“死知识”不管用了，什么是孩子真正需要的科学教育？

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「什么是好的科学教育」

                                     主笔 | 魏倩 

2026年春天，一条名叫“学生亲手点燃镁条的时代正在消失”的词条登上热搜，有教育观察博主发现，由于学校重视不足、课时安排等原因，初高中课堂上，动手操作型的理化实验正在离学生越来越遥远。5月，我们曾请两位一线高中老师做过口述报道，在当时的文章评论区里，不少读者回忆求学时让自己印象深刻的实验经历：“小时候最爱上的就是实验课，各种瓶瓶罐罐实操起来感觉自己像个科学家”、“还记得生物课上老师让我们解剖鲫鱼，我拿着托盘准备处理的时候，鱼的心脏猛地跳了一下”……

或许每个人都有类似的回忆。比如80后、90后这代人，大概很难忘记自己第一次在显微镜下观察洋葱细胞质壁分离时，心里涌起的无限惊奇，还有用小镜子做成简易潜望镜时，被光的直线传播小小震撼的瞬间。可到了初中，“科学”被分成了物理、化学和生物，那些具体的、发生于生活中的惊奇，也逐渐整合成公式、定理和法则，最后又变成一道道考题。

高中分科时，我选的是理科，但受限于数学能力，始终没有把理化学得很好。到那时，“科学”对我来说已经变得高度抽象，分析光滑平面上小车的受力关系、化学方程配平、生物遗传概率计算……我费尽力气去理解，却怎么也没法在脑海里想象那样一个世界，只好强迫自己背诵、练习。直到高考结束，我忘掉了以上全部知识。

插图｜范薇

科学本不该是这样。在科学家们的描述中，它揭示着客观世界最纷繁的奥秘和最精妙的规律；在工程师和发明家眼中，正是这些规律帮助人类改造世界、重塑现实。而对每个生活在现代社会的、不从事专门工作的普通人而言，也几乎每时每刻都要处理与科学相关的话题：要不要打疫苗？怎么选择健康食物？该不该支持发展绿色能源？当然还有新涌现的——如何与AI相处？

过去几年，在我们的“什么是好的教育”系列封面中，已经关注过语文和数学两大学科，讨论过在具体的应试之外，它们应当对我们的人生留下哪些价值。这次，在世界和生活变得越来越复杂的时候，我们想来讨论“什么是好的科学教育”。

《两个人的小森林》剧照

现实的教育空间中，“科学教育”也是一个热门话题。2023年和2026年，教育部等部门连续印发了与中小学“科学教育”“科技教育”相关的政策文件。科技教育被视为服务国家创新驱动发展战略、培养未来科技创新人才的重要路径。与之相关的校内外科创比赛层出不穷，创客教育、人工智能创新实践活动也很受各地中小学生欢迎。

科学教育不再是单一、零碎知识传授，而是一种素养教育。25年前，《全日制义务教育科学课程标准（实验稿）》已经明确，“提高每个学生的科学素养”为总目标，但这种素养究竟意味着什么？2022年印发的新版课标（《义务教育课程标准（2022）》）中，将“素养”进一步分为科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个方面。

什么是科学观念？义务教育科学课程标准修订组组长、陕西师范大学教授胡卫平曾解释，“我们所教的具体的、死记硬背的、事实性的知识太多了……但是知识学了一大堆，不一定有这个观念，不一定真懂科学。而‘观念’就是我们平时说的科学概念、科学规律、科学原理在大脑中的内化与升华，到时再解决问题的时候，你就不会忘掉了，因为你形成了‘观念’。”

《小舍得》剧照

因此，在具体的知识与更广阔、宏观的“科学观念”之间建立联系，变得非常重要。一位北京市的科学教研员向我谈起一个在科学教材编写中的大原则，即时刻要问，“学生学习这个知识的意义是什么？这个知识能不能增进孩子对世界的理解？”从这个角度分析，像“折纸飞机”这样的活动，就不太适合课堂。因为纸飞机的折叠和航行过程中，影响飞行距离和飞行质量的变量过多，“学生发现飞机偏了，到底该怎么去调？实际上他无法掌握那么多的变量”，所以在热闹之余，学生并不能真正理解科学的概念和方法。

插图｜范薇

与之类似的科学教育误区还有不少。比如我们求学时代最常见的实验。你或许和我一样好奇过，为什么小学时的课堂实验总是充满了好奇和乐趣，但到初高中后，它带给人的那种单纯的愉悦感就减少了呢？全国政协委员、上海科技馆馆长倪闽景作了一种解释，书本上常见的实验，多是为检验某个原理和理论是否正确的“验证性实验”。实验者在实验前已经知道具体结果，甚至由老师安排好了实验过程，探索动力就减少了，而他更提倡的一种“自主性实验”，需要学生去自主尝试、改进和分析，从中发现规律或科学原理，更能激发学生的自主性和探索意识，是“科学最应该有的样子”。

2025年12月10日，北京某小学的一堂人形机器人体验课上，一名学生正在操控机器人躲避障碍（视觉中国供图）

在本期的封面文章中，我们就这样，在一次次认知迭代中，完成了对科学素养内涵的探究。许多来自北京、上海等一线城市的教研员和老师们，正在努力进行一些教育探索，有的希望在当下的教育现实中，找到一条既能保护和激发学生的原始好奇，又能让他们把这种“兴趣”转化成“志趣”的道路，让学生在面对挑战、积极探究中获得科学的愉悦；有的在努力创设教学场景，充分设计，让学生在生活中学习科学、使用科学，主动在“藏宝图”中获得系统知识和体验。还有一些教育者，正在思考怎么带学生回到科学认识的起点、回到科学史的现场、回到科学与哲学、历史的交叉地带……

周五放学后，北京十一学校“月光科学讨论社”的同学们正在一起阅读科学史著作（朱墨 摄）

当然还有AI。采访中，我见到的几乎每一位一线教育者都谈到过它。当人工智能能够回答越来越多的问题，科学教育的价值或许恰恰不再是记住更多答案，而是帮助学生保持观察世界的好奇、学会提出好的问题、尊重和理解证据，以及保持对未知的谦逊，拥有持续探索的能力。我的同事张从志从在AI圈子里广受欢迎的“黑客松”（hackathon）比赛开始，找到一群尝试采用新技术手段，在真实情境中完成软件项目、学习理论和知识的孩子们。新技术的冲击下，传统的教育模式已经发生改变，孩子们第一次意识到，自己不仅是知识的接受者，也可以成为创造者；不仅是在完成别人布置的问题，也能够提出属于自己的问题。

当然，我们也回到更广大现实中的科学课堂，看到普通教师们在传统应试教育的压力下，如何一边应对升学要求和现实资源不足，一边尽力将自己对科学魅力的点滴理解带入孩子们的生活中。他们会为了一节讲蜗牛的课，在校园里到处“翻垃圾”，也会利用课余时间，带同学去观鸟、看昆虫，做科普，让他们在生活中寻找与科学建立关系的机会。

“科学教育其实就是要培养孩子能持续对某一件事儿特别关注的能力，无论课内还是课外。”（视觉中国供图）

而在和这些老师和同学的相处中，他们身上的单纯、严谨和好奇心，也让我得以无数次重返人生中那些被科学感动过的时刻。是的，高中的物理化学学习，也不只有枯燥的刷题。还记得学过一点相对论知识后，就有同学买了《时间简史》等书在班里传阅，大家闲来无事，常在课后争论什么“量子涨落”“宇宙的尽头”等谁也说不明白的话题，现在想来，我们未必从这些讨论中真正理解了相对论，却是第一次从更辽阔的时空中，看到了地球、同伴和自己。

科学素养到底是什么？采访中，我曾向很多人问过这个问题。其中的两个答案最让人触动。一位教研员相信，人天生就拥有思维潜力，教育过程只不过是要将那些随意的、经验化的思维引向科学轨道，使之成为一种思维模式和策略。而另一位一线教师的回答是：科学素养，就是用科学让自己生活得更美好的能力。

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