兒童青少年科學(xué)素養(yǎng)提升方案引言科學(xué)素養(yǎng)是兒童青少年適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的核心能力，也是國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的人才基礎(chǔ)?！度窨茖W(xué)素質(zhì)行動(dòng)規(guī)劃綱要（____年）》明確提出，要“提升未成年人科學(xué)素質(zhì)，激發(fā)好奇心和想象力，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力”。當(dāng)前，我國(guó)兒童青少年科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)仍存在“重知識(shí)灌輸、輕思維培育”“重結(jié)果驗(yàn)證、輕過(guò)程探究”“重學(xué)科割裂、輕跨域融合”等問(wèn)題。為此，需構(gòu)建“課程-教學(xué)-實(shí)踐-教師-評(píng)價(jià)”五位一體的提升方案，以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)、思維方法、探究能力與態(tài)度價(jià)值觀的協(xié)同發(fā)展。一、構(gòu)建階梯式科學(xué)課程體系：適配認(rèn)知發(fā)展的分層設(shè)計(jì)科學(xué)課程是提升科學(xué)素養(yǎng)的核心載體，需遵循兒童青少年認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，構(gòu)建“啟蒙-基礎(chǔ)-進(jìn)階”階梯式課程體系，實(shí)現(xiàn)“興趣激發(fā)-知識(shí)建構(gòu)-能力提升”的梯度目標(biāo)。（一）小學(xué)低年級(jí)（1-3年級(jí)）：?jiǎn)⒚尚哉n程，聚焦“興趣與感知”以“玩中學(xué)、做中學(xué)”為核心，開設(shè)生活科學(xué)課程（如“身邊的材料”“天氣的變化”）、自然探究課程（如“植物的生長(zhǎng)”“小動(dòng)物的家”），通過(guò)感官體驗(yàn)（觀察、觸摸、種植）和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)（如“水的三態(tài)變化”“種子發(fā)芽的條件”），激發(fā)對(duì)科學(xué)的好奇心，初步建立“科學(xué)源于生活”的認(rèn)知。（二）小學(xué)高年級(jí)（4-6年級(jí)）：基礎(chǔ)性課程，聚焦“知識(shí)與方法”整合數(shù)學(xué)、物理、生物等學(xué)科基礎(chǔ)內(nèi)容，開設(shè)綜合科學(xué)課程（如“簡(jiǎn)單機(jī)械”“電路的秘密”“生態(tài)系統(tǒng)”），引入科學(xué)方法模塊（如觀察記錄、變量控制、數(shù)據(jù)整理），通過(guò)“問(wèn)題-假設(shè)-實(shí)驗(yàn)-結(jié)論”的簡(jiǎn)單探究流程，培養(yǎng)實(shí)證意識(shí)與邏輯思維。例如，在“電路”單元中，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)“串聯(lián)與并聯(lián)電路”實(shí)驗(yàn)，記錄燈泡亮度變化，總結(jié)電路規(guī)律。（三）初中（7-9年級(jí)）：系統(tǒng)性課程，聚焦“概念與技能”以學(xué)科核心概念為線索（如物理的“力與運(yùn)動(dòng)”、化學(xué)的“物質(zhì)的變化”、生物的“生命系統(tǒng)”），開設(shè)分科科學(xué)課程，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練（如顯微鏡使用、化學(xué)試劑操作、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析），引入跨學(xué)科項(xiàng)目（如“自制凈水器”“太陽(yáng)能小車”），實(shí)現(xiàn)“概念理解-技能掌握-應(yīng)用遷移”的目標(biāo)。例如，“自制凈水器”項(xiàng)目中，學(xué)生需結(jié)合物理的“過(guò)濾”、化學(xué)的“吸附”、生物的“微生物分解”知識(shí)，設(shè)計(jì)并優(yōu)化凈水器，提升問(wèn)題解決能力。（四）高中（10-12年級(jí)）：進(jìn)階性課程，聚焦“創(chuàng)新與應(yīng)用”以STEM/STEAM教育為導(dǎo)向，開設(shè)選修拓展課程（如“機(jī)器人編程”“人工智能基礎(chǔ)”“環(huán)境科學(xué)探究”）、研究性學(xué)習(xí)課程（如“當(dāng)?shù)厮|(zhì)調(diào)查”“新能源應(yīng)用設(shè)計(jì)”），鼓勵(lì)學(xué)生基于真實(shí)問(wèn)題開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PBL），例如“城市垃圾分類現(xiàn)狀與優(yōu)化方案”，要求學(xué)生通過(guò)問(wèn)卷調(diào)研、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、模型構(gòu)建，提出可行性建議，培養(yǎng)創(chuàng)新思維與社會(huì)責(zé)任感。二、推行探究導(dǎo)向的教學(xué)方法改革：從“知識(shí)傳遞”到“思維培育”教學(xué)方法是提升科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需突破“教師講、學(xué)生聽(tīng)”的傳統(tǒng)模式，推行探究導(dǎo)向的教學(xué)改革，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，在“做科學(xué)”中發(fā)展核心素養(yǎng)。（一）探究式教學(xué)：重構(gòu)“問(wèn)題-過(guò)程-結(jié)論”邏輯以“真實(shí)問(wèn)題”為起點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“提出問(wèn)題-作出假設(shè)-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)-收集數(shù)據(jù)-分析結(jié)論-表達(dá)交流”的完整探究過(guò)程。例如，在“植物的光合作用”教學(xué)中，教師可提出“為什么植物需要陽(yáng)光？”的問(wèn)題，讓學(xué)生設(shè)計(jì)“遮光實(shí)驗(yàn)”（用黑紙遮住葉片部分），通過(guò)碘液檢測(cè)淀粉生成，自主得出“陽(yáng)光是光合作用的必要條件”的結(jié)論。（二）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PBL）：強(qiáng)化“真實(shí)情境-跨學(xué)科-解決問(wèn)題”以“項(xiàng)目任務(wù)”為驅(qū)動(dòng)，將科學(xué)知識(shí)與工程設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)、人文社會(huì)等學(xué)科融合，解決真實(shí)問(wèn)題。例如，“校園垃圾分類優(yōu)化”項(xiàng)目中，學(xué)生需運(yùn)用生物學(xué)（垃圾降解原理）、物理學(xué)（垃圾分類裝置設(shè)計(jì)）、數(shù)學(xué)（數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析）知識(shí)，調(diào)研校園垃圾現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)分類方案，制作宣傳海報(bào)，最終向?qū)W校提交優(yōu)化建議。（三）跨學(xué)科融合教學(xué)：打破“學(xué)科壁壘”依托STEM/STEAM教育理念，整合科學(xué)（S）、技術(shù)（T）、工程（E）、數(shù)學(xué)（M）、藝術(shù)（A）等學(xué)科內(nèi)容，開展主題式學(xué)習(xí)。例如，“未來(lái)城市”主題中，學(xué)生需用科學(xué)知識(shí)（能源、環(huán)境）設(shè)計(jì)城市生態(tài)系統(tǒng)，用技術(shù)（編程、3D打印）制作智能交通模型，用工程（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）搭建城市建筑，用藝術(shù)（美學(xué)設(shè)計(jì)）優(yōu)化城市景觀，實(shí)現(xiàn)“知識(shí)-能力-素養(yǎng)”的綜合提升。三、搭建多元聯(lián)動(dòng)的實(shí)踐育人平臺(tái)：連接“校內(nèi)-校外-虛擬”的場(chǎng)景拓展科學(xué)素養(yǎng)的提升需突破課堂邊界，搭建“校內(nèi)實(shí)驗(yàn)-校外實(shí)踐-虛擬仿真”多元聯(lián)動(dòng)的實(shí)踐平臺(tái)，讓學(xué)生在真實(shí)場(chǎng)景中應(yīng)用科學(xué)知識(shí)，提升探究能力。（一）校內(nèi)實(shí)踐：完善“基礎(chǔ)-特色”實(shí)驗(yàn)體系1.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室：配備符合各學(xué)段需求的實(shí)驗(yàn)設(shè)備（如小學(xué)的“科學(xué)探究箱”、初中的“物理/化學(xué)/生物實(shí)驗(yàn)室”、高中的“STEM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”），保障常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求。2.特色功能室：設(shè)立科學(xué)探究館（如“機(jī)器人工作室”“3D打印實(shí)驗(yàn)室”“天文觀測(cè)站”），為學(xué)生提供個(gè)性化探究空間。例如，天文觀測(cè)站可配備望遠(yuǎn)鏡，讓學(xué)生觀察月球表面、行星運(yùn)動(dòng)，記錄天文現(xiàn)象。3.校園科普角：在教學(xué)樓、操場(chǎng)設(shè)置“科學(xué)小問(wèn)號(hào)”專欄（如“為什么會(huì)下雨？”“螞蟻怎么找食物？”），定期更新科普知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題、自主探究。（二）校外實(shí)踐：整合“社會(huì)-企業(yè)-科研”資源1.科普?qǐng)鲳^合作：與當(dāng)?shù)乜萍拣^、博物館、植物園、動(dòng)物園建立長(zhǎng)期合作，開展“館校聯(lián)動(dòng)”活動(dòng)。例如，組織學(xué)生參觀科技館的“力學(xué)展區(qū)”“電磁展區(qū)”，參與互動(dòng)實(shí)驗(yàn)（如“自己拉自己”“靜電球”），將課堂知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合。2.企業(yè)基地實(shí)踐：與高新技術(shù)企業(yè)（如新能源公司、生物醫(yī)藥公司）合作，建立“學(xué)生實(shí)踐基地”，讓學(xué)生參與真實(shí)科研項(xiàng)目的部分環(huán)節(jié)。例如，在新能源公司，學(xué)生可參與“太陽(yáng)能電池板效率測(cè)試”實(shí)驗(yàn)，了解新能源技術(shù)的應(yīng)用。3.科研院所對(duì)接：與高校、科研院所合作，邀請(qǐng)科學(xué)家走進(jìn)校園，開展“科學(xué)家講座”“小課題指導(dǎo)”活動(dòng)。例如，邀請(qǐng)生物學(xué)家指導(dǎo)學(xué)生開展“校園植物多樣性調(diào)查”，讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法與流程。（三）虛擬實(shí)踐：利用“數(shù)字-仿真-在線”平臺(tái)1.虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：借助在線實(shí)驗(yàn)軟件（如“虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室”“虛擬物理實(shí)驗(yàn)室”），讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行危險(xiǎn)或復(fù)雜實(shí)驗(yàn)（如“濃硫酸的稀釋”“電路故障排查”），降低實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，提升操作技能。2.在線科普資源：利用短視頻、公眾號(hào)、科普APP（如“果殼網(wǎng)”“科學(xué)松鼠會(huì)”），推送適合兒童青少年的科普內(nèi)容（如“一分鐘了解量子力學(xué)”“動(dòng)物的奇怪行為”），激發(fā)科學(xué)興趣。3.遠(yuǎn)程探究項(xiàng)目：參與全國(guó)性或國(guó)際性的遠(yuǎn)程探究項(xiàng)目（如“全球青少年氣象觀測(cè)”“鳥類遷徙追蹤”），讓學(xué)生與世界各地的同齡人合作，收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，提升全球視野與合作能力。四、打造專業(yè)化科學(xué)教師隊(duì)伍：強(qiáng)化“素養(yǎng)-能力-經(jīng)驗(yàn)”的培養(yǎng)體系教師是科學(xué)素養(yǎng)提升的關(guān)鍵支撐，需構(gòu)建“培訓(xùn)-研修-實(shí)踐”一體化的教師培養(yǎng)體系，提升教師的科學(xué)素養(yǎng)與教學(xué)能力。（一）強(qiáng)化科學(xué)素養(yǎng)培訓(xùn)：補(bǔ)齊“學(xué)科知識(shí)-思維方法”短板1.學(xué)科知識(shí)培訓(xùn)：針對(duì)非科學(xué)專業(yè)出身的教師（如小學(xué)科學(xué)教師多為綜合學(xué)科教師），開展科學(xué)學(xué)科知識(shí)專項(xiàng)培訓(xùn)（如物理、化學(xué)、生物基礎(chǔ)內(nèi)容），提升教師的學(xué)科專業(yè)水平。2.思維方法培訓(xùn)：開展科學(xué)探究方法培訓(xùn)（如變量控制、假設(shè)檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理），讓教師掌握“引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)論”的教學(xué)方法。例如，通過(guò)“案例研討”（如“如何引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)‘種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)’”），提升教師的探究式教學(xué)能力。3.跨學(xué)科融合培訓(xùn)：開展STEM教育專項(xiàng)培訓(xùn)，讓教師學(xué)習(xí)跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)方法（如“主題選擇-學(xué)科整合-項(xiàng)目實(shí)施”），提升跨學(xué)科教學(xué)能力。例如，培訓(xùn)教師設(shè)計(jì)“智能溫室”項(xiàng)目，整合物理（溫度控制）、生物（植物生長(zhǎng)）、技術(shù)（傳感器應(yīng)用）知識(shí)。（二）開展科研研修：提升“問(wèn)題意識(shí)-研究能力”1.課題研究：鼓勵(lì)教師參與市級(jí)、省級(jí)科學(xué)教育課題研究（如“探究式教學(xué)在小學(xué)科學(xué)中的應(yīng)用”“STEM項(xiàng)目對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的影響”），通過(guò)科研提升教學(xué)理論水平。2.跟崗研修：組織教師到優(yōu)秀學(xué)校、科研院所跟崗學(xué)習(xí)，觀摩優(yōu)秀科學(xué)課例（如“小學(xué)科學(xué)探究課”“初中STEM項(xiàng)目課”），學(xué)習(xí)先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。3.名師引領(lǐng)：建立“名師工作室”，由省級(jí)、市級(jí)科學(xué)名師引領(lǐng)，開展“師徒結(jié)對(duì)”活動(dòng)，通過(guò)聽(tīng)課、評(píng)課、磨課，提升青年教師的教學(xué)能力。（三）加強(qiáng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累：連接“教學(xué)-科研-社會(huì)”1.參與社會(huì)科普活動(dòng)：鼓勵(lì)教師參與社區(qū)科普活動(dòng)（如“科普進(jìn)社區(qū)”“科學(xué)嘉年華”），為居民講解科學(xué)知識(shí)（如“家庭用電安全”“垃圾分類技巧”），提升教師的科普能力與社會(huì)服務(wù)意識(shí)。2.合作科研項(xiàng)目：與高校、科研院所合作，參與真實(shí)科研項(xiàng)目（如“城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)”“農(nóng)田土壤污染調(diào)查”），將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，提升教學(xué)的真實(shí)性與針對(duì)性。五、建立全維度科學(xué)素養(yǎng)評(píng)價(jià)機(jī)制：從“知識(shí)考核”到“素養(yǎng)導(dǎo)向”評(píng)價(jià)是科學(xué)素養(yǎng)提升的指揮棒，需改變“唯分?jǐn)?shù)”的評(píng)價(jià)模式，建立“過(guò)程-結(jié)果-態(tài)度”全維度評(píng)價(jià)機(jī)制，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。（一）過(guò)程性評(píng)價(jià)：記錄“探究過(guò)程”的成長(zhǎng)軌跡采用成長(zhǎng)記錄冊(cè)（或電子檔案），記錄學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中的過(guò)程性表現(xiàn)：探究過(guò)程：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)記錄（如“種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)日志”）、數(shù)據(jù)圖表（如“電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表”）；反思與改進(jìn)：探究過(guò)程中的問(wèn)題與解決（如“為什么實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合假設(shè)？”“如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)？”）；表達(dá)與交流：項(xiàng)目匯報(bào)PPT、科普小論文、演講視頻（如“智能生態(tài)箱項(xiàng)目匯報(bào)”）。（二）多元化評(píng)價(jià)：整合“多主體-多維度”評(píng)價(jià)1.主體多元化：包括教師評(píng)價(jià)（占40%）、同伴評(píng)價(jià)（占20%）、家長(zhǎng)評(píng)價(jià)（占10%）、學(xué)生自我反思（占30%），全面反映學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。2.維度多元化：涵蓋知識(shí)與技能（如概念理解、實(shí)驗(yàn)操作）、思維與方法（如問(wèn)題提出、假設(shè)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)分析）、態(tài)度與價(jià)值觀（如好奇心、實(shí)證意識(shí)、合作精神、社會(huì)責(zé)任感）三個(gè)維度。例如，在“校園垃圾分類”項(xiàng)目中，評(píng)價(jià)指標(biāo)可包括：知識(shí)應(yīng)用（是否正確運(yùn)用垃圾分類知識(shí)）、思維方法（是否設(shè)計(jì)了合理的調(diào)研方案）、態(tài)度價(jià)值觀（是否積極參與、是否具有環(huán)保意識(shí)）。（三）激勵(lì)性評(píng)價(jià)：激發(fā)“內(nèi)在動(dòng)力”的長(zhǎng)效機(jī)制1.榮譽(yù)激勵(lì)：設(shè)立“科學(xué)之星”“探究小能手”“科普小達(dá)人”等獎(jiǎng)項(xiàng)，定期表彰在科學(xué)學(xué)習(xí)中表現(xiàn)突出的學(xué)生。2.競(jìng)賽激勵(lì)：組織學(xué)生參與市級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)科學(xué)競(jìng)賽（如“青少年科技創(chuàng)新大賽”“機(jī)器人競(jìng)賽”“科普征文比賽”），為學(xué)生提供展示成果的平臺(tái)。3.成果展示：舉辦“科學(xué)成果博覽會(huì)”“STEM項(xiàng)目匯報(bào)會(huì)”，讓學(xué)生展示自己的探究成果（如“智能生態(tài)箱”“太陽(yáng)能小車”），邀請(qǐng)家長(zhǎng)、教師、專家參與評(píng)價(jià)，增強(qiáng)學(xué)生的成就感。結(jié)論兒童青少年科學(xué)素養(yǎng)提升是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，構(gòu)建“課程-教學(xué)-實(shí)踐-教師-評(píng)價(jià)”五位一體的方案，實(shí)現(xiàn)“知識(shí)-思維-能力-態(tài)度”的協(xié)同發(fā)展。在實(shí)施過(guò)程中，需注重適配性（符合認(rèn)知發(fā)展