■科學教育范式的深刻變革，重新定義了教師教育的內涵
　　
　　■科學教育的建設應發揮師范院校的主體性作用，培養更多具有科學素養的未來教師
　　
　　2024年全國教育大會強調，要統籌實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略，一體推進教育發展、科技創新、人才培養。科技創新靠人才，人才培養靠教育，教育是提高人民綜合素質、促進社會進步的重要途徑，是對民族復興具有決定性意義的事業。師范院校作為培養教育工作者的搖籃，應積極布局科學教育，努力培養兼具專業知識與科學素養的一流教師，進而肩負起培育高素質科技人才的使命，推進教育、科技、人才一體化發展。
　　
　　新時代的科學教育是培養未來創新人才的重要舉措，其內涵發生了根本性變化，不再局限于普及科學知識，而是轉向提升科學素養、培養創新能力、重塑科學價值觀。首先，科學教育的第一要務是培育科學精神、科學作風、科學思維、科學素養。科學精神強調求真務實的態度，科學教育在傳授科學研究和科學實踐所遵循的行為規范和道德準則時，要引導學習者形成嚴謹、客觀的科學作風。同時，科學教育應著重訓練學習者的邏輯推理能力和理性判斷能力，讓學習者形成一種邏輯性、系統性、實證性和批判性的思維模式，最終具備較高的科學素養，深刻理解科學精神和靈活運用科學思維。其次，科學教育促進創新能力的提升。《教育強國建設規劃綱要（2024—2035年）》明確指出，要完善拔尖創新人才發現和培養機制。新時代的科學教育強調學科的交叉性發展，推行知識與實踐的結合，強化科學發現與人文思考的協同，契合了培養拔尖創新人才的目標。最后，科學教育重塑人的科學價值觀。科學教育能幫助人們樹立正確的科學價值觀，使人們認識到科學不是絕對的真理，而是一個持續更新和不斷修正的知識體系。
　　
　　跨學科的科學教育正重新定義教師教育的內涵。科學、技術、工程與數學作為科學教育的主要知識領域，彼此之間相互獨立又呈現出去差異化趨勢。為此，新時代的科學教育應該是一種打破學科邊界、融合各學科知識，以解決科學、技術、工程和數學問題的綜合性教育。哲學作為側重于反思性探究的元科學，可以促進不同領域知識的互融互通。因此，在科學教育中融入哲學教育能使科學教育在跨學科融合中實現重大轉型，拓展學習者的視野和思維，使其能夠自主學習、理性選擇和批判性思考。鑒于此，構建科學教育體系，要以整體規劃為原則，確保科學教育始終以一種跨學科、多視角、多維度的方式展開，并采用整合性與合作性的跨學科方法。這樣使學習者在掌握豐富反思性工具的基礎上，能夠將其運用于具體的科學實踐，具備自主且負責的思考與行動能力，形成系統性思維、批判性思維和創造性思維。
　　
　　強國必先強教，強教必先強師。科學教育范式的深刻變革，重新定義了教師教育的內涵，也推動著教師教育的深層次發展。第一，教師要具有廣博的知識儲備。跨學科的科學教育在不同學科之間建立起動態聯系，未來教師必須具備對不同學科知識的整體性認識以及遷移性應用能力。第二，教師教育的模式要從傳授性向反思性轉變。不同學科領域的互相滲透交融，使教師教育模式不能局限于單向的知識傳授，而應著重培養學習者的主動反思能力，引導學習者形成獨立且理性的自主意識，從而自覺探索知識、掌握獲取知識的技巧與方法。第三，教師教育應將提升教師科學素養作為核心目標之一。科學素養是教師的核心素養，《全民科學素質行動規劃綱要（2021—2035年）》提出實施教師科學素質提升工程，將科學精神納入教師培養過程，并將科學教育和創新人才培養作為重要內容。因此，要使未來教師以科學精神激勵自己、以科學思維錘煉自己。
　　
　　科學教育的建設應發揮師范院校的主體性作用。百年大計，教育為本；教育大計，教師為本。《中共中央 國務院關于弘揚教育家精神加強新時代高素質專業化教師隊伍建設的意見》明確指出，大力支持師范院校建設，全面提升師范教育水平。作為培養未來教師的主陣地，師范院校在科學教育建設方面，應著重布局以下內容：
　　
　　一要創新科學教育的辦學理念。當前的分科教育模式在某種程度上造成了科學知識結構的單一化，限制了學生綜合運用多學科知識解決復雜問題的可能性。科學、技術、工程、數學與哲學等學科的融合，有助于在研究重疊區域的前提下促進非重疊區域的發展，確保每個領域的專業性不因整合而弱化或丟失。為此，師范院校應優化傳統的割裂式的分科教育模式，將跨學科的綜合性教學理念貫穿于科學教育中，激發學習者的科學興趣，為國家的科學創新和科技發展儲備后備力量。
　　
　　二要革新教學策略和教學方法。在策略層面，科學教育應以前沿為導向，跟進科技發展的最新動態，激發學生探索科學前沿的熱情；以問題為導向，與實踐應用相關聯，培育學生運用所學知識解決現實問題的能力；以創新為導向，與未知領域相聯系，培養學生的創造思維和創新精神。在方法層面，科學教育要借助人工智能技術與虛擬實驗設備，構建沉浸式的虛擬實驗環境，引入具有體驗性、探索性和啟發性的教學方法，增強教育的互動性和實踐性，提升學生的自主學習能力。
　　
　　三要重視教師和學生科學素養的共同提高。當前，具有大科學觀的科學教師隊伍以及科學專業方向的學生數量均相對缺乏。師范院校要增加科學專業的招生比例，并在其他專業領域開設科學教育課程，以培養更多具有科學素養的未來教師。
　　
　　(作者系山西師范大學黨委書記、教授）