全域协同持续深化中小学科技教育的天津实践

　　天津市作为教育部基础教育综合改革实验区，立足区域实情和教育特色，积极探索中小学科技教育深化发展的可行路径，以“政策文件、纲要标准、操作指南、落地细则”四位一体的制度链条，推动科技教育“大中小纵向衔接”“校家社横向联动”，为新时代基础教育综合改革提供了天津经验。本期，我们从市、区、校多维角度纵向立体展示天津市科技教育的全域协同与校本落地，为各地培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体提供借鉴与启示。

　　加强中小学科技教育，是培养科技创新人才、提升全民科学素质的基础性工程，也是建设教育强国、实现高水平科技自立自强的战略支撑。习近平总书记强调，要在教育“双减”中做好科学教育加法，激发青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体。近年来，天津市坚持问题导向，针对中小学科学课程同质、资源分散、师资薄弱、学段割裂等痛点问题，系统谋划部署，聚焦科学类课程体系建设、教学范式创新、师资队伍建设、资源条件保障等，推动中小学科技教育“大中小纵向衔接”“校家社横向联动”，全域协同、纵横推进、持续强化中小学科技教育，推动学生在探究科学规律的过程中涵养人文情怀，在人文浸润中培育理性思维与创新精神，努力实现学生科技与人文和谐共进。在2025年国家普通高中学生素质素养监测中，天津市普通高中学生在“科学素养”“数字素养”“心理素质”三大领域平均得分均位居全国第1位，彰显了天津科技教育改革的突出成效。

　　一、系统谋划部署，筑牢科技教育实施根基

　　1. 强化顶层设计，完善三位一体政策制度体系

　　天津市把科技教育作为一项全域统筹、系统推进的战略工程，紧扣《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》以及教育部加强中小学科技教育部署要求，推动教育、发改、科技、工信等部门联合出台《天津市加强新时代中小学科学教育工作的若干举措》《加强天津市中小学科技教育的指导意见》《滚球体育试点建设天津市科学高中的实施意见》等系列文件，研制《天津市中小学科技教育行动方案》《天津市中小学科技教育课程纲要》《天津市中小学科技教育课程实施指南》，构建起“政策文件、纲要标准、操作指南、落地细则”的制度链条，形成“教育部门牵头、有关部门齐抓共管、全社会共同参与”的科技教育工作格局，明确了师资配备、场地建设等配套要求，建立常态化督导评估机制，推动天津中小学科技教育从“各自为战”走向“全域协同”的系统化轨道。

　　2. 锚定育人目标，构建三阶五维科技素养框架

　　天津是国家自主创新示范区，也是京津冀协同发展的重要引擎，肩负着培育科技创新人才、推动产业迭代升级、服务国家战略的重要使命。结合发展定位和本土育人实际，借鉴国内外科学素养研究成果，搭建了“基础层—行动层—价值层”进阶发展五维科技素养框架体系，努力培养“有志向、有兴趣、有潜质、有担当”的“新质后备人才”。五维即概念理解与整合应用、学科技能与探究、高阶思维与系统认知、创新实践能力、必备品格与正确价值观。该素养框架贯穿小学、初中、高中各学段，结合不同年龄段认知规律设置阶梯式发展目标，区分各学段培育侧重点，统一全域科技教育育人标尺，有效破解科技素养目标分散、学段衔接不畅等问题，为课程开发、课堂教学、多元评价提供指引。

　　3. 强化多方联动，健全三级协同工作推动机制

　　天津市厘清各主体职责边界，建立“行政统筹、教研引领、学校实施”三级协同推进机制。教育行政部门负责整体规划、资源统筹与督导考核；教科研机构搭建研究引领、区域联动、校本落地三级专业支撑网络，创新培训、编写、审核、修订、评阅五阶研训模式，提供全流程专业指导；中小学校成立专项工作组，将科技教育全面融入学校育人体系。

　　我们遵循“试点验证—经验辐射—全域推广”实施路径，依托全市172个义务教育课程基地、54个普通高中特色课程基地组建校际发展共同体，结对共建、资源共享、经验互鉴；发挥6个国家级科学教育实验区、46所国家级科学教育实验校辐射引领作用，支持其在课程资源开发、教师队伍建设、教学方式变革、教育评价改革、社会力量整合等方面先行先试，分层分步推动改革从试点走向全域覆盖。

　　二、强化学校作用，持续提升校内科技教育质量

　　1. 优化课程架构，夯实育人根基

　　课程建设是校内科技教育质量提升的基础。天津市严格落实国家课程方案和课程标准要求，强化课程实施监测，确保义务教育阶段科学课程课时不低于8%～10%，鼓励学校在综合实践活动等课程中融入科技教育。普通高中设置科学类必修、选择性必修和选修课程，满足不同层次学生科学素养培养发展需求。

　　在开齐开足课程基础上，天津市创新提出贯通·融合·联动三项驱动课程结构，打造K-12一体化进阶科技教育课程体系，通过强化市、区、校三级教研服务，指导中小学基于学校实际做好校本化、常态化实施。横向强化学科融合，围绕物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四大领域，打破学科壁垒，推动数理、科学、工程、艺术等知识有机融合。纵向坚持学段贯通，以跨学科大概念为核心引领，按照“4→6→8”梯度设计，小学设置“结构与功能”“物质与能量”“稳定与变化”“系统与模型”4个直观性大概念，开设探知课程；初中在小学4个直观性大概念基础上新增“多样性和可持续”“尺度和测量”2个理论性和逻辑性大概念，共6个大概念，开设践思课程；高中在初中6个大概念基础上新增“因果关系”“模式”2个抽象性和系统性大概念，共8个大概念，开设研创课程，整体实现知识、能力、素养螺旋上升。

　　同时，为降低教师课程设计难度，天津市依托“问题—目标—方法”三元互动案例开发模型，统一案例开发标准与模板，全域分学段打造优质课程项目案例72个（小学启蒙课程案例16个、初中探究课程案例24个、高中创新课程案例32个），构建形成规范化、体系化课程实施案例资源，实现优质资源全域普惠，补齐了学校科技教育资源短板。

　　2. 深化课堂变革，加强实验教学

　　天津市打破传统讲授式教学的局限，全域推行“问题驱动—探究实践—解决问题”三阶递进教学模式。第一阶段创设生活化、工程化、前沿化情境，引出探究主题，同步完成学习小组组建、核心问题拆解，搭建探究起点。第二阶段引导学生自主开展方案构思、实物原型制作、多轮测试与迭代优化，让学生“做中学、创中学、研中学”。第三阶段组织成果展示、多元评价，推动知识、方法向综合能力内化。

　　天津市还加强中小学实验教学，让学生在实验操作中发展科技素养。市教委制定《加强中小学实验教学工作举措》《中小学实验教学指导目录》，明确要求全市中小学开足开齐开好国家课程标准规定实验，因地制宜综合运用观察、观测、模拟、体验、设计、编程等多种方式，确保基本实验开出率达到100%，确保每一位学生亲自动手操作必做实验，强化实践操作、情境体验、探索求知、亲身感悟和创新创造，培育学生兴趣爱好、科学素养和意志品质。

　　3. 重构评价体系，牵引质量提升

　　天津市积极扭转“重竞赛轻素养、重结果轻过程”的功利化倾向，重构“课程内容、学生发展两翼互动”评价体系。课程内容评价方面，制定课程案例、课堂实施评价指标，严把课程设计与教学实施质量关；学生发展评价方面，综合运用过程性评价、终结性评价、多元主体评价方式，依托数字化平台开展学情画像与数据分析，形成“评价—诊断—反馈—改进”的完整质量闭环，带动课程与教学持续优化。

　　天津市制定课程案例、课堂实施评价指标，严把课程设计与教学实施质量关。在此基础上，强化对学校课程实施的常态化检查指导，保证科学课程方案和课程标准有效落地。结合教学视导与常态课程教学调研，加强对科学课程的监测，每学期通过问卷调查、实地访谈、课堂观察等方式掌握学校科学课程建设实施情况，帮助学校强化科学课程建设，确保开齐开足科学课程。

　　同时，天津市依据五维科技素养框架建立多维度学生评价标准，综合运用过程性评价、终结性评价、多元主体评价方式，引入人工智能等技术，鼓励学校对学生在探究实践过程中的思维发展、合作能力与创新意识情况进行“画像”，生成多维分析报告，促进学生科技素养全面发展。

　　4. 聚力师资培育，夯实教研支撑

　　专业化师资是首要保障。天津市着力选优配强科学副校长，并通过调配、招聘等多种方式，使90%以上的小学至少配备1名有理工类硕士学位的科学教师。在此基础上，切实提升教师数智素养，在新入职教师校长培训、市级骨干教师校长培训中开设人工智能专题培训课程；在区、校级教师培训中，常态开展人工智能助教、助学、助育、助评、助研、助管等方面的应用实践与交流研讨；开展教师发展大讲堂系列活动，专设“教师数字素养、科学素养”“DeepSeek智教深度融合”内容，专注教学技能培训。

　　教科研引领是持续提升教师专业化水平的重要路径。天津市、区教研部门组建专兼职科技教育教科研队伍，形成“科研—教研—实践—迭代”一体化科技教育教科研体系，聚焦课程纲要与教学指南编制、课程资源建设、教学方式创新、评价改革等关键领域，组织市、区教研员开展学段贯通式、学科融合式、资源联动式教研活动。组建科技教育区域教研共同体和名师工作室，常态化开展教学研讨，发挥骨干教师示范引领作用。全市组建132个高水平科技教育研修共同体与课程开发团队，常态化开展课题研究、案例研讨、专题研修。实施“教学实践攻关计划”，通过校际教研共同体、科学家、工程师驻校指导等方式攻克典型教学难题。

　　5. 加强数智教育，提升学生素养

　　天津市积极落实国家人工智能教育要求，在地方课程和校本课程中系统化实施，推动学生科技素养与人文素养协同发展。全市四年级、八年级开设《人工智能基础》地方课程，每周1课时，每个年级总计不少于30课时；义务教育阶段其他年级由各学校基于《天津市中小学〈人工智能基础〉课程纲要（试行）》，结合学校实际开设相关校本课程，或与相关学科有机融合开展人工智能教育。高中阶段在信息技术等国家课程基础上，鼓励学生修习人工智能选择性必修模块。鼓励中小学校将人工智能教育纳入课后服务项目、研学实践和社团活动。

　　此外，天津市还推动人工智能与科技教育全场景深度融合，在跨学科探究、项目式学习、实验实操等环节，依托智能工具强化育人实效。

　　三、统筹校外资源，拓宽科技教育实践场域

　　1. 深化多方协调，共建优质资源

　　天津市健全校外结对联动机制，推动中小学校与高校、科研院所和高科技企业的相关场馆双向互动。全市每所学校至少配置1名科技辅导员，至少结对1所具有一定科普功能的机构、基地、企业等，依托校外场馆等开展实地教学。推行“学术+产业”双导师制度，组织教师走进高校、科创企业交流学习，同时邀请行业专家、技术人才入校指导。

　　市、区教育行政部门发挥牵头抓总作用，构建“市—区—校”三级贯通科技教育组织保障机制。统筹社会资源，动员高校、科研院所、科技馆、青少年宫、青少年活动中心、博物馆、文化馆、图书馆、规划展览馆和科技企业等单位，向学生开放所属场馆、基地、营地、园区、生产线等阵地、平台和资源。同时，建立“迁移—转化—共创”资源利用模式，联动多方社会力量，把校外优质资源转化为校内课程内容，拓展课程实施边界。会同九三学社天津市委员会，邀请80位专家精心研发80节优质科学课程，涵盖航空航天、智能智算、生命科学、脑机交互、电光通讯、机械制造、化学工程七大领域17个学科门类，通过短视频等形式将抽象深奥的科学原理转化为生动有趣的科学故事，搭建通往科技前沿的桥梁。

　　天津市大力建设泛在化教学环境，加快中小学人工智能教育实验室建设，鼓励学校对接社会力量参与人工智能实验室、实验平台建设，推动校际教学场所和资源共享。积极搭建科学教师和科技场馆优秀科技辅导员交流平台，通过教师研习、“双师”课堂、短期培训、联合教研等方式定期开展科技教育学术交流和教学示范交流，使科技场馆专业人员深入了解中小学科学学科教学内容、全市中小学教师熟悉天津科技馆等场馆教育资源。

　　2. 拓展多元场景，丰富探究体验

　　天津市积极创新科技教育活动形式，建设多元空间，发挥校家社协同作用，丰富科学探究体验。天津市依标加强实践活动课程建设，开展实验和探究实践活动，落实跨学科主题学习原则上不少于10%的教学要求。积极开展“科学家（精神）进校园”、科普讲解大赛、科普微视频大赛、科学实验展演、科学嘉年华、科普大篷车、科学家精神展、科技周、全国科普日等活动，策划实施形式多样的系列科学营活动和主题研学，为青少年提供丰富多彩的“第二课堂”。

　　天津市建设和改造科技实验室、创客空间、智能工坊等教学设施，打造符合需求的现代化科技教学场所，配备丰富的科学、技术、工程、数学等领域的基础实验器材、必备实验试剂、专业书籍、影音资料，为学生提供一站式科技学习服务。利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）以及人工智能（AI）等技术，打造高仿真度的虚拟学习空间，为学生提供沉浸式、仿真式、高互动的学习体验。

　　3. 依托数字平台，共享优质资源

　　天津市畅通优质数字资源供给通道，搭建预约平台，整合数字专栏，汇聚专家力量，实现优质资源便捷共享。开发“天津市科学教育资源展示与预约平台”，汇集科技馆、科普实践基地与科技企业等资源，组织遴选高校实验室、实训基地等资源入驻平台，促进校外科普资源与校内科学教育的无缝衔接。依托国家和天津中小学智慧教育平台，整合优质课程资源、教学案例、实验视频等丰富内容，搭建智能化科技教育专栏，推动优质数字科技教育资源共建共享。

　　来源：《中国基础教育》