1、面向核心素养的科学教面向核心素养的科学教育育2022版科学课程标准解读版科学课程标准解读什么是科学？为什么要学科学？如何学科学？科学教育的目标：学习像科学家一样思考科学启蒙，奠基未科学启蒙，奠基未来来 科学探索科学探索 永永无止无止境境一一二二三三13个核心概个核心概念念四四五五4个跨学科概个跨学科概念念六六物质科学 生命科学地球与宇宙科学 技术与工程物质与能量 系统与模型 稳定与变化 结构与功能两大时代背两大时代背景景国际科技发展与科学教育 国内科技科普科教发展背景三维课程分三维课程分析析探究实践学科核心概念 跨学科概念四大核心素养四大核心素养科学观念 科学思维 探究实践 态度责任10个关键
2、问题个关键问题科学老师怎么教科学教材怎么用 科学课堂怎么学科学教学质量怎么评价不同学段的科学教育如何衔接 科学课与其他课程是什么关系科学课与STEM、PBL是什么关系 科学课与校外科普活动是什么关系 学生如何成为探究实践的主体科学素养如何落地目目 录录突破中等收入陷阱凸显科技创新对国家前途和命运的重要性新冠疫情、俄乌战争等黑天鹅、灰犀牛事件，预示着未来的不确定性 21世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构，主要包括：以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术新一代信息技术加速突破应用以合成生物学、基
3、因编辑、脑科学、再生医学等为代表的生命科学领域生命科学领域孕育新的变革，融合机器人、数字化、新材料的先进制造技术先进制造技术正在加 速推进制造业向智能化、服务化、绿色化转型以清洁高效可持续为目标的能源技术加速发展将引发全球能源变革全球能源变革，空间和海洋技术正在拓展人类生存发展新疆域展人类生存发展新疆域国国内内科技创新 科学普及 科学教育国国际际新一轮科技革命面向未来的科学教育：N G SS 科学素养：PISA测试重视理工科：STEM一、两大时代背一、两大时代背景景科学教育与科技创新同样重要科学教育与科技创新同样重要在2016年召开的“科技三会”上，习近平总书记强调：“科技创新、科学普及是实现
4、创新发展的 两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。”建设科技创新强国的需要建设科技创新强国的需要在2018年的两院院士大会上，习近平总书记进一步指出，“当科学家是无数中国孩子的梦想，我 们要让科技工作成为富有吸引力的工作、成为孩子们尊崇向往的职业，给孩子们的梦想插上科技的 翅膀，让未来祖国的科技天地群英荟萃，让未来科学的浩瀚星空群星闪耀。”科学教育的方法与途径科学教育的方法与途径在2020年9月举行的科学家座谈会上，习近平总书记指出，“好奇心是人的天性，对科学兴趣的引 导和培养要从娃娃抓起，使他们更多了解科学知识，掌握科学方法，形成一大批具备科学家潜质的 青少年群体。”国内：国内：建
5、设科技创建设科技创新强国对学生新强国对学生科学素养的科学素养的要要求求国内：科学教育的成就、问题与挑战 学校科学教育的主要进展：利用优秀科普图书，推广科学阅读。利用优秀科普视频，辅助课堂教学。利用科普科教和研学基地，打造第二课堂。对接科技馆和博物馆，推动馆校结合。以科技竞赛促进科学教育，培养青少年科技创新能力。开展科技节和主题科普活动，促进校园科学文化建设。学校科学课程面临的问题：一、课程的衔接性有待进一步完善 二、课程的适切性有待进一步提高 三、课程的指导性有待进一步加强 四、课程有效实施的支撑不够教材、师资、实验室面临的问教材、师资、实验室面临的问题题国际科学教育发展现状、原理的基础上形成
6、的 科对学 客观念是在 观 事物的理解科学 总体认识概念、规律。知识，而国际：科学教育的进展元工程与社会 表 科学教育发展趋势 一、科学课程研究进（一）基于核心概念核心概念（二）基于学习进阶学习进阶 二、科学教学研究进（一）重视学生自主自主（二）强调思维型科（三）关注科学论证 三、科学教育质量评 以N G S S 为代表展确定课程内容1.大概念、大单确定学段分布2.科学、技术、展参与和合作探究参与和合作探究以STEM为代学探究1.跨学科价研究进展2.真实情境学习科学有三个同等重要的维度。分别对应课标对学生核心素养的要求。目的是使学生逐渐加深对科学的理解。探究实践探究实践SCIENCE A N
7、D ENGINEERING PRACTICES二、三维课程分析二、三维课程分析学科核心概念学科核心概念DISCIPLINARY C O R E IDEAS跨学科概念跨学科概念CROSSCUTTING C O N C E P T S科学是一种知识体系，也是一种基于证据的模型和理论建设，不断扩展，完善和修改知识。义务教育科学课程的性质、课程理念与设计思 作为义务教育阶段一门重要的基础课程，科学课程具有基础性、实践性和综合性的特点。义务教育科学课程理念与设计思路 一、面向全体学生，立足素养发展 二、聚焦核心概念，精选课程内容 三、合理安排进阶，形成有序结构 四、激发学习动机，加强探究实践 五、重视综
8、合评价，促进学生发展 一、坚持了正确的政治方向，体现了社 会主义核心价值观的基本要求 二、基于核心概念和学习进阶设计课程，顺应了国际科学课程改革的趋势 三、制订了比较科学的课程目标，基本 反映了科学课程核心素养 四、增加了技术与工程内容，反映了完 整科学教育的基本思想学科核心思想，贯穿义务教育并衔接高中最重要的概念，符合以下条件：1.在多个领域都很重要，或为某一学科的关键概念2.为理解更复杂的思想和解决问题提供关键工具;3.联系生活实际4.适应不同年级的教与学，深度和复杂度不断提高。学科核心概学科核心概念念跨学科概跨学科概念念适用于所有科学领域 连接不同学科的方式科学家在调查和构建自然界的模型
9、和理论时的行为 工程师在设计和构建模型和系统时的工程实践。探究实探究实践践 二、三维课程分析二、三维课程分析SCIENCE A N D ENGINEERING PRACTICESDISCIPLINARY C O R E IDEASCROSSCUTTING C O N C E P T S科学本科学本质质对未知的探索 科学知识科学方法适切性：分为低段、中段、高段；低年段以现象为主，高年段以机理为主儿童立儿童立场场进阶设进阶设计计幼小衔接 小初衔接 初高衔接 二、三维课程分析二、三维课程分析NATURE O F SCIENCESCIENCE FOR CHILDREN科学本质的三个维度1.科学是一套知
10、识体系，包括：事实、定义、概念、理论、规律2.科学是一系列的方法和过程，包括：观察、测量、估计、推断、预测、分类、假设、实验、结论3.科学是获得知识的途径：科学知识要基于证据（仅有观点是不够的）；科学知识随时间推移而变化（科学知识不是固化不变的）；创新在科学发展中起着重要作用（批判质疑是科学精神的核心）；背景知识会影响科学家看待数据的方式（科学研究存在局限性）；一、科学观一、科学观念念 二、科学思二、科学思维维 三、探究实三、探究实践践 四、态度责四、态度责任任三、四大核心素三、四大核心素养养普及科学知普及科学知识识 传播科学思传播科学思想想 倡导科学方倡导科学方法法 弘扬科学精弘扬科学精神神
11、科学教科学教育育科学普科学普及及四大核心素养：科学观念 科学观念是在理解科学概念、规律、原理的基础上形成 的对客观事物的总体认识。包括：1.科学、技术与工程领域的一些具体观念，如对物质、能 量、结构、功能、变化的认识;2.对科学本质的认识，如对科学知识的可验证性、相对性、暂时性的认识，对人与自然关系的认识，以及对科学、技术、社会、环境之间关系的认识;3.科学观念在解释自然现象、解决实际问题中的应用。四大核心素养：科学思维 科学思维是从科学的视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，主要包括模型建构、推理论证、创新思 维等。1.模型建构体现在:以经验事实为基础,对客观事物进行抽象和
12、概括,进而建构模型;运用模型分析、解释现象和数据,描述系 统的结构、关 系及变化过程。2.推理论证体现在:基于证据与逻辑,运用分析与综 合、比较与分类、归纳与演绎等思维方法,建立证据与解释之间的关 系 并提出合理见解。3.创新思维体现在:从不同角度分析、思考问题,提出新颖而有 价值的观点和解决问题的方法。四大核心素养：探究实践 探究实践主要指在了解和探索自然、获得科学知识、解决科学问题,以及技术与工 程实践过程中,形成的科学探究能力、技术与工程 实践能力和自主学习能力。1.科学探究能力体现在:理解科学探究的一 般过程和方法;提出科学问题,并针对科学问题进行合理猜想与假 设;制订计划并搜集证据,
13、分析证据并得出结论;对结果进行解释与 评估;准确表达观点,反思探究过程与结果。2.技术与工程实践能力体现在:了解技术与工程实践的一般过程和方法,针对实际需要明确问题,提出有创意的方案,并根据 科学原理或限制条件进行筛选;实施计划,利用工具和材料进行加工制作;根据实际效果进行修改迭代;用自制的简单装置及实物模型验证或展示某些原理、现象和设想。3.自主学习能力体现在:自主确定学习目标、选择学习策略、监控学习过 程、反思学习过程与结果四大核心素养：态度责任 态度责任是在认识科学本质及规律,理解科学、技术、社会、环 境之 间关系的基础上,逐渐形成的科学态度与社会责任。1.科学态度体现在:保持好奇心和探
14、究热情,乐于探究和实践;有基于证据和逻辑 发表自己见解的意识,严谨求实;不迷信权威,敢于大胆质疑,追求 创新;尊重他人的情感和态度,善于合作,乐于分享。2.社会责任体现在:珍爱生命,践行科学、健康的生活方式;热爱自然,具有节约资 源、保护环境、推动生态文明建设和可持续发展的责任 感;对与科学技术相关的社会热点问题作出正确的价值判断,遵守科学技术应用中的 公共规范、法律法规和伦理道德,维护自身和他人的合法权益,捍卫国家利益。取消四大领域的表述 提出跨学科概念注重创设真实情境物理、化学、材料等动物、植物、微生物等四、四、13个核心个核心概念概念技术与工程的知识融汇不同学科知识的应用场景真实情真实情
15、境境engineering,technology and applications of science.技术与工程技术与工程DISCIPLINARY CORE IDEASthe physical sciences物质科学物质科学the life sciences跨学科概念跨学科概念生命科学生命科学the earth and space sciences地球与宇宙科学地球与宇宙科学地球科学（地质、地理、海洋、大 气等）、天文学、航天科技物物质质科科学学物质的结构与性物质的结构与性质质1.物质具有一定的特性与功能2.空气与水是重要的物质3.金属及合金是重要的材料4.常见的化合物5.物质由元素组成
16、6.物质由微观粒子构成7.常见物质的分类物质的变化与化学反应物质的变化与化学反应1.物质的三态变化2.物质的溶解和溶液3.物质变化的特征4.化学反应遵守质量守恒定律物质的运动与相互作用物质的运动与相互作用1.力是改变物体运动状态的原因2.电磁相互作用3.声音与光的传播 13个学科核心概念：物质科学能的转化与能量守能的转化与能量守恒恒1.能的形式、转移与转化2.能源与可持续发展研究目标：大多数系统或过程在某种程 度上依赖于其内部发生的物理和化学子 过程，无论是恒星、地球大气层、河流、自行车、人脑还是活细胞。大系统往往 具有不能用原子尺度过程来解释的特性；研究方法：要理解一个系统的物理和化 学基础
17、，最终必须考虑原子和亚原子尺 度上的物质结构，以发现它如何影响该 系统更大尺度的结构、性质和功能。类 似地，理解任何规模的过程都需要意识 到物体之间的作用力、相关的能量传递 及其后果。通过这种方式，物理和化学 是所有自然和人为现象的基础，尽管其 他类型的信息传递，例如遗传密码促进 的信息传递或生物体之间的信息传递，对于理解它们的行为也可能至关重要。意义：物质科学学习的首要目标是帮助 学生认识到，所有系统和过程中都有因 果机制，可以通过一套共同的物理和化 学原理来理解。生生命命科科学学生命系统的构成层次生命系统的构成层次1.生物具有区别于非生物的特征2.地球上存在动物、植物、微生物等不同类型的生
18、物3.细胞是生物体结构与生命活动的基本单位4.生物体具有一定的结构层次5.人体由多个系统组成6.生态系统由生物与非生物环境共同组成生物体的稳态与调节生物体的稳态与调节1.植物能制造和获取养分来维持自身的生存2.人和动物通过获取其他生物的养分来维持生存3.人体通过一定的调节机制保持稳态生物与环境的相互关系生物与环境的相互关系1.生物能适应其生存环境2.生物与环境相互作用、相互协调,实现生态平衡3.人的生活习惯影响机体健康4.人体生命安全与生存环境密切相关13个学科核心概念：生命科学生命的延续与进化生命的延续与进化1.植物通过多种方式进行繁殖2.不同种类动物具有不同的生殖方式和发育过程3.人的生命
19、是从受精卵开始的4.细菌、真菌、病毒具有不同的繁殖方式5.生物体的遗传信息逐代传递,可发生改变6.生物的遗传变异和环境因素的共同作用导致了 生物的进化研究目标：生命科学专注于生物体的模式、过程和 关系。生命是自给自足、自我维持、自我复制和进 化的，按照物理世界的规律以及基因编程进行运作研究方法：生命科学家利用观察、实验、假设、测 试、模型、理论和技术来探索生命是如何运作的。研究范围：空间上，生命科学研究范围从单分子到 生物体和生态系统，再到整个生物圈，也就是地球 上所有的生命。时间上，生命科学研究从眨眼到数 十亿年的时间尺度上发生的过程。科学思想：生命系统是相互联系、相互作用的。尽 管生物对物
20、理环境或地球圈有反应，但它们也在进 化过程中从根本上改变了地球。研究意义：生命科学的快速发展有助于为与食品、能源、健康和环境有关的社会问题提供生命科学解 决方案。地球地球与与宇宙科宇宙科学学地球系统地球系统10.1 天气和气候 10.2 水循环 10.3 岩石和 土壤 10.4 地球内部圈层和地壳运动宇宙中的地宇宙中的地球球9.1 地球是一颗行星 9.2 地球绕地轴自转 9.3 地球围绕太阳公转 9.4 月球是地球的卫星 9.5 地球所处的宇宙环境 9.6 太空探索拓展了人类 对宇宙的认知 13个学科核心概念：地球与宇宙科学研究目标：研究在地球上运行的过程，并探讨 其在太阳系和银河系中的位置，
21、涉及的现象范 围从难以想象的大到看不见的小。研究方法：与其他学科有共通之处，但也包括 一系列独特的方法。物质科学（如力、能量、引力、磁学）的研究部分是为了了解地球、太 阳和月球的大小、年龄、结构、组成和行为；物理和化学后来成为独立的学科。生命科学同 样部分植根于地球科学，因为地球唯一有生命 活动的行星，而在岩石地质记录中发现的化石 生命科学家和地球科学家都感兴趣。大部分研 究本质上是跨学科的，属于天体物理学、地球 物理学、地球化学和地球生物学的范畴。然而 地质学的基础，包括岩石的识别、分析和绘图 仍然是本领域的基石。意义：地球由一系列相关系统组成：大气圈、水圈、地圈和生物圈。这些系统有不同的能
22、量 来源，它们内部和之间的物质循环以多种方式 和不同的时间尺度进行。一个系统某个部分的 微小变化可能会在其他系统的某个部分产生巨 大而突然的后果，或者根本没有影响。因此，理解导致地球随时间变化的不同过程（从某种 意义上说，它是如何“工作的”）需要了解多 个系统的相关性和反馈。此外，地球是一个更 广泛的系统太阳系的一部分，太阳系 本身是宇宙中众多星系之一的一小部分。人类活动与环境人类活动与环境11.1 自然资源 11.2 自然灾害 11.3 人类活 动对环境的影响工程设计与物化1.工程需要定义和界定2.工程的关键是设计3.工程是设计方案物化的结果活物物质质 科科学学技技 术、术、工工 程程 与与
23、 社会社会1.技术与工程创造了人造物,技术的核心是发明,工 程的核心是建造2.技术与工程改变了人们的生产和生3.科学、技术、工程相互影响与促进13个学科核心概念：物质科学目标：学生应该学习如何获得科学 知识，以及如何发展科学解释。学 生应该学习如何利用科学，尤其是 通过工程设计，理解工程、技术和 科学应用之间的区别和关系。方法：在课堂上使用工程实践帮助 学生获取和应用科学知识，理解工 程实践。设计是工程的核心实践；工程师不仅设计新技术，有时还制 造、操作、检查和维护新技术。从 学习角度来看，应用科学知识的最 大潜力在于设计的迭代周期。意义：科学教育如果主要关注科学 活动的具体成果，即科学事实，
24、而 不了解这些事实是如何建立的，或 者忽视科学在世界上的许多重要应 用，都是对科学的歪曲，并将工程 的重要性边缘化。物质与能物质与能量量系统与模系统与模型型五、五、4个跨学科概个跨学科概念念CROSSCUTTING CONCEPTS结构与功结构与功能能稳定与变稳定与变化化跨学科概念 跨越学科界线的概念，选择这些横切概念是因为它们有助于在科学和 工程中为学生提供一个框架，将不同学科的知识连接成一个连贯的、基于科学的世界观。跨学科概念是理解科学和工程的基础，但学生通常在没有任何明确教 学支持的情况下构建此类知识。因此，将它们作为框架的第二维度加 以强调，目的是提升它们在制定标准、课程、教学和评估中
25、的作用。跨学科概念跨学科和年级。明确提及这些概念，以及它们在多个学科 背景下的出现，可以帮助学生对科学和工程有一个累积的、连贯的、可用的理解。在科学方面，学生在任何特定年级处理这些概念和相关主题的能力，取决于他们之前的经验和指导。基于跨学科概念学习和教学的研究有 限，因此需要进一步实证研究。跨学科概念5.物质和能量：流动、循环和守恒。追 踪能量和物质流入、流出和在系统内 的流动，有助于了解系统的可能性和 局限性。子结构决定了其许多特性和功能。7.稳定与变革。对于自然系统和人工系 统来说，稳定性条件和系统变化率或 进化率的决定因素都是研究的关键要 素。1.模式。观察到的形式和事件模式，指导组 织
26、和分类，并引发相关性和影响因素分析。2.因果：机制和解释。事件有其原因，有时是简单的，有时是多方面的。科学的一项主要活动是调查和解释因果关系及其调节机制，6.结构和功能。物体或生物的形状及其在给定环境中进行测试，并用于在新的环境 中预测和解释事件。3.规模、比例和数量。在考虑现象时，关键 是要认识到在大小、时间和能量的不同度量 中的相关因素，并认识到规模、比例或数量 的变化如何影响系统的结构或性能。4.系统和系统模型。定义研究中的系统，明 确其边界，明确该系统的模型，为理解和测 试适用于整个科学和工程思想提供工具。对策与方案对策与方案？六、六、10个关键问个关键问题题1.科学老师怎么科学老师怎
27、么教教2.科学教材怎么科学教材怎么用用3.科学课堂怎么科学课堂怎么学学4.科学教学质量怎么评价科学教学质量怎么评价5.不同学段的科学教育如何衔不同学段的科学教育如何衔接接6.科学课与其他课程是什么关科学课与其他课程是什么关系系7.科学课与科学课与STEM、PBL是什么关系是什么关系8.科学课与校外科普活动是什么关系科学课与校外科普活动是什么关系9.学生如何成为探究实践的主体学生如何成为探究实践的主体10.科学素养如何落地科学素养如何落地认识科学的本认识科学的本质质o科学是舶来品，发源于古希腊。o科学是在与宗教和神学的战斗中逐渐胜出，传遍欧洲。o1930年，以发现冥王星为标志，世界科学中心逐渐从
28、欧洲转移到美国o1919年的五四运动，科学赛先生进入中国。o文化入侵：传教士利玛窦徐光启屠呦呦，结论：科学有用o军事入侵：鸦片战争八国联军抗日战争两弹一星，结论：科学救国什么是科什么是科学学o古代传统文化与科学是不兼容的，有时候是矛盾冲突的o古代传统文化一方面重视个人修炼，逐渐走向虚无缥缈的玄学；另 一方面重视以实用主义为导向的技术发明。o中国缺少科学的文化基础，批判、质疑、求证、独立思考赛先生进入中国一百年，我们才开始全民学科学 已经晚了，但还不迟什么是科什么是科学学o科学是以兴趣为导向，以探索未知为目的的创造性活动。o科学的本质是求真，在认识世界的过程中逐渐逼近真理，但可能永 远无法抵达真
29、理。o科学的关键是证据，科学上不应该有权威，也不可能有权威，权威 是阻碍科学创新的。科学不等于正确科学是可以被推翻的真理为什么要学科为什么要学科学学o科学是理性的，科学对人生发展的作用：理性思考人生，提升个人 价值o科学是需要证据的，科学对社会发展的作用：减少伪科学、反人类 活动，社会秩序平和o科学是批判的，科学对经济发展的贡献：不断否定，追求进步，促 进经济、文化、科技、教育等各领域持续改善和提升o科学是探索性的，科学对人类未来的价值：探索未知领域和未知世 界，扩充认知边界，促进能力提升，延续人类未来只有懂得足够多，才能认识到自己的无知；只有站得足够高，才能知道什么是重要的；只有看得足够远，
30、才能体会到人类的渺小。科学教育的目标o经济：投资增加，GDP增长。但一定阶段后，导致瓶颈、滞涨，o科研：经费投入增加，科研产出增加。一定阶段后增长效应减弱o必须厚植基础，培育创新土壤，才有枝繁叶茂。o何谓创新：与众不同o全民（决策者、企业家、父母、中小学教师）：热爱科学，把科学融入生 活方式（饮食起居、电视、博物馆）。为什么要学科为什么要学科学学o科学的兴趣随着年龄逐渐递减，特别需要从小培养对科 学的兴趣o科学是反直觉的，因此需要从小启蒙，反复训练，形成 科学思维和科学方法不要觉得中国现在的科技发展还不错，就觉得我们的科学教育还不错。中国对现代科学知识库的贡献还很小，我们 是在西方构建的科学基
31、础上发展起来的。为什么要学科为什么要学科学学科学教育的现科学教育的现状状o懂教育的不懂科学，懂科学的不懂教育o学校老师：懂教育，但不懂科学，不会上科学课o科普队伍：懂点科学，但进不了校园o中小学生：不好玩，不用考试，不重视科学课o科研队伍：懂科学，但不懂教育10种核心思维能力科学进校科学进校园园教育科普科研科学教育不仅是为了培 养未来科学家和工程师，更是奠定科技创新的 大众基础科学教育的现科学教育的现状状科 学语 文数 学o中国的科学素养还很低o科学课应该成为与语文、数学并列的主课科学教育太重要了，应该成为与数学和语文并列的主课2017年，中小学首次全面开设科学课，科学教育的春天来了现代教育的
32、短板o知识教育o情感教育o健康教育o规则教育o安全教育o科学教育由于学校科学教育的长期落后，导致现在社会化科普来补课健康与幸福：情感教育、健康教育、安全教育、规则教育o如何应对冲突，如何团队合作o如何锻炼身体，如何平衡膳食o如何避免危险，如何保证安全科学教材现状o现状：知识碎片化，缺少体系和逻辑联系，忽视科学方法的训练和科学精神的培养o原因：缺少懂教育、懂科学的科学教育家。科学教育家，首先应该是科学家科学教育家，首先应该是科学家。中国需要既懂科学、又懂教育的科学教育中国需要既懂科学、又懂教育的科学教育家家科学教育怎么科学教育怎么做做o教师o教材 o校外机构 o社会资源o科学家参与科学教育的作用
33、科学课教的是科学，科学家不能缺位，不该缺位感谢教科社把科学家团队引 入科学教材编写，与教研团 队联合工作，特别感谢郁波 主编的开放和包容科学家的参与o科学家：霍金，影响力遍布全球，持续数十年，微博一天吸粉300万；卡尔萨根（宇宙）：几十种语言，十亿人收看；我们还没有涌现 这样的科学家o科幻片：星际穿越、火星救援，一周票房5500万美元，风靡全球；我们还没有这样的科幻片o科普节目：Discoversy探索频道，国家地理，科普脱口秀。o科普作品：时间简史，五千万册；暗淡蓝点；科学课教什么o2016年5月30日，习近平总书记在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协的第九次全国代表大会科技三会上强调
34、：o科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与与 科技创新同等重要的位置，科技创新同等重要的位置，普及科学知识、弘扬科学精神、传播普及科学知识、弘扬科学精神、传播科科 学思想、倡导科学方法学思想、倡导科学方法，在，在全社会全社会推动形推动形成成讲科学、爱科学、学科学、用科学讲科学、爱科学、学科学、用科学的良好氛围，使蕴藏在的良好氛围，使蕴藏在亿万人亿万人民民 中间的创新智慧充分释放、创新力量充分涌流中间的创新智慧充分释放、创新力量充分涌流。科学教育的内涵o普及科学知普及科学知识识o弘扬科学精弘扬科学精神神o传播科学思传播科
35、学思想想o倡导科学方倡导科学方法法科学教育的目的o讲科讲科学学o爱科爱科学学o学科学科学学o用科用科学学科学是人的基本素养，文学、艺术、科学，都属于基本素养像科学家一样思考o提出问题，但问题哪里来：来自生活和观察 o总结 资 料，如 何 收 集 信 息：文 献 资 料 的 归 纳总 结 o作出假设：基于已有知识的合理假设 o开展实验：验证假设的充分性o观察和记录结果：测量、重复、分析、比较o分享结果：同行评价，接受质疑法无定法，创新没有固定的路径可循像科学家一样工作o野外考察，实地采样：观察、记录、描述o实验室分析：样品前处理，开展实验，操作流程o结果分析：数据、图片、表格o成果展示：发表论文
36、、海报、学术报告理论研究也可以直 接从理论到理论科研工作的一些特点o安全注意事项 o小 组 分 工 与 合 作 o确定计划节点 o制定研究方案o参考文献的归纳总结，读书报告，撰写综述o学术研讨与交流：注重结果的表达o匿名评审科学是严谨的，细 节训练的目的是传 递科学精神，与科 学方法、科学知识 同样重要科学与知识的关系o科学课不是知识点的罗列，不要让学生记忆大量知识点，不然就会陷入科学知识的汪洋 大海。o科研是以问题为导向，主动寻找、发现和运用知识，目的性更强。o各学科知识不是孤立的，而是相互联系的，知识是系统性的。o信息是碎片化的，不完整的，没有验证的，要经过梳理总结知识。科学教育的目的，不
37、是培养科学家，而是像科学家一样思考科学课与前沿科技的关系o科技史：科学的传承、提高、演化o科学哲学：方法论、逻辑、推理、演绎科学老师要成为科学发烧友科学老师要多学科技史和科学哲学科学老师要建立与科学家之间的紧密联系科学教育的目标定位未来人才培未来人才培养养o领导力培养：提升中国在世界上的影响力和领导力，迫切需要熟悉国际规则，参与国际谈领导力培养：提升中国在世界上的影响力和领导力，迫切需要熟悉国际规则，参与国际谈 判，争取中国利益的未来人才判，争取中国利益的未来人才o跨界能力培养：推动不同领域的跨界合作与创新，迫切需要熟悉两个以上的行业，能够组跨界能力培养：推动不同领域的跨界合作与创新，迫切需要
38、熟悉两个以上的行业，能够组 织跨界合作和对话的人，织跨界合作和对话的人，o科学思维训练：理性、客观、注重逻辑，与科学家对话的科学作家、科学编辑科学思维训练：理性、客观、注重逻辑，与科学家对话的科学作家、科学编辑o数据显示，中小学参加过天文、太空活动的学生今后更可能选择科技职业数据显示，中小学参加过天文、太空活动的学生今后更可能选择科技职业，且始终关注科学发现（，且始终关注科学发现（NRCNRC，19911991）。吸引未来一代的科学家和工程师）。吸引未来一代的科学家和工程师o天文、太空的兴趣不分年龄（从天文、太空的兴趣不分年龄（从1.5-1001.5-100岁）、不分学历（从文盲到顶尖岁）、不
39、分学历（从文盲到顶尖 科学家）、不分职位（从平民到国家领导人）科学家）、不分职位（从平民到国家领导人）对天文、太空的兴趣是天生对天文、太空的兴趣是天生的的科学改造三观科学改造三观o好奇是人类的天性，探索未知世界、了解自身所处的环境，是源于人类好奇是人类的天性，探索未知世界、了解自身所处的环境，是源于人类 对自身命运的担忧和对外部世界的向往对自身命运的担忧和对外部世界的向往o仰望星空，超脱浮躁的日常生活，净化人的心灵，深刻认识自身和人类仰望星空，超脱浮躁的日常生活，净化人的心灵，深刻认识自身和人类 的命运，将显著影响和改造人类世界观的命运，将显著影响和改造人类世界观地球，人类唯一的家地球，人类唯
40、一的家园园科学对人的作用：客观认识自我，客观认识世科学对人的作用：客观认识自我，客观认识世界界地球在宇宙中的真实处境地球在宇宙中的真实处境人类在地球上的最终命人类在地球上的最终命运运太阳系全家福科学教育重在传播科学文化和科学精科学教育重在传播科学文化和科学精神神科学是有趣的：重在启发和引科学是有趣的：重在启发和引导导世界上只有两样东西值得我们深深敬畏与震世界上只有两样东西值得我们深深敬畏与震撼撼一个是我们头顶的灿烂星一个是我们头顶的灿烂星空空另一个是我们内心的崇高道德准另一个是我们内心的崇高道德准则则康康德德科学教育是一门学科学教育是一门学科科要有专门的、系统的、深入的研要有专门的、系统的、深
41、入的研究究每门学科的受众需求是什么每门学科的受众需求是什么？如何建立科学家参与科学教育的机制热情如何建立科学家参与科学教育的机制热情？如何为科学课提供资源保障如何为科学课提供资源保障？科学教师的培训科学教师的培训？做好科学教育的建议：像做科研一样研究科学教像做科研一样研究科学教育育微博火星叔叔郑永春微博火星叔叔郑永春微博火星叔叔郑永春微博火星叔叔郑永春“我有一个梦想，希望孩子们的书桌旁和中小学教室 里，挂上一张太空地图，让他们立足中国、放眼世界、胸怀宇宙。我相信，从小看着太空地图长大的孩子，一定会比其他的孩子拥有更加远大的理想，更强的 人类责任感。”体会与感体会与感受受l 胆子要大，要自信l 要多学习，要谦虚l 要写，要多写l 要讲，要多讲l 要给人看，给更多人看l 要借助外界推力，督促自己写和讲个人的命运，取决于我们对自己的认识。人类的命运，取决于我们对自然的理解。
