《義務教育階段科學教育“做中學”領航行動指南》詳細解讀

《義務教育階段科學教育“做中學”領航行動指南》詳細解讀此前，筆者解讀了《教育強國建設規(guī)劃綱要（2024-2035年）》和《教育發(fā)展“十五五”規(guī)劃》。這次《義務教育階段科學教育“做中學”領航行動指南》作為一個極具創(chuàng)新力的政策，它依舊有一些不太容易從表面看出來的重要方向值得解讀。為深入貫徹黨的二十大、二十屆歷次全會和全國教育大會精神，全面落實《教育強國建設規(guī)劃綱要（2024-2035年）》部署要求，決定面向義務教育階段學生開展科學教育“做中學”領航行動（以下簡稱領航行動），加強科學探究實踐，全面提升學生科學素養(yǎng)，服務教育強國、科技強國、人才強國建設，制定本指南。解讀：《規(guī)劃綱要》是綱領性文件而這份《行動指南》則是針對科學教育的實施方案。這跟此前才發(fā)布不久的《教育十五五規(guī)劃》如出一轍，但又各有側(cè)重。《教育十五五規(guī)劃》是更廣泛的實施細則，而這份《行動指南》則只針對科學教育，也就是小學階段的科學課，以及初高中階段的物理、化學、生物、地理等學科。需要注意的是，地理在早期的文理分科中被劃入文科，但實際上地理本質(zhì)是理科，所以也屬于科學學科的范疇。在這次的《行動指南》中，涉及到地理相關(guān)的項目還不少，比如“生態(tài)環(huán)境”、“地球奧秘”、“航空航天”等。這次的《行動指南》出臺時間點和急迫性也從另一個側(cè)面反映了，在當下全球競爭的時代，中國過往的那種“流水線”人才培養(yǎng)模式已經(jīng)沒辦法解決國家對人才的需求了。國家也等不起讓大學畢業(yè)生慢慢成長的過程。必須要下沉到小學，從一開始就做起。一、總體要求堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，全面貫徹落實習近平總書記關(guān)于在教育“雙減”中做好科學教育加法的重要指示精神，緊扣立德樹人根本任務，以學生為主體，以興趣為導向，以實踐為路徑，推動科學教育育人方式變革，激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲，回答好科學教育加法“加什么、怎么加”的問題。解讀：過去這幾年，一直在強調(diào)教育的“雙減”，但教育并不是簡單的做減法。這次明確地提出來了，科學教育要做加法。而且明確地指出來了，并非傳統(tǒng)意義上的“超前學+刷題”的老套路模式，而是以興趣為導向，以實踐為路徑。一句“興趣導向”，看似簡單，但實際上對于實操來說是非常具有挑戰(zhàn)性的。舉個例子，怎么樣才能激發(fā)起孩子的對于科學的興趣？這就是個非常難做的事情。現(xiàn)在市面上最容易吸引孩子注意的是游戲、是短視頻、是動漫，這些最大的特點就是它們都是“輸入型”的活動，也就是說孩子不需要動腦子，只需要被動接受就可以了，這就是為什么孩子可以躺在沙發(fā)上對著手機或者平板一玩就是一整天的原因。因為它確實不需要你動腦子，更不需要你動手。一個不動腦、不流汗還可以很爽的事情，這就是吸引孩子的地方。但是科學教育不能這么搞，所謂興趣，必須要讓孩子主動出擊，換言之它是“輸出型”的活動。每個孩子可能的目標方向、思考路徑、實施過程都完全不一樣，但這不是重點。重點是每個孩子都得“主動去做”而不是“被逼著去做”。或許張三喜歡昆蟲，李四喜歡飛機，王五喜歡實驗，每個孩子的興趣點一開始都不同，這需要老師進行仔細觀察和引導。但這還遠遠不夠，因為喜歡昆蟲的張三會可能遇到捕捉昆蟲的難題，進而讓他放棄這個愛好。喜歡飛機的李四可能只是看著別人的遙控飛機飛得高，真讓他自己去做一個飛機的時候才發(fā)現(xiàn)原來還需要自己動手制作零件，頓時興趣就沒了。而喜歡實驗的王五，天生膽子小，動手能力差，一做實驗就怕，根本沒辦法下手……這些都是每個老師可能遇到的難題，也是必須要解決的難題。工作中要做到：強化育人導向，引領廣大學生關(guān)注生產(chǎn)生活實際，了解科技發(fā)展實踐，樹立科技自信，涵養(yǎng)報國情懷；面向全體學生，遵循認知規(guī)律，注重因材施教，優(yōu)化科學教育內(nèi)容與方式，提高適宜性和實效性；加強統(tǒng)籌推進，健全協(xié)同育人機制，因地制宜整合利用校內(nèi)外資源，推動學校主陣地與社會大課堂有機銜接，不斷開創(chuàng)科學教育新局面。解讀：《行動指南》也是充分考慮到了不同地區(qū)、不同年齡、不同老師的差異性，因此提出來了因材施教、因地制宜的靈活處理原則。不搞一刀切，是這次行動指南給的最大的綠燈。但是，給了綠燈，并不代表就可以隨便亂搞。每個地區(qū)每個學校該怎么處理，這恐怕也很考驗校長和老師的水平。二、目標與內(nèi)容（一）目標要求領航行動重在對科學類課程進行深化、整合與拓展，聚焦“真實問題”，開展跨學科項目式學習，突出綜合性、實踐性、開放性。通過提出問題和假設、設計方案、搜集分析證據(jù)、得出結(jié)論并解釋、制作改進、交流反思等過程，形成初步的科學觀念，掌握基本的科學方法，具有初步的科學思維能力，樹立基本的科學態(tài)度，具有正確的價值觀和社會責任感，為學生全面發(fā)展奠定基礎。解讀：真正的難題從這個目標開始。這次的要求是標準化的“提出問題/假設→設計方案→分析數(shù)據(jù)→得出結(jié)論→改進和反思”這套流程。講實話，這套流程最常見的地方其實是在大學的實驗室里面。現(xiàn)在要把它下放到小學來做，這對于各個學校的要求、科學課老師的能力，都是巨大的考驗。我們都知道，從問題的提出開始，就決定了整個方案的導向。這也是為什么每個大學都有若干實驗室，但真正的國家級重點實驗室卻非常少的原因。因為能夠提出正確的問題，這本身就是一個非常具有挑戰(zhàn)性的事情。舉個例子，無數(shù)的人都看到過蘋果從樹上掉下來。但卻只有牛頓提出了這個問題：“蘋果為什么要往地上掉，而不是往天上飛呢？”從這個問題入手，去解釋蘋果落地的原理，最終讓牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。其次，即使提出了正確的問題，老師的引導、孩子的努力、環(huán)境的影響也是非常重要的。方向正確了不代表最終能找到那個答案。再舉一個更加真實的例子。很多人小時候可能都玩過電動四驅(qū)車，兩節(jié)干電池就可以驅(qū)動一輛模型小車到處跑。我想當年或許有很多孩子都想過這樣一個問題：“有沒有那種用電池就可以驅(qū)動的汽車呢？”實際上當年中國確實有很多年輕人想過，但卻沒有一個人嘗試去努力把它實現(xiàn)。反而是遠在大洋彼岸的埃隆·馬斯克，他在經(jīng)歷N次失敗后，終于用了接近7000節(jié)干電池將這輛電動汽車造出來了。我們能說中國人不善于創(chuàng)新想象嗎？并不是。當年馬斯克造車成功后，很多中國網(wǎng)友的評論就能顯示出來，其中有不少網(wǎng)友就說過“自己曾經(jīng)也想過將若干節(jié)電池串起來”的想法。但有了正確的想法，離最終的成功還有很長的距離，當年的中國也不具備這樣的創(chuàng)業(yè)環(huán)境。所以，從這次的《行動指南》來看，國家是想給這些孩子創(chuàng)造這樣的環(huán)境，但環(huán)境有了，人卻不能還沿著以前的老路走。我想這就是這次《行動指南》最想告訴我們的目標。小學學段：能基于對身邊現(xiàn)象的觀察和體驗，提出可探究的科學問題，能識別變量，制訂簡單的探究方案；能初步運用實驗、調(diào)查等方式獲取信息，并運用分析、比較、概括、推理等科學思維方法得出初步結(jié)論；能安全使用常見工具，設計制作簡易作品。激發(fā)探索世界的好奇心和想象力，樂于動手實踐和展示分享，了解科學、技術(shù)、社會、環(huán)境之間的相互影響，體會科技改變世界，萌發(fā)科技報國意愿。解讀：這次的《行動方案》對于小學階段的任務要求并不輕松。提出問題這就已經(jīng)是一個巨大的挑戰(zhàn)了，然而，接下來的要求則可能是很多老師都始料未及的：識別變量。變量這個數(shù)學概念，最早要在五年級才會接觸得到。而真正將變量引入到學習中則是初二的數(shù)學函數(shù)那一章節(jié)了。但現(xiàn)在的要求是，小學階段就要能夠識別變量。既然有變量，那就一定有常量，那是不是還要有函數(shù)的思想貫穿其中呢？畢竟在《行動方案》中明確的說到了要運用實驗方式獲取信息，還要能分析、比較，這就不是簡單的統(tǒng)計范疇了，更多的是在引導孩子探究變量與結(jié)果之間的關(guān)系，而這個關(guān)系，我們成年人都知道，它在數(shù)學上的描述叫做“函數(shù)”。所以，不妨大膽的猜測一下，既然小學對于科學探索的深度已經(jīng)到了如此地步，其實就可以反過來說明一件事情：從小學五年級開始，鼓勵一部分優(yōu)秀的孩子，在數(shù)理化生地等學科上“先行一步”。初中學段：能基于真實情境，提出可探究的科學問題和假設，能應用控制變量方法，制訂比較完整的探究方案；能運用查閱資料、探究實驗、實地調(diào)查等方式獲取證據(jù)，并運用分析綜合、推理論證、模型建構(gòu)等科學思維方法處理信息，得出結(jié)論；能運用多學科知識與技能，將解決問題的想法或創(chuàng)意付諸實踐，設計制作作品，通過總結(jié)與反思，嘗試不斷改進。具有探索世界的好奇心、想象力、探求欲，養(yǎng)成嚴謹求實、質(zhì)疑創(chuàng)新、合作分享等科學態(tài)度，形成珍愛生命、熱愛自然、推動可持續(xù)發(fā)展的社會責任感，涵養(yǎng)科技報國情懷。解讀：有了小學的基礎，到了初中階段，就可以直接大膽的往前沖了。比如說“控制變量”這種方法應用非常熟練的孩子，就可以完全開始模型構(gòu)建。實際上到今天，各種理工科的創(chuàng)新，大多數(shù)一開始都是基于模型構(gòu)建開始的。在初中階段，《行動指南》明確提出來了要多學科、跨學科結(jié)合，這就是進一步的要求孩子們能夠利用跨學科的知識點構(gòu)建合理的模型，然后再去實踐中證明它的有效性。到這個階段，即使是一個初中生，也實際上在做一個標準化的實驗了。問題來了，是否每個孩子都能做到這個程度呢？答案一定是否定的。也就是說，國家想要通過這樣的方式，讓每個孩子都去嘗試下，那么這里面總有一些天才會被篩選出來，而這些天才，就是國家未來跟外國競爭的籌碼和底氣。到此，我們可以進一步的拓展一下，未來的高中乃至大學的人才選拔，是否也會有所改變呢？如果一個初中生在初中階段完成了一項科技創(chuàng)新，他完全有可能直接被破格錄取。這應該就是傳遞出來的隱藏的信息了。（二）主要內(nèi)容各地各校應圍繞社會生產(chǎn)生活進步、科技發(fā)展變化，聯(lián)系學生感興趣的問題，根據(jù)學生能力基礎，結(jié)合國家義務教育科學、物理、化學、生物學、地理、信息科技等課程內(nèi)容，立足區(qū)域資源優(yōu)勢和辦學特色，研究設計科學探究實踐主題及相應任務，注重科技教育與人文教育協(xié)同。為便于實施操作，現(xiàn)提出若干主題示例和任務示例（見附件），供地方和學校參考。解讀：進一步明確科學教育包括的具體學科包括物理、化學、生物、地理、信息科技這么幾大類。值得注意的是，這里雖然沒有明確提到數(shù)學，但在前后文反復提及的假設檢驗、模型設計、變量控制等諸多內(nèi)容可以看出，數(shù)學將作為一門基礎性的學科貫穿整個科學教育始終。1.“生命健康”主題。本主題貫徹“健康第一”理念，聚焦青少年身心全面發(fā)展，圍繞人體結(jié)構(gòu)與功能、疾病預防與免疫、營養(yǎng)與健康、健康生活方式等內(nèi)容，融合科學課程“生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次”“生物體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)”、生物學課程“人體生理與健康”、化學課程“化學與健康”、體育與健康課程“健康教育”等課程內(nèi)容，設計科學護眼、抑菌防護、健康飲食、運動防護等科學探究實踐任務，幫助學生理解生命現(xiàn)象、健康規(guī)律及其科學依據(jù)，樹立珍愛生命、健康生活的價值觀，成為健康中國的實踐者。解讀：六大主題的設計，第一個就是生命健康。這是一個以生物、化學和體育相結(jié)合的綜合性主題。其核心基礎是生物學和化學。從主題設計的角度來看，未來長期培養(yǎng)方向應該是“先進生物醫(yī)藥”方向。目前全球最主要的生物醫(yī)藥企業(yè)大多聚集在美國（強生、禮來、默沙東、輝瑞等），歐洲以德國（拜耳、默克、西門子）、瑞士（羅氏、諾華）、英國（阿斯利康）為主導。亞洲地區(qū)主要是日本（武田、大冢）的生物醫(yī)藥相對較強，中國在這方面起步較晚，但追趕的節(jié)奏很快。目前已經(jīng)涌現(xiàn)出來了一批具有發(fā)展?jié)摿Φ纳镝t(yī)藥公司。但距離歐美大廠差距還相當巨大。以國內(nèi)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向來看，以CXO（藥明康德等）、創(chuàng)新藥（恒瑞醫(yī)藥、百濟神州等）和原料藥（新和成、浙江醫(yī)藥、華海藥業(yè)、九州藥業(yè)等）為核心的三大方向應該是未來最有可能形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的方向。所以在該主題之下重點培養(yǎng)孩子在生物醫(yī)藥方面的興趣，找出未來有志從事生物醫(yī)藥方面工作的孩子。2.“生態(tài)環(huán)境”主題。本主題圍繞生物多樣性探究、資源循環(huán)利用、生態(tài)保護修復、植被建造、生態(tài)氣象觀測等領域，融合科學課程“生物與環(huán)境的相互關(guān)系”“人類活動與環(huán)境”、地理課程“認識全球”“認識區(qū)域”、生物學課程“生物的多樣性”“生物與環(huán)境”等課程內(nèi)容，設計生物多樣性圖譜繪制、廢舊物品創(chuàng)意利用、土壤檢測與修復、綠植生態(tài)水肥調(diào)控等科學探究實踐任務，引導學生樹立尊重自然、順應自然、保護自然的理念，體悟推進生態(tài)文明建設的重要意義。解讀：第二大主題是生態(tài)環(huán)境，這是一個綜合性較強兼具生物學、地理學、礦產(chǎn)資源學等的綜合性方向。從主題設計的理念來看，主要是以生態(tài)保護為核心，未來主要面向水務與水環(huán)境治理（首創(chuàng)環(huán)保、北控水務等）、垃圾焚燒發(fā)電（光大環(huán)境、瀚藍環(huán)境等）、工業(yè)廢固回收（高能環(huán)境等）、廢舊電池回收（格林美等）、大氣環(huán)境治理（龍凈環(huán)保等）、低碳降碳（凱美特氣等）、生態(tài)修復（永清環(huán)保等）等為主。這個領域目前國內(nèi)形成了以水環(huán)境、固廢處置、大氣治理為核心的三大板塊。考慮到國家已經(jīng)宣布了“碳達峰”和“碳中和”的時間節(jié)點，所以未來環(huán)保節(jié)能領域?qū)⒋笥锌蔀椤；诖耍谠撝黝}框架下，學生以生物多樣性為切入點，通過主題活動的方式，逐步培養(yǎng)起環(huán)境保護的意識和興趣，最終找出有志從事環(huán)境保護事業(yè)的孩子。3.“地球奧秘”主題。本主題圍繞宜居地球建設、地質(zhì)探測、海洋探索等領域，融合科學課程“地球系統(tǒng)”“生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次”、地理課程“地球的宇宙環(huán)境”、物理課程“運動和相互作用”等課程內(nèi)容，設計生態(tài)模擬、潛水器原理探究、模擬地震波探測、尋找宜居行星等科學探究實踐任務，幫助學生初步建立對地球內(nèi)部和海洋的基礎認知，感悟我國深地深海探測工程背后的自主創(chuàng)新精神，認識探索自然奧秘和維護國家資源安全的重要意義。解讀：第三大主題是地球奧秘，這個是圍繞地理學展開的主題。這里面同步結(jié)合了物理學、生物學等跨學科的內(nèi)容，也是一個需要綜合實踐的主題。從主題設計的理念來看主要可以分為地球探索和海洋探索兩大板塊。在海洋探索板塊，這與我國的一帶一路的戰(zhàn)略規(guī)劃不謀而合。未來中國一定要從淺海走向深藍，認識并了解海洋，進而在海洋中創(chuàng)造新的產(chǎn)業(yè)，這個是未來中國相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。目前來看，中國在海洋產(chǎn)業(yè)的主要分布包括海洋油氣（中國海油等）、海上發(fā)電（金風科技、明陽智能、東方電氣等）、遠洋運輸（中遠海控、中遠海能等）、海洋漁業(yè)（中水漁業(yè)等）、深海養(yǎng)殖（國聯(lián)水產(chǎn)等）、海洋信息（海蘭信等）等一系列產(chǎn)業(yè)方向。在地球探索板塊包括上，與后續(xù)的航空航天主題緊密相連，具體來說中國在這方面的領域包括衛(wèi)星遙感（中國衛(wèi)星、航宇微等）、地理信息測繪（超圖軟件等）、地質(zhì)鉆探（神開股份、杰瑞股份等）等一系列產(chǎn)業(yè)方向。這一主題的核心是對國家未來長期穩(wěn)定發(fā)展息息相關(guān)的，在海洋領域，中國要從海洋大國向海洋強國邁進；在地球探索領域，中國要從知己到知己知彼的全鏈條打通。所以這一領域的核心通過項目培養(yǎng)和篩選出那些對這些領域感興趣、有耐心、能長期堅持下來的孩子，未來他們就將是這個領域的核心。4.“航空航天”主題。本主題圍繞航空領域的氣流實驗、飛行動力、航空電子，以及航天領域的火箭發(fā)射與回收、空間站運行等內(nèi)容，融合科學課程“宇宙中的地球”“技術(shù)、工程與社會”“工程設計與物化”，物理課程“運動和相互作用”“能量”，化學課程“化學與社會”等課程內(nèi)容，設計水火箭制作發(fā)射、簡易模型飛機組裝、模擬火星植物培育、機翼性能測試等科學探究實踐任務，培養(yǎng)學生的工程思維、系統(tǒng)思維與創(chuàng)新思維，樹立“空天報國、空天強國”的理想與情懷。解讀：第四大主題是當下最為熱門的主題之一。不管是國家提倡的航空航天，還是低空經(jīng)濟，甚至探月工程、火星計劃，這都是未來中國從構(gòu)建“人類命運共同體”的關(guān)鍵。從這一主題的設立來看，這是以物理為核心，結(jié)合化學、地理學、生物學等諸多學科于一體的重點領域。基本可以預見的事實是國家在未來相當長的一段時間內(nèi)，都會重點持續(xù)關(guān)注這個領域。具體來說包括航空領域、航天領域、低空經(jīng)濟三大板塊。在航空領域板塊，將以軍用和民用相結(jié)合，包括飛機研發(fā)（中航成飛、中航沈飛、中航西飛等）、發(fā)動機制造（航發(fā)動力等）、機載系統(tǒng)（中航光電等）、航空新材料（中航高科等）。在航天領域板塊，包括火箭及發(fā)動機制造（航天動力等）、衛(wèi)星制造（中國衛(wèi)星、中國衛(wèi)通等）、航天電子（航天電子、電科藍天等）。在低空經(jīng)濟板塊，包括了無人機整機（航天彩虹、中無人機等）、飛行汽車（萬豐奧威、億航智能等）、低空管控（海格通信等）。在這個領域的三大板塊，將會有大量的高素質(zhì)人才需求，因此這個主題板塊的設計是具有前瞻性的，也是旨在培養(yǎng)孩子對航空航天領域熟悉和理解，同時也是為了能找出有志在航空航天領域持續(xù)開拓進取的人才。5.“新興產(chǎn)業(yè)”主題。本主題聚焦新材料、新能源、工程建造等內(nèi)容，融合科學課程“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”“技術(shù)、工程與社會”、物理課程“運動和相互作用”“能量”、化學課程“化學與社會”、勞動課程“生產(chǎn)勞動”等課程內(nèi)容，設計材料性能比較、太陽能發(fā)電、風光互補利用、水利工程探索等科學探究實踐任務，引導學生認識新興產(chǎn)業(yè)綠色化、融合化等特征，培養(yǎng)學生的工程思維，體會產(chǎn)業(yè)變革對人民生活和社會發(fā)展的重要作用。解讀：第五大主題是新興產(chǎn)業(yè)，這個領域覆蓋面是最廣的，也是涵蓋的學科最多的。這里面包括了物理學、化學、生物學、地理學、材料學、環(huán)境學、礦產(chǎn)資源學等諸多學科以及它們的分支。未來的大學專業(yè)中，很多細分專業(yè)都將出自這里。這個主題的設計，其核心就是為了實現(xiàn)國家的產(chǎn)業(yè)突破，畢竟在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)上，中國要么是受到西方國家的瘋狂圍堵，要么是受到國內(nèi)產(chǎn)業(yè)內(nèi)卷的壓榨，已經(jīng)沒有了太多發(fā)展的空間。新興產(chǎn)業(yè)才是未來人才聚集和發(fā)展的藍海。根據(jù)國家對于“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”的定義，一共包括9大產(chǎn)業(yè)方向，它們分別是：信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新能源、新材料、高端裝備制造、新能源汽車、綠色環(huán)保、航空航天、海洋裝備。除開此前已經(jīng)出現(xiàn)的產(chǎn)業(yè)，那么信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新能源、新材料、高端裝備制造、新能源汽車這5個板塊將是未來的重點發(fā)力對象。當下，信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)是整個國家最重要的產(chǎn)業(yè)之一，它主要包括了芯片設計（寒武紀、兆易創(chuàng)新、卓勝微等）、晶圓制造（中芯國際等）、半導體設備（北方華創(chuàng)、中微公司等）、封測（長電科技、通富微電等）、通訊設備（中興通訊、長飛光纖、亨通光電等）、網(wǎng)絡安全（啟明星辰、深信服等）、基礎軟件（中國軟件、金山辦公等）、互聯(lián)網(wǎng)平臺（騰訊控股、阿里巴巴等）。新能源是國家面相未來能源戰(zhàn)略以及解決石油“卡脖子”的關(guān)鍵，它主要包括光伏（隆基綠能、通威股份等）、風電（金風科技、明陽智能等）、核電（中國核電、中國廣核等）、儲能（寧德時代、陽光電源等）、特高壓和智能電網(wǎng)（國電南瑞、平高電氣等）。新材料是國家為了更好的適應市場競爭，以及強化自身的需求，它包括以下這些細分領域：半導體電子材料（滬硅產(chǎn)業(yè)、南大光電等）、高性能金屬材料（寶鈦股份、西部超導等）、稀土永磁（北方稀土、中稀有色等）、超硬材料（中鎢高新、中兵紅箭等）、高新能纖維（光威復材、中航高科等）、鋰電材料（天賜材料、德方納米等）、化工材料（萬華化學等）、生物醫(yī)用材料（華熙生物等）。高端裝備制造是國家擺脫西方國家卡脖子的另一個重要產(chǎn)業(yè)，它主要包括工業(yè)母機（海天精工、科德數(shù)控）、工業(yè)機器人（匯川技術(shù)等）、先進軌道交通（中國中車等）、高端工程機械（三一重工、中聯(lián)重科等）、精密科學儀器（美亞光電等）。新能源汽車是國家產(chǎn)業(yè)升級的標志，也是中國從以來外國進口走向自出產(chǎn)業(yè)出口的重要里程碑。中國主要的新能源汽車產(chǎn)業(yè)包括汽車整車（比亞迪、長安汽車等）、動力電池（寧德時代、億緯鋰能等）、電機電控（匯川技術(shù)等）、智能駕駛（華為、德賽西威、中科創(chuàng)達等）、熱管理系統(tǒng)（三花智控等）、充電站和充電樁（特銳德等）。這5大產(chǎn)業(yè)方向就是給所有的孩子充分的選擇空間，只要孩子能在任何一個方向上保持熱愛，并且堅持長期鉆研下去，那么就一定大有可為。可以說新興產(chǎn)業(yè)主題是這六大主題中接納度最廣、受眾群體最多的一個主題板塊，但也是這樣的板塊，反而更需要孩子專注在某一個領域上持續(xù)精進。6.“人工智能”主題。本主題圍繞人工智能在學生學習生活場景中的應用，結(jié)合信息科技課程“人工智能與智慧社會”等內(nèi)容，設計認識人工智能、智能傳播、智能識別、智能規(guī)劃等科學探究實踐任務，提升學生數(shù)字意識、協(xié)同計算思維、數(shù)智化學習與創(chuàng)新、智慧社會責任等素養(yǎng)，了解人工智能帶來的倫理與安全挑戰(zhàn)，掌握安全規(guī)范使用人工智能的手段和方法，增強適應智能時代的能力。解讀：人工智能主題放在六大主題板塊的最后，不是說它不重要，相反，正因為是最重要的一個，因此才需要壓軸出場。人工智能領域是中美兩國在未來高科技競爭中最主要的戰(zhàn)場，也是資金、人員投入最多的領域，甚至沒有之一。但是，人工智能不是空中樓閣，它需要依托前面五大主題涉及到的每一個細分領域，然后不斷發(fā)展。也是基于此，人工智能領域最需要的是跨學科思維和跨學科整合的能力。人工智能領域表面上看是以信息技術(shù)學為基礎，但它綜合應用了包括物理學、化學、生物學、地理學、數(shù)學、語言學、社會學、倫理學等諸多學科，甚至它可能是六大主題中唯一“文理通吃”的主題。具體到現(xiàn)有的人工智能領域中，主要分為硬件和軟件兩大板塊。在硬件板塊包括AI算力芯片（寒武紀、景嘉微、海光信息等）、AI服務器（浪潮信息、中科曙光等）、高速光互聯(lián)（中際旭創(chuàng)、新易盛、天孚通信等）；在軟件板塊包括大模型（Deepseek、科大訊飛、阿里巴巴、智譜等）、通用AI軟件（金山科技等）、專業(yè)AI軟件（同花順、中科創(chuàng)達等）。可以說人工智能領域最適合文理皆有所長，且具備較強創(chuàng)新力的孩子。通過充分認識人工智能的優(yōu)勢和劣勢，熟練掌握人工智能軟件的使用方法，能夠更早、更快地切入到人工智能領域，未來就更有可能在這方面展現(xiàn)出優(yōu)勢。三、實施安排（一）加強課程實施規(guī)劃在嚴格執(zhí)行義務教育課程方案總體要求并保持課時總量不變的基礎上，4-9年級統(tǒng)籌使用科學類課程中的跨學科主題學習課時，以及綜合實踐活動、地方課程及校本課程等課時，采取集中或分散的方式靈活安排，確保每個學生每學期完成不少于1個任務且不少于4課時；1-3年級完成科學課程規(guī)定的探究實踐活動即可，不另作要求。解讀：在具體年級的執(zhí)行層面，1-3年級的要求是明顯降低的，也就是說“維持現(xiàn)狀”即可。為什么是這樣呢？因為從讓·皮亞杰的“認知發(fā)展理論”來看，3年級及其以下的孩子，其年齡大多數(shù)在10歲以內(nèi)，而這個階段的大腦發(fā)育還處于早期階段，無法系統(tǒng)化構(gòu)建起“邏輯思維”。而4-9年級的孩子，這時候大腦的前額葉開始快速發(fā)育，數(shù)理邏輯思維開始顯著增強，這個階段的孩子適時切入科學實踐探索活動，是非常有利于孩子的理工科的邏輯思維提升的。這就是為什么對于低年級的孩子不做額外要求，而主要的新增要求都是放在了4-9年級這個階段的原因。雖然要求增加了，科學課程的課時卻并沒有因此增加。那么課程時間從哪里來呢？這里《行動指南》給了幾個方向，第一個是將綜合實踐課等相關(guān)課程拿來用上，反正之前的綜合實踐課程大概率也被其他科目占用，還不如直接交給科學課。第二個是借助可以靈活安排的其他課程，這里具體指的是什么呢？恐怕很多人也想到了的，那就是春秋假的安排。2025年全國第一次安排了春秋假，結(jié)果很多地方執(zhí)行起來就有點變味了。要么是簡單一刀切的“放假”，將春秋假和五一、國慶等長假聯(lián)系在一起，要么就是“放假不放學”，把學生在學校學習，變成了在家學習。既然效果不好，而春秋假又必須出門，那是否可以將其利用起來變成科學實踐的一部分呢？畢竟以上六大主題的內(nèi)容，幾乎不可能全部都安排在校內(nèi)進行，但學校又不可能占用周末或者假期的時間，那么“春秋假”這樣的機會就可以利用起來。省級教育行政部門要統(tǒng)籌課程規(guī)劃與實施，完善義務教育課程實施辦法，加強師資培訓、教研支撐和條件保障，豐富資源供給，指導督促各地各校實施好領航行動。學校要根據(jù)領航行動要求完善本校課程實施方案，立足實際情況，自主拓展實施科學探究實踐任務，也可靈活選擇實施本指南提供的若干主題及其探究實踐任務。要注意與科學類課程中已有跨學科主題學習內(nèi)容相整合，合理匹配實施年級與任務難度，做好安全風險評估與前置防范。解讀：《行動指南》再一次明確的指出來了這樣的科學實踐活動本身是跨學科的。而這恰恰是未來不管是中高考還是社會變革所需要的方向。以2026年高考為例，英語閱讀文章里面出現(xiàn)了像“汽車尾氣排放”、“異戊二烯”、“氮氧化物”這樣跨學科的知識點。而歷史高考卷甚至出現(xiàn)了40%的文獻內(nèi)容都是文言文的“語文功底考查”模式。所以，《行動指南》背后給出來的不只是簡單的“跨學科項目實踐”，而是想通過這個實踐，讓整個教學體系從單一的學科學習，變成跨學科的融會貫通。“做中學”本身只是個開了個頭而已，真正的價值，是讓孩子意識到所有學科都不是孤立存在的，而且一個學科的思維和方法是可以遷移到其他學科上的，也讓孩子意識到從來就沒有什么“文理分科”的說法，有的只是學習方法是否適用。（二）變革教學方式領航行動要突出學生的主體地位。教師應充分尊重學生學習自主性，關(guān)注個體差異，鼓勵學生大膽探索，加強全過程適時引導與精準指導，助力學生深入探究、動手實踐，引導學生成為問題提出者、方案設計者、問題解決者。教師要幫助和引導學生提出具有趣味性、挑戰(zhàn)性的問題，開展科學探究實踐。注重運用項目式、探究式、場景式學習等方式，加強小組協(xié)作，通過提供學習任務單、方法導引、工具資源等學習支架，引導學生運用科學思維方法，經(jīng)歷動手實踐過程，實現(xiàn)學、思、做的有機結(jié)合。鼓勵學生大膽嘗試，包容失敗，在面對具有不確定性的問題時，通過不斷試錯、反思、改進等，尋求問題解決方案，體驗科學探索的曲折過程。鼓勵學生以作品展示、方案交流、過程反思等多種形式呈現(xiàn)結(jié)果。解讀：“做中學”的本質(zhì)是先要去“做”，然后才能談得上“學”。那么有一個爭議了很久的事情就不得不擺在面前：學習的主體到底是誰？在過去，很多家長談學習首先想到的不是自家孩子，而是學校、老師，仿佛只要把孩子送到名校由名師指導就可以解決問題了。但家長卻忽略了這樣一個事實：即使是同一個老師教，也會出現(xiàn)一些孩子學懂了，另一些孩子沒學懂的情況。這就是說，其實學習的主體，并非學校或者老師，而是學生本身。這次《行動指南》就是清楚明白的告訴所有的老師和家長：以后的學習，學生自己才是重點，老師只是個輔助。甚至上課本身都不是重點，老師上不上課都不影響孩子的學習和探索。這才是《行動指南》想要傳遞的真正的信息。事實上，《行動指南》不只是想要孩子們在科學實踐活動中做到“做中學”，也同時希望孩子們可以在其他所有的學科學習中都能做到“做中學”。而老師，要從“授課”、“講題”的環(huán)節(jié)中抽離出來，更多的變成是“教練”的職責，通過借助AI等先進工具，幫助孩子完成整個過程的學習。但是，整個過程并非那么容易實現(xiàn)的。現(xiàn)在的95%以上的學校還依舊延續(xù)著學科學習是“老師講課-學生做題-老師批改-學生訂正-期末考試”這套流程。中國未來的競爭已經(jīng)不再是培養(yǎng)流水線工人，而是培養(yǎng)更多富有創(chuàng)造力的科學家、工程師。當任何一個學科走到前沿的時候，沒有人來給你講課，也不會有標準答案來讓你訂正，更不可能有標準化的考試來檢測你的學習成果。有的只是對未來的無窮探索，是不斷驗證可能性的過程，是來自競爭對手不斷地挑戰(zhàn)。所以在教學模式上，《行動指南》第一次旗幟鮮明的提出來了“學習是學生為主的過程”這個本應該成為共識的核心理念。老師要從一線教學改為二線陪跑，要讓孩子有試錯的過程，而不是直接喂給孩子答案。甚至《行動指南》在某種程度上還希望孩子們能夠在實踐過程中多犯錯、犯不同類型的錯誤。這也充分說明了國家對于未來科技競爭的方向看得越來越清晰了：未來的科技競爭，不存在標準答案，只存在合理與否。過去，當中國科學家還在糾結(jié)石墨烯是否存在的問題時，英國科學家用膠帶硬生生把石墨烯給“粘”了出來；當中國老師嘲笑中國學生“用干電池造電動車”的時候，遠在美國的馬斯克已經(jīng)拿出了他的方案。未來，中國老師必須要保護孩子任何一種“看似天真”的想象力，因為這些“天真的想象”或許就是未來某個科技領域的突破口。創(chuàng)設開放多元的學習環(huán)境，合理規(guī)劃與利用課堂學習空間、實踐活動場地、戶外探究區(qū)域等，為學生深度思考、動手實踐提供支持。鼓勵有條件的學校，合理利用計算機建模、生成式人工智能、虛擬仿真實驗等數(shù)智技術(shù)，輔助學習活動開展。解讀：學習，不一定要在教室里面，也可以在戶外、在博物館里、在工廠、甚至在實驗室里，這是《行動指南》再次明確指出來的。既然學習不局限空間了，那么學習組織是否也可以實現(xiàn)打破呢？這就是《行動指南》想告訴我們的另一個方向：科學教育不一定要按班級來。每一個項目，可能會形成跨班級、跨年級、跨學校甚至跨省市的團隊，來自天南地北的孩子聚在一起，然后為了同一個目標努力，這才是未來科學教育的真正目標。從小學到高中，我們的同學大多來自同一個城市，但大學里面同學就來自五湖四海了，工作里面更是可能會遇到來自不同國家、不同膚色的同事。事實證明，任何一個強大的組織團隊的背后，都不可能只依靠來自同一個地方的人。所以，在科學教育上面先打開一個突破口，然后再逐步拓展到其他學科學習中去。這就為后續(xù)的“陽光分班”和“分層教學”打下了實驗性的基礎。在過去，人們總是會說“快慢班”讓差生再也無法與優(yōu)等生競爭。于是陽光分班來了，行政班級不能再按照優(yōu)良中差的標準來劃分。但是教學上，如果還按照統(tǒng)一的教學進度，這就會導致“吃不飽”與“吃不了”同時存在的尷尬局面。科學教育的“做中學”和“以學生為主體”的模式，就告訴所有的學校和老師：如果其他學科都按此模式展開，那么分層教學的目標是很容易實現(xiàn)的。畢竟當老師不再是教學主體的時候，不同進度的孩子完全可以按照自己的節(jié)奏去學習，老師則能更好的做到“因材施教”。（三）完善評價方式重點關(guān)注學生在完成科學探究實踐任務中的真實表現(xiàn)與發(fā)展變化：（1）問題意識，即能從真實情境中自主發(fā)現(xiàn)并提出可探究實踐的問題；（2）探究實踐能力，即能基于問題解決的需要，合理規(guī)劃探究實踐路徑，運用觀察、實驗、推理、解釋、設計、測試優(yōu)化等方法開展科學探究實踐，使用常用工具和基本器材進行簡單制作；（3）反思改進能力，即具有審視探究實踐過程和結(jié)果的意識，能在回顧和反饋中分析原因、改進完善；（4）合作交流能力，即能在團隊中有效分工與協(xié)作，樂于傾聽他人意見，善于分享自己觀點，能對他人觀點進行有理有據(jù)的質(zhì)疑。解讀：科學教育中，一個最重要、最基礎的工作就是讓孩子學會提問。這個提問不是簡單問一個“為什么”就完了，而是要提出有價值的、有可操作性的問題，然后自己動手去嘗試解決這個問題。在整個過程中，學生既是提問者，也是問題的解答者，老師則更多的充當了一個“教練員”的角色，輔助孩子解決這些問題。問題有了，該如何解決，這是孩子需要面對的第二個關(guān)卡。在絕大多數(shù)情況下，孩子是不可能一帆風順地把問題解決的。相反，他們會遇到各種困難，然后反復失敗，在“嘗試-失敗-反思-改進-再嘗試”的循環(huán)往復過程中，不斷錘煉孩子的抗挫折能力、應變能力、逆向思維等。加上這個過程本身，還需充分調(diào)動孩子的溝通協(xié)調(diào)、團隊合作等與人交流的能力，這也為孩子以后離開學校走向社會打好了充分的人際交往基礎。堅持評價主體多元，充分發(fā)揮教師、學生等參與評價的積極性，注重學生自評與同伴互評相結(jié)合。鼓勵有條件的學校邀請科學家、工程師等專業(yè)技術(shù)人員對學生的科學探究實踐過程和結(jié)果進行指導評價。強化過程性評價，在關(guān)鍵環(huán)節(jié)設置觀測點，綜合運用課堂觀察、實踐操作、口頭匯報、作品展示等方式，收集學生在過程中的表現(xiàn)性證據(jù)，發(fā)揮評價的導向、診斷和改進功能。鼓勵有條件的學校利用信息技術(shù)賦能評價。用好評價結(jié)果，將科學探究實踐表現(xiàn)性評價以紀實性方式記錄，納入學生綜合素質(zhì)評價檔案，不另作考試要求。解讀：在過去，任何一個新的方案或者項目的出現(xiàn)，就意味著一次新的“考試”。然后各種形式主義的內(nèi)容就開始凸顯，有照抄“模版”的、有統(tǒng)一“規(guī)劃”的。而這一次，明確要求評價不僅僅是評價學生“成功”了什么，甚至要評價學生“面對失敗時的狀態(tài)和努力”，甚至評價方式也不局限于書面。事實上，對于一個成功者來說，成功的經(jīng)驗固然重要，但面對失敗和挫折時候的心態(tài)轉(zhuǎn)變和調(diào)整努力才更為重要。當年錢學森回國后研制東風導彈，結(jié)果導彈飛上天空后不久就爆炸了。換一般人心態(tài)早就崩了，甚至已經(jīng)有不少人開始推卸責任，結(jié)果錢學森硬是帶著人一點點把導彈殘骸拼回來，然后仔細研究問題出在哪里，這才有了今天的東風系列大國重器。科學項目實踐，本身就存在極大地不確定性，甚至可能會出現(xiàn)整個小組拼命努力一年了，最后顆粒無收的情況。但這并不是重點，重點是看到孩子們想了什么，做了什么，又獲得了什么。有好的結(jié)果，固然是重要的，但沒有好的結(jié)果也不代表就不行。《行動指南》第一次跳出了傳統(tǒng)考試模式下“分數(shù)高低定排名”的思路，或許在這個思想的指導下，未來我們或許會看到某個“一直在失敗”的小組最后拿下了全場最高分。（四）開發(fā)配套資源通過國家中小學智慧教育平臺提供配套教學資源。各地要組織高等學校、科研院所、教科研機構(gòu)等專業(yè)力量，基于本地實際，圍繞科學探究實踐主題任務的設計與實施等開發(fā)指導手冊、工具包、安全操作指南等多種類型資源，為一線教學提供支撐。解讀：國家為了這次的“做中學”，專門開發(fā)了國家中小學智慧教育平臺，里面已經(jīng)提供了大量的資源。但這還不夠，還需要各地自己組織力量再予以補充。這充分說明了國家做出這次《行動指南》并不是心血來潮，要知道國家中小學智慧教育平臺早在2022年就已經(jīng)出來了，這幾年一直在完善其內(nèi)容。（五）強化社會協(xié)同各地要建立健全協(xié)同機制，實現(xiàn)科學教育資源供給和學校需求相匹配。聯(lián)合高等學校、科研院所、科技場館、科技企業(yè)、自然保護地等社會資源，探索加強區(qū)域性科學教育中心、實踐基地、學校小型自然科技場館建設，為學生提供實地探究、專家指導