科学教育的“41度”夏天
由中科院、教育部联合发起，华南师范大学承办的“全国科学教育暑期学校”中小学教师培训（广州会场）已于2022年7月27日顺利闭幕。为期三天的暑期培训给科学教师们带来了一次精神盛宴，使人们对发展科学教育的热情犹如广州41度的夏天一般炽热！
在本次暑期培训中，华南师范大学科学技术与社会研究院科学教育团队不仅全程参与，而且还是课程方案的主要设计者。科社院于2020年首次招收了科学与技术教育专业硕士，开启了华南师范大学培养高层次综合型科学教师的教育硕士领域。科社院立足科学技术哲学专业研究传统的深厚底蕴，以及师范大学对基础教育发展的重要使命，打造顶天立地、跨学科特色鲜明的教育硕士培养体系，引领教育改革发展，设立了粤港澳大湾区科技创新与科学教育研究中心，为科学素质教育体系提供了智力支持。
科社联合，凝练特色开创未来
科社院科学教育团队立足科学课程新课标，课程方案设计形式多样、参与性强，体现了科教融合高端化、新课标理念具体化、跨学科设计前沿化与探究方式多样化等特色。
1.科教融合高端化。汇聚两院院士和不同领域的科学研究领军专家，包括钟南山、徐义刚等著名科学家，还有科学教育教研专家、小学科学教研员，是广东科技界与教育界在科学教育中的一次深度对话和融合。
2.新课标理念具体化。着眼科学课程新课标的核心素养培养要求，落实科技资源向课堂资源的转化，推动科学课程新课标落地。
3.跨学科设计前沿化。覆盖科学发展前沿及科学精神、科学思维、科技伦理、科学教育实践等方面，突出跨学科融合的理念与实践；培训课程与实践活动实现了前沿科学研究与中小学科学教育的深度融合，创新视野与系统思维的有机结合，科学研究方法与实践应用策略的全面综合。
4.探究方式多样化。侧重科研过程与科研方法的现场教学，启发科学教师以多种形式开展日常课堂科学教育实践。突出理念引领与行动学习相结合，针对学员的课例设计，组织专家开展分组指导，建立研讨-指导-改进-分享的流程，开展“做中学”与“研中学”，增进学员对科学教育与新课标的理解，提升教育教学的能力，拓展参训小学科学教师的视野，提升专业素养。
高端引领，多元协同育英才
7月25日上午，“全国科学教育暑期学校”中小学教师培训（广州会场）在华南师范大学正式开班，“共和国勋章”获得者、中国工程院院士钟南山受邀进行了专题授课。钟院士以“我国现阶段教师的科学培养——创新”为主题，从科学家的视野，提出我国科学教育应当树立的IMH体系，I即Innovation（创新），M即Sense of Mission（使命感），H即Humanity（人文），认为中小学科学教育应从使命感中培养兴趣、发展热爱、形成追求，强调了科学与社会之间的紧密联系。授课以线上线下相结合的方式进行，吸引了大量关注，观看直播总人次高达24万。钟院士有关科学教育的创见，引发了科学教育界的广泛讨论，鼓舞科学教育教师、教研员、专家学者以全新的视角审视、重思我国的科学教育发展道路。
授课筹备期间，华南师范大学副校长陈文海与我院院长范冬萍教授、研究生院领导等前往国家呼吸医学中心（广州医科大学附属第一医院）拜访钟南山院士，对科学教育、STEM教育、STSE教育等问题请教了钟院士，与钟院士就我国科学教育的未来发展，中国科学教育如何强调科学与社会的结合，怎样探索跨学科交叉融合路径，态度责任等问题进行了深入交流。因此，在课程方案设计中，科社院科学教育团队深入挖掘前沿科学与基础教育的联系，充分整合科学研究、人文科学、社会科学与科学教育等资源，突显了我校暑期学校方案的特色。
授课结束后，钟院士接受了媒体采访。进一步明确了IMH的内涵，阐明IMH教育作为中国科学教育模式，是根植于科学与社会交互关系、跨涉自然科学、人文科学、社会科学的交叉性研究与实践领域。
7月25日下午，由科社院科学教育团队带领科学培训学员前往广州国际生物岛，参观了广州实验室及其科普基地，实地考察了科学研究与科学普及的协同工作。杰出青年科学家廖矿标研究员从药物研发两个核心问题出发，为教师进行专题讲座，范冬萍院长主持并点评。廖博士通过“为什么创新药物这么慢”与“为什么创新药物这么难”两个核心问题的解读，整体介绍了药物研发的基本流程、方法、开发难点，为学员们普及了前沿技术——自动化智能化在药物研发中的应用。
范冬萍院长的点评，突出了廖博士讲座中鲜明的问题导向，并引导科学教师重视问题及问题链在课堂教学中引导学生进行科学探究的重要价值。范院长提出交叉学科的发展是未来科学技术发展的重要趋势，强调廖博士以跨学科视野解决化学合成依赖高水平人才手动试错的创新见解。范院长又从社会问题的复杂性与科学研究的学科交叉出发，借自身学习经历引导学员从跨领域、跨学科教育教学的角度，对拔尖人才与综合人才培养展开深入思考，提出教师应当注重科学与社会的结合，把握前沿科学与科学教育中的同构性。此外，科社院张文俊老师、许辰佳老师与魏崟海同学分别就药物研发流程与成本、药物研发方法与相关哲学理论、跨学科人才培养与廖博士展开了交流。
本次培训是高校、基础教育、科技场馆、科研机构对青少年科技教育与创新培养的多元协同机制的重要尝试，不仅为学员提供了高质量科技供给，扩大了科技创新资源开放共享，而且特别重视发挥高校智库的咨询作用，为实现前沿科学研究与中小学科学教师培育的有机结合提供了重要契机。
聚焦复杂性，理论实践共论大科学教育
27日下午，华南师范大学科学技术与社会研究院范冬萍院长做了题为《科学课程新课标的“大科学教学”新理念与新实践》的讲座，为“全国科学教育暑期学校”中小学教师培训（广州会场）100名参训学员进行专题授课，本次授课同时也在多平台进行了线上直播。
范院长首先阐明在复杂社会环境中，科学课程不仅需要培养学生适应未来社会发展的复杂性，具有科学探索动力和创新潜能，而且还承担着培养学生成为战略科学家的后备力量的创新人才，以及具有科学素养的公民的重要责任。范院长指出，学生核心素养发展，在领悟科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等核心素养的同时，还要聚焦核心概念、理解跨学科概念，加强科学探究及技术与工程实践，构建起素养导向的综合评价体系。
其次，范院长基于当今真实世界复杂性的思考，围绕科学本质与科学、技术、社会、环境之间的复杂关系，提出新时代的科学是一种“大科学”，应将科学、技术、工程、社会与环境（STESE）视为一个复杂系统，要素之间既具有一定的独立性，又具有多样化的内在联系。范院长认为，新时代的科学教学应当以“STESE大科学教育理念”作为系统整体性思考，使学生将科学思想内化为科学思维的方式，同时培养学生的科学态度与社会责任，掌握科学技术与工程的基本方法，增强解决实际问题的实践能力。
再次，范院长在新课标的基础上，以“科学本质”作为核心问题，结合相关前沿研究与各国课标解读，分享了促进科学本质理解的HPS教学策略及融入科学本质教学实践的多种方法，以科社院团队设计的“认识棱镜”为例，从科学史、科学思想、科学本质与科学课程核心素养等方面为一线教师实践HPS教学策略提供借鉴。
紧接着，范院长从美国、英国、加拿大、芬兰等国家的科学教育谈起，对科学教育的理念与范式进行了深度解读，提出跨学科主题学习活动教学模式的系统策略（ISA），强调教师应当跨越学科界限的研究，用系统方法来解决问题，设计有利于培养学生系统整体性思维的跨学科主题学习活动。以“呼吸系统”与“设计制造”小车为例，深入浅出地为学生们讲解ISA策略的实际应用，为一线教师实践新课标提供了有力指导。
最后，范冬萍院长特别强调，面对当今世界正经历百年未有之大变局，我们需要前瞻性思考、全局性谋划、战略性布局，需要面向未来科技发展复杂性的大科学教育理念和创新实践。
立足核心素养，以评价统领科学教育新实践
27日下午，华南师范大学科学技术与社会研究院陈友芳副院长做了题为《新课标下科学课程的学业质量标准与考试评价》的专题讲座，对科学课程的学业质量标准与考试评价进行深度分析。
陈院长首先从课程改革导向出发，为学员介绍了新课标的亮点与看点，提出了整合性、核心素养、跨学科主题实践、学业质量标准、评价的核心素养导向等关键点，重点介绍学业质量标准和评价的核心素养导向两部分内容。
陈院长认为，学业质量不仅要反映课程的学科本质及课程对学生终生发展的独有贡献，而且还是课程赋予学生独有的学科标识性成就，学业质量标准是否好用管用也对课标梳理权威地位起到决定作用。陈院长提出教师要区分核心素养学段特征与学业质量标准的关系，准确把握核心素养与课程内容的关系，理解学业质量标准与考试内容标准的关系。
在评价的核心素养导向方面，陈院长向学员们分别展示传统习题和符合核心素养考查要求的的习题，比较两者的区别后，提出自己对于命题的三点体会：第一，无思维不命题；第二，无综合不命题；第三，无情境不成题。陈院长强调了评价对教学的导向作用，提倡教师应当基于学科真实问题开展教学，在问题解决过程中培养思想方法，要求教师不仅要认识到科学知识的教育价值，更要认识到科学思想方法的教育价值。陈院长以科社院团队设计的《压缩空气》、《做一顶帽子》、《创意“五谷”手抄报》为例分别讲述了教学过程中对学生批判性思维、创新思维、逻辑思维等高阶思维能力的培养。
最后，陈院长强调，学员们在未来的课标培训中，应当讲清楚核心素养、课程内容结构化、学业质量标准与考试评价等内容，同时也要讲清楚课程标准的操作原理及思路。此外，陈院长特别提醒学员们，一定要认识到学业质量标准对“双减”的价值与意义。
团队协作，剖析科学课程标准
科社院科学教育团队首先针对科学课程课标研讨需求进行了数据分析，确定本次研讨应当立足于新旧科学课程标准及课标对教学的影响，引导学员在教学中融合大科学教育理念与创新实践，实现学业要求，做好学业质量评价为出发点，理解新课标对教师教授“科学本质”与培养学生“创新能力”的新要求。
7月25日晚，刘益宇、许辰佳，麦文隽、付强、张文俊、张旺君等老师与2021级科学与技术教育专业硕士研究生罗博仁、邓玉梅、魏崟海、李海东、董锦玲与朱志锋等学生代表参与了小学科学课程新课标现场研讨。
研讨中，刘老师与许老师紧扣新旧课程标准对比，强调应以“核心素养导向”、“学科性质导向”、“真实情境导向”与“学习进阶导向”系统整体地把握科学课程标准。两位老师提示，学员应当在培训中应晰科学课程性质、整体把握核心素养的关系、结合学业质量标准深入思考“教学评”的逻辑连贯性，以问题驱动反思总结教学实践的难点与痛点。同时，鼓励、引导科学教师在教学过程中以探究实践为路径，融入科学思维尤其是系统思维、模型建构思维与批判性思维，利用Mece法则分析与解决问题，最终促进学生对科学本质的理解。
此外，科社院技术教育专业硕士研究生还从跨学科主题学习与跨学科概念、科学哲学与科学史、科学模型的教学价值与意义、批判性思维与论证推理等方向与学员们进行了交流探讨，并针对汇报内容给予修改意见。当日课例解读以分享课例修改谢幕，科社院科学教育团队结合核心素养对学员设计的新课例进行点评，对其提出新改进方向。
技术赋能，体验探究实验新思路
本次课程设计中，科学技术与社会研究院科学教育团队强调了新课标理念的具体实践与科学探究的多样化过程，着眼于科技资源向课堂资源的转化，侧重教师体验科研过程与科研方法的现场教学，强调数据搜集与处理意识，提供教师了解实验的新方式，启发科学教师以多种形式开展日常课堂科学教育的实践。
基于上述设计意图，邀请了天河区教师发展中心科学教研员、广东省特级教师雷晓辉老师，与华南师范大学物理与电信工程学院李德安老师为学员们开展了以手持技术在小学科学探究中的应用为主题的专题讲座。本次讲座由科社院团队麦文隽老师主持，硕士研究生李海东参与教师教学助理工作。
随后，由科社院科学教育团队带队分批前往物理实验室及化学实验室完成“小车运动快慢比较”、“温差发电”、“氢气的实验室制取与性质实验”等总计十八项实验。团队在实验过程中参与指导与监督，结合教材与教师们探讨手持设备在科学教学中的应用，实现“做中学”、“玩中学”、“研中学”。通过本次课程，学员们在原有实验设计基础上发挥数字化实验着力于数据搜集与数据处理，尝试突破科学教学的实践难题，提高定量科学探究能力。
本次暑期科学教师活动中，科学技术与社会研究院科学教育团队以高站位、高视野、聚焦前沿、体现粤港澳大湾区科学技术发展特点的理念，立足科学课程新课标，充分调度整合华南地区自然科学研究、科学人文研究、科学教育教研资源，对促进粤港澳大湾区乃至全国的科学教育高质量发展具有重要意义。
（撰稿：李海东，审核：许辰佳）