科学教育蓝皮书编委会
Abstract
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摘要
BⅠ 总报告
B.1 面向未来的中国科学教育
一 科学教育面临的时代背景
（一）科学教育的概念、内涵与目标
1.科学教育概念和内涵
2.科学教育目标
（二）科学教育的重要价值
1.科学教育是促进社会发展的重要源泉
2.发展科学教育是建设创新型国家的重要途径
3.提高科学教育水平是提升公众科学素养的关键
（三）科技先行国家的科学教育现状
1.美国
2.英国
3.法国
4.芬兰
5.日本
6.韩国
7.新西兰
二 中国科学教育发展情况
（一）科学教育的萌芽
（二）改革开放以来科学教育的快速发展
（三）科学教育改革
（四）中国科学教育的问题与反思
1.理念与方式
2.课程、教材、课时
3.教师队伍
4.投入与条件
三 面向未来的中国科学教育
（一）建立从幼儿园到高中一贯制科学教育体系
1.将科学课列为基础教育阶段的核心课程
2.建立从幼儿园到高中一贯制科学教育体系
（二）用现代科学教育理念指导科学教育发展
（三）增加对非正规科学教育的投入
1.促进博物馆等科普场馆科学教育活动发展
2.建立校内外融合的科学教育体系
BⅡ 分报告
B.2 中小学科学教育发展现状
一 以培养学生科学素养为教育目标
（一）科学素养培养目标的设计蓝图
1.三维目标模型
2.课程内容主题化
（二）科学素养培养目标的现实差距
1.科学知识仍是课程的主体内容
2.科学探究几乎成为科学素养的代名词
3.科学情感态度与价值观流于形式
4.科学教学与学生实际有差距
二 科学教育理念与国际接轨
（一）倡导科学探究
1.开展科学探究的经验
2.有待改进的观念与行为
（二）理解科学本质
（三）以重要概念组织教学
（四）开展“科学·技术·社会”教育
三 课程与教材建设多元化
（一）具有一定综合性
（二）体现科学本质
（三）突出科学探究
四 学科教学与考试评价注重理解
（一）科学概念的教与学
1.科学概念教学基本模式
2.概念图的运用
3.学习进程的研究
（二）科学考试评价改革
1.纸笔评价注重能力立意和知识理解考查
2.以多种评价方式促进学生学习
五 教师队伍水平得以提升
（一）师资队伍稳定与壮大
（二）教师教学观念和教学行为发生积极变化
（三）教师学科知识与学科教学知识得到更新
（四）小学科学师资以及科学职前教师培养亟待加强
六 展望科学教育之未来
（一）规划系统化
（二）课程综合化
（三）实施标准化
（四）评价多元化
B.3 科技馆教育活动研究报告
一 绪论
（一）科技馆的基本概念
（二）科技馆教育活动的基本概念与分类
二 全国科技馆教育活动现状分析
（一）科技馆教育活动发展概况
（二）科技馆教育活动的主要成就
1.教育活动数量、种类明显增多，水平有所提升
2.教育活动覆盖人群逐步扩展，社会影响力逐步提升
3.展教人才队伍建设初见成效，人员结构得到改善
（三）科技馆教育活动存在的主要问题
1.数量、种类、受众少
2.创新少，水平低，发展不均衡
3.缺乏科技馆特色，发展方向不明确
（四）制约科技馆教育活动创新与发展的主要因素分析
1.观念意识上的“弱化”与“矮化”
2.相应制度机制缺失
3.展教人员职业发展前景不明
4.学术建设滞后，方向思路缺乏指导
三 科技馆教育活动与展教人员的定位
（一）科技馆教育活动的功能定位
（二）科技馆教育活动的特征定位
（三）科技馆展教人员的职业定位
四 科技馆教育活动发展趋势研究
（一）世界科技博物馆教育活动的创新与发展
1.教育目标三维化
2.教学方法特色化
3.教育活动形式多样化
4.教育活动对象细分化
5.教育资源产品衍生化
6.教育活动过程全程化
7.教育传播媒介全媒体化
8.教育活动规划系统化
（二）我国科技馆教育活动的发展方向
1.常态化
2.特色化
3.多样化
五 科技馆教育活动创新与发展的对策建议
（一）转变观念意识
（二）制度机制建设
（三）人才队伍建设
（四）科研与交流平台建设
（五）竞赛、展评、表彰平台建设
B.4 中小学科学教育基础设施发展报告
一 科学教育基础设施的概念
（一）基础属性
（二）功能属性
（三）公共属性
二 科学教育基础设施建设的政策演变
（一）国家科技政策中科学教育基础设施建设相关内容
（二）国家教育政策中科学教育基础设施建设相关内容
（三）科学教育基础设施建设的相关标准
三 中小学科学教育基础设施发展状况
（一）中小学实验室建设现状
1.全国中小学实验仪器达标情况
（1）全国中小学实验仪器达标情况
（2）各学段实验仪器达标情况
（3）不同类型地区实验仪器达标情况
2.全国中小学实验教学生均条件
（1）实验室生均使用面积
（2）生均实验设备资产值
3.各省份实验室建设情况
（1）普通高中实验室建设
（2）普通初中实验室建设
（3）小学科学实验室建设
（二）中小学实验室建设的发展过程
1.全国中小学理科实验仪器达标校比例变化
2.普通高中理科实验仪器达标校比例变化
2.普通初中理科实验仪器达标校比例变化
3.小学科学实验仪器达标校比例变化
（三）科学教育基础设施的发展趋势
1.理科学科教室
2.科技创新实验室
3.校园科学文化景观
4.流动科学实验车
（四）小结
四 中小学科学教育基础设施发展的对策与建议
（一）拓宽经费来源渠道，增加资金投入
（二）明确建设重点，促进均衡发展
（三）协调发展各类科学教育基础设施，形成科学教育合力
（四）加强科学教育基础设施研究，建设更加有效的设施
B.5 科技人力资源的培养研究
一 我国科技人力资源培养的发展脉络
（一）恢复期（1977～1991年）
1.高等教育制度的恢复与调整
2.以留学促进高层次人才培养
3.博士后制度建立
（二）发展期（1992～1998年）
（三）加速期（1999～2009年）
（四）优化期（2010年至今）
1.实施系列卓越教育培养计划
2.实施高等学校创新能力提升计划
二 我国科技人力资源现状与分析
（一）我国高校科技人力资源培养能力快速提升
（二）我国已经拥有世界上最大规模的科技人力资源
（三）理工科背景的科技人力资源占据重要位置
（四）中青年已经成为我国科技人力资源的主力
（五）女性科技人力资源占有越来越重要的地位
（六）科技人力资源开始回流
三 关于我国科技人力资源政策的思考
（一）按照人才成长规律培养高层次创新人才
（二）加大应用型科技人力资源的培养力度
（三）为中青年科技人才提供更多的机会
BⅢ 调查篇
B.6 小学科学教学状况调查报告*
一 小学科学教学基本概况
（一）科学课开课情况
（二）教材使用状况（三个版本教材）
（三）教学设施情况
1.做好市级培训工作，为区（县）级培训提供有效指导
2.开展“做中学”项目研究，为构建以科学探究方式为主的课堂形态提供有力支持
3.组织联片教研，为推进各区县的教学研究搭建沟通与交流平台
4.关注评价研究，落实新课程评价理念，通过评价提高科学学习质量
（1）依托培训，理解科学课程评价要求，学习科学评价方法
（2）依托北京市教学质量监控评价，推进科学教学评价的研究
（3）依托特级教师工作站，引领北京市科学教学评价的研究
二 学生调查
（一）学生的科学课堂学习
1.学生对教师教学的感受
（1）与教师想法不一致时得到教师理解与尊重的情况
（2）与教师一起探究问题的情况
（3）教师调动学生学习科学的兴趣与积极性的情况
2.学生的学习活动与方式
（二）学生的科学学习效果
1.学生能力的提高
2.科学情感、态度的变化
三 教师调查
（一）科学教师基本状况
1.科学教师群体兼职教师比例较大，女性居多
2.科学教师群体具有本科及以上学历的教师比例较大，非理科专业居多
3.科学教师群体具有中级以上职称的教师比例较高，绝大部分教师能胜任学科教学
4.科学教师群体工作量大，大多需要辅导学生参与各种科技比赛
（二）教师教学能力现状
1.教师对与教学能力密切相关的知识拥有情况
（1）教师对与教学能力密切相关的知识拥有情况自评较好，但仍有培训需求
（2）教师有意识运用课程理论知识指导教学
（3）科学教师整体的学科专业知识水平并不理想
2.教师教学能力情况
（1）教学设计能力
（2）教学实施能力
（3）教学评价与反思能力
3.关于提高教师教学能力的调查
（1）影响科学教师教学能力的因素调查
（2）教师提高教学能力的愿望强烈
（3）听评课是教师最喜欢、最经常参加、最有效的研修方式
四 思考与建议
（一）对北京市基础教育各级管理部门的建议
1.适当增加科学课时
2.关注科学教师的入职门槛
3.合理确定科学教师的工作量
4.加强教学资源配发的契合性
5.加大支持科学教师进修学习的力度
（二）对北京市基础教育各级教研部门的建议
1.教研部门应重视教研员的专业发展
2.教研员应加强教研活动的设计
（三）对北京市小学科学教师的建议
1.针对教学设计的建议
2.针对教学实施的建议
3.针对教师教学反思的建议
B.7 中学生实验学习方式现状调查*
一 调查内容与方法
二 结果与讨论
（一）中学生实验学习方式的价值
（二）中学生实验学习方式开展情况
1.实验学习方式的描述分析
2.实验学习方式的差异分析
3.实验学习方式各维度分析
（1）实验自主学习
（2）实验合作学习
（3）实验探究学习
（4）实验体验学习
（三）中学生实验学习方式的影响因素
1.实验自主学习的影响因素
2.实验合作学习的影响因素
3.实验探究学习的影响因素
4.实验体验学习的影响因素
三 结论与分析
（一）实验学习受到重视，但仍有待于进一步深化
（二）实验学习方式初步改善，但优化、提升还有较大空间
（三）实验学习关键方式广泛使用，但亟须系统性强化
（四）实验学习方式的积极因素增多，但基础性因素保障不足
（五）实验学习方式整体改善，但薄弱领域较明显
四 对策与建议
（一）深化对实验学习方式重要意义的认识
（二）深化教学方式改革，促进学生实验学习方式的优化
（三）立足实验本身，强化实验学习关键方式的培养
（四）改善实验教学条件，为实验学习方式的转变提供保障
（五）优化实验考试方式，建立有效评价体系
（六）关注实验教学薄弱领域，促进实验学习方式整体提升
B.8 青少年科学素养调查（2000～2014年）
一 基于米勒模型的青少年科学素养调查
（一）基于米勒模型的科学素养调查：2000～2004年
（二）基于米勒模型的科学素养调查：2005～2009年
（三）基于米勒模型的科学素养调查：2010～2014年
（四）对基于米勒模型的科学素养调查结果汇总
二 基于课程标准的青少年科学素养测评
（一）基于课程标准的科学素养调查：2000～2004年
（二）基于课程标准的科学素养调查：2005～2009年
（三）基于课程标准的科学素养调查：2010～2014年
（四）如何建构基于课程标准的测评框架
三 基于PISA或TIMSS的测评框架
（一）基于PISA模型的科学素养测评
（二）基于TIMSS模型的科学素养测评
四 基于二维结构模型的青少年科学素养测评
五 总结与建议
B.9 青少年科学态度研究报告
一 提升青少年科学态度是科学教育和科普活动的重要目标
（一）科学态度是科学教育的重要目标
（二）科学态度也是我国青少年科学技术普及活动的重要目标
二 关于青少年科学态度的已有测评
三 本研究对学生科学态度的探查
四 本次学生科学态度调查的总体情况
（一）样本的基本信息
1.学生所在学校情况
2.学生基本情况
（二）本次调查显示的学生科学态度总体得分情况
五 本次调查中学生对科学态度六个方面题目的作答情况
（一）关于学生对科学的喜爱程度
（二）关于学生对科学主题及科学方法步骤的兴趣
（三）关于学生课余时间接触科学的频度
（四）关于学生未来从事科学事业的意愿
（五）关于学生对科学与社会关系的看法
（六）关于学生对有关科学的常见误解的看法
六 关于本次调查中不同群体科学态度得分的差异性分析
（一）不同性别的学生在科学态度得分上的差异性分析
（二）不同年级的学生在科学态度得分上的差异性
（三）不同专业的学生在科学态度得分上的差异性
（四）不同家庭教育背景的学生在科学态度得分上的差异性
1.父亲学历不同的学生在科学态度上得分的差异性
2.母亲学历不同的学生在科学态度上得分的差异性
（五）不同课外科技/科普活动经历及意愿的学生在科学态度得分上的差异性
1.对参观科技/科普场馆有不同经历的学生在科学态度上得分的差异性
2.对参加课外科技活动有不同意愿的学生在科学态度上得分的差异性
七 关于培养青少年科学态度的建议
（一）丰富学生课余时间接触科学的方式
（二）加强学生对于科学方法步骤的学习
（三）为有志于从事科学事业的学生提供深入学习科学的条件
（四）增强对科学与实际生活联系的重视
（五）帮助学生合理而全面地看待科学
B.10 青少年创造性想象力测量及分析
一 引言
二 研究方法
（一）研究工具
（二）被试情况
（三）测试程序及数据分析
三 研究结果
（一）我国青少年创造性想象力总体特点
1.创造性想象力发展的年龄差异
2.青少年创造性想象力性别差异
3.创造性想象力四个维度分析
（1）年级分析
（2）年龄分析
（二）青少年创造性人格情况分析
1.创造性人格的年龄特征
2.创造性人格的性别差异
3.青少年好奇心的年龄分析
（三）不同家庭环境下学生创造性想象力分析
1.父母受教育程度
2.父母职业
3.家庭内科技交流
四 分析与讨论
（一）青少年创造性想象力平稳增长，小学阶段是增加关键期
（二）家庭氛围影响学生创造性想象力
（三）青少年创造性人格呈现犬齿状波动状态
五 创造性想象力培养的建议
（一）重点培养小学生创造性想象力
（二）发挥家庭在培养创造性想象力中的作用
（三）鼓励和保护青少年的好奇心
BⅣ 专题篇
B.11 初中科学领域课程标准修订情况报告*
一 初中生物学课程标准的修订
（一）课程理念、目标和内容保持稳定
（二）规范了课程标准的名称
（三）强调了生物学的“科学”课程性质
（四）凸显了生物学重要概念
（五）适当增减了“课程内容”
1.“具体内容”得到进一步的充实和准确
2.“活动建议”更加多样且切合实际
（六）“实施建议”进行了相应的调整
1.完善探究性学习
2.关注重要概念的学习
3.评价内容要全面，评价方式要多样
二 初中物理课程标准的修订
（一）调整了课程理念
（二）三维目标进一步融入“课程内容”
1.微调了科学探究的目的、要素和要求
2.修改了课程内容的第三级主题
（三）加强了实验教学
1.发挥实验在教学中的重要作用
2.明确了学生必做的实验
（四）充实了科学探究实例
三 初中化学课程标准的修订
（一）凸显化学课程“奠定基础”之重要价值
（二）设计思路更加清晰
（三）课程目标更加明确
（四）科学探究内容注重学生的全面发展
1.增加和删除了部分科学探究内容
2.科学探究的要求更加明确
3.科学探究的活动建议更加全面
（五）评价方式多样化
（六）注重化学与社会的紧密结合
1.围绕社会选择主题的内容
2.重视学科内容与社会应用的整合
（七）加强了对课程实施指导
（八）降低了部分课程内容的要求
四 初中科学课程标准的修订
（一）突出“科学素养”和“科学本质”
（二）修正了“科学探究”的定位
（三）强调“整合”和“探究”
（四）适当增减了课程内容目标和活动建议
1.科学探究
2.生命科学
3.物质科学
4.地球和宇宙
5.科学技术社会与环境之间的关系
（五）实施建议更加切合教学和评价的实施
1.教学建议内容更为充实
2.评价建议新增了评价目的和评价原则
3.教材编写要求符合学生的心理特点
4.课程资源的开发与利用建议强调合格教师的重要性
B.12 科学素质学习大纲与读本研究
一 引言
二 国外科学素质及基准的研究
（一）科学素质的内涵研究
（二）科学素质的要素和结构研究
（三）科学素质基准的研究概况
1.从科学本身出发的《面向全体美国人的科学》和《科学素质的基准》
2.从公众角度出发的“大众基础科学”
3.公众理解科学课程
三 我国公民科学素质建设的研究
（一）我国公民科学素质现状与定位
（二）公民科学素质建设在我国的发展
（三）全民科学素质学习大纲与公民科学素质读本
四 全民科学素质学习大纲研究
（一）科学教育纲领与理念
1.STEM教育与STEM素养
2.STS教育
3.HPS教育
（二）新一代的科学教育标准（NGSS）
（三）全民科学素质学习大纲的内容设计研究
1.指导公民掌握基本的科学知识及健康生活和工作所需的技能
2.指导公民理解科学方法和科学探究过程
3.指导公民理解科学精神，并树立正确的科学态度和科学伦理观
4.指导公民了解科学与技术的社会运行机制并积极参与科学决策
5.指导公民提高能力，理解科技创新并具备一定的创新意识
五 公民科学素质读本研究
（一）公民科学素质读本的受众特点分析与定位
（二）公民科学素质读本的编写原则
1.科学性和系统性
2.基础性和差异性
3.前瞻性和时代性
（三）公民科学素质读本的范例分析
六 全民科学素质学习大纲与公民科学素质读本的应用研究
（一）全民科学素质大纲推进我国公民科学素质基准的制定
（二）进一步开发科普资源，促进全民科学学习
七 结束语
主要编纂者简介
