在科教兴国和“双减”政策背景下，学校如何结合自身实际情况开展青少年科技教育，探索青少年科学素质培养的新模式、新方法，为青少年提供更多生动有趣且行之有效的科技实践活动，在实践中提升青少年的科学素质进而实现创新后备人才的培养，是每所中小学急需思考、实践并落实的问题。

以信息技术、人工智能为代表的新兴技术的快速发展正改变着科学研究的方式，使得科学正以全新模式向个人及社会生活广泛渗透，科学教育的重心亦悄然发生着位移。充分理解科学教育的时代内涵，才能找到改进科学教育质量的有效途径，做好科学教育“加法”。

科学教育的内涵表达和实施形式总是与对科学的内涵理解联系在一起的，也会因国家或地区的文化情境，以及教育、经济、科技发展水平的不同而异。纵观全球教育变革，重新审视科学教育的历史经验，我们可以归纳出一些基本共识。

科学教育的几个基本共识

科学的基本特征定位了科学教育的概念主旨

科学研究在探究自然现象并形成公认的概念和理论时对客观性的追求，是科学的基本特征。理解科学，不仅指向科学知识，还指向科学研究作出发现并在科学共同体的规范之下形成共识的过程。那么，帮助学习者完整地理解真实科学研究实践中的认识论过程与社会规范，把科学看作一套知识、方法与建制的组合，成为科学教育的核心任务。

科学新特征、新边界的不断涌现要求科学教育要面向国家重大发展需求进行变革

这意味着科学教育在整个教育系统中占有重要且独特的位置——充当教育变革的先行者、创新的领导者；在开放科学和数据获取与处理便捷化的时代，要将科技伦理、批判性思维、明智决策、科学精神的教育融入科学教育全过程。

建强面向所有人的高质量科学教育体系是国家强盛的关键基础

科学教育要通过高质量的内容（具有先进性、科学性、时代性），发展科学事业，培育科技人才，共建人类福祉；要利用高质量（先进性、适当性、高效性）的手段实现科学教育重要的育人价值、广远的社会价值，不负国家使命。

科学教育改革设计要以“人如何学习”为底层逻辑

坚持以人为本，充分关照儿童、青少年对科学的兴趣和科学身份认同，这是支撑他们理解科学、热爱科学、将来投身于科学事业的关键基石。

教会学生把科学知识和方法作为探知世界的方式与发展思维的工具

借此，学生在面临前所未遇的挑战时，能够主动启动学习，开展批判性思考，进行问题解决和创造，和谐地与世界的“陌生性”相处，从中成长心智，涵养科学品质。

科学教育是什么

上述关于科学教育的基本共识也给我们讨论科学教育的内涵提供了基本立场。尽管很难对科学教育的复杂内涵给出解剖学意义上的分析，但是我们可以从教育事业的视角，透视科学教育的基本特征。

从目标上看，科学教育即科学素养教育

几乎所有国家都将提升科学素养纳入各级各类科学教育的基本目标乃至作为终极目标，但是今天科学素养的内涵及发展方式发生了深刻变化。内涵上，从关注“外行人”相对于科学家知识的“缺失”，到关注个人、社群（组织）、社会三个层次上的连带意义及其生成；从聚焦作为个人属性的知识和技能，到重视人类可以集体利用、发挥作用的知识和技能。发展方式上，从直导式传播，到公众作为行动者的社会参与结构的多样化。相应的政策及研究的核心议题转向了“科学素养如何作为群体实践而发挥作用”。

从学校科学教育变革看，诸多发达国家已重新定位了科学素养的目标要求。专注点由学生应该“有什么”（即知识构成），移向如何使得这些知识可运用、可实践的“条件性知识”。可以从科学知识与技能、情境性素养、基础性素养、个性品质4个相辅相成的部分，理解科学素养的构成。

（1）学生要学习和理解科学知识体系（如科学概念、原理、基本方法等）和基本的科学实践。

（2）学生要理解情境中的科学（关联到科学的产生、作用及影响），包括能够辨识和处理与科学有关的领域及事务、理解科学的社会文化作用等。“情境性素养”对沉浸于数字化社会信息潮涌中的个体及群体尤为重要，使得人们能够整合、合并解释信息，进行反思和评判，辨识真假科学，理解科学工作的边界与限度，珍视科学工作的道德伦理。

（3）学生需要具备基础性素养（比如数学素养、读写素养、视觉素养、图示理解力等），这是以意义建构的方式处理信息（而不是凭借死记硬背），形成科学素养的基本前提。

（4）个性品质上，学生要不断涵育像科学家那样从事科学思考与探究的倾向和思维习惯，这也是科学家潜质的主要成分。倾向和思维习惯是科学素养的内核要素，决定了人们如何在各种情况下参与科学；也是科学素养的其他构件得以有效运作的先决条件，很大程度上决定学生的科学身份认同，进而影响他们对科学投入的持续性。

从内容上看，科学教育是以自然科学内容为主而展开的教育教学活动

中小学阶段的科学教育是以多样化的科学类课程与活动为主渠道实施的。大学（含研究生）阶段的科学教育，包括以培养科技工作者为主要指向的科学类专业教育，还包括以提升全体大学生科学素养为目标的科学类通识教育。科学教育的一体化设计（处理好学段之间、学科之间的关系，系统化设计科学教育体系）是基础科学后备人才有效培育的要道，也是实现教育现代化的关键。科学教育主要以自然科学为内容载体，但是鼓励采用科学、技术、工程教育整合的途径（比如重视通过“科学与工程实践”学习学科核心知识和跨学科概念，在工程学习中嵌入科学探究等），强调科学教育中科学价值与人文价值的统一。