校科学实验室外的门牌。这学期他有个小目标：多做几个会飞的实验。“普通的纸飞机已经不能让孩子们满足了，我们打算继续研究更高级、在空中停留更久的飞行器。”而在张建涛内心深处，他更渴望的是与其他学校建立联动共享机制，共同促进乡村科学教育的发展：“带着乡村孩子持续探索科学奥秘，助力雏鹰翱翔！”
《光明日报》（2024年05月07日 13版）
来源： 光明网-《光明日报》
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