《深耕科学沃土 夯实强国根基 —— 中小学科学教育创新实践展示会解码教育强国新路径》

　　深耕科学沃土 夯实强国根基

　　—— 中小学科学教育创新实践展示会解码教育强国新路径

　　2025 年 6 月，北京市东城区史家胡同小学的实验室里，学生们正通过 AI 虚拟平台模拟火星探测车操控 —— 这场由中国教育学会主办的 "中小学科学教育创新实践" 交流展示会，以 "科技 + 教育" 的鲜活案例，勾勒出科学教育创新的全景图谱。来自全国 300 余位教育决策者与一线教师齐聚古都，在榫卯结构 3D 打印模型与 VR 量子物理实验的交织中，共同探讨科学教育从知识传授到创新孵化的范式跃迁。

　　一、政策引领：科学教育的国家战略定位

　　教育强国的基础工程：

　　中国教育学会常务副会长李天顺提出 "三维服务体系"：

　　优质学习平台：整合中科院物理所等 23 家科研单位资源，开发《科学家讲科学》系列课程;

　　多元展示平台：年度科学创新大赛覆盖 1200 所学校，优秀项目直通 "全国青少年科技创新大赛";

　　高效交流平台：建立东西部科学教育结对机制，北京海淀区与云南怒江州已开展 16 期教师轮训。

　　东城区 "科学教育提质六大行动" 成效：

　　作为全国首批实验区，该区 STEM 课程渗透率达 78%，学生人均实验课时从每周 2 节增至 3.5 节，2024 年青少年科技创新大赛获奖数同比增长 42%。

　　数据见证转型：

　　《科学教育创新实践白皮书》显示：

　　STEM 教育覆盖率从 2020 年 38% 提升至 2025 年 67%;

　　科学教师硕士以上学历占比从 15% 升至 31%;

　　家庭科学教育年均支出突破 3200 元，五年复合增长率 18%。

　　二、实践创新：从课堂革命到生态重构

　　课程融合的突破性案例：

　　史家胡同小学的跨界探索：

　　"科学 + 艺术" 课程中，学生用 FDM 3D 打印机制作微缩榫卯模型，误差控制在 0.1mm 以内，该项目衍生出的《传统建筑力学》教材已在 12 所学校试用;

　　"胡同科学" 实践课带领学生检测胡同墙体沉降，形成的 23 项创新成果获国家专利，其中 "古建筑白蚁预警系统" 被故宫博物院采纳。

　　济南 "泉城模式" 的硬件革新：

　　建设 127 个校园科学实验室集群，配备扫描电子显微镜等高端设备，生均实验设备值达 860 元(2022 年为 615 元)，中学生物实验开出率从 85% 提升至 98%。

　　数字化教学的深度应用：

　　"未来实验室" 展区的 28 项成果中，AI 虚拟实验平台尤为瞩目：

　　量子物理模块通过光子纠缠模拟，使抽象概念理解效率提升 60%;

　　微型生态观测站可实时监测 12 项环境指标，数据同步至校园科学数据中台。

　　《科学教育数字化转型北京共识》建议：

　　将 Python 编程(3-4 年级)、AI 基础(5-9 年级)纳入必修课，某试点校实施后，学生算法思维测试平均分提高 22 分。

　　三、师资赋能：科学家资源的系统激活

　　产学研协同机制：

　　东城区 "科学家进校园" 计划：

　　联合中科院物理所、国家天文台等机构，组建包含 152 位研究员的导师库，年均开展 240 场科普讲座，参与学生科创项目孵化率达 37%。

　　史家教育集团 "双导师制"：

　　每位科学教师配备高校导师(课程设计指导)与企业导师(技术应用培训)，2024 年教师研发的《城市雨水循环》实验装置获国家实用新型专利。

　　教师发展数据看板：

　　全国科学教师学历达标率从 2020 年 85% 升至 2025 年 92%;

　　参与过 STEM 专项培训的教师占比从 28% 提升至 65%;

　　跨学科教学能力认证通过率三年间增长 29 个百分点。

　　四、区域协同：从单点突破到系统进化

　　实验区的示范效应：

　　东城区六大行动框架：

　　课程重构行动：开发 12 套跨学科教材，《胡同里的科学》系列被教育部评为 "精品课程资源";

　　师资赋能行动：与北大元培学院合作开设 "科学教育创新班"，培养骨干教师 89 名;

　　资源整合行动：建立包含 53 个科普基地的实践网络，年接待学生 15 万人次。

　　发展中的问题与对策：

　　《中国科学教育发展蓝皮书》指出三大挑战：

　　东西部实验条件差距：东部生均实验设备值是西部的 2.3 倍;

　　农村科学教师缺口：专科以下学历教师占比仍达 18%;

　　家庭科学教育失衡：一线城市支出是县域地区的 4.1 倍。

　　与会专家建议：

　　实施 "科学教育新基建" 计划，2025-2030 年中央财政拟投入 200 亿元，重点改善农村学校实验条件。

　　结语：科学教育的时代答卷

　　当史家胡同小学的学生用 3D 打印技术复刻传统榫卯，当济南的少年在扫描电镜下观察晶体结构，这些场景正在重新定义科学教育的内涵 —— 它不再是课本上的公式定理，而是连接传统智慧与未来科技的桥梁，是培育创新基因的文化土壤。

　　正如中国教育学会李天顺所言："科学教育的本质，是让每个孩子都能触摸科学的温度，感受创新的力量。" 在建设教育强国的征程上，这场发生在胡同小学的教育创新实践，或许正是对 "科教兴国" 战略最生动的诠释 —— 当实验室的灯光与科研院所的光束交相辉映，当课堂的科学探索与国家的创新需求同频共振，我们便真正夯实了科技强国最深厚的根基。