会议报道
中国科学院学部第四届科学教育论坛暨首届科学教育国际论坛在京召开
刘 杨 赵 璐
（中国科学院科技战略咨询研究院）
2019年 10月 24–25日，由中国科学院学部科普与教育工作委员会、中国科学院科技战略咨询研究院、北京师范大学联合主办，中国科学院学部科普与教育研究支撑中心、北京师范大学教育学部、《科学与社会》编辑部共同承办的“中国科学院学部第四届科学教育论坛暨首届科学教育国际论坛”在北京召开。本次论坛分为两个环节：24日全天为国际国内专家的交流与研讨，围绕“科学教育与创新型人才培养”主题，8位来自美国、英国、芬兰、新加坡等国际专家与杨玉良院士、金涌院士、黎乐民院士、张礼和院士以及来自科学界、教育界和相关领域的百余名国内专家学者共同研讨科学教育改革发展之路。25日上午则是国内专家内部讨论，杨玉良院士、林群院士与教育部、高校以及相关领域专家学者以“新工科建设与科技创新人才培养”为主题展开了深入讨论和交流。
中国科学院副秘书长汪克强在致辞中指出，近年来中国在科学与教育领域取得了令人瞩目的新进展、新成就，但与创新国家前列和科技强国的目标相比还存在不小差距。创新型人才和领军人才的匮乏成为了制约瓶颈。创新型人才的培养关系到人类命运共同体的共建和繁荣发展。北京师范大学陈光巨副校长也在致辞中提出，创新人才培养的关键在于教育，发展科学教育已成为建设科技强国的急迫之需，而目前我国科学教育发展的紧迫性与滞后性之间存在着巨大的矛盾。因而探索科技教学领域的前沿方向，积极推进科学教育向前发展是一个重大而紧迫的问题。
芬兰赫尔辛基大学前副校长Hannele Niemi教授在报告中介绍了芬兰的教育工作情况。芬兰始终强调学生的主体地位，引导学生做到主动学习和合作式学习，培养学生的横向学习能力，鼓励学生接受跨学科的融合教育。在义务教育阶段，课程目标的确立，主要有以下考虑。学生应达到：第一，能够思考学习，主动去寻找有效的方式进行知识或技能的习得；第二，学会自我表达，了解文化背景的差异，学会与不同的人交往合作；第三，学会照顾自己，做到有序地管理自己的日常生活；第四，具备多重认知能力和正确的价值取向；第五，掌握良好的计算机操控能力，包括通过电信通讯技术和社交媒体平台与他人进行互动；第六，保持积极的工作态度，并深刻理解校内和闲暇时习得的知识对今后工作的意义；第七，参与并投入到可持续未来的建设中去。
焊接时，将样品置于如图1所示夹具中，以母材/中间层/母材的形式进行装卡，然后将具有一定压力的钛超声头装载到MB8镁合金试样上，启动感应加热器，样品加热到相应温度后，开始施加超声波.超声波设备（频率：20 kHz，功率：200 W）采用水冷循环系统，确保超声波振动的稳定性.超声波振动作用在试样上不同的时间，结束后冷却至室温.
教育部教材局的申继亮巡视员系统介绍了我国中小学科学教育课程情况。他指出，在进入新世纪以后，随着教育改革创新的全面深化发展，我国的科学教育发生了全新的变化。第一，课程目标更加强调科学素养，更注重学生的科学精神、科学态度、科学方法等方面的培养，在教学上也更加注重实践探究。第二，在课程设置方面，不同学段的科学教育对应着不同的课程设置要求。小学的科学课是一门综合课程；初中的科学课程是双轨制，既有物理、化学、生物分科教学的类型，也有合科教学课程科学；高中的科学课程按照分科教学来设置。目前中国的中小学科学教育课程以及教材体系是基本完善的，课程标准和教材在理念上也是比较先进的，但在科学教育的发展过程中依然还面临着一些挑战。
英国牛津大学Sibel Erduran教授的主题报告主要围绕综合式的STEM教育在英国课程设置及课程标准方面的挑战和可能性进行分析。首先，她指出在撰写综合式的STEM教育教学大纲时，尽可能全面的含纳STEM行业的不同方面，要考虑到其他和STEM相关领域的连通性，保证课程的连续性、包含性。教师要从学生的角度出发，让他们透过现象去思考事物的本质内涵，也就是一种批判性思维的培养。同时，教师也需要接受进一步培训与教育，形成自己独到的教学方式。
北京师范大学教育学部郑永和教授以我国科学教育发展的现状和面临的挑战为主题，对我国的教育变革做出了以下判断：第一，信息科技向教育渗透迅猛，深刻变革正在到来；第二，教育从规模化教育向规模个性化教育转变；第三，教育规律研究从经验主义向科学主义转变；第四，教育从知识为中心向学习者为中心转变；第五，教育从重视成绩向重视过程和能力转变；第六，信息科技有可能极大促进教育公平；第七，中国独特的教育治理体系是实现教育变革的重大优势。针对科学没有受到应有的重视，单纯升学导向下的考试评价对科学教学有负面影响，科学教师的专业知识或学科能力有限等问题，他提出将（综合）科学作为中考科目或内容，课程改革和评价改革双轮驱动科学教育跃上新台阶等相关建议。
其次，照片成为超文本之后，一张完整的照片能充当节点，成为一张超照片，是正在发展的对话的一个不明确的、形象化的、未解说的、诱人的数据段，只要读者愿意，他可以被引至其他照片、其他媒介、其他观念。[1]69当它们接入网络环境里，摄影被讨论和被重估：
这时候，即使妈妈很有耐心，也不知道是等待呢，还是催促干预？坚持生活常规是培养宝宝的好习惯和秩序感的重要条件，但是想改变宝宝，总会引发他的抵触情绪，妈妈应该怎么做才能够让宝宝有路可走？
美国密西根州立大学STEM研究中心主任Joseph Krajcik教授以“下一代科技教育标准”（NGSS）为例，分享了美国科学教育方面的发展趋势和实践经验。NGSS课程标准是根据学科的核心概念来进行课程安排的框架。这些概念可以用来解释很多现象，是一种帮助人们理解和思考世界的工具。NGSS使教学从关注呈现大量的事实概念，转向关注少数学科的核心思想，创造性地把核心思想、跨学科思考能力和科学与工程实践三者相结合，让学生冲破书本概念的枷锁，通过自己的思考和实践，激发个人兴趣。同时NGSS课程标准鼓励学生参与到自然现象和工程挑战的学习中来，尝试去解答自己的科学疑问。这种三维学习模式鼓励学生从事科学研究，扩充学生的理工科概念知识，提高学生的推理能力和解决问题的能力，相比于传统的教学方法更有效地推动了学生的自主学习和思考的能力。
针对上述主题报告，与会专家对相关议题展开了热烈的讨论。清华大学的金涌院士认为，当代大学教育不应再以传道授业为唯一要义。培养学生的能力，使之具备把知识化解为自身行动的能力才是当今大学的培养目标。芬兰赫尔辛基大学的牛双红博士提出，关于科目是应该分科还是综合的问题，我们可以尝试从教师教授为中心转移到学生学习为中心的教育理念，通过转换角度，来思考其他更为恰当、更灵活的选择。申继亮巡视员表示，教育部目前对于分科、合科问题的基本立场还是保留双轨制，继续鼓励合科教学探索，聚焦科学素养。北京师范大学物理系李春密教授提出，应考虑增强科学家群体和科学教育的关联性，加强对研究成果的知识转化，并建议建立长效机制进行保障。北京大学的黎乐民院士强调了实践能力培养的重要性，并对分科问题表示，不同的年龄段的学生应该给予不同的设置考量。顾建军教授提出，学科课程要结合实际情况做出合理的考量，保持适当的学科边界，应该注意避免无止境和不必要的重复，不要一味地盲目追求综合。
中国人民大学附属中学副校长周龙平分享了人大附中在科技创新方面的教学理念和经验。人大附中的课程设计将学生的兴趣发展与知识习得充分结合，重视课程里的实验课，注重培养学生自己动手的实验能力，挖掘学生的兴趣爱好。学校开设一些STEM课程供学生自主参与，如影像识别课程、人工智能课程、无人机课程等。学校为学生提供了与国内外高校的合作交流的机会，从软件硬件两方面同时确保科技文化氛围的营造。课外的实践活动也是学校进行科学教育传播的主要途径。学校鼓励学生走进科研机构实习，让学生尝试通过建模来解决问题，进行问题分析。
新加坡南洋理工大学的陈逸玲副教授提出，在2019年最新颁布的新加坡科学教育目标中，科学教育可以在人际交往、文明文化以及职业经济三方面起到一定的推动作用。为提高学生的创新能力和STEM教育的学习能力，自2014年以来，新加坡为初中阶段的学生引入ALP（应用学习项目），围绕最新的六大主题开展，包括城市和城市景观、新兴技术、未来交通、健康和食品科学、物联网和可持续性。新加坡在STEM教育方面同样也存在一些疑问，如是否要培养专门的STEM教师？是否应要求每一位STEM教师要同时精通科学、技术、工程以及数学等多门学科，还是不同学科的人士团结协作能达到更好的结果？这些问题都给如何提升STEM教师的职业技能，以及如何培养其职业方向带来不确定性，需要持续地探讨和研究。
南京师范大学的顾建军教授介绍了技术与工程教育在我国中小学的实践与研究情况。他指出，在科学教育中，学生理解并探索科学在实际中的应用十分重要。如果只把科学教育的重心放在某一个自然科学领域上，将导致学生缺少工程和技术的知识，淡化学生对于科学应用重要性的认识。从这一点来讲，人们对技术的认识已经不只是局限于技能或是工具，而是强调设计思维和问题的解决方式之间进行更好地协调合作，将技术知识技能相融合。技术与工程的融合始终存在一个最终的目标定位问题，即如何在课程中突破学科边界，如何将相关理念有机地融合起来，从而完善课程内容和教学体系，这些都是有待商榷和探索的问题。
杨玉良院士在会议总结时指出：（1）人类的知识是一个整体，但受限于时间和精力，人类无法掌握全部的知识，因而狭义上的分科实际上是一种客观选择，其中存在很多的局限性。（2）目前中国的技术确实是进步了许多，但科学并没有发展到同样的高度。科学强调的是一种精神和思维方式，而我们的理性思维恰恰是缺乏的。两者之间的断层还亟待拉近。（3）知识承载的更多的是思维方式和理念形式。不是所有接受科学教育的学生都要从事科学和技术，但每个学生都有必要接受科学教育，因为教育传递的科学理念和思考问题的路径显然是更为重要。科学教育有助于学生建构起正确的自然观和世界观，掌握认识自然的基本方法，这是从事任何行业的一个基础。
25日上午的“新工科建设与科技创新人才培养”研讨会上，教育部高等教育司吴爱华巡视员提出“新工科”这个词已经成为高教领域的热词，得到了产业界的积极响应和支持，也在国际上产生了影响，接下来要深入推进，把教材建设、教师素质、体系融合、基地建设这些问题解决好，打造好培养卓越工程师的摇篮。面对新经济的特征，高等教育产生了新的要求，即面向未来布局专业，具备更高的创新创业能力和跨界整合能力。创新的根本在于产业的需求，我们现在的教育没有构建出这样的知识体系，因而必须要打破现有的高等教育的组织体系。中国的高等教育迫切需要创新。东南大学王志功教授介绍了新工科建设和电子信息类专业课程建设的实践。他表示，新工科的概念，一方面可以理解成理科和工科的融合产生的，另一种理解方式可以是人文社科与理科、工科相融合所产生的，新工科建设需要加强研究与实践。针对新工科建设中的电子信息类基础课程构建，他从知识体系、课程体系、教材建设、教学案例等方面提出了具体目标。
液硫脱气效果达标后，联合装置硫磺回收单元涉及液硫脱气的设备如硫磺冷却器(E-309)、液硫输送管线等腐蚀现象大大减缓，腐蚀泄漏事件的发生率明显降低，联合装置连续运行周期增长，为装置的平稳运行提供了有效保障[8]。
针对两个主题报告，与会专家纷纷就相关议题表达了自己的见地。中科院科技战略咨询研究院学部科教中心执行主任周建中研究员提出，新工科人才的培养需要考虑从哪个阶段开始适宜，是从本科阶段，研究生阶段还是更早的中学基础教育阶段开始需要研究，此外需要厘清当前大学培养的新工科人才与我国职业教育体系中培养的技能型人才的关系。北京师范大学郑永和教授表示，新工科教育应注重科技向教育的转化，一些内容成果应及时转化为教育内容，激发学生对科技事业的兴趣。针对新工科精品课程的构建问题，中科院数学与系统科学研究院的林群院士认为，应加强在教材问题上的把控力，严格把握内容的真实性与准确性。陕西师范大学的张宝辉教授认为应更好地加强中小学课程标准制定的衔接度。华东师范大学的裴新宁教授表示，为实现科学发展的新知识产出与科学教育的知识更新的同步，可能还需要进一步做一些尝试。中国教育科学研究院的王纾助理研究员提出，新工科聚焦于理工科，但人文社科素养也应加强。中科院力学所的魏炳忱研究员认为建设新工科的同时，加强传统工科的知识也是至关重要的。杨玉良院士在总结时指出，新工科实际上指的是发挥多学科作用的工科。新工科教育现在要改革的就是提高工科学生其他学科的理论基础水平，跨学科是个永恒的话题，在保证学科融合的同时，不要忘记夯实学科基本理论基础的重要性。
DOI: 10.19524/j.cnki.10-1009/g3.2019.04.129
（责任编辑 和鸿鹏）
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