【科學教育提質正當時】
光明日報記者 鄧暉
在河南省固始縣張廣廟鎮第一小學1400多名鄉村孩子眼中，科學老師張建濤是有著“超能力”的人。
為什么說他有“超能力”？因為他會“變魔術”！
普通人眼中那些不起眼的廢舊瓶罐、破乒乓球、小小的塑料吸管、空牛奶箱等，到了他手中，竟能華麗變身成“流浪氣球”“會飛的垃圾桶”“水火箭”“空氣炮”……借助這些自己制作的教具，張建濤給孩子們揭秘聲音的波形、講解伯努利原理，帶他們探索空氣馬達的反沖力……他說：“在做科學實驗時，我發現孩子們眼里有一種光，這種光是我平時只講書本知識時見不到的。”
科學的種子埋在當下，長在未來。在播種孕育的過程中，每個孩子都不能掉隊。2023年，由教育部等十八部門出臺的《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》提出，將科學教育項目和有形資源重點向中西部地區、農村地區、革命老區、民族地區、邊疆地區及國家鄉村振興重點幫扶縣傾斜，確保薄弱地區、薄弱學校及特殊兒童群體在科學教育中“一個都不能少”。
當前，在優質科學教育資源相對匱乏、科學教師專業能力不足的鄉村學校，如何把“一個都不能少”的科學教育真正落到實處？如何切實推動更豐富的科學教育資源下沉？如何打造出屬于鄉村孩子的精彩科學課？
1缺實驗器材、缺專業教師，更缺理解和認同
張建濤的科學實驗室里，擺滿了讓孩子們為之著迷的科學小作品。有學生打趣：“張老師的科學課上，除了不發射校長，什么都可以發射！”
歡樂的笑聲、驚奇的叫聲灑滿課堂，這與自小在農村長大的張建濤所上過的科學課大不一樣：“我讀書時只看老師做過兩次實驗：一次由于距離很遠，伸長脖子還是看不清；一次為了考試，老師只是簡單演示給大家看。”
枯燥落后、“紙上談兵”，甚至常常被“主課”占用——令人遺憾的是，這樣的科學教育，至今仍是不少鄉村學校的真實現狀。
教育部基礎教育教學指導委員會科學教學專委會副主任委員、廣西師范大學科學教育研究所教授羅星凱曾走訪過國內上百所中小學。他告訴記者，從他了解的情況來看，我國東部經濟發達地區學校的科學教育資源相對豐富，不僅擁有按標準建設的實驗室和統一配發的科學實驗器材，一些學校還有九宮格自主開發建設教學資源的條件并已取得了相應的成果。但在很多鄉村學校，把科學課當“副課”對待的現象仍然普遍。缺少科學教育資源，或雖有資源卻被挪作他用，甚至根本不開科學課的情況，在鄉村學校并非個例。
一份來自北京大學科學教育研究基地、面向全國7個省份的調研報告佐證了羅星凱的判斷。調研顯示，我國農村地區科學教育基礎設施不足，農村學校實驗室設備、實驗耗材和教學工具更新慢，難以滿足現代科學教育實踐性與探究性的要求。
比起實驗器材的短缺，科學教師配備不足、專業能力參差不齊更是阻礙鄉村科學教育做好做強的短板。
2021年，教育部基礎教育教學指導委員會科學教學專業委員會在全國范圍內收集了關于13.1萬名小學科學教師的調查數據。數據顯示，小學科學教師的專兼任失衡現象較為突出，其中僅有不足三成為專任科學教師。而兼任科學教師在村小(含教學點)的占比時租最高，達84.66%。
“周邊鄉鎮的科學教師基本都是兼職或者轉崗來的，有很多不會講科學課，更別提深入理解新課標了。”一位鄉村科學教師告訴記者，由于缺乏專業指導，在農村地區，科學實驗往往被教師演示或播放視頻所代替，以“講”為主的科學課不在少數，“有些甚至還會講錯”。
除了課程建設和師資素養明顯不足外，學校和教師們還經常面對來自家長家教場地的不支持、不理解。
前述北京大學團隊的調研顯示，農村家庭對科學教育的認知程度及支持力度較低，很多家長無法提供必要的輔助教育、很少參與孩子的科學探索活動。
“搞這些有啥用？”“考試能加分嗎？”一位鄉村科學教師告訴記者，每次組織科學實驗或比賽時，都會有家長向他提出這樣的質疑。在得到他“不能加分”的回答后，家長們常常會丟下一句“學好文化課最重要，別瞎耽誤工夫”。
被部分家長認為是“瞎耽誤工夫”的科學課，在張建濤看來意義則完全不同：“很多學生原來見我會繞著走，在一起做實驗久了，現在在路上遇到我，遠遠兒地就會喊‘張老師好’。孩子們也更愛提問題了：‘張老師，有沒有外星人？’‘宇宙的盡頭是什么？’‘為什么樹葉春天會變綠、秋天會變黃？’”張建濤自己常常會被“問倒”，沒辦法給出滿意解釋的時候，他就鼓勵學生們多看課外書，自己也忙著“補課”找答案。
羅星凱也遇見過不少原本學習生活狀態讓人擔心的留守兒童，在科學課堂上、在科技比賽中眼眸發亮、大放異彩：“每個孩子都是天生的科學家，都應得到成才的機會。尤其是對于鄉村兒童而言，一堂有趣且能夠親手實踐的科學課，不僅能讓他們從探究中收獲知識和快樂，更能給他們帶來自主意識、深度思考以及解決問題能力的提升，從而將他們培養成建設祖國所需的自尊、自信、自強的人才。從這個角度來說，以科學教育助推鄉村教育高質量發展，正當其時。”
2強保障、送資源，更要牽住教師培養的“牛鼻子”
和張建濤一樣，由于資源缺乏、經費有限，過去幾年，廣西壯族自治區桂林市臨桂區南邊山鎮中心小學科學教師廖世德也是借助塑料瓶、紙板等可回收材料，帶著學生做水火箭、紙橋等科創項目。
最近，廖世德的科學課堂有了新變化：桂林市少年宮聯合科技館等力量下沉到學校。“山里娃也能學編程了！”
不只是送教下鄉，還有“流動科學課”“科普大篷車”“科技小館進校園”“科學家精神宣講”……記者調研發現，隨著科學教育日益被重視，瞄準鄉村學校優質教育資源匱乏的短板，不少舉措切實落地，鄉村孩子心中的科學之光正在被點亮。
與此同時，針對鄉村科學教育的保障體系也在不斷加強，不少鄉鎮建起了區域性的小型“科技館”，很多學校也有了專門撥付的科學教育資金。
“力度仍然不夠，為鄉村學校提供的包括課程設置、教材更新、實驗設備、師資培訓等方面的支持和保障還有待進一步加強。此外，很多科普活動是一過性的，并沒有與學校建立起穩定、常態的合作關系。還有一些活動只是簡單地進行前沿科技知識的宣講，但前沿并不代表優質，真正根據校情、根據鄉村孩子學習認知特點‘定制’的優質資源還不夠多。”浙江師范大學教育學院院長黃曉指出。
多位受訪專家表示，在積極完善條件保障、推動適切的優質科學教育資源下沉的同時，要想讓鄉村科學教育之火越燒越旺，最重要的，還是要牢牢牽住教師培養的“牛鼻子”。
“好的科學教師像火種，星火可以燎原。”羅星凱認為，各級主管部門要充分認識在鄉村地區做好科學教育加法的重要性和緊迫性，采取切實有效措施、持續加大投入，加快補齊中西部、縣域、農村學校科學教育師資隊伍建設短板。“通過瑜伽教室師范生公費教育、‘優師計劃’‘特崗計劃’等，支持高校特別是已經開設和有條件開設科學教育專業的地方高校，為師資薄弱地區定向培養高素質專業化科學教師。同時要加強職后培訓，不斷優化‘存量’，提升現有鄉村科學教師的專業素養。”
“現代信息技術為更多師生獲取、分享科學知識和實踐經驗提供了便利。很多一線教師就把短視頻當作‘云課件’。”張建濤認為，鄉村教師可以通過充分利用現代信息技術強化自身能力：“我從一名數學教師轉成一名科學教師，是從學習優秀科學教師在網上發布的有趣且講解清晰的實驗視頻開始的。看了上百個實驗后，我結合實際加以改良和創新，這堅定了我當好科學教師的想法。”
3接地氣、有聯結，土里也能“刨出”精彩好課
辦好“一個都不能少”的科學教育，讓鄉村學校轉變認知至關重要。
“許多縣城學校及鄉村小學在教學過程中已經意識到了科學教育的重要性，也有不少學校前往城市學校學習觀摩。但當看到航模、無人機、機器人，有些學校覺得科學教育太高端、有距離，‘做不起來’；有些學校則因受到資金、專業指導等方面掣肘，無法真正可持續地落地實踐。”天津市實驗小學科學教師王萬江認為，對于鄉村學校來說，讓孩子“看得見時租、摸得著、感受得到”的科學教育才九宮格是最適合、最實用的。
上海科技館館長倪閩景也持同樣觀點：“科學教育不是尖端科研、不是高科技教育，萬物皆可研究。與城市相比，鄉村在科學教育資源方面缺少與校外高品質科技場館、科技企業和高校研究機構等的聯系，師生接觸科技分享前沿的機會較少。然而，每一塊泥土、每一朵鮮花、每一片晴朗夜空，都是科學探索的好素材。”
土里也能“刨出”鄉村科學教育的精彩好課！專家們一致建議，在加強政策支持力度的同時，鄉村學校也要立足和挖掘本地資源，充分利用地處鄉土、親近自然等特點，開展接地氣、能與學生生活產生聯結的科學教育。
我們看到，已有一部分鄉村學校行動起來，進行了不少有創意的探索實踐。
在河南濮陽縣文留鎮棗科小學，學校搭起了100平方米的自然科學實驗大棚，規劃了土地植物種植區、無土栽培區、4米見方的水上項目區、12米長的生態睡蓮區……在這里，學生可以進行挖掘水渠的勞動實踐、水渠挖掘工程的數學計算、土豆栽培的科學實驗、動力小船的項目設計，還可以跟隨農耕節令進行小麥、黏玉米、紅薯等農作物的對比種植實驗。
“做好科學教育，我們在田間地頭開課堂、找項目、想點子。”北京市密云區大城子學校科技教育主要負責人朱秀榮向記者介紹該校的做法：學校把沒有綠化、滿是空地的校園建成了1500多平方米的“百草園”，并開發出一批具有地域特色的“自然講堂俱樂部”“藥材學院”等主題課程；帶著學生從耕地、栽種藥材，到用稻殼炭改善土質、建設一米九宮格花園；將農村地窖閑置空間開發再利用……諸多創新，讓學校走出了一條富有山區特色的科學教育可持續發展之路。
“雛鷹科學實驗室”，是張建濤掛在學校科學實驗室外的門牌。這學期他有個小目標：多做幾個會飛的實驗。“普通的紙飛機已經不能讓孩子們滿足了，我們打算繼續研究更高級、在空中停留更久的飛行器。”而在張建濤內心深處，他更渴望的是與其他學校建立聯動共享機制，共同促進鄉村科學教育的發展：“帶著鄉村孩子持續探索科學奧秘，助力雛鷹翱翔！”
《光明日報》（2024年05月07日 13版）