摘要

普通中学科技教育兼有科学普及和学术教育的任务，校内外科技教育相结合有利于推进中学科技教育任务的落实。科技活动是促进普通中学校内外科技教育结合的基本途径，通过教育目的互补、教育内容呼应、教育方式配合、学习评价综合等方式能够促进校内外科技教育的结合并提高教育质量。

关键词：校内外科技教育；科技活动；学习设计

习近平总书记在“科技三会”上指出，“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科技创新同等重要的位置”，“没有全民科学素质普遍提高，就难以建立起宏大的高素质创新大军，难以实现科技成果快速转化。”[1]青少年是科学普及的重要对象群体，也是普通中学科学教育的主要受众，加强校内外科技教育的相互结合对于促进中学生科学素质发展具有重要的意义。当前，各级各类科技教育正在蓬勃发展，科技教育活动场馆纷纷投入使用，校内外各种科技教育活动频繁开展，越来越多的中学生有了更多的机会接触科技发展前沿、了解科技社会、提升科技素养。同时，普通中学校内外科技教育深度结合面临越来越大的挑战，各自为阵、结而不合、形式大于实质的问题依旧存在，制约着科技教育从规模扩张向内涵式发展的转型。如何促进校内外结合成为破解中学生科技教育发展最为关键的问题之一。

一、校内外结合是新时代科技教育发展的必然要求

经过长期努力，中国特色社会主义进入了新时代，这是我国发展新的历史方位。加快建设创新型国家，需要培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队。青少年时期是成长成才的关键时期，提高科学素质必须抓紧抓实中学生科技教育，必须促进普通中学与校外科技机构携手努力、形成合力。

培养中学生科技素养主要有两大阵地，一是学校教育，二是校外教育。虽然存在校内校外的区分，由于教育的结果最终体现在中学生身上，关注校内外科技教育相互配合、促进校内外有机结合，一直被科技教育界所重视。《国务院关于印发全民科学素质行动计划纲要（2006—2010—2020年）的通知》（国发〔2006〕7号）明确要求“建立校外科技活动场所与学校科学课程相衔接的有效机制”。2017年底，教育部正式发布《普通高中课程方案（2017年版）》，明确要求“充分开发与利用课程资源”，指出“课程资源可以有学校独立开发，也可与其他学校、科研院所、企事业单位等联合开发，鼓励共建共享”，还要求“学校要系统规划校内外课程资源的使用，提高课程资源的有效性和利用率”。[2]事实上，校内外结合为科技教育质量提升奠定了更为扎实的基础，保障了科技教育的连续开展、全面开展和深化开展。

（一）建设一支校内外协同的科技教育师资队伍

百年大计，教育为本。教育大计，教师为本。习近平总书记在全国教育大会上指出，教师是人类灵魂的工程师，是人类文明的传承者，承载着传播知识、传播思想、传播真理，塑造灵魂、塑造生命、塑造新人的时代重任。科技教育同样离不开一支高水平的科技教育师资队伍。但调查显示，中小学科技教师严重缺编，校外科技教师也明显不足。对16个省市的调查也表明，“社区科普馆在人员配备上的情况不容乐观”，存在专职人数不多、专业性知识不足、流动性比较大等问题。[3]校内外科技教育结合，能够增大科技教育师资队伍的整体力量，有利于统筹区域科技教育力量，充分发挥科技与教育两支队伍的各自专长和互补优势，形成一支专业水平高、学科结构合理、稳定性强的科技教育队伍，为提升科技教育质量打下坚实的师资基础。

（二）充分利用校内外科技教育仪器设备

开展观察、实验活动、发明制作活动，是科技学习的重要学习方式，对青少年科技素养的形成具有不可替代的重要作用。长期以来，我国青少年动手实践能力不强、创新精神不足，科技教育缺少必要的仪器设备是一个重要原因。近几年推进的“全面改薄”项目大面积缓解了贫困地区中小学教学仪器设备短缺问题。统计数据显示，全国普通高中学校13555所，理科实验仪器达标校数12626所，达标率93.15%；全国普通初中学校51894所，理科实验仪器达标数48840所，达标率94.11%。[4]教育部在专项督导报告中指出，“新补充装备的教学仪器设备使用率较低”。[5]校内外科技教育结合起来，可以共建共享教学仪器设备，规模上扩大科技教育仪器设备总资产，结构上优化科技教育仪器设备种类，促进学科教学仪器设备标准配备与校外科技活动专项配备相互补充，满足大众教育与个性教育、基础教育与提升教育、正式教育与非正式教育的仪器设备需求。

（三）全面开发校内外科技教育课程资源

科技教育课程资源是指有助于科技教育教学活动的各种课程资源，主要包括课程标准、教材和师生使用的其它资料。一般来说，普通中学课程标准和教材较为系统地呈现了应教应学和应会应懂的科技教育内容，逻辑严密，体系完整，内容丰富，是中学生应该掌握、适应终生发展和未来社会的必备内容。由于中学生发展情况各不相同，学校提供的课程资源显然无法满足多样化的需求。校外科技教育不仅能够满足更多中学生科技学习的需求，还能够提供许多贴近生活、贴近生产、贴近科技前沿的课程资源，吸引更多的中学生爱科学，提供更多的机会讲科学，搭建更优质的平台用科学，畅通更多的渠道引导中学生跟随科学家研究科学。比如物理教学中的火箭发射等内容，可以把教材中的知识内容与航空航天科研机构的科普资源集合起来。校内外科技教育课程资源相结合，弥补了学校课程资源的欠缺，既有助于扩大科技教育覆盖面，也有利于科技创新性人才的发现和培养。

（四）统筹建设校内外科技教育基础设施

基础设施是科技教育正常开展的硬件保障，包括实验室、科技馆、科普所、科技教育基地以及相关的工厂、农场、渔场、科研院所等。科技教育基础设施既是科技教育活动开展的空间，也是科技知识生动展示的平台，更是切身体认科技精神的殿堂。校内外科技教育相结合，一方面学校科技教育设施可以向社会开放，能够更好地服务社区科普工作，比如学校的科普走廊、气象站、植物园等。另一方面加强校外科技教育场馆的统筹协调，为中小学综合实践活动的开展提供更多科技教育资源，促进科技教育与科普工作互惠共赢。通过校内外结合，充分发挥学校和校外科技教育基础设施的优势，在全社会形成功能完善、布局合理、结构科学、使用便利的校内外科技教育基础设施体系，将为中学生科技教育提供良好的硬件保障。

二、科技活动是促进普通中学校内外科技教育结合的基本途径

校内外科技教育结合不仅在于提供了更好的基础条件，更要促进科技教育活动的有效开展。离开学习科技的活动，一切校内外结合都是表面的、形式的，是不可能实现真正的有机结合。有些地方校内外科技教育结合效果不佳，缺乏对学习活动的足够重视或者没有抓住科技活动是个关键原因。以美国纽约城市优势项目为例，公立学校系统和科学文化机构（如动物园、植物园、博物馆）之间合作开展多种探究活动，取得了不错的效果，而该项目坚持提高学生对科学探究的理解，重视教师和管理人员的专业发展、重视真实材料和设备的使用、倡导实地考察和讲习以及评估学生学习效果的理念和做法也颇有启发性。[6]可见，促进校内外科技教育结合，抓好学习活动的目标、内容、方式、评价等方面的结合才能真正推进学习活动的开展。

（一）贯通校内外科技教育目标

校内外科技教育具有一致的学习目标，具有结合的内在基础。普通中学科学教育围绕培养学生的科学素养这一总目标，提出了“科学知识”“科学探究”“科学态度”“科学、技术、社会与环境”四个方面具体目标。校外科技教育的目标在于提高全民科学素质的提升，公民具备基本科学素质一般简称为“四科两能力”，即了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。显然，校内外科技教育的目标具有高度的一致性，这成为校内外科技学习活动相互结合的重要依据。

教育目标可以从两个方面来描述，一是学什么，二是学到何种程度。校内外学习活动目标的确定，在维度上要立足于两者的交集，在层次上要注重两者的并集，拉长、展开以设定不同的水平层次，保证校外学习目标有校内学习的基础、校内学习目标有向外拓展的空间。具体来说，一方面，从目标的维度来看，校内外科技教育目标维度具有高度的重合性，同时也具有一定的互补性，有利于扩大科技教育群体覆盖面和兜住公民科学素养发展的底儿。另一方面，校内基础性、系统性的学习目标与校外丰富性、拓展性学习目标的相互补充，不仅有助于激发学生爱科学、讲科学，帮助中学生打下扎实的科学素养基础，更有助于一批学有余力的中学生在更广阔的科学世界里获得更宽广、更深奥、更系统的科技学习和研究的训练，为拔尖创新型人才的发现和培养奠定基础。

（二）融合校内外科技教育内容

教育内容是保障校内外科技学习活动相互结合的实质性基础。校内外科技教育的学习内容在宏观上有较大的差异，在微观上存在较多的结合点。校内科技学习活动强调科学内容体系的严密性、全面性和层次性，以分科目、分模块的方式组织学习内容，循序渐进，全面提高。校外科技学习活动则注重学生的兴趣，根据科技教育的资源选择不同的学习内容，突出趣味性，追求多样性，强化选择性。虽然整体看来，校内外科技教育内容差别较大，但是一旦进入某一个具体知识内容的时候，就发现原来校内外是相通的。宏观差异呼唤校内外科技学习内容的相互结合，微观互通则使校内外科技学习内容拥有了桥梁和纽带。校内外科技学习活动促进学习内容相互结合可以从几个方面加以把握。一是明确学校科技教育内容的基础性，校外教育主动与校内教育结合。《关于建立中小学科普教育社会实践基地开展科普教育的通知》（教基一函[2011]10号）明确要求校外科技教育“要注重与学校课程相结合”，“根据中小学科普教育要求的具体教育内容，形成按步实施的完整活动方案”。二是主动挖掘校外科技教育的学习内容，并找到校内外科技学习内容的结合点，比如中国科学技术馆就以经典展品为切入点，挖掘其中的科学原理，并紧密结合学校教育，开发出47个物理主题活动。[7]三是校内科技教育可以根据校外资源情况调整学习内容的分布，合理分配校内外学习内容，让学习发生在更合适的环境里。四是全面规划学习内容，既要重视知识、技能等科技学习的基本内容，也要关注科学方法、科学思想以及科学责任等方面的内容，避免学习内容的不完整或者不均衡，充分发挥校内外科技教育的内容优势。

（三）协同校内外科技教育方式

校内外科技学习活动的开展需要采用不同的教育方式，促进这些教育方式的结合，不仅是完成科技学习内容的要求，也是促进学生多方面能力与素养发展的保障。校内外科技学习方式具有很强的互补性，校内学习多采用教师引导、课堂讲授、作业练习、循序渐进的方式，校外学习更加侧重主题自定、实地考察、动手操作、场馆学习等方式。促进两种学习方式的结合，一方面校内外科技学习活动都要引导中学生采用多种学习方式，掌握正式与非正式学习方式的基本要领，另一方面要根据学习任务和学习条件的不同，选择更加适合的学习方式。比如在学习遗传的相关内容时，掌握遗传的基本原理可以在教室里采用观察、实验、讨论等学习方式，而要了解更多遗传主题就可以到校外的科技馆、工厂、研究所采取参观、走访、实地调查等学习方式了。不管是校内还是校外，科技教育都要重视自主学习、合作学习、和探究学习的开展，以教育方式打通校内外科技学习的渠道，促进中学生学习能力的发展。

（四）综合校内外科技教育评价

评价的基本功功能包括诊断、强化、调节、教学。[8]促进中学生在科技教育中获得共同发展、充分发展、个性发展，应重视发挥学习评价的功能，处理好校内外学习评价的结合。评价目的方面，校内外科技教育都围绕促进中学生科技素养发展这一共同目的，但要区分不同中学生的发展禀赋和发展意愿，校内科技教育在于解决共同基础问题，学习评价要在发现问题、确保达成上下功夫，而校外教育除了协助校内教育完成必须掌握的内容外，更要通过学习评价帮助中学生培养兴趣、拓宽眼界、参与科研。评价主体方面，学校和校外科技场馆的老师都在培养中学生科技素养的伟大事业中都发挥着不可替代的关键作用。校内外教师在学习评价中相互了解、各司其职、相互配合，共同制定评价方案，有效推进评价衔接，形成学习评价合力，协同解决科技教育中学生学习问题。评价工具方面，校内科技学习评价主要采用纸笔工具，能够解决认知水平等方面的评价问题，但动手操作的评价方式还不够完善，过程性评价不足。校外科技学习评价多以中学生亲自动手操作为主，可以较为准确地开展过程性评价和个性化评价。校内外科技学习评价工具在评价重点、评价形式等方面可以相互支持、相互渗透、相互融合，形成系统连贯的科技学习评价工具体系。评价结果使用方面，校内外学习评价结果提供给校外科技场馆，能够帮助校外科技场馆了解中学生科技学习的基本情况，有利于活动方案的开发设计和补差培优；校外科技场馆的评价结果可以为校外科技教学提供学情信息，教师根据学生的学习兴趣、学习经历以及科技知识基础做好备课，在教学过程中有意识地调节进度和教学方式，引导学生更好地将校内外科技学习结合起来。

三、学习设计是提高普通中学校内外科技教育结合质量的根本保证

所谓设计是人类在实践活动中为实现或物化自己的创造设想而进行的一种创造性构思活动。它预先规定某一实践活动的具体目标，实现目标的途径和手段、行动的步骤和方法以及最后结果的样式，并且用计划、方案、图表、模型等形式表示出来传达到实践活动中。[9]针对当前校内外科技教育的结合现状，强化结合的力度和深度进而提升教育质量，关键要做好校内外科技学习活动的设计。

（一）准备把握普通中学校内外科技教育的设计原则

一是整体性原则，树立科技教育的全局意识，从整体上把握校内外科技教育的目的、内容、途径、方式、资源等相关因素，充分调动校内校外教育力量的积极性、主动性，追求整体效益。二是互动性原则，尊重师生的主体地位，提倡校内外教师广泛展开互动，特别是在学习活动设计、活动组织实施、学习成果评价等方面加强互动，形成中学生科技教育的强大合力。三是系统性原则，保持校内外科技教育在时间和空间上的系统性，着力解决校内校外科技活动环节的衔接和学习资源的有效给养，确保科技学习活动的持续开展、不断深化。四是适切性原则，根据中学生年龄特征和实际情况，合理设置学习活动的基本容量、准确把握学习活动的时间跨度、适时提供学习活动的必要支持，为促进校内外科技教育有机结合、长期结合营造良好的生态环境。

（二）积极优化普通中学校内外科技教育的设计流程

校内外科技学习活动的设计流程大致包括五个步骤。首先是学情分析，包括中学生科技素养的基本情况、校内外科技课程资源开发建设情况以及学习活动开展的有关保障情况，这是能否开展校内外学习活动的先决条件。其次是确定学习目标，明确国家印发的中学理化生等学科课程标准规定的目标是培养中学生科技素养的基本要求，校内外科技教育必须围绕这一基本目标，在此基础上再设定其他维度和层次的学习目标。三是选定学习内容，将教材内容与校外场馆的课程内容相互融合，确定不同学习内容的给养方式、途径和时机。四是确定学习活动组织方式，围绕学习目的选择不同的活动方式，充分挖掘校内外学习资源的优势功能，在不同学习空间合理采取集中讲授、小组合作、现场体验、展示交流、网络学习等组织方式，引导学生开展自主、合作、探究学习。五是开展评价，围绕学习效果开展自评、互评、师评，综合中学生在校内外学习活动中的过程表现和学习效果，给每一位中学生做出客观评价，并在后续学习中合理使用材料记录和评价结论。

（三）创新开发普通中学校内外科技教育的学习工具

工具是理论联系实践的纽带，也是理想走向现实的桥梁。四种学习工具应该在学生参与校内外科技教育过程中受到关注。一是资源清单，主要包括资源种类、对应的学习主题、数量、可用状态等，以便师生了解校内外相关学习资源的准备情况。二是学习任务单，引导学生开展学习活动，主要包括学习目的、学习任务、学习内容、学习进度、学习资源以及校内外学习时间安排等，便于学生了解校内外学习活动的整体安排和具体目标要求。三是学习评价单，主要包括中学生在学习各环节的表现、科学探究结果、自评、互评、师评和相关建议等内容，过程记录要客观，评价建议要具有发展性。四是个人选学单，由中学生根据学习结果以及有关建议做出个性化学习方案，主要包括学习主题、学习目的（包括巩固、延伸、提高等不同目的）、相关活动选择、个人需要得到的帮助等内容，以期发挥普通中学校内外科技教育的整合优势，更好地服务中学生充分发展。

参考文献：

[1]习近平：坚持走中国特色自主创新道路[EB/OL].

[2]教育部关于印发《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s8001/201801/t20180115_324647.html.

[3]赵立新，陈玲. 科普蓝皮书---中国基层科普发展报告（2015～2016）[M]. 北京：社会科学文献出版社，2016.113.

[4]教育部发展规划司. 中国教育事业发展统计简况（2017年）[Z].2018.02.

[5]教育部.2017年全面改善贫困地区义务教育薄弱学校基本办学条件工作专项督导报告[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/s5987/201805/t20180510_335564.html.

[6]纽约城市优势项目简介.

[7]中国科技馆. 中国科技馆物理实践课[M]. 北京：科学普及出版社，2016.32-36.

[8]王策三，裴娣娜，丛立新. 教学认识论[M]. 北京：北京师范大学，2002.

[9]姜振寰，吴明泰，王海山，等. 技术学辞典. 沈阳：辽宁科学技术出版社，1990：271-272.

（文章选自中国科普教育论文集（2018年）·综合篇，作者系李正福、黎明。）