築科學教育根基 育創新人才沃土——北師大三維發力破解科學教育核心難題

　　請設計航行燈布局方案，既要符合航空規範又能在故障時實現功能替代!”在北京師範大學附屬實驗中學順義學校的實驗室裡，學生們圍坐在一起，用3D打印部件搭建模型、用編程調試燈光邏輯，一場關于“飛機航行燈設計”的跨學科實踐正在上演。這堂由北師大科學教育研究院研發的課程，讓學生在真實工程問題中錘煉思維，正是該校深耕科學教育的生動縮影。

　　面對中小學科學教育“資源稀缺、師資不均、協同不足”三大痛點，北京師範大學主動扛起引領責任，從課程體系革新、教師隊伍賦能、科教生态構建三個維度系統發力，構建起“素養導向、實踐驅動、協同共育”的科學教育新範式，為我國科技創新人才早期培養築牢根基，精準對接國家戰略需求。

　　課程革新：真實問題驅動素養落地

　　科學教育的本質是培養探究精神，而真實情境是最好的“教科書”。北師大科學教育研究院院長鄭永和直言：“當前優質實踐資源缺口達60%，必須打破‘課本中心’，讓學生在解決真問題中成長。”基于這一判斷，學校構建了以科技創新素養為核心的課程體系，形成從理念到實踐的完整閉環。

　　在素養框架構建上，北師大創新性提出“三維度”目标體系：以科學精神為引領，涵蓋批判性思維、嚴謹态度等核心品質;以共通素養為支撐，強化邏輯推理、跨學科整合能力;以“探究·實踐·創新”為路徑，明确動手操作與問題解決的具體要求。在此基礎上，針對可持續發展、國防科技等領域定制專項素養标準，讓科學教育與國家需求同頻。

　　課程研發更注重“真實問題+跨學科融合”的雙輪驅動。2025年秋季啟動的“做飛機”系列課程，已在31所共同體學校試點推廣，覆蓋學生超2萬名。該課程借鑒太原理工大學航空航天學院“項目式教學”理念，将物理力學、數學建模、信息編程等知識融入飛機設計全流程——從機翼氣動布局計算到航電系統調試，學生全程化身“航空工程師”。試點數據顯示，參與學生的工程思維測評得分較傳統課堂提升42%，創造性問題解決能力提升37%。

　　為形成梯度培養鍊條，北師大聯合中科院院士、航天工程師等研發前沿課程集群：基礎層在國家教材中融入“嫦娥探月”“量子通信”等科技成果;拓展層開發“AI+數學”“能源材料創新”等跨學科模塊;科研層設立“少年科學院”項目，支持學生開展無人機測繪、環境監測等課題研究。這種“基礎—拓展—科研”的銜接設計，讓不同年齡段學生都能找到探究入口。

　　教師賦能：跨界研修鍛造專業鐵軍

　　教師是科學教育的“關鍵變量”。北師大以“科教協同、系統賦能”為核心理念，構建起“職前培養+職後研修”的全周期體系，三年間累計培訓科學教師超1.2萬人次，其中60%成長為區域骨幹教師。

　　在職後研修領域，學校創新推出“三位一體”跨界模式。2025年暑期舉辦的“賽馬會探索科學”研修活動中，38名香港教師與内地同行圍繞“南極科考飲食補給”主題，共同設計課程方案、模拟實驗操作。這種“任務驅動+協作共創”的模式，使香港教師的探究式教學能力測評通過率從初期的35%提升至82%。更具示範意義的是“科技館—大學—中小學”三方聯動機制，中國科技館聯合北師大及24家地方科技館，通過“專家講座+場館實操+課堂轉化”的流程，讓教師掌握“科技館資源課程化”方法，該模式已被教育部列為全國推廣案例。

　　在職前培養方面，北師大實施“拔尖創新卓越教師計劃”，通過“雙導師制”(高校導師+中小學名師)、“科研見習”(進入實驗室參與真實項目)等方式，培養“教育家型”科學教師。教務部培養處副處長李豔玲介紹：“該計劃畢業生的課堂創新指數較普通師範生高58%，入職後平均2年就能成為校級學科帶頭人。”

　　生态構建：多方協同凝聚育人合力

　　科學教育絕非單兵作戰，需打破校牆壁壘。2019年北師大成立科學教育研究院，成為統籌資源的“中樞神經”，推動形成“高校引領、多方參與、全域覆蓋”的協同生态。

　　在校地協同方面，北京市朝陽區“小小科學家”項目堪稱典範。30名骨幹教師在北師大對接下，帶領學生走進中科院物理所、航天科技集團實驗室，與科學家共同開展“新型電池材料研發”“衛星軌道計算”等課題。這種“沉浸式科研”讓學生的科研興趣激發率達91%，更孵化出12項學生發明專利。參與教師感慨：“和科學家并肩工作後，我終于知道如何把科研思維轉化為課堂語言。”

　　在标準引領層面，北師大深度參與教育部科學類課程标準研制、教材編寫及設備配置标準制定，其研發的數字化實驗平台已在全國1200多所學校落地。“全國科學教育暑期學校”更成為品牌載體，每年吸引超3000名教師參與，中國科學院學部工作局馬強處長評價：“把‘探月工程’‘量子糾纏’等重大成果轉化為教學資源，既點燃了教師熱情，更讓科學家感受到教育價值。”