日期：2025-10-15 13:05:12
本文转自：科技日报
图为科学教师王印带领学生制作的水火箭成功发射。受访者供图
◎实习记者 王 晶
近日，上海市徐汇区斜土街道“全国科普月”系列活动开展。活动现场，指导教师带领学生利用纸箱、纸杯和胶带等常见材料，动手制作纸箱“空气炮”，并为学生讲解其中蕴含的物理原理。这一场景是科学实践融入课堂、做好科学教育“加法”的生动缩影。
此前，利用塑料瓶制作水火箭、使用易拉罐模拟电磁炮等科学实践短视频，在网络上持续引发关注。视频中，科学教师利用生活中随处可见的易拉罐、塑料瓶、木棍等材料，将课本上的抽象概念转化为触手可及的有形作品，让科学知识从纸面跃入现实。
看似简单却蕴含科学原理的自己动手制作（DIY）作品，在青少年群体中掀起一场科学实践的热潮。这反映出当代青少年对科学教育的哪些深层次需求？我们究竟需要怎样的科学教育，来培养面向未来的科技创新人才？为此，科技日报记者深入采访了科学教育专家、一线教师。
帮助学生享受探索过程
夕阳把天空染成橘粉色，给孩子们的身影镀上一层金边。随着一声清脆的“发射”，三级水火箭带着水汽腾空而起，在天幕划出一道轻盈的弧线，孩子们瞬间欢呼起来，蹦跳着追逐水火箭返回的方向……这是浙江安吉蓝润天使外国语实验学校科学实践课上的一幕。
“90后”教师王印是这堂课的科学教师。他告诉记者，此前学校围绕“太空探索和人类文明”这一主题设置校本课程，鼓励所有学科教师开展相关活动。王印由此想到带领学生制作水火箭。为了达到更好的效果，他利用周末研究水火箭，把这项实践当作一个工程项目来推进，不断优化设计。
“作为科学教师，我希望能通过这种方式激发学生学习热情，而不仅仅是教授知识。”王印表示，他注重培养学生的创新能力和科学思维，帮助他们享受探索、创造和解决问题的过程，让学生爱上科学，成为终身学习者。
这种科学实践并非个例。实际上，在温州市，有关科学探究的活动早已开展。由温州首创的“科学部落格”是一个面向全市中小学生、科学教师和科学爱好者的原创网络科学教育社区和成果分享平台。学生把在大自然探秘、科学场馆探索等探究活动的全过程记录成博文，实时上传至平台，并与全国小伙伴在线分享、互评、共创，实现科学实践与日常生活无缝衔接。截至目前，“科学部落格”已汇聚上千个学生自发组建的“学习部落”，年网络访问和讨论量超过千万。
中国科学院大学经济与管理学院教授汤超颖认为，无论是制作水火箭，还是在“科学部落格”进行交流，均展示了学生自发探索科学实践的强大动力。
2022年，教育部颁布了《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》，提出加强课程与生产劳动、社会实践的结合，充分发挥实践的独特育人功能。标准要求，突出学科思想方法和探究方式的学习，加强知行合一、学思结合，倡导“做中学”“用中学”“创中学”。
浙江师范大学堪萨斯大学联合教育学院院长、科学教育研究中心主任黄晓说：“传统学科教学按照学科逻辑设计教材。科学实践源于生活经验、社会发展中的问题，或科学史演进中的问题，是真实存在的问题。学生以真实问题为情境，通过知识应用来解决问题。”
浙江大学博士生导师陈娟娟同样认为，科学教育应更强调“具身认知”，即引导学生通过感知、听觉、视觉等多感官去认识科学知识和世界，从而让学生获得更多亲身参与的体验。科学教育应助力学生更好地树立起将知识与生活紧密相连的意识，而不是将知识看作高高在上的抽象概念。
培养科学思维至关重要
上述科学实践案例揭示了一个朴素而深刻的道理：真正的科学教育，其内涵远不止于知识的简单传递，更在于科学思维的有效塑造以及内生动力的积极培养。
在谈及科学思维的培养时，多位专家不约而同地表示，科学教师在其中扮演着举足轻重的角色。
“科学教师需要重视实践，率先开展实践探索。这样才能将实践精神融入对学生的教育，培养具有探索精神和科学思维的人。”王印说。他以小时候制作温度计的经历为例表示，有一次，他在书上看到温度计的做法，就用塑料瓶和笔芯装上稀释的红墨水，自制了一个温度计并带到学校。课堂上，教师带领同学们一起观察他制作的温度计。这段经历为他日后从事科学教育工作埋下种子。
“教师是科学教育的主力军。”黄晓表示，教师要从单纯的知识传授者转变为懂得如何引导学生学习的设计者。教师的职责不应局限于为学生提供答案，而是提出真实问题情境、设计有层次的科学任务，让学生在实践中自主建构知识体系。这种转变对教师提出了更高要求——教师需要掌握项目式学习设计能力，善于将课程标准转化为可操作的实践探究任务，并在学生遇到瓶颈时提供恰到好处的指导，而非直接告知解决方案和结果。
然而，科学教育改革的推进是一项系统工程，仅依靠教师的努力远远不够，教育场景的拓展与创新同样重要。
汤超颖表示，应开展“课上课下结合、线上线下结合、校内外结合”的科学教育，为科学教育实践开拓思路。单一、局限的教育环境难以充分满足学生多样化的科学学习需求，未来科学教育需突破教室与实验室的局限，打造泛在的学习环境。这就要求学校突破传统物理空间的束缚，将科学教育融入学生学习生活，传递“处处可以学科学，时时可以学科学”的理念。
面向未来，构建一个更为开放、更具包容性的科学教育生态迫在眉睫。这种生态能够为每个孩子提供广阔的实践空间，让他们在亲自动手操作、积极思考探索的过程中，真切地感受到科学本身的乐趣，以及其背后潜藏的无限可能，从而为他们的科学素养提升和未来发展奠定基础。
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