吴蒙 2021.06.15
2021年6月写的。帮别人准备关于科学教育的资料，回答四个问题：①目前国际上最先进的科学教育经验，②当前中国科学教育存在的主要问题，③对中国科学教育政策的建议，④对中国科学教育实践的建议。查了一些期刊文章，大概总结一下。
先放内心OS（觉得自己会很让人讨厌，但还是要吐槽一下）：我不喜欢科学教育，太自上而下不够批判，还让人感觉仿佛社会科学不是科学，每当发现问题之后就要提出假设演绎推理似乎认为质性研究不存在，VisionIII科学素养和社会性科学议题会好一点但都是环境教育和质性研究已经经常讲的，似乎要把什么都拉到自然科学上。
1目前国际上最先进的科学教育经验
1.1科学素养的维度（Choi et al. 2011；Fives et al. 2014）
做环境教育的我，还是比较喜欢仿照环境教育的五大目标来组织科学素养，这样会比较有结构。
关注理解概念性知识和运用程序性知识，而不只是记忆事实性的知识。
除了关注探究和问题解决技能之外，越来越注重媒体素养，培养学习者质疑和评价科学相关报道真实性的能力。
反思科学的责任，更加重视培养学生负责任地行事的态度。包括，亲近与关心环境、形成解决社会性科学议题的责任、同理并尊重他人和环境。
反思科学知识的特点，强调科学是一种人类活动。注重培养学习者理解科学知识是试验的、由人建构的、理论的、实证上可检验的、创造性的等特点，看到是人在决定如何使用科学和技术，认识到科学中的社会和政治方面。
除了学校正规教育中的科学教育，更加关注学习者的终身学习和运用科学。
1.2科学素养的愿景
在全球变化、疫情大流行、假消息广泛传播等社会性科学议题（socio-scientific issues）的背景下，越来越强调反思科学教育、融入第三种科学素养愿景（UNESCO, 2020, p. 6；Valladares 2021）。
即，除了培养学习者成未来科学家（愿景一）和全民在日常情境中运用并学习科学（愿景二）之外，更强调公民的科学社会参与（愿景三，鼓励学习者积极参与社会事务的决策，寻找针对复杂议题的最明智解决方案；协助学习者在复杂和不确定的真实社会生活中，发展批判性思考、明智决策、伦理反思、社会参与和行动的能力，并让社会变得走向更加公平正义与可持续发展）（Aikenhead 2006；Liu 2013；Bybee 2016；Sjöström & Eilks 2018；Valladares 2021）。
1.3科学教育的方案
越来越重视基于社会性科学议题的学习（Chen & Xiao 2021）。与学科式的、基于标准的、忽视科学会受到价值观念影响的传统科学教育不同。基于社会性科学议题的教学，强调跨学科思考、情感、个人价值观念和伦理反思(Sadler, 2004; Zeidler et al., 2019)，希望学生能够在复杂的现实问题背景下，获取和解释科学，分析和评估科学主张可信度，熟练和公开地参与科学，成为有科学素养的公民(Feinstein et al., 2013)。例如，北卡罗来纳大学教堂山分校教育学院开展的Epistemic Practices Embedded in Issue Centered Science Education项目，开发了一套针对新冠疫情的科学课程。
继续发展探究式学习（Liu，Zowghi，Kearney & Bano 2020）和整合多学科（如，科学、技术、工程和数学，STEM）的问题解决式学习(Priemer et.al 2019)方式，在创造新知识和运用科学中学习科学。例如，High Tech High School全校完全采用项目式学习的方式，提高了学生的学习动机和成效。
依然注重培养未来科学家，关注学习者职业选择。越来越多科学家，通过学徒制（Sasson 2019）或准学徒制（Zhao，Hu，He & Chen 2019）的校外科学实践项目，参与K-12科学教育，提供学习者在真实科研环境学习科学的机会，作为专家导师指导学生，让学生接触行为榜样与看到未来职业的可能性。例如，耶鲁大学开展的Yale Pathways to Science Summer Scholars Program，通过线上，提供高中生两周密集的动手科学课程，培养学生的探索、批判思考和问题解决能力。
积极利用线上会议的方式，连接科学家与学习者（Padma 2021）。例如，英国物理研究所给小学生提供线上视频实验，里约热内卢生命博物馆为受众提供线上虚拟展览（Padma 2021）。
2当前中国科学教育存在的主要问题
（初中）科学课程标准，过于偏重概念性知识，很少强调后设认知知识；过于着重记忆、理解、应用，较少涉及分析、评价、创造；误认为学生对于概念性知识应注重记忆，没有认识到概念性知识需要达到理解的认知水平；忽视程序性知识，同时也没有注意到学生对于程序性知识应达到应用的认知水平（Wei & Ou 2019）。
（小学）科学课程标准，主要反映的是科学素养的第一种愿景，相对较少涉及科学素养的第二种愿景，较为缺少科学素养的第三种愿景（Wang，Lavonen & Tirri，2019）。
学生自己选择的或学校组织的课外科学活动，对学生的学习兴趣和自我概念都会产生积极的影响，进而正面地影响学生的科学成绩。但是不同地点、不同家庭背景的学生，参与这些课外活动的机会存在很大差距。例如，来自城市的且母亲受到更好教育或社会经济水平更高的学生，会更有机会参与到多样的课外科学活动中（Zhang & Tang 2017）。
（高中生物）教材中出现了很多探究式任务，用来支持探究式教学。但是：①一些探究式任务与课程内容没有关系；②整本课本涉及到的探究技能并不全面或均衡，有些技能可能缺失，有些技能可能不足；③整本教材涉及到的探究过程也不全面，有些步骤可能缺失或不足，难以让学生对科学探究的整个过程形成全面的理解（Yang，Liu & Liu 2019）。
3对中国科学教育政策的建议
在课程标准加入科学素养的第三种愿景，并均衡分配这三种愿景，以鼓励教师可以将科学社会参与融入其课程，在科学教育中重视对当前社会性科学议题的思考和反思，并帮助学生了解和应对这些议题（Wang，Lavonen & Tirri，2019）。
鼓励利用数字技术（网络、智能手机）和资源（应用程序、数字博物馆、线上展览），帮助劣势学生增加参与课外科学活动的机会（Zhang & Tang 2017），同时也可跨越距离限制、充分利用科学教育资源。
鼓励提供更多由学校统一组织的课外科学活动，以弥补家庭背景相对劣势的学生在自主报名参与课外科学活动上的不足（Zhang & Tang 2017）。
鼓励建立学校与当地科学家社群、大学、科研机构之间的合作，以提供学生更多课外科学活动的机会（如，参观科学实验室）（Zhang & Tang 2017）。
建立科学家-教育机构-教育研究者多方之间的合作体系（图 1），从科学家共同体走向形成整合的科学教育社群，合力促进科学教育发展。
建立科学家参与K-12科学教育的社群专业发展网络和促进机制，提升科学家参与科学教育的兴趣，维持科学家参与科学教育的热情。
4对中国科学教育实践的建议
在课程设计中，更加关注后设认知知识；对不同类型的知识，设计不同的认知目标，如，记忆事实性知识、理解概念性知识、应用程序性知识(Anderson et al. 2001)；重视高水平的认知领域目标，以发展学生批判思考的能力（Wei & Ou 2019）。
编写教材时，注意设计的探究式活动任务，需要与学习内容紧密关联；教材中选择的活动，综合起来应平衡地安排每种探究技能，并注意加入能够培养高水平思维技能的活动；在整体上，教材需要能够全面地反映出科学探究的整个过程（Yang，Liu & Liu 2019）。
教材编写人员，应当不断增强和更新他们对科学探究的理解，以呈现使用者最好质量的活动设计（Yang，Liu & Liu 2019）。
积极进行科学家-教育机构-教育研究者多方合作，设计、实施与评估科学教育方案。
除了通过教材来支持探究式教学，也要提供教师关于教学和科学的培训机会(Crawford, 2007)，以增进使用探究式教学的意愿和能力（Yang，Liu & Liu 2019）。
探寻科学家-教育机构-教育研究者多方合作的方式。如，教师专业发展或培训项目、科学教育参与式行动研究项目、科研机构/大学社会责任项目。
积极与科学家合作，寻求并充分把握科学家参与科学教育的机会。
通过科学家关注的研究领域和议题，将社会性科学议题融入科学教育，在教育方案中融入第三种科学素养愿景。
通过科学家指导学生动手、探究、解决真实问题，让科学教育实践更加重视学生多种技能的发展。
通过科学家协助学生亲身体验科学研究、树立科研行为榜样、展现对研究领域的热情，培养学生对科学的兴趣。