[摘 要] 科學(xué)教育是人類認(rèn)識世界與改造世界的重要實踐活動，只有不斷適應(yīng)人與社會的發(fā)展需要，逐步趨向一體化發(fā)展，才能實現(xiàn)真正的理論創(chuàng)新與實踐創(chuàng)新。“大中小”科學(xué)教育一體化是服務(wù)于人的全面發(fā)展、跨學(xué)科融合以及社會發(fā)展價值導(dǎo)向的一體化。本研究首先從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)管理一體化機(jī)制方面分析“大中小”科學(xué)教育一體化發(fā)展面臨的困境，繼而提出樹立系統(tǒng)觀念，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)統(tǒng)一整合；堅持認(rèn)知引領(lǐng)，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容有機(jī)銜接；秉持因材施教，實現(xiàn)教學(xué)方法多維匹配；健全運行機(jī)制，實現(xiàn)教學(xué)管理縱橫協(xié)同，最終形成“大中小”科學(xué)教育一體化的優(yōu)化路徑。

[關(guān)鍵詞] 科學(xué)教育；大中小一體化；科學(xué)素養(yǎng)；內(nèi)容割裂；銜接整合

[中圖分類號] G521 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2096-2991（2025）01-0100-11

作為一項人類認(rèn)識世界與改造世界的實踐活動，科學(xué)教育必須實現(xiàn)理論創(chuàng)新與實踐創(chuàng)新，這是其適應(yīng)社會發(fā)展需要的重要前提。我國的“大中小”科學(xué)教育一體化將對教育過程進(jìn)行改革，旨在更好地培養(yǎng)具備良好科學(xué)素質(zhì)與科學(xué)精神的大中小學(xué)生，以滿足教育強(qiáng)國、科技強(qiáng)國、人才強(qiáng)國的戰(zhàn)略需求。因此，教育部等十八部門在《關(guān)于加強(qiáng)新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》中明確指出，“通過3至5年努力，在教育‘雙減’中做好科學(xué)教育加法”[1]，并強(qiáng)調(diào)做好相關(guān)改革銜接，尤其要“重視體系化設(shè)計安排，助力不同階段有機(jī)銜接”，“促進(jìn)家校社協(xié)同育人”[1]，引導(dǎo)“大中小”科學(xué)教育一體化系統(tǒng)有序地落到實處。

一、“大中小”科學(xué)教育一體化的價值訴求

長期以來，小學(xué)、中學(xué)和大學(xué)三個學(xué)段的科學(xué)教育自成體系，相對獨立。隨著融合時代知識邊界的逐漸消弭，傳統(tǒng)的科學(xué)教育模式已不能滿足人們對科學(xué)知識在廣度和深度上的需求變化，在落實立德樹人、發(fā)展素質(zhì)教育理念引領(lǐng)下變革教育模式，以滿足學(xué)生對科學(xué)教育的需求成為新時期科學(xué)教育的主要任務(wù)。“大中小”科學(xué)教育一體化是伴隨著社會、科學(xué)和教育活動的發(fā)展應(yīng)運而生的。“大中小”科學(xué)教育一體化，就是以人的身心發(fā)展階段特征為基礎(chǔ)，以“大中小”學(xué)段為經(jīng)，以教育要素為緯，形成縱向銜接、橫向貫通、螺旋上升的科學(xué)課程體系，表現(xiàn)為科學(xué)教育各要素的一體化銜接，特別是相鄰學(xué)段科學(xué)教育的教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法、管理方面的一體化銜接。[2]打破大中小學(xué)以往各自為營、互不銜接的舊格局，優(yōu)化各學(xué)段科學(xué)教育與學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的適配性，滿足各學(xué)科協(xié)同一致發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)能力的價值訴求，對解決新時期科學(xué)教育面臨的矛盾具有重要的實踐意義。

（一）促進(jìn)學(xué)科知識的貫通與遞進(jìn)

尊重科學(xué)知識的生成規(guī)律是“大中小”科學(xué)教育一體化的前提與基礎(chǔ)。知識是學(xué)生學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容之一，學(xué)生建構(gòu)知識的活動是通過對新信息與原有知識經(jīng)驗的聯(lián)結(jié)和加工實現(xiàn)的，要以原有的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)對新知識進(jìn)行同化，以產(chǎn)生知識的順應(yīng)性，最終實現(xiàn)向認(rèn)識的平衡過渡。小學(xué)屬于最初的知識經(jīng)驗階段，中學(xué)就到了知識的同化與順應(yīng)階段，大學(xué)則達(dá)到符合環(huán)境要求的動態(tài)平衡狀態(tài)。一體化對科學(xué)知識內(nèi)化于人發(fā)揮了整體性運作的功能，符合學(xué)生發(fā)展與知識需求的遞進(jìn)關(guān)系，有助于學(xué)生更全面地理解和運用科學(xué)知識，為進(jìn)入更高階段的學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備，最終滿足社會對高層次科技人才需求的階段性培養(yǎng)要求。

義務(wù)教育階段科學(xué)教育的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的科學(xué)知識、思維方法、科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度，形成初步的科學(xué)觀念、科學(xué)思維能力、探究實踐能力以及樹立正確價值觀和社會責(zé)任感。[3]50-53做好小學(xué)科學(xué)和初中科學(xué)的學(xué)段銜接能夠更好地實現(xiàn)知識與技能、情感態(tài)度與價值觀同核心素養(yǎng)導(dǎo)向相一致的培養(yǎng)目標(biāo)。高中階段的科學(xué)知識體系呈現(xiàn)出更加系統(tǒng)化、更富探究性、更具前沿性的特征，是初中科學(xué)教育的延續(xù)和高階表征。大學(xué)科學(xué)主要指自然科學(xué)，包括物理科學(xué)和生命科學(xué)等分支，是比高中階段科學(xué)知識更專業(yè)化、更具應(yīng)用價值的知識體系。小學(xué)到大學(xué)的科學(xué)學(xué)科發(fā)展所呈現(xiàn)的階梯狀、螺旋式形態(tài)，因一體化而更加具體，使小學(xué)、中學(xué)和大學(xué)三個學(xué)段科學(xué)教育的課程體系、教學(xué)體系、教材體系、師資體系、管理體系形成緊密聯(lián)系的共同體。

（二）優(yōu)化各學(xué)段科學(xué)教育與學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的適配性

認(rèn)知科學(xué)是學(xué)生理解科學(xué)學(xué)科基本結(jié)構(gòu)的前提，也是推進(jìn)科學(xué)學(xué)科創(chuàng)新與發(fā)展的重要方式。布魯納從心理學(xué)的維度指出認(rèn)知科學(xué)的重要性，認(rèn)為人需要對有關(guān)聯(lián)、非具體的感覺材料的類別進(jìn)行編碼處理從而構(gòu)成編碼系統(tǒng)，編碼系統(tǒng)會對相關(guān)類別做出有層次結(jié)構(gòu)的安排，較高級的類別比較一般，較低級的類別比較具體，這種內(nèi)在編碼系統(tǒng)被稱為認(rèn)知結(jié)構(gòu)。[4]385-386學(xué)習(xí)就是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成或改變?？茖W(xué)知識是對客觀世界的反映，其內(nèi)容包羅萬象、錯綜復(fù)雜，編碼處理可將其由具體到一般地呈現(xiàn)，并被人們學(xué)習(xí)掌握。對于科學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)來說，從具體到一般的陳列符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的階段性特征。布魯納進(jìn)一步指出，任何學(xué)科的學(xué)習(xí)都要經(jīng)歷新知識的獲得、知識的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用、知識的創(chuàng)新生產(chǎn)三個幾乎同步進(jìn)行的過程。對學(xué)校教育而言，“不論我們教什么學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生理解各門學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)。這是在運用知識方面的最低要求，它有助于學(xué)生解決學(xué)生在課堂外所遇到的問題和事件，或者在日后訓(xùn)練中解決課堂上所遇到的問題”[5]27。因此，如何更好地組織學(xué)科教學(xué)是“大中小”科學(xué)教育一體化的關(guān)鍵所在。斯賓塞認(rèn)為，“多數(shù)兒童天生就是博物學(xué)家，如果他們受到鼓勵，很容易從漫不經(jīng)心的觀察上升到仔細(xì)的、深思熟慮的觀察”[6]。前期的科學(xué)認(rèn)知對后期的探究與實踐運用鋪墊非常重要?！按笾行　笨茖W(xué)教育一體化使得各學(xué)段目標(biāo)、學(xué)科核心概念、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)業(yè)要求、教師教學(xué)互相銜接、前后連貫，有利于實現(xiàn)科學(xué)教育與學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的統(tǒng)一。

學(xué)習(xí)者主體性特征的凸顯以及重要性的提升，使得對知識的有效建構(gòu)成為學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的重要方式。認(rèn)知發(fā)展從嬰兒期開始至青少年時期達(dá)到高峰值后趨于穩(wěn)定，具有階段性、順序性和連續(xù)性的一般規(guī)律，這與“大中小”科學(xué)教育一體化發(fā)展態(tài)勢相吻合。按照皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論，小學(xué)屬于具體運算階段，兒童認(rèn)知結(jié)構(gòu)可通過學(xué)校教育得到重組和改造。這一時期的兒童能夠掌握基本的運算法則和守恒定律，學(xué)會借助具體事物或者事物的表象進(jìn)行邏輯思維，但還不能脫離具體事物，對于形成概念、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題仍需要與熟悉的事物或場景相聯(lián)系。兒童在這一階段養(yǎng)成的基本推理能力和思考習(xí)慣是進(jìn)一步學(xué)習(xí)自然科學(xué)的基礎(chǔ)。[7]23-24中學(xué)屬于形式運算階段，學(xué)生的思維逐漸擺脫具體事物的束縛，使形式從內(nèi)容中解脫出來，推理能力獲得提高，思維以命題的形式進(jìn)行，并能發(fā)現(xiàn)命題之間的關(guān)系。學(xué)生能夠進(jìn)行假設(shè)性思維，學(xué)會采用邏輯推理、歸納或演繹的方法解決問題；理解符號的意義以及隱喻和直喻；能夠?qū)χR做一定的概括。[7]24這一階段的科學(xué)教育已由小學(xué)階段簡單的整合性概念分解為具體的多種學(xué)科概念，學(xué)生主要通過實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)、形態(tài)和在環(huán)境中的變化。依據(jù)懷特海智力發(fā)展節(jié)奏理論，18至22歲是綜合運用階段，即從青年邁向成人的階段。在大學(xué)教育中，培養(yǎng)綜合運用能力占主導(dǎo)地位。大學(xué)生應(yīng)該基于一般概念，致力于研究如何將一般概念應(yīng)用于具體實踐之中，并在實踐過程中實現(xiàn)創(chuàng)新突破，升華對概念的認(rèn)識。[8]所以一種設(shè)計得很好的大學(xué)課程是對普遍規(guī)律進(jìn)行的廣泛研究。大學(xué)教育的真正價值在于借助智力培養(yǎng)促使學(xué)生走向澄明，即幫助大學(xué)生在透徹理解普遍原理的基礎(chǔ)上，將其運用于各種具體的實踐之中，并在理論與實踐轉(zhuǎn)換的過程中實現(xiàn)對理論的創(chuàng)新認(rèn)識與創(chuàng)造發(fā)展。大學(xué)的目標(biāo)是把一個孩子的知識轉(zhuǎn)變?yōu)槌扇说牧α俊9]38-39因此，大學(xué)的科學(xué)教育更具理論性與實踐性，學(xué)生更加獨立、自由，追求自我實現(xiàn)。大中小學(xué)科學(xué)教育要實現(xiàn)幫助學(xué)生從初步認(rèn)知到深入了解與探究再到實踐應(yīng)用的完整過程，即與一體化的培養(yǎng)目標(biāo)相吻合，這對學(xué)生思維品質(zhì)的塑造、科學(xué)知識的完整獲得、科學(xué)技能的有序鍛煉、科學(xué)精神的持續(xù)塑造具有深遠(yuǎn)的影響力。

（三）促進(jìn)各學(xué)科協(xié)同一致，發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)能力

培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)能力是科學(xué)教育的內(nèi)在訴求。“大中小”各學(xué)段學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有不同的內(nèi)涵與表征。學(xué)生發(fā)展主要以核心素養(yǎng)為培養(yǎng)價值標(biāo)準(zhǔn)，即關(guān)于學(xué)生知識、技能、情感、態(tài)度、價值觀多方面的綜合表現(xiàn)，包括人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)，每一大素養(yǎng)下面又細(xì)化出三個具體維度，[10]科學(xué)教育育人模式需要以此為標(biāo)尺。“大中小”科學(xué)精神素養(yǎng)的四個具體要點包括理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究與科學(xué)教育內(nèi)涵的發(fā)展，與科學(xué)知識的學(xué)習(xí)、科學(xué)思維的鍛煉、科學(xué)技能的培養(yǎng)相呼應(yīng)，即二者共同致力于相同的育人目標(biāo)，為一體化發(fā)展提供肥沃土壤與價值底蘊(yùn)。其中，核心素養(yǎng)需要針對大中小學(xué)生年齡特點和學(xué)段特征，進(jìn)一步提出科學(xué)教育各學(xué)段學(xué)生的具體表現(xiàn)要求?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（簡稱“科學(xué)課標(biāo)”）確定了科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任為義務(wù)教育階段科學(xué)課程的核心素養(yǎng)，在一至九年級科學(xué)課程中設(shè)置了13個學(xué)科核心概念和4個跨學(xué)科核心概念，要求將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)融入這些核心概念的學(xué)習(xí)過程中。[3]10-14新的科學(xué)課標(biāo)對小學(xué)和初中學(xué)段的科學(xué)內(nèi)容與學(xué)業(yè)要求按照由淺入深、由表及里、由現(xiàn)象到本質(zhì)的螺旋上升發(fā)展軌跡，呈現(xiàn)了小學(xué)和初中科學(xué)教育銜接、進(jìn)階的一體化形態(tài)。高中學(xué)段的科學(xué)是小學(xué)和初中學(xué)段科學(xué)教育的延伸和理論化，其核心素養(yǎng)亦是其延伸和發(fā)展，比如高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)包括物理觀念和應(yīng)用、科學(xué)思維和創(chuàng)新、科學(xué)探究和交流、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任四個維度，[11]在與小學(xué)和初中學(xué)段的核心素養(yǎng)相對應(yīng)的基礎(chǔ)上更進(jìn)一層。大學(xué)學(xué)段的科學(xué)素養(yǎng)要求學(xué)生對科學(xué)知識、科學(xué)研究過程與方法、科學(xué)技術(shù)對社會和個人所產(chǎn)生的影響、科學(xué)思想與科學(xué)精神達(dá)到深入的理解程度，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)持續(xù)的探索精神與創(chuàng)新精神，以此指導(dǎo)今后的學(xué)習(xí)、工作與生活，不斷提高解決問題的能力，培養(yǎng)科教興國的使命感和社會責(zé)任感。與中小學(xué)段相比，大學(xué)是對前期科學(xué)素養(yǎng)的提煉與升華，體現(xiàn)個人價值與社會價值的統(tǒng)一?！按髮W(xué)的任務(wù)就是將想象力和經(jīng)驗融為一體”[9]111。大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)根植于中小學(xué)階段所領(lǐng)會的科學(xué)精神、科學(xué)價值、科學(xué)知識等內(nèi)容之上，彰顯“大中小”科學(xué)素養(yǎng)一體化培養(yǎng)的價值與意義。

二、“大中小”科學(xué)教育一體化的現(xiàn)實困境

任何新事物的誕生總會伴隨新的矛盾出現(xiàn)。“大中小”科學(xué)教育一體化作為新時期科學(xué)教育改革的重要組成部分，在科學(xué)發(fā)展和社會需求推動下緩慢駛?cè)虢逃I(lǐng)域。一體化是改革也是創(chuàng)新，改革創(chuàng)新的道路上總會充滿各種困難與風(fēng)險，“大中小”科學(xué)教育一體化發(fā)展也存在一些問題。

（一）各學(xué)段課程目標(biāo)不貫通、缺乏遞進(jìn)性

課程目標(biāo)是保障科學(xué)教育活動能夠有效進(jìn)行的首要因素。一體化課程目標(biāo)的分化與割裂在一定程度上阻礙了科學(xué)教育貫通與遞進(jìn)的順利開展，具體表現(xiàn)在兩個方面：一是一體化課程總目標(biāo)與教育目的的分化?！按笾行　笨茖W(xué)課程總目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)，為學(xué)生終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)，大中小學(xué)教育目的是培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人，各學(xué)段應(yīng)當(dāng)相輔相成、合作育人。然而，“大中小”科學(xué)課程在實施的過程中往往會忽略與教育目的的主動銜接，沒有關(guān)注學(xué)生全面發(fā)展的需求而只關(guān)注科學(xué)課程的實施情況，致使課程總目標(biāo)與教育目的的縱向銜接混亂無序。二是各學(xué)段課程目標(biāo)顧此失彼。由于一體化評價體制尚未形成，各學(xué)段更加關(guān)注各自的課程目標(biāo)改革與實施，忽略與其他學(xué)段課程目標(biāo)的銜接，甚至因?qū)σ惑w化總目標(biāo)的理解不透徹而無法有效細(xì)化目標(biāo)。

（二）各學(xué)段教學(xué)方法缺乏銜接與貫通

教學(xué)方法是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和完成教學(xué)任務(wù)的重要手段，教學(xué)方法是教師的教與學(xué)生的學(xué)的有機(jī)統(tǒng)一。一體化教學(xué)方法并不是簡單的整齊劃一，而是強(qiáng)調(diào)在一體化的宏觀指導(dǎo)下，不同學(xué)段教師主導(dǎo)和學(xué)生主體的地位會有不同的表征，需要運用不同的教學(xué)方法。然而現(xiàn)實中，科學(xué)教學(xué)方法常常未能形成學(xué)科特色和學(xué)段特征，表現(xiàn)為缺乏差異性，有時甚至完全忽視教學(xué)方法與教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容梯度與學(xué)生年齡的相關(guān)性。首先，一體化教學(xué)方法與差異化教學(xué)方法的矛盾張力。一體化教學(xué)方法是在遵循學(xué)生發(fā)展規(guī)律與科學(xué)教育規(guī)律的前提下，對科學(xué)教育的大中小銜接采用合適的教學(xué)方法進(jìn)行研究與指導(dǎo)。不同學(xué)段要采用差異化的教學(xué)方法。尤其要考慮小學(xué)段與中學(xué)段、中學(xué)段與大學(xué)段銜接過程中哪些教學(xué)方法有助于實現(xiàn)過渡，避免學(xué)生新舊知識發(fā)生斷裂。低學(xué)段教學(xué)方法要經(jīng)過篩選才能進(jìn)入高學(xué)段的科學(xué)教育中。比如，關(guān)于聲音的原理實驗法，小學(xué)段可借助簡單的教具幫學(xué)生了解不同聲音以及影響聲音大小的因素，而中學(xué)段實驗需要融入聲音的傳播速度和不同介質(zhì)對聲音的影響等因素，大學(xué)則要研究聲波、超聲波的基本理論以用于研發(fā)。其次，存在各學(xué)段混淆使用教學(xué)方法的情況。在小學(xué)階段學(xué)生對科學(xué)基礎(chǔ)知識還未完全了解的情況下，教學(xué)過早介入情景模擬教學(xué)法和案例教學(xué)法而丟棄真正有用的實驗教學(xué)法和探究教學(xué)法，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣；中學(xué)階段忽略前期科學(xué)教學(xué)方法與現(xiàn)階段學(xué)生的接受能力存在階段銜接問題，過多地運用講授教學(xué)法以應(yīng)對各種考試，理化生實驗也是為考試而備，所以不會留給學(xué)生自由探索實驗奧秘的時間和機(jī)會，壓抑學(xué)生小學(xué)階段已經(jīng)形成的基本的科學(xué)觀察和科學(xué)探究能力，關(guān)閉了最有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)造能力的一扇窗；大學(xué)階段由于學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊，大學(xué)與中學(xué)教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)，如中學(xué)新課標(biāo)實施后，由于中學(xué)生選修的物理知識模塊不同，就會形成不同的物理知識基礎(chǔ)，致使大學(xué)物理教學(xué)體系與中學(xué)生的物理基礎(chǔ)難以銜接，同一課堂中的學(xué)生基礎(chǔ)差別很大。另外，科學(xué)核心素養(yǎng)并沒有很好地融入教學(xué)法去服務(wù)科學(xué)教育的持續(xù)性發(fā)展，沒有依照核心素養(yǎng)的進(jìn)階要求合理設(shè)計教學(xué)法。不當(dāng)使“大中小”科學(xué)教學(xué)一體化實施失去了有力的臂膀。

（三）科學(xué)教育與不同學(xué)段學(xué)生認(rèn)知發(fā)展匹配性不足

一體化教學(xué)內(nèi)容是促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的重要載體，致力于有序傳遞科學(xué)教育的主要信息。新課程改革的推廣基于生成式教學(xué)思維理念，要求人們改變對教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知?！按笾行　笨茖W(xué)教育一體化教學(xué)內(nèi)容包括教學(xué)目標(biāo)的一體化、教學(xué)計劃的一體化和教材內(nèi)容的一體化。一體化教學(xué)目標(biāo)是各學(xué)段學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的依據(jù)，一體化教學(xué)計劃是各學(xué)段科學(xué)教學(xué)活動實施的依據(jù)，一體化教材內(nèi)容是落實一體化教學(xué)目標(biāo)的載體，三者使得大中小學(xué)生、教師和學(xué)校緊密銜接、互相交織在一起。然而，在一體化實施過程中，各學(xué)段常常出現(xiàn)分化、異化甚至斷裂現(xiàn)象，教學(xué)內(nèi)容銜接性不強(qiáng)，降低了科學(xué)課程的吸引力和學(xué)生科學(xué)探究的內(nèi)驅(qū)力。具體表現(xiàn)在以下兩個方面：一是缺乏對一體化教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知。對于各學(xué)段的學(xué)校和科學(xué)教師來說，一體化教學(xué)內(nèi)容是屬于可控的教學(xué)因素，但往往被擱置于不可控的環(huán)境中。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，僅有10.2%的小學(xué)能夠保證所有學(xué)生每周至少1節(jié)科學(xué)課；僅有6.9%的小學(xué)的所有學(xué)生每月至少使用1次科學(xué)實驗室；僅有6%的小學(xué)能夠保證所有學(xué)生在科學(xué)課上有實驗和探究。[12]在這樣的科學(xué)教育大環(huán)境下，很難對一體化科學(xué)教育形成全面的認(rèn)知。二是一體化教學(xué)內(nèi)容互相脫節(jié)?？茖W(xué)實踐活動課的銜接問題尤為突出，例如，中學(xué)生相較于小學(xué)生，手工制作能力、實驗操作靈活度和生活適應(yīng)能力有所下降，其中一個重要原因是教育的節(jié)奏被打亂了，各學(xué)段教學(xué)計劃缺乏統(tǒng)一調(diào)控；同時，教科書存在內(nèi)容重復(fù)、斷裂、倒置等問題，知識的重疊干擾了學(xué)生已有知識經(jīng)驗與新知識的同化，知識的斷裂引發(fā)教與學(xué)的矛盾，特別是在低學(xué)段出現(xiàn)比高學(xué)段還要抽象的內(nèi)容會使科學(xué)失去吸引力而過早夭折在兒童認(rèn)知過程中。

（四）各學(xué)段合力不強(qiáng)

各學(xué)段合力不強(qiáng)，主要表現(xiàn)為各學(xué)段教學(xué)目標(biāo)之間缺乏連續(xù)性以及各學(xué)段過渡不順暢。首先是大中小各學(xué)段性目標(biāo)之間缺乏連續(xù)性。目前，“大中小”學(xué)段性目標(biāo)包含1～2年級、3～4年級、5～6年級、7～9年級的學(xué)段目標(biāo)和高中階段物理、化學(xué)、生物、歷史、地理、信息技術(shù)、通用技術(shù)的學(xué)段目標(biāo)以及大學(xué)的自然科學(xué)的各學(xué)科目標(biāo)。這種學(xué)段目標(biāo)分割，尤其是小學(xué)1～6年級與初中7～9年級、初中與高中、高中與大學(xué)的學(xué)段分割在一定程度上阻礙了課程實施的一慣性與一體化。一方面，小學(xué)、中學(xué)和大學(xué)科學(xué)學(xué)科的分目標(biāo)之間缺乏一致性、連貫性和進(jìn)階性。另一方面，科學(xué)學(xué)科目標(biāo)沒有融合其他學(xué)科目標(biāo)。從部分到整體、從小學(xué)到大學(xué)出現(xiàn)分目標(biāo)各自為營現(xiàn)象，學(xué)科目標(biāo)脫離學(xué)科價值，缺乏一體化支柱。其次是各學(xué)段過渡不順暢。小學(xué)三個學(xué)段的過渡問題主要表現(xiàn)在，由于學(xué)生對科學(xué)知識的探究能力較差，出于好奇，學(xué)生會借助網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息彌補(bǔ)探究不足的缺陷，容易出現(xiàn)前攝抑制的現(xiàn)象。小學(xué)段向初中段的過渡最容易出現(xiàn)問題，科學(xué)知識的分化既可能滿足學(xué)生的多樣化需求也容易造成偏科和厭學(xué)現(xiàn)象。在升學(xué)的壓力下，初中段向高中段的過渡存在的問題比較多，興趣被放在考試之后，好奇心、創(chuàng)新性想法并未受到應(yīng)有的重視，出現(xiàn)學(xué)段目標(biāo)脫離總目標(biāo)的現(xiàn)象。高中向大學(xué)過渡在課程目標(biāo)、內(nèi)容、實施方式、評價等方面同樣存在不銜接問題，如大學(xué)知識體系的完整性與中學(xué)物理課程結(jié)構(gòu)模塊化的矛盾。

（五）教學(xué)管理的一體化運行機(jī)制尚未建成

一體化教學(xué)管理是一體化運行的重要保障?！按笾行　笨茖W(xué)教學(xué)一體化管理是針對“大中小”科學(xué)教學(xué)計劃、教學(xué)組織、教學(xué)質(zhì)量等環(huán)節(jié)的整體組織與領(lǐng)導(dǎo)。然而，我國對大中小學(xué)教學(xué)管理的研究起步較晚，其發(fā)展尚不成熟，加上科學(xué)教育本身的復(fù)雜性，所以加大了一體化管理的難度。缺乏統(tǒng)一的運行機(jī)制是導(dǎo)致一體化科學(xué)教育運行困難的主要原因。一方面，大中小學(xué)一體化縱向銜接不夠。各學(xué)段之間、學(xué)校與家庭之間、學(xué)校與社會之間的信息溝通不順暢，難以探索一體化科學(xué)教育的建設(shè)規(guī)律；教材一體化編寫研究與實踐不足，“大中小”科學(xué)教材的銜接不夠緊密；尚未建立協(xié)調(diào)推進(jìn)機(jī)制，對一體化過程中出現(xiàn)的問題擱置堆積；一體化科學(xué)教育的評價反饋機(jī)制不健全，處于分散狀態(tài)，無法進(jìn)行全面評估和反饋。另一方面，缺乏大中小學(xué)縱向科學(xué)教育管理體系。不同學(xué)段科學(xué)課存在對政策落實不力，缺乏有效的課堂監(jiān)管；對學(xué)段特征與學(xué)生發(fā)展特征的差異化、多元化等缺乏科學(xué)的認(rèn)識；專業(yè)化科學(xué)教師數(shù)量不足導(dǎo)致教師教學(xué)任務(wù)比較繁重；缺乏“大中小”科學(xué)教師一體化的交流學(xué)習(xí)平臺，教師業(yè)務(wù)能力提升受阻等問題，阻礙了一體化科學(xué)教育的縱向銜接。

三、“大中小”科學(xué)教育一體化的實踐路徑

實踐是“大中小”科學(xué)教育一體化發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。教育實踐如同人類的其他實踐一樣，是一列“自帶軌道的火車”，不斷地按照自己的方向而非編制好的列車運行圖駛向下一個站點。[13]因此，學(xué)校作為科學(xué)教育的主陣地，要樹立一體化發(fā)展科學(xué)教育的系統(tǒng)觀念，立足基礎(chǔ)教育體系看科學(xué)教育，從教育實踐的視角變革傳統(tǒng)科學(xué)教育模式，不斷更新育人理念、創(chuàng)新育人模式、變革育人方式，努力開創(chuàng)素質(zhì)教育新局面。

（一）樹立系統(tǒng)觀念，實現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的銜接與貫通

系統(tǒng)哲學(xué)認(rèn)為，物質(zhì)世界都是系統(tǒng)的，系統(tǒng)具有普遍性，所以系統(tǒng)無處不在。[14]50馬克思認(rèn)為：“具體之所以具體，因為它是許多規(guī)定的綜合，因而是多樣性的統(tǒng)一?！盵15]25恩格斯指出：“我們所接觸到的整個自然界構(gòu)成一個體系，即各種物體相聯(lián)系的總體?！盵16]514并進(jìn)一步說明，“一” 和 “多” 是不能分離的、 相互滲透的兩個概念，而且 “多” 包含于 “一” 之中。 同等程度地如同 “一” 包含于 “多” 之中一樣。[17]166習(xí)近平在黨的二十大報告中提出：“必須堅持系統(tǒng)觀念。萬事萬物是相互聯(lián)系、相互依存的。只有用普遍聯(lián)系的、全面系統(tǒng)的、發(fā)展變化的觀念觀察事物，才能把握事物發(fā)展規(guī)律?！盵18]馬克思、恩格斯、習(xí)近平對系統(tǒng)哲學(xué)的闡釋為一體化科學(xué)教育教學(xué)目標(biāo)提供了方法論指導(dǎo)。“要真正發(fā)現(xiàn)并充分發(fā)揮一切系統(tǒng)的價值及作用，一個普遍適用的原則就是系統(tǒng)地看待事物的價值”[15]280。系統(tǒng)理論反映了現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的趨勢，比如，地球系統(tǒng)科學(xué)的突破性發(fā)展，將使人類更好地認(rèn)識所賴以生存的環(huán)境，更有效地預(yù)控突發(fā)性災(zāi)難危機(jī)。[19]57系統(tǒng)理論作為一種改變科學(xué)的思維方式，正深刻影響著科學(xué)領(lǐng)域。課程標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容是課程目標(biāo)，“大中小”科學(xué)教育一體化課程標(biāo)準(zhǔn)是小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)三個學(xué)段的科學(xué)教育目標(biāo)的統(tǒng)一整合，旨在實現(xiàn)課程目標(biāo)的統(tǒng)一與貫通，使系統(tǒng)理論科學(xué)化。因此，一體化課程標(biāo)準(zhǔn)充分體現(xiàn)了系統(tǒng)哲學(xué)的差異協(xié)同、層次轉(zhuǎn)化、整體優(yōu)化等規(guī)律。

一體化課程目標(biāo)的統(tǒng)一包括課程總目標(biāo)一體化、學(xué)段性目標(biāo)一體化以及學(xué)科分目標(biāo)一體化，即在系統(tǒng)哲學(xué)方法論的指導(dǎo)下實現(xiàn)“大中小”科學(xué)教育的統(tǒng)一整合。首先，一體化課程總目標(biāo)要與教育目的保持系統(tǒng)的整體性。教育目的是一切科學(xué)教育活動的出發(fā)點和歸宿，也是科學(xué)教育教學(xué)目標(biāo)和價值的具體體現(xiàn)。明確教育目的對實現(xiàn)一體化科學(xué)教育實踐具有非常重要的意義。“在整體之下，每一件事物都是以一種微妙的、無形的，甚至不為人知的方式與其他事物產(chǎn)生著聯(lián)系”[20]9。一體化科學(xué)教育課程總目標(biāo)的制定要以教育目的為依據(jù)，充分考慮各學(xué)段學(xué)生的實際、教學(xué)內(nèi)容和社會需要，堅持整體性、階段性原則，合理規(guī)劃一體化科學(xué)教學(xué)活動的起點與終點。同時，一體化課程總目標(biāo)是制定學(xué)段目標(biāo)和學(xué)科分目標(biāo)的依據(jù)，只有保持統(tǒng)一的整體性，才能更好地促進(jìn)科學(xué)教育融入全面育人的價值體系。其次，實現(xiàn)學(xué)段性目標(biāo)與學(xué)科分目標(biāo)差異化與一體化。一方面，新課標(biāo)從科學(xué)核心素養(yǎng)的科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任四個維度詳細(xì)規(guī)定了科學(xué)教育的學(xué)段性目標(biāo)，形成進(jìn)階科學(xué)、結(jié)構(gòu)有序、螺旋上升的一體化體系，為中小學(xué)各學(xué)段目標(biāo)的制定和實施提供了科學(xué)依據(jù)；另一方面，大學(xué)科學(xué)教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該主動和中小學(xué)對接，貫通中學(xué)的科學(xué)課程目標(biāo)，尤其是大學(xué)的綜合性科學(xué)學(xué)科需要對接中學(xué)的兩門或者三門甚至更多學(xué)科的跨學(xué)科教學(xué)目標(biāo)，增加了一體化教學(xué)目標(biāo)的難度和復(fù)雜度，凸顯了一體化教學(xué)目標(biāo)的必要性。同時，在中小學(xué)核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)上塑造大學(xué)階段學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，形成以核心素養(yǎng)為引導(dǎo)的一體化培養(yǎng)目標(biāo)。在一體化設(shè)計下，各學(xué)段在按照本學(xué)段科學(xué)教學(xué)目標(biāo)實施教學(xué)的過程中，要做好與其他學(xué)段目標(biāo)的銜接，保持一體化科學(xué)教育的整體性。

（二）堅持認(rèn)知引領(lǐng)，實現(xiàn)教材內(nèi)容的銜接與貫通

“智慧是掌握知識的方式。它涉及知識的處理，確定有關(guān)問題時知識的選擇，以及運用知識使我們的直覺經(jīng)驗更有價值”[9]43。懷特海把智力的發(fā)展分為浪漫階段、精確階段和綜合運用階段。浪漫階段對應(yīng)小學(xué)和初中學(xué)段，側(cè)重于自由，讓學(xué)生自然發(fā)展，并要加以培養(yǎng)；精確階段對應(yīng)高中學(xué)段，側(cè)重于掌握精確的知識進(jìn)而在系統(tǒng)化過程中領(lǐng)悟原理的階段；綜合運用階段對應(yīng)大學(xué)學(xué)段，側(cè)重于擺脫知識細(xì)節(jié)而積極運用和創(chuàng)新原理的階段，細(xì)節(jié)退回潛意識的習(xí)慣中。[8]教給學(xué)生的知識不能超越個體成長階段所能吸收的范圍，須根據(jù)個體發(fā)展階段特點與特定需求有序地將知識傳授給學(xué)生。馬克思指出：“自然科學(xué)是一切知識的基礎(chǔ)?！盵15]358“大中小”科學(xué)教育一體化肩負(fù)著培養(yǎng)大中小學(xué)生的科學(xué)興趣、幫助他們樹立科學(xué)志向的重要使命，對廣大青少年成長具有奠基性作用?！耙磺薪逃年P(guān)鍵在于教學(xué)內(nèi)容的選擇”[21]4。因此，形成一體化教材內(nèi)容的認(rèn)知觀念是充分發(fā)揮“大中小”科學(xué)教育育人功能的重要基礎(chǔ)。

一體化教材內(nèi)容的縱橫銜接包括課程設(shè)置的連貫性、教材使用的漸進(jìn)性和教育主題的貫通性。赫胥黎對青少年科學(xué)認(rèn)知過程的研究表明，伴隨青少年科學(xué)思考習(xí)慣的養(yǎng)成而形成的關(guān)于自然界的整體認(rèn)識，可以安排在9至10歲兒童的學(xué)習(xí)過程中。在對自然界有了整體認(rèn)識之后，隨著青少年推理能力的發(fā)展和閱讀、書寫與初等數(shù)學(xué)等方面的能力提升，他們就會在更嚴(yán)格的意義上進(jìn)一步學(xué)習(xí)自然科學(xué)?？茖W(xué)教育的最大特點，就是使心智直接與事實聯(lián)系，并且以最完善的歸納方法來訓(xùn)練心智，即從對自然界的直接觀察而獲知的一些個別事實中得出結(jié)論。[22]89-90可見，小學(xué)階段的學(xué)生已具備獲得整體性科學(xué)知識的潛能，這為大中小學(xué)科學(xué)課的課程、教材和教育主題的互相銜接與貫通發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。富蘭克林指出：“小學(xué)階段的科學(xué)經(jīng)驗應(yīng)該涵蓋一個非常廣的范圍。隨后，在高中階段，他們只是會關(guān)注到更多的細(xì)節(jié)，并且在一個更高的層面進(jìn)行歸納。一個人對具體的細(xì)節(jié)熟悉之后，對普遍聯(lián)系的跟進(jìn)追蹤以及對這一領(lǐng)域大自然組織結(jié)構(gòu)的探索發(fā)現(xiàn)，就會有一種智慧上的愉悅?！盵20]13因此，小學(xué)科學(xué)教育內(nèi)容應(yīng)當(dāng)豐富多彩且基于生活形式的多樣性，以開闊學(xué)生視野、激發(fā)科學(xué)興趣、培養(yǎng)科學(xué)思考，并適當(dāng)設(shè)置與中學(xué)科學(xué)知識相銜接的深層次問題，引導(dǎo)學(xué)生主動探究。中學(xué)應(yīng)增加科學(xué)教育課程比重，注重學(xué)科交叉融合，強(qiáng)化實驗課程，以培養(yǎng)學(xué)生的科技觀和科學(xué)素養(yǎng)。大學(xué)應(yīng)開設(shè)科學(xué)通識課與專業(yè)課，以有效銜接中學(xué)科學(xué)教育。通識課面向全體大學(xué)生，在于普及并滿足不同專業(yè)與不同學(xué)習(xí)階段學(xué)生的需求；而專業(yè)課面向科學(xué)學(xué)科學(xué)生，旨在培養(yǎng)高層次人才。杜威認(rèn)為：“只有當(dāng)相繼出現(xiàn)的經(jīng)驗彼此結(jié)合在一起的時候，才能存在充分完整的人格。只有建立起各種事物聯(lián)結(jié)在一起的世界，才能形成完整的人格……連續(xù)性和交互作用彼此積極生動地結(jié)合是衡量經(jīng)驗的教育意義和教育價值的標(biāo)準(zhǔn)。”[23]262可見，一體化教材內(nèi)容既有助于幫助學(xué)生形成整體的科學(xué)知識觀，也有助于培養(yǎng)健全的人。同時，從橫向來說，應(yīng)基于數(shù)字時代科學(xué)知識的動態(tài)性與系統(tǒng)性，結(jié)合各學(xué)段科學(xué)教育的特點，建構(gòu)跨學(xué)科的有機(jī)滲透和相互融合的知識結(jié)構(gòu)，為一體化發(fā)展添翼?？梢哉f，大學(xué)科學(xué)教育橫向一體化在信息時代尤為重要。如紐曼所說，大學(xué)的所有知識是一個整體，知識的所有分支都相互聯(lián)系，各門學(xué)科之間有多種多樣的相互關(guān)系，它們在相互比較與調(diào)節(jié)中相互完善、相互校正、相互平衡，從而形成一種內(nèi)在的和諧。[24]89對于大學(xué)生而言，要思考自己的研究領(lǐng)域所處的地位，要從實事求是的角度接近它，并對所有知識形成一個概貌，清楚存在其他學(xué)科的競爭，才不會變得狂妄自大，“他從別人的研究里獲得一種特殊的啟發(fā)、一種思想的高尚、一種自由和沉著，用哲學(xué)和才華來對待自己的領(lǐng)域”[24]144?？茖W(xué)知識的縱橫貫通與綜合實踐將使科學(xué)課程極具靈活性，更適合學(xué)生的個體需求，能促使學(xué)生更加積極主動地參與學(xué)習(xí)。

（三）秉持因材施教理念，實現(xiàn)教學(xué)方法的銜接與貫通

“因材施教”理念提倡教育要從學(xué)生的實際出發(fā)，尊重個體差異，追求教育平等與公平，實現(xiàn)人盡其才的發(fā)展，[25]其在中國歷史中深具影響力并作為經(jīng)典的教學(xué)方法影響著一代又一代人?？鬃又鲝堃姥耙虿氖┙獭钡慕虒W(xué)原則對學(xué)生實行各因其材的個性化教育；孟子繼承孔子的“因材施教”思想，主張“教亦多術(shù)矣”[26]126；墨子主張“能談辯者談辯，能說書者說書，能從事者從事”，以及“深其深，淺其淺，益其益，尊其尊”[27]187；程顥、程頤指出：“君子之教人，或引之，或拒之，各因所虧者，成之而已?！盵28]120“故強(qiáng)猛者當(dāng)抑之，畏縮者當(dāng)充養(yǎng)之”[28]230；朱熹則從人性論的角度出發(fā)，認(rèn)為“稟氣有異”，資質(zhì)不同，教育“必盡人之材”[29]924。新課標(biāo)亦提出要面向全體學(xué)生，因材施教?？梢?，因材施教是我國教育活動一直沿用的教學(xué)方法。同時，科學(xué)學(xué)科的重要性、復(fù)雜性與無限性需要尊重個性化與差異化。比如，“拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃”“珠峰計劃”的實施便是科學(xué)教育因材施教地服務(wù)教育強(qiáng)國戰(zhàn)略的時代體現(xiàn)，也是一體化教學(xué)方法的現(xiàn)實表征。

“大中小”科學(xué)教育一體化并不是要用同樣的方法培養(yǎng)所有的學(xué)生，而是在各學(xué)段的教學(xué)方法與教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容梯度與學(xué)生年齡相匹配的同時，實現(xiàn)大中小學(xué)教學(xué)方法的銜接、貫通與創(chuàng)新，以幫助學(xué)與教在新知與舊知之間實現(xiàn)有效互動?！安煌颇亢筒煌瑢W(xué)習(xí)方式應(yīng)該在學(xué)生的智力發(fā)育達(dá)到適當(dāng)?shù)碾A段時采用”[9]22。例如，小學(xué)高段學(xué)生處于從具體運算向形式運算的過渡期，身心發(fā)展逐漸成熟，已經(jīng)會在原有的知識經(jīng)驗基礎(chǔ)上去探究問題，可以采用探究式教學(xué)。而中學(xué)階段的學(xué)生思維發(fā)展已接近成人，會運用邏輯推理、歸納或演繹的方法解決問題，可以采用演繹法教學(xué)。演繹的科學(xué)思維方式，反映科學(xué)對個體成長的過渡性影響力，是訓(xùn)練心智的合適方法。中學(xué)理化生實驗是學(xué)生在小學(xué)階段對事物充分感知基礎(chǔ)上的一種升華體驗，有助于學(xué)生生成內(nèi)在的科學(xué)價值認(rèn)知，能夠充分彰顯一體化教學(xué)方法在實現(xiàn)教育目的方面的積極作用。而大學(xué)階段的學(xué)生是自由教育的承載者。學(xué)生的學(xué)習(xí)將涉及諸多領(lǐng)域，所以要對他們的全部學(xué)習(xí)活動給予同樣重視。大學(xué)科學(xué)教學(xué)采用講座的形式，其基本特點是由教授講述學(xué)科知識，學(xué)生在實驗課教師的指導(dǎo)下，在實驗室里驗證真理、創(chuàng)新應(yīng)用，從而與客觀現(xiàn)實直接接觸。[24]162-163

除此之外，大中小學(xué)教師要加強(qiáng)一體化教學(xué)方法的創(chuàng)新。在保證科學(xué)理論與實踐銜接的前提下，一方面，對處于過渡銜接點的6年級、7年級、9年級、高一年級、高三年級和大一年級，可以組合高低學(xué)段的兩種或多種教學(xué)方法進(jìn)行混合嘗試。低年級可以銜接運用高年級或者跨年級的教學(xué)方法，實現(xiàn)認(rèn)知與知識的過渡。如大學(xué)先修課程項目，就是專門為學(xué)有余力的中學(xué)生提供的學(xué)習(xí)大學(xué)課程的平臺。先修課程由接受過相關(guān)大學(xué)專門培訓(xùn)的中學(xué)教師授課，目前已經(jīng)有電磁學(xué)、分子生物學(xué)、仿生學(xué)等前沿科學(xué)課程可供中學(xué)生選擇，未來將加大基礎(chǔ)科學(xué)、交叉學(xué)科、通識課程等課程的開發(fā)，為學(xué)生提供更加多樣化的選擇。在中學(xué)開設(shè)科學(xué)先修課程，有利于促進(jìn)“大中小”科學(xué)教育的有機(jī)銜接，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)潛能，為在科學(xué)領(lǐng)域具有天賦的優(yōu)秀學(xué)生創(chuàng)造發(fā)展條件。[30]另一方面，也可以借助人工智能和現(xiàn)代信息技術(shù)實現(xiàn)“大中小”科學(xué)教學(xué)一體化。人工智能通過分析大量的數(shù)據(jù)和模式，提供更加多樣化的信息和知識、互動合作等，有助于拓寬學(xué)生的視野，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。拓寬知識視野意味著增加學(xué)生們的知識儲備，完善其心智；在知識實現(xiàn)整合與融合過程中，原本分屬不同功能領(lǐng)域的一切知識就會相互交織、相互支持，從而實現(xiàn)思維創(chuàng)新。[24]149-150如聯(lián)合AI智能課堂讓多年齡段學(xué)生共同探討智能語音識別技術(shù)的原理和運用，還可動手操作AI智能小實驗，在互動中獲得不同的科學(xué)感知與科學(xué)價值，在實驗中感受人工智能的奇妙，有利于激發(fā)學(xué)生的科學(xué)熱情，實現(xiàn)差異化與一體化共生。

（四）促進(jìn)教研協(xié)同，實現(xiàn)教師隊伍內(nèi)部的縱橫聯(lián)合

教育研究是教育工作的重要組成部分，是保障教育質(zhì)量的重要支撐，對教學(xué)工作發(fā)揮著重要的支撐、驅(qū)動、引領(lǐng)作用。樹立一體化教研思想，需要通過決策接洽和利益平衡加強(qiáng)不同學(xué)段之間教師協(xié)同的認(rèn)可度與積極性，[31]逐步構(gòu)建一體化教研協(xié)同體系，全面提升協(xié)同攻關(guān)能力。在發(fā)揮不同學(xué)段教研優(yōu)勢，凝聚教師教研力量的前提下積極搭建“大中小”科學(xué)教育一體化數(shù)據(jù)信息平臺、教育調(diào)研平臺、國外教育信息綜合平臺以及科學(xué)教育科學(xué)規(guī)劃管理平臺，建立科學(xué)教育數(shù)據(jù)公開共享機(jī)制，聚焦一體化問題協(xié)同調(diào)查研究，及時了解國內(nèi)外科學(xué)教育改革發(fā)展動態(tài)，統(tǒng)籌管理和使用各學(xué)段科學(xué)教育科學(xué)規(guī)劃課題成果。同時，建立科學(xué)教師一體化備課機(jī)制與協(xié)作備課機(jī)制，建立上下聯(lián)動、縱向跨學(xué)段、橫向跨學(xué)科、內(nèi)外合作的科學(xué)教師交流研修機(jī)制，深入開展相鄰學(xué)段科學(xué)課教師之間的教學(xué)交流研討?？茖W(xué)教師要合理運用一體化平臺集體備課、同課異構(gòu)、集體教學(xué)評，促進(jìn)“大中小”科學(xué)教師形成一體化思維模式和教育理念。[2]

“大、中、小學(xué)教師的義務(wù)是為傳承中的世界賦予秩序和形式，使之能引起學(xué)生的興趣，充實他們的精神，塑造他們的人格”[21]54，教師是科學(xué)教育一體化發(fā)展的第一資源，教師的科學(xué)素質(zhì)是衡量科學(xué)教育質(zhì)量的重要標(biāo)尺。為此，《全民科學(xué)素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021—2035年）》提出，“實施教師科學(xué)素質(zhì)提升工程，將科學(xué)精神納入教師培養(yǎng)過程”；“推動高等師范院校和綜合性大學(xué)開設(shè)科學(xué)教育本科專業(yè)，擴(kuò)大招生規(guī)模”；“加大對科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)、通用技術(shù)、信息技術(shù)等學(xué)科教師的培訓(xùn)力度”[32]。高等師范院校是師資培養(yǎng)培訓(xùn)的主要陣地，肩負(fù)培育高水平、高素質(zhì)科學(xué)教育師資的重任，建立健全科學(xué)教師培養(yǎng)體系與教學(xué)支持體系，優(yōu)化科學(xué)教師職前培養(yǎng)與職后培訓(xùn)，需要建構(gòu)“UGMP（University+Government+Middle School+Primary School）”協(xié)同一體的“大中小”科學(xué)教師培養(yǎng)機(jī)制。[33]

（五）建立三階段學(xué)校協(xié)同機(jī)制，實現(xiàn)教學(xué)管理縱橫協(xié)同

群體行為理論認(rèn)為，群體是一定屬性的人群為了共同的目標(biāo)，而形成的相互依賴、相互聯(lián)系、相互作用的共同體，人都生活在群體之中，群體內(nèi)有共同的價值觀念、道德標(biāo)準(zhǔn)、行為規(guī)范和群體活動，群體一旦形成，就會對人的行為產(chǎn)生歸屬、認(rèn)同與支持作用。[34]52-54制度是管理的基石與行動的指南，首先是為教學(xué)改革的可持續(xù)發(fā)展提供“兜底、激勵與生態(tài)”三重保障；其次是規(guī)范與引導(dǎo)學(xué)校管理部門和服務(wù)部門的工作，使他們從制約改革、被動參與到主動支持、鼓勵改革；第三是可以用教學(xué)管理改革推進(jìn)政府部門行政管理與業(yè)務(wù)管理的改革，從而為一體化教學(xué)管理提供更廣泛的保障。[35]制度的實施要依靠健全的運行機(jī)制，從而引導(dǎo)和制約教育決策，并與人、財、物相關(guān)的各項教育活動的基本準(zhǔn)則和相應(yīng)制度相匹配。[36]因此，在科學(xué)論證與科學(xué)教育活動各要素的相互聯(lián)系與作用下，要保證一體化科學(xué)教育教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)的真正實現(xiàn)，就必須建立協(xié)調(diào)一致、高效靈活的運行機(jī)制。

首先，要系統(tǒng)做好頂層設(shè)計，建立“大中小”科學(xué)教育一體化推進(jìn)機(jī)制。一體化教學(xué)管理需要共同目標(biāo)的引領(lǐng)。一是需要各級黨政部門和教育行政部門建立“大中小”科學(xué)教育一體化推進(jìn)的管理體制，充分發(fā)揮總攬全局與協(xié)調(diào)各方的領(lǐng)導(dǎo)職能。[37]在此基礎(chǔ)上，教育行政部門內(nèi)部要設(shè)置相關(guān)機(jī)構(gòu)，專門負(fù)責(zé)一體化具體事宜。大中小學(xué)之間要建立制度化溝通機(jī)制，對一體化在大中小各學(xué)段的推進(jìn)與實施加強(qiáng)對話與聯(lián)系，尤其是要發(fā)揮大學(xué)的示范引領(lǐng)作用，大學(xué)要主動與中小學(xué)加強(qiáng)協(xié)作，組建科學(xué)教育聯(lián)盟。如以高校為依托、以科普為紐帶，實現(xiàn)“大中小”科學(xué)教育一體化?？茖W(xué)普及是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的重要基礎(chǔ)性工作，要把弘揚科學(xué)精神貫穿于科學(xué)教育全過程，合理開發(fā)利用高校、科研機(jī)構(gòu)、科技創(chuàng)新型企業(yè)、科學(xué)共同體等科技資源開展科普工作，強(qiáng)化大中小學(xué)對科普重要性的認(rèn)知，培養(yǎng)大中小學(xué)生的創(chuàng)新精神。同時，高校要建立長效機(jī)制，將科普工作納入年度工作計劃，持續(xù)有效開展科普活動。二是建立區(qū)域“大中小”科學(xué)教育一體化推進(jìn)共同體，實現(xiàn)“大中小”科學(xué)教育資源共建共享，拓寬科學(xué)教育新視野。比如，廣西壯族自治區(qū)主動融入和服務(wù)“一帶一路”倡議，助力構(gòu)建中小學(xué)科學(xué)教育國際化發(fā)展新格局。通過設(shè)立“科創(chuàng)筑夢”線上平臺，813所鄉(xiāng)村學(xué)校和10萬名師生實現(xiàn)了共享優(yōu)質(zhì)科普資源；研發(fā)200多項科學(xué)課資源包，服務(wù)全區(qū)近2000所學(xué)校；開設(shè)3000余門科學(xué)課程，在“一帶一路”沿線約40個國家和地區(qū)的學(xué)校推廣應(yīng)用。[38]

其次，發(fā)揮地方政府和相關(guān)單位部門聯(lián)動作用，完善家校社協(xié)同育人機(jī)制，服務(wù)“大中小”科學(xué)教育一體化發(fā)展。家校社協(xié)同是一體化的重要組成部分，三者相互促進(jìn)，相得益彰。家校社協(xié)同育人機(jī)制需要政府統(tǒng)籌、學(xué)校主導(dǎo)、家庭盡責(zé)、社會支持。為此，2023年1月17日，教育部等十三部門發(fā)布《關(guān)于健全學(xué)校家庭社會協(xié)同育人機(jī)制的意見》，要求“堅持政府統(tǒng)籌”；“學(xué)校充分發(fā)揮協(xié)同育人主導(dǎo)作用”；“家長切實履行家庭教育主體責(zé)任”；“社會有效支持服務(wù)全面育人”[39]。家校社協(xié)同育人機(jī)制中，家庭、學(xué)校、社會、政府積極配合教育工作，家校社府成熟的、完整的育人模式可以沿用到科學(xué)育人中，為科學(xué)教育一體化實施提供經(jīng)驗基礎(chǔ)，發(fā)揮外圍的保障作用。一是要建立科學(xué)家有效參與的“大中小”科學(xué)教育一體化機(jī)制，加強(qiáng)對家庭、社區(qū)與學(xué)?？茖W(xué)教育的指導(dǎo)，提高家長、社區(qū)成員與全體教育工作者的科學(xué)教育意識和能力，推動家校社協(xié)同育人長效機(jī)制的形成。[32]二是要吸納家校社不同領(lǐng)域的科學(xué)教育專家，參與國家科學(xué)教育教材編制工作，統(tǒng)一設(shè)計一體化科學(xué)教材。立足社會、學(xué)科與學(xué)生發(fā)展需要，選擇合適的教材內(nèi)容，堅持整體謀劃與分層設(shè)計的基本原則，統(tǒng)籌考慮小學(xué)重感知理解、初中重體驗探索、高中重聯(lián)系綜合、大學(xué)重創(chuàng)新實踐的特點，分層級編寫科學(xué)教育教材。三是要全面強(qiáng)化一體化工作的實施，實現(xiàn)大中小學(xué)全鏈條閉環(huán)的教學(xué)管理，提升科學(xué)教育實施效能。四是要運用眾創(chuàng)眾籌等新理念，充分調(diào)動學(xué)生、家長、教師、管理者、社會人士參與的主動性，形成科學(xué)教育優(yōu)質(zhì)資源有效融合，服務(wù)“大中小”科學(xué)教育一體化。

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【責(zé)任編輯 王凌宇】

The Value Demands， Realistic Dilemmas and Practical Paths of Integrating Science Education in “Primary， Secondary and

Tertiary Education”

SUN Gangcheng1，2， LIU Ling2，3

（1. College of Education Sciences，Yan’an University，Yan’an， Shaanxi 716000，China；2. Faculty of Education，Buriram Rajabhat University，Buriram 030000，Thailand；3. Nanyang Vocational College of Science and Technology，Dengzhou，Henan 474150，China）

[Abstract] Science education is an important practical activity for human beings to understand and transform the world. Only by constantly adapting to the development needs of people and society， gradually moving towards integrated development， can true theoretical and practical innovation be achieved. The integration of science education in “primary， secondary， and tertiary” education serves the comprehensive development of individuals， interdisciplinary integration， and the value orientation of social development. This study first analyzes the challenges faced by the integrated development of science education in “primary， secondary， and tertiary” schools from the perspectives of teaching objectives， teaching content， teaching methods， and teaching management mechanisms. Then， it proposes the establishment of a systematic concept to achieve unified integration of teaching objectives. Adhere to cognitive guidance and achieve organic connection of teaching content. Adhere to individualized teaching and achieve multidimensional matching of teaching methods. Establish a sound operational mechanism， achieve vertical and horizontal coordination in teaching management， and ultimately form an optimized path for the integration of science education in “primary， secondary， and tertiary”.

[Key words] science education; integration of primary， secondary and tertiary education; scientific literacy; content fragmentation; connection and integration