科學教育對培養科技人才和創新人才具有不可或缺的重要地位，包括科學探究方法的傳授、科學態度的養成、創新精神和實踐能力的涵育等。學習科學不是少數科學家和工程師的專利，科學對于每個人來說都非常重要。科學教育的最終目的就是培養公眾的科學素養，使之成為具備科學素養的高素質的國家建設者。要發揮科學教育在國家戰略中的重要價值，需要從小抓起，培養深厚的人才土壤，孕育出大批高水平的科技人才。
放眼國際，英美日韓等國家重視科學教育支撐與生態體系構建，為大中小幼科學教育發展提供了強有力的保障。一方面，科學教育支撐體系包括高層次的專業人才培養、專業社團網絡的積極參與、理論與經驗研究的縱深開展、基金會等社會組織的資助等。另一方面，各國積極拓展利用校外非正式學習環境，著力構建多元協同發展的科學教育生態體系。科學博物館、科技中心等科技場館是開展非正式科學教育的重要場所，科技競賽成為一項具有重要獨特價值的非正式科學教育活動，科技研發機構、家庭、社區、媒體等在構建科學教育生態方面均發揮重要作用。
1.重視科學教育多層次專業人才培養
英美等國科學教育專業興辦歷史較長，形成了較有特色的學科體系及課程結構體系。本科階段，一方面科學教育專業課程設置靈活，提供不同學段的科學教師培養課程。例如，在美國佛羅里達州大學等高校，科學教育專業本科生可以根據幼兒園至5年級、4至8年級、7至12年級三個不同學段來選擇學習課程和決定未來從事的職業，不同學段的課程方案要求有所差異。另一方面，科學教育專業課程結構合理，注重學生綜合能力培養，一般包括普通教育課程、學科科學課程、教育科學課程。課程內容具備廣泛、綜合、注重實踐等多方面特點。普通教育課程為未來科學教師提供內容廣泛的文理知識與技能；學科科學課程包括生物學、化學、物理、地球與空間等學科內容，并注重打破學科間的壁壘；教育科學課程包括教育心理學、科學教學方法與策略、課程組織設計等。碩士和博士階段，除了培養從事科學教育研究者外，還培養科學教師教育者，即既能進行科學教育研究又能進行科學教育人才培養的高級人才。
2.專業社團網絡多途徑參與支持科學教育
歐美日韓等國家科學教育的開展得到諸多專業社團網絡的參與支持，這些專業社團參與支持科學教育的途徑也是立體多元的。如美國科學促進會成立于1848年，是世界上最大的綜合性科學團體，對美國科學課程乃至國際科學課程產生了深遠影響，科促會的經費來源主要有個人、基金會、企業等捐贈和政府資助。英國科學教育協會成立于1963年，是英國最大的學科協會，也是科學教育的非政府專業協會，旨在促進和發展小學至大學的科學教育。在東亞，日本科學教育學會、日本科學教育研究協議會、韓國科學教育學會、韓國科學英才教育學會等是典型代表。日本文部科學省為日本科學教育學會提供經費支持，全國各地設有學會支部，涉及物理、化學、生物、地學、信息、計算機多個學科的教育，以及科學交流、科學普及等業務。這些專業社團參與支持科學教育的途徑是多種多樣的。例如，美國科學促進會通過召開學術研討會、開展各種促進科學教育的項目、開展調查研究、發表論文或報告、出版雜志和書籍等方式促進中小學科學教育發展。英國科學學習中心是提高中小學科學教師素質的重要依托機構，得到政府和各種慈善基金會的資助，每年推出數百個培訓課程，接納數千名學員。再如韓國科學英才教育學會，以韓國27所大學的附屬科學英才教育院和科學英才教育研究者、教育者為中心運營，為韓國培養卓越的科學英才作出了巨大貢獻。
3.學術科研為科學教育提供堅實的理論引領
重視發行豐富的科學教育學術期刊。一方面，有隸屬于學會的期刊。如英國的科學教育協會發行的《科學教育》《小學科學評論》《學校科學評論》和《科學教師教育》等期刊。韓國科學教育學會內設核心期刊《韓國科學教育學術雜志》，日本科學教育學會擁有《科學教育研究》雜志和《科學教育研究報》報刊等。澳大利亞科學教育研究協會發行的《科學教育研究》等。另一方面，還有一些不隸屬于學會的著名期刊。如美國的《科學教育》《科學教育與技術》，英國利茲大學的《科學教育研究》《國際科學教育學刊》等，在國際科學教育學界影響都很大。
創辦專門的科學教育研究中心。如英國倫敦大學國王學院和利茲大學分別于20世紀60年代和70年代在其教育學院建立了科學與數學教育研究中心，德國于1966年在基爾大學建立了國家級的科學教育研究所。加拿大卡爾頓學院科學教育資源中心，在國家科學基金會資助下，主要關注本科生STEM教育的同時，和中小學階段的教育者開展廣泛合作，通過教學模式研發、社區活動組織、工作坊、數字圖書館、網站開發、項目實施和評估等多種方式為科學教育賦能。美國史密森尼科學教育中心成立于1985年，得到史密森學會和國家科學院的資助，旨在促進K-12階段真實的、基于探究的STEM教育，推動STEM教育可持續發展。主要業務包括支持K-12階段STEM教師和學校領導的專業成長、開發標準化的課程材料、為青少年開發免費數字資源等。
4.充分發掘科技場館的非正式科學教育價值
科學博物館、科技中心等科技場館，因其預先設定好的科學教育環境、體系化的科普展教資源、較為完善的科學教育人才隊伍建設等諸多優勢，成為開展非正式科學教育的重要場所。美、英、加拿大、新加坡等國家的科技場館以其先進的教育理念為特色，開展的科學教育以互動、參與、體驗為主，為廣大參觀者提供親身體驗和感受科學的機會，在館校結合、科學教師培養、教育技術運用等方面各具特色。如倫敦科學博物館將一系列與課程相關的互動表演、研討會、微視頻等帶入中小學、社區、科學俱樂部等，方便大眾理解科學。加拿大安大略科學中心強調通過大量互動展品，讓青少年在動手參與、親身體驗的樂趣中感悟科技知識，注重為青少年搭建一個進行創新思維和科學對話的場所。美國舊金山探索館作為參與型科技場館的原型，注重以觀眾為中心開展科學教育，以挖掘好奇心、親身體驗科學多樣性為建館理念。展品就是小型的科學實驗，參觀者可以自己動手操作、觀察，從而得出結論，讓觀眾有機會經歷科學實驗和科學發現的“真實”過程。新加坡科學中心對在校中小學生實行門票會員制，一年只需很少的花費就可以在任意時間免費參與科學中心的活動。
5.發揮競賽在科技創新人才選拔培養中的積極作用
大力選拔及培養具有國際競爭力的科技創新后備人才，才能實現高質量的科技創新人才供給，保障國家在未來全球競爭中的主導權。經過長期發展，科技競賽已成為一項具有重要獨特價值的非正式科學教育活動，是被教育領域和社會公眾廣泛認可的拔尖創新人才選拔及培養手段。如美國科學與公眾協會主辦的、享有全球青少年科學競賽“世界杯”美譽的國際科學與工程大獎賽（ISEF），其賽事安排和活動組織具備精細化的競賽類目設置、規范合理的規則及流程、科學嚴謹的評審機制等特點。全球每年約300萬～500萬學生提交參賽科研項目，最終只有約1200名能夠獲得參加ISEF的資格。其參賽經歷和獲獎情況在申請大學時為美國知名大學所看重，麻省理工等頂尖名校的招生官員甚至會作為評委在全球決賽中挑選合適的招錄人選。再如歐盟委員會研究總局管理的歐盟青年科學家競賽（EUCYS），每年把來自40多個國家的優秀學生聚集在一起，促進年輕研究人員之間的合作交流。讓他們有機會向一些世界頂尖科學家展示自己的研究工作，以此鼓勵更多年輕人獻身于科技事業。
6.民間機構等多元主體為科學教育提供保障支撐
一些國家設立專門的基金會并鼓勵民間機構和組織贊助科學教育發展。如美國國家科學基金會（NSF）下設“教育與人力資源”局，資助科學教育普及和研究活動。日本公益性的索尼教育財團成立的索尼科學教育研究會（SSTA），以“培養愛好科學的孩子”為目標，通過教材編制、改善理科教育授課、培養理科教育領航教師等方式支持科學教育發展。韓國科學創意財團隸屬韓國教育部，主要活動包括科學文化的傳播，數學、科學領域教育課程的開發，科學英才教育的支持等。科技研發機構也重視開展科學教育工作。美國國家航空航天局（NASA）自成立以來做了許多卓有成效的科學教育工作，包括開發K-12年級的在線科學游戲、設立STEM教育獎學金等。
家庭、社區、媒體等更廣泛的網絡也為科學教育提供有益補充。如美國的“城市優勢”項目將家庭視為科學教育重要組成要素，設計專門的家庭指導手冊，分發到參與項目的學生家庭。美國還制定相關政策法規鼓勵媒體開展科學普及，向科學教育媒體投入發展資金。
來源：《光明日報》
