党的二十大报告强调：“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。”2025年1月，教育部办公厅印发《中小学科学教育工作指南》（简称《指南》），聚焦不断完善科学类课程体系建设，改进和创新教学体系，加强师资队伍建设，保障教学实施条件，整合校内外各类实践场所和资源，推动“大中小纵向衔接”“校家社横向联动”等中小学科学教育重点工作。
一、中小学科学教育的薄弱环节
近年来，我国更加重视科学教育，中小学科学教育取得了积极成效。从2017年秋季学期开始，我国从小学一年级起开设科学课；校内科学教育基础设施和条件得到改善，校外科普场所和科普阵地得到拓展；多数中小学生认同科学的重要性，对科学感兴趣，有探究科学和自主学习的意愿。但不能忽视的是，中小学科学教育尤其是欠发达地区、农村地区的科学教育还存在一些薄弱环节。
1. 教育内容与学生需求存在差距
与时俱进的科学教育内容更能吸引学生、激发科学兴趣，但是当前科学教育距离理想目标还存在一定差距。例如，重视知识传授但科学探究精神和实践能力培养不足，重视呈现知识结论但对知识发生过程呈现不够，教师课堂演示多但学生参与性、互动性不足……北京师范大学2023年对8000多名中小学生和500多名教师调查发现，受访者中有五成多认为科学课程总量不足，四成多认为科学教育内容窄化。[1] 2021年一项对豫西40多所乡村小学科学课程设置的调查研究发现，虽然学校都开设科学课，但是有84%的学校存在随意占用现象，并且探究活动无法满足教学需要和学生需求。[2]
2. 师资力量薄弱专业化不足
《指南》要求配齐配优科学类课程教师。科学教师是学生科学兴趣、科学意识、科学精神的重要启蒙者。我国近年来一直在推进科学教师队伍建设，但是科学教育本科专业开设时间较短，科学教师仍较匮乏，尚不能很好地满足科学教育发展的需要。教育部统计数据显示，截至2022年全国小学科学专任教师共计24万人，平均每所学校只有科学教师1.61人，数量严重不足。[3] 教育部基础教育教学指导委员会科学教学专委会2021年在全国开展覆盖13万小学科学教师的调查数据也显示，超过70%的小学科学教师为非理工科背景。[4] 尤其在城市薄弱学校、落后地区及农村小学，科学课经常由语文、数学等主科教师兼任。调查显示，农村小学专职科学教师比例为12.1%，比城市低19.9%。[5] 这些教师大多缺乏科学学科背景和职后相关培训，在开展科学教学时信心、能力不足，对科学学科的整体认知和专业性把握不足。
3. 区域发展不平衡
加强新时代中小学科学教育“重在全纳”，要将科学教育项目和有形资源重点向中西部、农村等地区倾斜。目前，在农村、中西部地区以及城市薄弱学校，科学教育相对落后，实验设备器材等教学硬件欠缺，教育教学观念和教学手段远远滞后。教育部2021年对全国31个省份的小学科学教师调查发现，小学科学教师的知识信念、教学实践、职业素养评分从东向西逐步降低。在科学与科教观念、教学实践水平的评分上，西部教师显著低于东中部教师，县及县级市教师评分显著低于地级市教师。[6]
4. 多主体协同机制不完善
《指南》要求推动校家社协同育人的科学教育生态系统更加完善。建设高质量的科学教育体系离不开家庭、社会等多主体的大力支持。但是，当前科学教育的协同运行机制还不够完善，这对校家社横向联动推进科学教育有直接影响。例如，家庭参与科学教育不多，社会机构基本只依托科普进校园等活动参与学校科学教育，难以形成稳定的运行机制，科学教育存在条块分割的现象，各方教育资源的应用存在较大壁垒。对9000多名中小学生和教师的调查发现，六成多学生（64.1%）表示家长工作忙没时间参与，近四成学生（39.4%）表示家长本学期内没有陪同参加过学校举办的科学教育活动；半数左右教师表示协同交流渠道单一（47.1%）且缺少协同的具体制度（51.4%）。[7] 中西部家庭、乡村家庭在参与科学教育方面更缺乏相关理念与能力。一项对西部贫困家庭的调查显示，仅有14.6%的家长能够适当给孩子学习科学带来帮助。[8]
二、中小学科学教育的特点与需求
为更好了解中小学生对科学教育的需求，使中西部中小学科学教育实现“全纳”，课题组采取多阶段、随机抽样方法，结合地区经济发展水平、教育水平和学生规模等因素，在中西部选取河南、甘肃、四川、广西、陕西五个省份，对小学生和初中生进行了问卷调查。调查共回收有效问卷4332份，其中男生占比49.8%、女生占比50.2%；城市占比23.6%、农村占比76.4%；小学生占比65.2%、初中生占比34.8%。有如下几个主要结论。
1.七成多中小学生对科学感兴趣，小学生、城市学生科学兴趣更高
七成多中小学生表示对科学相关内容非常感兴趣或比较感兴趣。其中，非常感兴趣的比例为35.9%，比较感兴趣的比例为39.1%。小学生的科学兴趣（78.4%）比初中生（68.8%）高近10个百分点，城市学生的科学兴趣（81.4%）比农村学生（73.1%）高8个多百分点。数据显示，随着学段升高学生的科学兴趣有明显减退，农村学生的科学兴趣低于城市学生。
2.半数以上中小学生对自己的科学素养评价较高，城市学生自我评价高于农村学生
中小学生认为自己的科学素养很高（28.4%）和较高（23.5%）合计超过半数，有40.0%的中小学生认为自己的科学素养水平一般，6.8%认为不太好，1.2%认为很不好。城市学生对自己的科学素养评价更高，认为很好的比例为26.0%、较好的为32.9%；农村学生自我评价科学素养很好、较好的比例分别为22.8%和27.1%，城市学生比农村学生高9个百分点。
3.课堂学习是中小学生了解科学知识的主渠道
课堂学习是中小学生获取科学知识的首要渠道（76.5%），其次是短视频/视频（66.5%），两项占比与其他选项相比占据绝对优势。电视（47.0%）、图书/报纸/杂志（41.2%）也是学生获取科学知识的重要渠道。此外，中小学生还通过科技馆/博物馆（39.2%）、与父母同学交谈（28.1%）、网页或官方网站/论坛（23.4%）、课外兴趣班（17.4%）等渠道获取科学知识。
4.农村学生运用各种渠道学习科学知识的比例明显低于城市学生
农村学生通过课堂学习、短视频/视频、图书/报纸/杂志、与父母同学交谈等各种渠道学习科学知识的比例均低于城市学生。差异最大的是“科技馆/博物馆”这一渠道，农村学生（34.9%）比城市学生（53.0%）低约18个百分点。从排序上看，城市学生排在前四位的学习渠道分别是课堂学习（82.0%）、短视频/视频（71.1%）、科技馆/博物馆（53.0%）、电视（49.0%），而农村学生排在前四位的学习渠道分别是课堂学习（75.1%）、短视频/视频（65.1%）、电视（46.3%）、图书/报纸/杂志（38.9%）。
5.中小学生接受科普教育最多的是看短视频/视频，最少的是与专业人士直接交流
数据显示，95.7%的中小学生在近一年经常、有时、偶尔看科普短视频/视频，在所有选项中占比最高。其他依次是看科普电视节目（89.7%）、看老师做实验（87.6%）、看科普图书/杂志（86.3%）、到大自然中学习自然或科学知识（84.9%）、上网浏览查阅科学新闻或知识等（84.1%）、在学校参加科普进校园活动（83.0%）、在学校老师指导下做实验（82.0%）、自己在家动手做实验（79.0%）、去科技馆/科技示范基地等线下科普场所参观（73.7%）、在校外科普专家或科普达人的指导下做实验（51.9%）。选项最少的是与科普专家等专业人士直接交流（41.1%）。
需要关注的是，中小学生接受各项科普教育活动的频率较低。“经常”进行的活动依次为看老师做实验（26.3%）、看科普短视频/视频（24.6%）、看科普图书/杂志（21.2%）、在学校老师指导下做实验（20.9%），这四项虽然排序靠前但占比均不足三成。“经常”去科技馆/科技示范基地等线下科普场所参观、在校外科普专家或科普达人指导下做实验占比则更低，占比均一成左右；尤其是“经常”与科普专家等专业人士直接交流这一项占比最低（7.5%），说明中西部学生的科学教育缺少探究体验和专业指导。
6.近半数中小学生知晓科技馆/科学家进校园、流动科学课等科普项目
一些品牌化科普项目已经深入走进中小学校园，走近中小学生身边。其中，科技馆/科学家进校园活动的知晓率最高（49.9%），其次是流动科学课（48.5%）。此外，中小学生对全国青少年科技创新大赛（45.2%）、少年科学院（32.4%）、大师讲科普（30.6%）、科普大篷车（28.2%）等活动也有一定的知晓度。对科学活动的知晓度与学生的科学兴趣和科学素养自我评价相关。例如，了解流动科学课的学生对科学感兴趣的比例为78.9%，高于总体水平（75.0%）；科学素养自评好的比例为61.4%，也高于总体水平（51.9%）。
7.中小学生认为科学教育的首要问题是体验探究少，农村学生认为实验设备不足条件简陋的比例更高
中小学生认为科学教育主要存在以课堂教学为主、体验少（56.9%）、内容有限不丰富（38.3%）、以背诵考试为主缺少探究性（35.7%）、科学场馆太远太少难以接触到（35.7%）、科普讲座少（32.5%）、实验设备不足条件简陋（31.3%）等问题。此外，也有学生认为“科学教师少、科学课开设少”（27.8%）、“学习的科学知识离生活太远”（21.0%）、“内容枯燥、没兴趣”（18.1%）。农村学生认为“实验设备不足条件简陋”的比例（32.0%）比城市学生高3个百分点以上，排序也更靠前。
8.中小学生最希望增加科学学习资源，选择学习资源类型存在城乡差异
中小学生最希望通过“增加更多的学习资源”（68.8%）改进科学教育。其他依次是“多与生活联系起来”（56.5%）、“去科技馆科研机构等地方参观”（51.0%）、“增加观察和实验机会”（49.8%）、“用短视频等新媒体科普资源教学”（47.3%）、“请科学家、科普作家、科普达人讲课”（45.1%）等。此外，加深科学学习的内容、介绍最新研究或成果、多由学生设定科学主题等建议占比均三成以上。可见，希望获得丰富的教育资源、与生活联系密切、增加体验性和实践性是学生对科学教育最主要的期待。农村学生希望“用短视频等新媒体科普资源教学”的排序比城市学生更靠前，城市学生希望“请科学家、科普作家、科普达人讲课”的排序比农村学生更靠前。
三、助力中西部中小学科学教育的思路
《指南》指出要坚持统筹协同，整合各方资源、凝聚合力，全面提高中小学科学教育质量和水平。结合本次研究的主要发现，对中西部中小学科学教育提出如下建议。
1.拓展延伸科学教育课堂，深度激发中小学生的科学兴趣
科学兴趣是科学教育的前提。激发学生的科学兴趣，一方面要发掘身边的优质科学教育资源，结合学生认知特点拓展延伸科学教育课堂。如让学生找找科学技术元素在乡村振兴、家乡建设方面的体现，把身边的资源、环境都变成科学教育大课堂；学校还可以把优质的网络科普内容引入科学教育，如有趣的科普视频/短视频可以使学生接触到直观易懂、与时俱进的科普内容，激发学生的科学兴趣和自主学习潜能。教师要重视学生的探究意识和实践能力培养，使学生不仅看实验也能动手做实验。学校还要有学科整合意识，道德与法治、数学、信息科技、体育与健康、艺术等课程都可以融合科学教育理念，多结合学科教育让学生去探索，多渠道引导激发学生的好奇心。乡村学校要因地因校制宜，引导学生开展富有乡土味儿的科学教育，家乡的茶园、菜园等都可以成为科学教育大课堂。
2.多方聚合科学教育力量，形成产教、研教融合的师资共建共享机制
《指南》对配齐配优科学类课程教师提出明确要求，如“推动实现每所小学至少有1名具有理工类背景的硕士学位科学教师”“确保每所学校至少有1名科学副校长”等。一些专业人士如中国科学院院士、理工类高校教师、科技场馆职员、网络科普达人等都是重要的科学教育力量，学校要多元拓展师资队伍，如聘请他们做校外辅导员、科学志愿者或科学副校长等。也可以通过互派交流、联合培训等方式使中西部教师与发达地区学校、专业研究机构、企业等“结对子”，形成产教融合、研教融合的师资共建共享机制。
3.“走出去”与“请进来”双向互动，实现教育资源有效对接与转化
提高公民科学素养“重在全纳”，教育行政部门要全面统筹和盘活社会教育资源，选择适合的科技场馆、企业等作为校外实践探究基地，并将这些资源向附近乡村学校倾斜。学校要与校外教育资源建立长效、常态的合作联动机制。利用课外活动、实践课、寒暑假等带学生“走出去”，到实践探究基地体验沉浸式科学教育；把科技场馆、科技企业等单位的校外优质教育资源“请进来”，使校外科学教育资源与学校科学教育更好地对接与转化。
4.构建校家社协同的科学教联体，打造科学教育良好生态
校家社协同开展科学教育是新时代提升中小学生科学素养的必然之路。学校要主动构建校家社协同育人教联体，形成一体化科学教育链。例如，鼓励家长代表、校外实践基地代表等对学校科学教育提出建议、参与评估，通过家长讲座、学校开放日、亲子科学小实验等方式鼓励家长参与到科学教育中，强化协同育人的深度，打造良好的科学教育生态。家长要以兴趣为出发点引导孩子亲近科学，如通过找找生活中的科学现象、与孩子讨论科技新闻、鼓励孩子参加科学兴趣小组等培养孩子的科学认同感。社会要大力弘扬科学精神和科学家精神，营造尊重、热爱科学的良好氛围。展览馆、实验室、企业等要积极提供免费、普惠的科学教育，形成责任清晰、多主体联动的科学教育共同体。
（孙宏艳 作者系中国青少年研究中心研究员）
《人民教育》2025年第3-4期
[1][7] 薛二勇，张俊姣，李健. 家校社协同开展科学教育的形势研判、关键挑战与政策路径—基于中国东中西部21省9199份调查问卷的实证分析[J]. 中国电化教育，2024（5）：1-8.
[2] 杨林茂，孟凡芹. 豫西乡村地区小学科学教育的实施困境与优化路径[J]. 科技视界，2022（20）：115-117.
[3][4] 任友群，郑永和. 强化小学科学教师专业化建设[N].光明日报，2023-07-11（13）.
[5] 田伟，辛涛，胡卫平. 义务教育阶段的科学教育：关键问题与对策建议[J]. 北京师范大学学报（社会科学版），2021（3）：82-91.
[6] 郑永和，杨宣洋，王晶莹等. 我国小学科学教师队伍现状、影响与建议：基于31个省份的大规模调研[J]. 华东师范大学学报（教育科学版），2023，41（4）：1-21.
[8] 杨学龙. 西部贫困地区家庭“科学教育”现状调查研究[J]. 考试周刊，2020（48）：16-17.