课题申报书：高校-小学协作育人推进科学教育的实践探索

教育科学规划2025年度重点课题申报书、课题设计论证求知探理明教育，创新铸魂兴未来。高校-小学协作育人推进科学教育的实践探索课题设计论证一、研究现状、选题意义、研究价值研究现状目前，高校与小学在协作育人推进科学教育方面已有不少实践探索。例如，北京科技大学充分发挥自身学科优势，打造了由院士领衔主讲的《大国钢铁》系列公开课等科学教育精品课程，主动对接中小学开展联合教研、共享优质资源，还协助附属中小学开发课程、制作教具等，积极推动创新人才培养，并探索构建科学教育课程体系，搭建科学教育能力评价与持续改进管理平台，为学生设计个性化科学素养提升方案。同时，该校创新大中小一体化培养模式，开展多样品牌活动提升师生科学素养，强化教师交流互动，多举措提升科学教师队伍水平，还依托众多科普教育基地和科研平台，举办各类公益活动，开展社会实践，为中小学科学教育发展助力。湖南科技大学出台相关文件推动“大科学教育”格局有效形成，推行“师范生科学素养提升行动”“大中小一体化科学教育行动”“科学教育专项研究行动”等3个行动，以及“建设一批科学教育精品课程、编著一批科学教育精品力作、培养一批科学教育名师、树立一批科学教育活动品牌、创建一批科学教育优质基地”等5个一批工程，彰显“师范+科技”办学特色，通过多种方式培养未来教师科学素养，坚持“请进来”和“走出去”相结合，让中小学学生走进大学科研场所，也邀请专家学者走进中小学开展讲座、实验课堂等，使科学教育落地生根。首都师范大学则在课程教材建设、教学方式变革、资源整合等方面协同推进科学教育。其生命科学学院教师积极参与初高中生物学教材编写，对科学知识的核心概念严格把关，确保内容的科学性与时代性，为地方课程与教材建设贡献力量。从这些实践可以看出，高校与小学协作育人推进科学教育已在多方面展开，但整体仍处于不断发展和完善的阶段，需要进一步深入探索更有效的协作模式与方法。选题意义中小学与高校合作在科普教育中具有至关重要的意义。一方面，这种合作能够为学生提供更为丰富的学习资源以及更加广阔的发展平台。在合作过程中，学生可以接触到高校所掌握的前沿科学知识以及最新的研究成果，参与到各式各样精彩的科普活动中，拓宽自己的视野，充分激发自身的好奇心与探索欲，从而更好地培养科学素养和创新能力。例如，科技馆与学校共同开发活动课程，学生在实践参与中不断成长，像中国科技馆与多地骨干教师共同研发的融合媒体课程包《科技馆里的科学课》就在全国千余所小学实施并取得显著效果。另一方面，合作也有力地支持了教师的专业成长以及教育理论的创新。高校教师可以担任中小学兼职科学教师，通过联合教研活动，帮助中小学教师提升科学素养；中小学教师也有机会获聘为科技馆兼职科技辅导员，丰富自己的教学经验，如“馆校合作中小学教师科学教育实践能力提升培训”活动，就让众多中小学校长及科技馆馆长汇聚交流，共同提升科学教育水平。而且，中小学的教学实践能为高校的教育研究提供丰富案例素材，高校的理论研究成果又能反过来指导中小学教学实践，像河南大学与中小学合作的“理论创生”模式，就创生了新的教学理论，为基础教育改革开拓了新思路。此外，高校与小学协作育人推进科学教育，有助于落实“双减”政策，助力中小学在减轻学生课业负担的同时，通过高校的专业支持提升课堂教学质量，满足学生多样化、高质量的教育需求。同时，这也对推进新课程方案落地有着重要作用，大学教师凭借专业优势，参与到中小学科学教育的课程建构、教材编写、教学方式变革等环节中，为新课程方案的有效施行提供专业力量。更重要的是，在当今科技创新人才需求巨大的时代背景下，这种协作能够提升学生科学素养，为国家培养大批科技创新人才，增强国家综合国力和国际竞争力。研究价值通过高校与小学协作育人推进科学教育有着多方面的重要价值。首先，从提升公民科学素养的角度来看，中小学阶段是培养科学素养的关键时期，高校的参与能够将更专业、更深入、更前沿的科学知识和理念传递给小学生，帮助他们从小建立起对科学的正确认知和浓厚兴趣，为未来成为具备较高科学素养的公民奠定坚实基础，进而提升整个国家公民的科学素养水平。其次，在培养科技人才方面，高校有着丰富的科研资源、专业的师资队伍以及浓厚的学术氛围，小学则是人才培养的起点，二者协作育人能够更早地发现和挖掘有科学天赋的学生，进行有针对性的引导和培养，为国家科技创新源源不断地输送后备人才，助力国家在科技领域不断取得突破和进步。最后，在实践层面，这种协作能够为构建更为生动和全面的科学教育体系积累宝贵的实践经验。不同高校与小学在协作过程中会探索出多样化的合作模式、课程设置、教学方法等，这些实践成果可以供更多的教育机构参考借鉴，不断完善科学教育体系，让科学教育能够覆盖到更多学生，并且更加贴合学生的发展需求，为国家科学教育事业的长远发展贡献力量。二、研究目标、研究内容、重要观点研究目标本课题旨在深入探索高校引领中小学科学教育的有效模式，通过多方面举措为中小学科学教育发展赋能增效。一是建设中小学精品课程，充分发挥高校的学科优势，打造出一批高质量、有特色的科学教育精品课程，像北京科技大学打造的《大国钢铁》系列公开课，由院士领衔主讲，主动与中小学对接开展联合教研、共享优质资源，助力中小学构建科学教育课程体系，为创新人才培养奠定基础。二是创新大中小一体化培养模式，完善各类实验班培养方案，开设特色培养班型，实施本研贯通，探索构建科学教育一体化培养体系，借助如“大学教授进中学”“科普云课堂”等品牌活动，邀请专家学者参与，促进科学研究与科学教育相互融合，提升中小学师生的科学素养。三是强化科学教师交流互动，制定激励措施鼓励高校教师以多种形式参与到中小学科学教育当中，与多所中学签署合作协议，依托相关培训与实践基地开展教师培训，提升科学教师队伍整体水平，同时通过举办论坛等形式汇聚各方力量共研发展新思路。四是践行服务社会职责使命，依托高校的科普教育基地和众多科研平台，举办各类公益活动、开放实验室及教学设施，组织大学生开展“三下乡”社会实践活动，为中小学科学教育提供有力支持，推动乡村振兴以及科学教育的全面发展。研究内容建设中小学精品课程：深入挖掘高校各学科优势资源，结合中小学科学教育实际需求，打造涵盖多学科领域、不同层次的精品课程，注重课程内容的科学性、趣味性与实用性，确保既能传授基础科学知识，又能激发学生对前沿科学探索的兴趣。例如，协助中小学开发校本科学课程，编写与之配套的课程讲义，制作贴合教学内容的科学教具，开展多样化的学生实验活动等，全方位助力中小学完善科学教育课程体系建设。创新大中小一体化培养：围绕大中小科学教育一体化这一核心，从完善培养方案入手，在不同学段设置合理的科学教育衔接点，如在小学阶段注重科学兴趣培养，中学阶段强化科学知识积累与实践能力提升，高校阶段着重科研思维与创新能力培养等。构建包含前沿讲座、科学体验、科创项目等七大类项目的创新人才培养体系，实现各学段之间的有机融合、协同发展，让学生在不同阶段都能得到连贯且有针对性的科学教育培养。强化科学教师交流互动：着重搭建高校教师与中小学科学教师之间的交流互动平台，一方面制定合理的激励政策，鼓励高校教师走进中小学课堂，担任讲座嘉宾、科技辅导员等角色，将高校的前沿科学知识、先进教学理念传递给中小学教师；另一方面，组织中小学科学教师到高校参与培训、进修，学习科学教育理论与方法，同时加强双方在教学研究、课程开发等方面的合作，共同探索适合新时代的科学教育教学模式，提升整个科学教师队伍的专业素养与教学水平。践行服务社会职责使命：充分利用高校丰富的科研平台与科普教育基地资源，积极开展面向中小学的公益科普活动，例如举办“i科学”公益行动、科学嘉年华等，定期面向中小学生开放实验室及科研教学设施，让他们近距离感受科学的魅力。此外，组织高校大学生开展“三下乡”社会实践活动，深入乡村中小学开展公益科普，捐赠科学教育设备，指导建设科学教育基地，为乡村科学教育振兴贡献力量，切实履行高校服务社会的重要职责。重要观点高校在中小学科学教育中承担着不可或缺的重要任务，应当充分发挥自身的学科优势，积极与中小学开展联合教研活动。在这个过程中，高校要与中小学共享优质教育资源，例如前沿的科研成果、先进的教学方法、丰富的课程资料等，通过资源共享打破信息壁垒，让中小学科学教育能够站在更高的起点上发展。同时，高校和中小学联合育人的核心目标之一是培养创新人才，这需要双方在教学过程中注重激发学生的好奇心与探索欲，引导他们运用科学思维去发现问题、分析问题并解决问题，培养学生的实践能力和创新精神，为国家未来的科技创新事业储备充足的后备力量，推动我国科学教育事业不断向前迈进。三、研究思路、研究方法、创新之处研究思路本课题将基于大学与中学合作开展科学教育的现有案例，深入探索高校小学协作育人推进科学教育的实践路径。具体而言，从课程教材建设、教学方式变革、资源整合等方面入手，系统地探讨协同育人的实践策略。在课程教材建设方面，充分发挥高校的学科专业优势以及科研资源，联合小学教育工作者，依据小学阶段学生的认知特点和科学教育目标，共同开发具有科学性、趣味性、系统性的科学教材，融入前沿科学知识以及适合小学生理解的科研成果案例，同时完善配套的课程体系，确保课程内容层层递进、难易适中，能够有效引导小学生逐步建立起科学思维与探索精神。例如，参考首都师范大学生命科学学院教师参与初高中生物学教材编写的模式，高校教师在小学科学教材编写过程中对核心概念严格把关，保证内容的科学性与时代性，精心设置情境引导学生主动思考、辨别和掌握重要知识点。教学方式变革上，改变传统单一的讲授模式，引入多样化的互动式、探究式、体验式教学方法。高校教师可以将大学实验室中的一些基础实验进行简化、优化后，搬到小学课堂或课外实践中，让小学生有机会亲身体验科学探究的过程；也可以通过线上线下相结合的方式，开展科普讲座、科学小课堂等活动，拓宽学生的科学视野。像深圳大学化学与环境工程学院利用虚拟仿真教学实验中心，为小学生带来别样的“污水处理”工艺学习体验，将抽象的科学理论知识可视化呈现，激发了学生的学习热情与自主探究能力。资源整合层面，整合高校内部的实验室、科研平台、科普基地等资源，有计划、有组织地向小学开放，为小学生提供实地参观、实践操作、研学交流的机会；同时汇聚高校教师、科研人员、大学生志愿者等人力资源，鼓励他们以不同形式参与小学科学教育，如担任课外辅导员、指导科技竞赛项目等；此外，联合小学所在社区、周边科技企业等外部力量，拓展科学教育的边界，共同营造良好的科学教育生态环境。例如，无锡市新吴区春星小学构建“学校+”“支撑单位+”“社企基地+”的“1+2+N”协同育人创新模式，携手高校与科技企业，开设科学工程研学课程，拓宽了科学与工程教育的边界，培养了学生的科学与工程素养。研究方法文献研究法：通过查阅国内外关于高校与小学协作育人、科学教育等方面的学术论文、研究报告、政策文件等资料，全面了解该领域的研究现状、发展趋势以及存在的问题，梳理相关理论基础和实践经验，为本课题的研究提供坚实的理论支撑与参考依据，确保研究方向的科学性和前沿性。案例分析法：选取多个具有代表性的高校与小学协作开展科学教育的成功案例，如北京科技大学、首都师范大学、湖北等地高校与中小学的合作实践等，深入剖析其合作模式、具体举措、实施效果以及遇到的困难与解决策略等，从中总结出可借鉴的经验和共性规律，为课题研究提供实践范例与启示。行动研究法：在部分高校与小学建立合作试点，研究者与一线教育工作者共同参与到协作育人推进科学教育的实践过程中，按照计划、行动、观察、反思等环节，不断调整和优化实践策略，在行动中探索解决实际问题的有效方法，验证研究假设，总结实践成果，并逐步推广应用到更广泛的范围。创新之处打造由院士领衔主讲的精品课程：邀请高校院士等顶尖专家参与小学科学教育课程建设，发挥他们在专业领域的权威性和前瞻性，领衔打造一批高质量、有深度、富有趣味的精品课程。这些课程将聚焦科学前沿领域的基础知识与简单应用，以通俗易懂的方式呈现给小学生，让他们能够近距离接触到顶尖的科学智慧，激发对科学探索的强烈兴趣，如北京科技大学打造的《大国钢铁》系列公开课，由院士主讲，为中小学科学教育增添了独特亮点。构建具有特色的创新人才培养体系：围绕大中小学科学教育一体化的目标，结合高校学科特色与小学阶段学生成长规律，构建涵盖科学兴趣培养、知识积累、实践能力提升、创新思维塑造等多维度的创新人才培养体系。通过设置不同层次、不同类型的科学教育项目和活动，实现各学段之间的无缝衔接与有机融合，为具有科学天赋和潜力的学生提供个性化的培养路径，助力早发现、早培养科技创新人才，为国家创新人才储备打下坚实基础。强化科学教师交流互动，共研科学教育发展新思路新举措：搭建高校教师与小学科学教师常态化的交流互动平台，制定激励政策，鼓励双方教师开展深度合作。高校教师将先进的教育理念、前沿的科研方法以及丰富的教学资源带入小学课堂；小学教师则反馈教学实践中的实际问题和学生特点需求，共同研讨科学教育教学模式的创新与改进。同时，定期举办科学教育论坛、研讨会等活动，汇聚各方智慧，共同探索科学教育在新时代背景下的发展新思路、新举措，不断提升科学教育的整体质量与水平。四、研究基础、条件保障、研究步骤研究基础当前，高校与小学协作育人推进科学教育方面已经积累了一定的实践案例和研究成果，为该课题的深入研究奠定了良好基础。诸多高校积极与小学展开合作，例如北京科技大学充分发挥自身学科优势，打造了《大国钢铁》系列公开课等科学教育精品课程，主动对接中小学开展联合教研、共享优质资源，协助附属中小学开发课程、制作教具等，在创新人才培养、构建科学教育课程体系等多方面进行了有效探索。湖南科技大学出台相关文件推动“大科学教育”格局形成，通过推行多个行动和“五个一批”工程，彰显“师范+科技”办学特色，培养未来教师科学素养，并让中小学学生走进大学科研场所，邀请专家学者走进中小学开展讲座等，使科学教育扎实落地。首都师范大学则在课程教材建设、教学方式变革、资源整合等方面协同推进科学教育，其生命科学学院教师积极参与初高中生物学教材编写，严格把关科学知识的核心概念，保障内容科学性与时代性，为地方课程与教材建设贡献力量。这些现有的实践探索为我们的课题研究提供了丰富的经验借鉴，能够让我们站在已有成果基础上，进一步分析和总结高校小学协作育人推进科学教育过程中的优势、不足以及需要改进和完善之处，进而探索出更具普遍适用性和推广价值的实践模式与方法。条件保障高校资源保障高校具备多方面的优势资源，为课题研究提供了坚实的保障。学科优势：高校涵盖了众多不同学科领域，各学科有着深厚的专业知识积淀和前沿的科研成果。比如理工科院校在物理、化学、生物等学科上的专业知识，可以转化为适合小学生理解的科学课程内容，像将复杂的物理原理通过有趣的实验、简单的模型展示给小学生，帮助他们直观感受科学的魅力；文科院校的人文社科类学科也能从科学史、科学文化等角度丰富科学教育内涵，拓宽小学生的科学视野。科研平台：高校拥有大量先进的实验室、科研基地等科研平台。这些平台可以有计划地向小学开放，让小学生有机会实地参观、参与一些简单安全的实践操作，近距离接触科学研究的环境和设备，如高校的生物实验室可以组织小学生观察显微镜下的细胞结构，感受微观世界的奇妙，激发他们对科学探索的兴趣。师资力量：高校教师具备扎实的专业知识和较高的科研素养，他们可以通过担任小学科学课程的兼职教师、开展讲座、组织课外辅导等多种形式，将前沿的科学知识、先进的教学理念传递给小学生和小学教师，提升小学科学教育的专业性和科学性。中小学实践基础中小学的教育实践同样是课题研究不可或缺的保障要素。小学日常的科学课程教学实践、校园科技活动开展等，为我们观察和分析科学教育实际效果、发现存在的问题提供了丰富的现实素材。中学阶段的科学教育衔接也能让我们从更完整的教育链条角度去思考高校小学协作育人的连贯性和系统性，比如中学科学课程对小学阶段知识的延伸和拓展要求，以及学生在不同阶段科学素养提升的特点等，都有助于我们优化协作育人模式，使科学教育在不同学段间能够更好地衔接过渡，确保整体的实践研究更贴合教育实际情况。研究步骤准备阶段文献收集：全面查阅国内外关于高校与小学协作育人、科学教育等方面的学术论文、研究报告、政策文件等资料，深入了解该领域已有的研究成果、实践经验以及存在的问题，梳理出相关理论基础，为本课题研究找准方向，避免重复研究，同时也为后续实践探索提供坚实的理论依据。例如，通过对相关政策文件的解读，明确国家在推动科学教育、鼓励院校协作方面的导向和要求；参考优秀的学术论文和研究报告，学习先进的研究方法和实践模式等。调研工作：选取部分有代表性的开展高校小学协作育人科学教育的地区、学校进行实地调研，与一线教师、管理人员、学生等进行深入交流，了解他们在协作过程中的具体做法、遇到的困难以及取得的成效等实际情况。同时，还可以通过问卷调查等方式收集更广泛的数据，分析当前协作育人模式在不同地区、不同类型学校中的实施现状和差异，为后续制定针对性的实践方案提供参考依据。实施阶段实践探索：根据前期准备阶段的调研结果和理论分析，选择若干所高校和小学建立合作试点，按照预先设计的协作育人模式开展科学教育实践。在实践过程中，从课程教材建设、教学方式变革、资源整合等多个维度入手，探索具体的操作方法和实施路径。比如，高校教师与小学教师共同开发校本科学课程，引入互动式、探究式等新的教学方式，整合高校内外资源向小学开放等，并及时记录实践过程中的各种情况和数据。研究分析：在实践探索的同时，开展深入的研究分析工作。一方面，对实践过程中收集的数据进行量化和质性分析，评估协作育人模式对小学生科学素养提升、小学科学课程建设、教师专业发展等方面的影响；另一方面，定期组织参与实践的各方人员进行研讨交流，总结实践中的经验教训，及时发现存在的问题并分析原因，共同探讨改进的措施和建议，不断优化协作育人模式。总结阶段成果总结：全面梳理整个课题研究过程中的实践成果，包括开发的精品课程、形成的创新人才培养模式、搭建的教师交流互动平台、举办的各类科学教育活动以及取得的学生科学素养提升