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做好科学教育加法视角下科学课程内容优化的数字化途径
党的二十大报告首次对教育、科技、人才进行“三位一体”统筹安排、系统部署，明确提出教育、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。2023年2月，习近平总书记在中央政治局第三次集体学习时发表重要讲话，强调“要在教育‘双减’中做好科学教育加法”。2023年5月，教育部、中央宣传部等十八部门又联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，就一体化推进教育、科技、人才高质量发展作出系统部署。加强中小学科学教育，做好科学教育加法，是当前中小学科学教育界的一项重点任务。
一、做好科学教育加法的目标与内容支撑
在实施“双减”政策的同时，我们应致力于做好科学教育加法。其核心目标是激发青少年的好奇心、想象力和探索欲望，培养具有科学家潜质的青少年，鼓励他们投身于科学研究事业。“激发青少年好奇心、想象力、探究欲”是对科学教育过程方法的强调，要激发青少年学习的好奇心、想象力、探求欲，在他们的心里播撒科学的种子，并且以科学课程内容为支撑，使他们既有客观的能力基础又有主观的意愿，成为“具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体”，胜任未来的科研工作。在中小学科学课程设计层面，做好科学教育加法要以育人为本，要强知识基础，补短板与不足，重融合与贯通。
做好科学教育加法，需要增强中小学科学领域课程教材教学内容中科学知识对做加法目标的支撑。但是，增强知识基础不等同于扩展知识广度或者提高知识难度，更不是扩充事实性知识。我们需要优化科学知识的结构，夯实最有价值和必要的基础知识，并围绕这些知识，激发青少年的好奇心、想象力和探究欲，突出科学精神与科学家精神的有机融合。
所谓最有价值的必要的基础知识，应该是对于学生理解自然界、理解科学不可或缺的知识。同时，学科课程内容选择，应该更有利于展现科学的魅力。充实这样的科学知识，是做好科学教育加法的关键。精选最有育人价值的知识，删减部分育人价值不高的事实性知识，也可以为“做加法”留出时间。
国际学生测评项目（ProgrammeforInternationalStudentAssessment,PISA）2025科学素养测评框架中指出，科学知识包括内容性知识（conrentknowlege）、程序性知识（proceduralknowledge）和认知性知识（epistemicknowledge）。学科的基础知识是衡量科学素养的关键要素。科学课程应确保学生不仅掌握内容性知识，还应包括程序性知识和认知性知识，以全面提升学生的科学素养。目前，我国科学领域的各学科课程和教材具有知识系统性强、科学探究活动丰富、三维目标有效落实以及适教利学等优势。然而，在知识的组成和结构、教材内容的趣味性以及激发好奇心和想象力等方面仍需进一步提升，特别是在主观意愿驱动和创新能力培养方面存在明显的短板与痛点。
在科学领域各学科课程教材的内容安排方面，要突破一下难题：如何进一步完善知识组成和结构？如何帮助学生习得从事科学研究必要的本领？如何激发他们的好奇心、想象力、探求欲？如何培植他们从事科学研究的志趣，培植科学家精神？
在课程内容设计和教材编写方面，我们需进一步优化知识内容体系，丰富程序性知识和认识论知识，完善知识结构。要实现知识内容的结构化，体现学科的整体性，以帮助学生构建系统的知识体系。同时，以跨学科大概念整合多学科知识，帮助学生建立对自然界统一而全面的认识。此外，要让学生在学习知识的同时，感悟知识的形成过程，理解科学质量，认识科学本质。在引导学生学习知识的过程中，我们应革新内容呈现方式，增强教学内容的趣味性，以激发学生的好奇心、想象力和探索欲望。
做好科学教育加法，对中小学科学领域的课程设计、教材编写以及教学提出了新的要求，这需要科学教育界共同努力。我们必须从长计议，精心规划课程内容并确保其有效实施，加强知识内容的支撑作用，以促进科学教育发展。当前，义务教育课程标准和教材已经确定，高中课程标准短期内不太可能进行根本性变革，高中教材暂时也不会重新编写。在此背景下，近期充分利用数字化融合是解决上述问题的有效途径。
二、在数字化融合中做好科学教育加法并优化课程内容的路径
数字化助力科学教育加法，能够在知识内容的选择、组织和呈现等多个方面发挥其独特的优势。一方面，数字化融合可以让师生利用开放教育资源，如免费课程、电子书、科研论文等，为教师教学和学生学习补充科学实验视频、学习内容等。数字化开启开放教育资源的大门，为教师在科学领域的课程教学中提供了多样化的资源选择。这不仅丰富了教学内容，而且方便他们自主开创性地做好科学教育加法。鉴于已有大量关于数字化促进教学的理论探讨和实践经验，对此不再深入讨论。另一方面，作为数字化资源内容的提供单位，如出版社、资源企业，在做纸数融合时，可以利用数字化资