如何实践科学教育，你做对了吗？
编者按:科学教育和科技教育在培养创新能力和解决现实问题的过程中发挥着重要作用。但如何实践好科学教育依然是教育界及至全社会的热门话题。小编为大家整合了知名权威专家、教育家和科学家们分享的相关实践经验和具体做法，让我们一起探索如何更好地培养学生的科学素养和创新能力。
01 培养自主学习能力
武汉理工大学 国家数字化学习工程技术研究中心主任杨宗凯教授
ChatGPT等AI技术对教育具有革命性影响，“对学习者而言，这些技术能够促进学生自主学习；对教学者而言，有助于教学设计、教学过程的优化、教学评价。”
自主学习能力是当前孩子必备的基本素养之一。教育数字化和人工智能技术在教育领域的深入应用，智慧化教育教学设备的普及，在激发学生学习兴趣，推动自主学习能力的养成上发挥巨大价值。iEnglish智能英语学习解决方案通过自主测评、智慧推荐、个性化引导，推动自主学习能力养成，助力孩子完成21天、365天、1000天不间断自主学习规划，截至2023年12月，iEnglish学习成长营仅365天不间断有效阅读完成人数已超过15万人。
清华大学教育研究院教授李曼丽
学生的自主学习能力是开展高质量学习的重要条件。自主学习能力的增强有助于学生的长远发展，在学校的学习生活总是要结束的，我们更多的是要走到社会，而在社会上自主学习的能力会发挥更多的作用。
技术发展一日千里，推动着教育的发展，面对社会对综合素养、创新能力强的复合型科技人才的需求，2023年，利用数字智能等技术手段推进家校社协同育人、培养孩子自主学习能力成为教育发展趋势的关键词，为我国深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略等开辟了新领域新赛道、塑造了新动能新优势。
来源：光明网2023-12-15，《协同育人、自主学习、数字智能成2023教育关键词》
02 跨学科整合课程
STEAM教育的核心理念是跨学科融合。学生参与STEAM不是为了具有单一领域的素养，而是综合运用学科知识，创造性地解决问题，成为对全球化社会具有适应能力的终身学习者。将有关联的学科之间进行课程整合，有利于学生理解和应用知识，学会运用高阶思维能力去转换各个学科间的知识，有利于发展学生的探究能力、实践能力、思维能力和整合能力等，从而使学生具有创造性思维能力。具有创造性思维能力的学生学习效率更高，因为他们知道如何跨越话题去思考，从而理解学科间的联系。
来源：《美国STEAM教育的框架、特点及启示》，作者：魏晓东, 于冰, 于海波
STEM教育的核心不是学科，而是一种广域课程模式。它不再强调物理、化学甚至科学等单一学科课程,而是将科学、技术、工程和数学等内容通过真实的问题情境有机结合起来，形成结构化的课程。在这一过程中，教育者通过活动把涉及科学、技术、工程和数学等各个学科的内容进行整合，实现STEM教育的跨学科性。
来源：科技日报2023-1-27，《以科学思维培养未来科学家和工程师》
03 基于探究的学习法(IBL)
教育部义务教育科学课程标准研制组成员，杭州市基础教育研究室附属学校副校长，特级教师，正高级教师 李霞
教学中，要不断创新和拓展科学探究和工程实践活动的课堂模式，实现探究实践活动的有效开展。突出科学思维深度参与科学探究和工程实践活动，利用综合性学习、跨学科学习以及项目化学习等，有效开展基本探究实践活动。利用科学讨论会、信息分享会、科技实践活动、作品及成果展示等，使学生能够论证质疑和创新发现，逐步发展学生的核心素养。
探究实践是人们在探索和了解自然和社会、获得学科／跨学科观念、解决学科／跨学科问题过程中形成的探究能力、实践能力和自主学习能力。探究能力主要包括提出问题、做出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流和反思评价等方面的能力。
实践能力涉及技术与工程实践、社会实践、生产实践等方面，主要指能够在真实情境中明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果等。能够自主确定学习目标、选择学习策略、监控学习过程、反思学习过程与结果是自主学习能力的体现。
来源：《思维型教学理论核心问题解析》，作者：胡卫平
04 利用数字工具促进互动
开放教育资源本身成为一种数字化学习创新的趋势，并在新闻媒体与数字化学习创新奖申请者和获奖者中十分受到欢迎。开放教育资源被认为是教科书的替代品，能够帮助学生减轻高等教育的支出负担。许多教授和学校不再使用昂贵的纸质教科书而转向开放教育资源，特别是在某些特定的课程（如入门、基础和瓶颈课程）和STEM课程中。
来源：联合美国国家远程教育和技术进步研究中心，《数字化学习创新趋势》报告
PISA调查数据表明，当教师鼓励和支持学生使用数字技术进行探究式学习时，学生会独立思考如何通过不同的途径和方式来解决现实生活情境中的问题，进而促进以解决问题为导向的探究式学习。然而，当学生独自使用数字设备时，往往会面临注意力分散、自控力不足等问题，而师生共同使用数字设备则会更加有效。所以，深入推进从接受式学习向探究式学习的“路径转换”，一方面要求教师的角色从传统的知识传递者转变为学习引导者，且具备将数字技术融入教学的技能，以激活学生高阶思维能力，并基于虚拟的数字技术来增强现实的学习；另一方面要求教师紧密结合青少年群体的特点，提供符合个性化需求的适应性教学，促使每个学生成为数字世界的探索者，进而创造一个充满生机与活力，自主探究学习的智能教育生态系统。
来源：光明日报（2024-01-30，作者：陈纯槿 郅庭瑾
