筑科学教育根基 育创新人才沃土——北师大三维发力破解科学教育核心难题

　　请设计航行灯布局方案，既要符合航空规范又能在故障时实现功能替代!”在北京师范大学附属实验中学顺义学校的实验室里，学生们围坐在一起，用3D打印部件搭建模型、用编程调试灯光逻辑，一场关于“飞机航行灯设计”的跨学科实践正在上演。这堂由北师大科学教育研究院研发的课程，让学生在真实工程问题中锤炼思维，正是该校深耕科学教育的生动缩影。

　　面对中小学科学教育“资源稀缺、师资不均、协同不足”三大痛点，北京师范大学主动扛起引领责任，从课程体系革新、教师队伍赋能、科教生态构建三个维度系统发力，构建起“素养导向、实践驱动、协同共育”的科学教育新范式，为我国科技创新人才早期培养筑牢根基，精准对接国家战略需求。

　　课程革新：真实问题驱动素养落地

　　科学教育的本质是培养探究精神，而真实情境是最好的“教科书”。北师大科学教育研究院院长郑永和直言：“当前优质实践资源缺口达60%，必须打破‘课本中心’，让学生在解决真问题中成长。”基于这一判断，学校构建了以科技创新素养为核心的课程体系，形成从理念到实践的完整闭环。

　　在素养框架构建上，北师大创新性提出“三维度”目标体系：以科学精神为引领，涵盖批判性思维、严谨态度等核心品质;以共通素养为支撑，强化逻辑推理、跨学科整合能力;以“探究·实践·创新”为路径，明确动手操作与问题解决的具体要求。在此基础上，针对可持续发展、国防科技等领域定制专项素养标准，让科学教育与国家需求同频。

　　课程研发更注重“真实问题+跨学科融合”的双轮驱动。2025年秋季启动的“做飞机”系列课程，已在31所共同体学校试点推广，覆盖学生超2万名。该课程借鉴太原理工大学航空航天学院“项目式教学”理念，将物理力学、数学建模、信息编程等知识融入飞机设计全流程——从机翼气动布局计算到航电系统调试，学生全程化身“航空工程师”。试点数据显示，参与学生的工程思维测评得分较传统课堂提升42%，创造性问题解决能力提升37%。

　　为形成梯度培养链条，北师大联合中科院院士、航天工程师等研发前沿课程集群：基础层在国家教材中融入“嫦娥探月”“量子通信”等科技成果;拓展层开发“AI+数学”“能源材料创新”等跨学科模块;科研层设立“少年科学院”项目，支持学生开展无人机测绘、环境监测等课题研究。这种“基础—拓展—科研”的衔接设计，让不同年龄段学生都能找到探究入口。

　　教师赋能：跨界研修锻造专业铁军

　　教师是科学教育的“关键变量”。北师大以“科教协同、系统赋能”为核心理念，构建起“职前培养+职后研修”的全周期体系，三年间累计培训科学教师超1.2万人次，其中60%成长为区域骨干教师。

　　在职后研修领域，学校创新推出“三位一体”跨界模式。2025年暑期举办的“赛马会探索科学”研修活动中，38名香港教师与内地同行围绕“南极科考饮食补给”主题，共同设计课程方案、模拟实验操作。这种“任务驱动+协作共创”的模式，使香港教师的探究式教学能力测评通过率从初期的35%提升至82%。更具示范意义的是“科技馆—大学—中小学”三方联动机制，中国科技馆联合北师大及24家地方科技馆，通过“专家讲座+场馆实操+课堂转化”的流程，让教师掌握“科技馆资源课程化”方法，该模式已被教育部列为全国推广案例。

　　在职前培养方面，北师大实施“拔尖创新卓越教师计划”，通过“双导师制”(高校导师+中小学名师)、“科研见习”(进入实验室参与真实项目)等方式，培养“教育家型”科学教师。教务部培养处副处长李艳玲介绍：“该计划毕业生的课堂创新指数较普通师范生高58%，入职后平均2年就能成为校级学科带头人。”

　　生态构建：多方协同凝聚育人合力

　　科学教育绝非单兵作战，需打破校墙壁垒。2019年北师大成立科学教育研究院，成为统筹资源的“中枢神经”，推动形成“高校引领、多方参与、全域覆盖”的协同生态。

　　在校地协同方面，北京市朝阳区“小小科学家”项目堪称典范。30名骨干教师在北师大对接下，带领学生走进中科院物理所、航天科技集团实验室，与科学家共同开展“新型电池材料研发”“卫星轨道计算”等课题。这种“沉浸式科研”让学生的科研兴趣激发率达91%，更孵化出12项学生发明专利。参与教师感慨：“和科学家并肩工作后，我终于知道如何把科研思维转化为课堂语言。”

　　在标准引领层面，北师大深度参与教育部科学类课程标准研制、教材编写及设备配置标准制定，其研发的数字化实验平台已在全国1200多所学校落地。“全国科学教育暑期学校”更成为品牌载体，每年吸引超3000名教师参与，中国科学院学部工作局马强处长评价：“把‘探月工程’‘量子纠缠’等重大成果转化为教学资源，既点燃了教师热情，更让科学家感受到教育价值。”