编者按
科学家与科学教育专刊
在全球科技竞争白热化、创新成为核心竞争力的时代背景下，科学教育的质量直接关乎国家未来。科学家作为科学前沿的探索者、科学知识的创造者、科学精神的传承者，其深度参与科学教育，是弥补传统教学中科学实践缺失、思维培育薄弱等短板的关键，更是实现科教融汇、筑牢拔尖创新人才培养根基的核心路径。为系统呈现这一领域的研究成果与实践经验，本刊特策划“科学家与科学教育”专刊。
专刊聚焦科学家参与科学教育的核心议题，既有对其内涵价值的阐释，也有对实践模式的探索：“科学教育大家谈”栏目特约郭传杰、苏刚、张双南三位知名科学家撰文，同时有来自中国科学院、北京师范大学、南京大学等知名高校的科学教育研究者和中国人民大学附属中学等中小学校的科学教育实践者为本刊撰文，全方位展现了科学家参与科学教育的丰富内涵和多元实践路径。
本期专刊的推出，旨在凸显科学家参与科学教育的重要性与不可替代性，分享可推广、可复制的实践成果。期待能推动更多科学家走进校园、参与教学、融入课堂，以科研优势赋能科学教育提质增效，为建设科技强国筑牢根基。
黄晓，浙江师范大学堪萨斯大学联合教育学院教授、博士生导师。
摘要：明确科学家作为主体参与科学教育的内涵，提出科学家参与科学教育是回应中小学生、教师、社会公众等多元受众需求，通过正式与非正式教育场景深度介入。阐述科学家参与科学教育在引领科学教育理念、深化课程教学改革、培育科学文化方面的多元价值。以浙江省“院士进师训”为典型案例，呈现了多维互动的内容形式支持、四位一体的研训主体协同、全域增效的实践落地成果等特征。提出从提高价值认识与政策制度保障并行、从个体参与走向多元主体协同网络构建、从知识单向输出走向思维培育与价值引领三个方面实现科学家参与科学教育的“有心”“有效”。
引文格式：黄晓, 秦嘉璐, 吴文溪, 等. 科学家参与科学教育：内涵、价值与生动实践[J]. 中小学科学教育, 2026(1): 68-74.
本文目录结构
一、科学家参与科学教育的内涵
（一）科学家参与科学教育是多元受众的需求响应
（二）参与的实践路径包括多层场景的深度介入
二、科学家参与科学教育的价值
（一）以专业性引领科学教育基本理念
（二）以实践观深化科学课程教学改革
（三）以精神垂范科学文化培育和弘扬
三、“院士进师训”——科学家参与科学教育的本土实践
（一）多维互动的内容形式支持
（二）四位一体的研训主体协同
（三）全域增效的实践落地成果
四、科学家参与科学教育的未来路向
（一）提高价值认识与政策制度保障并行
（二）从个体参与走向多元主体协同网络构建
（三）从知识单向输出走向思维培育与价值引领
为深入贯彻习近平总书记“在教育‘双减’中做好科学教育加法”的重要讲话精神，着力提高科学教育质量，教育部等十八部门于2023年5月印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，为科学家深度参与科学教育提供了明确的政策指引和制度保障。作为科学前沿的探索者与知识体系的构建者，科学家在科学教育方面具备不可替代的优势，体现在能将科研成果转化为学校教学资源，能以自身科研经历诠释科学研究的本质与价值。鉴于此，系统分析、探讨科学家参与科学教育的内涵特征、价值意蕴、实践路径与典型案例具有重要的理论意义和现实价值。
明确科学家参与科学教育的内涵是科学家有效介入科学教育的理论锚点，应明确科学家作为参与主体的专业特质。科学家是科学实践的主体，处于科学研究前沿，也是科学知识、方法、思想与精神的发现者、生产者及传播者，还在特定领域取得独创性科研成就并获社会普遍认可。科学家参与科学教育的内涵需要理晰面向对象与参与路径，即面向对象应聚焦中小学生、科学教师教育工作者、社会公众等多元群体的差异化需求；参与实践应确立课堂教学、科普活动等多场景的深度互动路径。科学家参与的科学教育应不仅针对“科学作为内容的教育”，而且覆盖“为科学的教育”和“通过科学的教育”。
（一）科学家参与科学教育是多元受众的需求响应
科学家凭借深厚的专业知识和丰富的研究经验，帮助学生建立更完整的科学认知体系。青少年对科学家的认知易受刻板形象影响，与科学家面对面交流，有利于了解科学知识是如何通过团队协作产生的。因此，面对中小学生，科学家应作为科学认知实践的衔接者，将科研过程转化为具象的认知实践，创设体验式的学习活动，帮助青少年建立对科学的真实理解，消解关于科学“神秘化”或“工具化”的片面认知，建立科学认同。对于教师，科学家凭借其学科深度与前沿视野，拓展教材内容，深化关于科学知识动态发展性（如理论修正、跨学科融合）的理解，更新教学知识结构，将科研思维融入教学，指导探究性课程与项目式学习的开发。在高等教育与研究领域，科学家的角色延伸至理论建构，推动科学教育研究从经验总结转向证据驱动，培养教育研究者对科学本质的深度理解与教育转化能力。面向社会公众，科学家将专业内容转化为公众易于理解的表达形式，促进科学文化传播，营造理性包容的社会认知氛围，以专业身份引导复杂科技议题的社会讨论，引导公众形成基于事实的判断，促进科学与社会的良性互动。
（二）参与的实践路径包括多层场景的深度介入
科学家参与科学教育的场景涵盖正式教育与非正式教育。在正式教育场景中，科学家参与课堂教学、实验指导及学校科学课程开发，呈现真实的科学研究过程；在非正式教育场景中，科学家参与科普场馆活动，以项目形式组织中小学生走进大学、科研机构和工厂，帮助公众理解科学现象和原理。从参与方式来看，科学家参与科学教育带来了新的物质、智力、社会和精神资本，从而推动科学教育发展。在课程教学领域，科学家作为知识生产与教育转化的桥梁，将前沿科研成果转化为可感知的教育内容，以专业视角解释复杂的科学概念。在教学研究领域，科学家的价值不仅在于知识传递与兴趣激发，更体现在对科学认知过程的专业性解构。科学家基于科研最新进展与实际需求为教学提供专业指导，让科学课程内容跟进科研实践，与科学教师、教育研究者合作开展实证研究，推动基于科学证据的科学教育范式构建。在政策层面，科学家作为科技战略与教育规划的衔接者，从专业视角介入政策设计，有利于将科研伦理、跨学科培养等教育理念恰如其分地融入政策并指导中小学实践。
伴随社会对科技创新人才需求的持续增长，科学家参与科学教育成为优化科学教育生态的关键路径。从科学家参与科学教育的专业权威、实践介入、精神示范三个特征入手，深入剖析科学家参与科学教育的多元价值是实践之需。
（一）以专业性引领科学教育基本理念
在政策制定、课程标准修订与教材体系建设等环节，科学家凭借其专业权威发挥方向引领与质量把关作用。美国科学促进协会联合国家科学院启动“2061计划”，并与美国国家研究理事会一同制定了《国家科学教育标准》，将“像科学家一样实践”的教育理念转化为可操作的课程框架。德国科学家聚焦能力导向的标准设计，基于物理、化学等学科特性构建三维能力模型，嵌入MINT教育战略框架，形成严谨且富有弹性的教育标准体系。日本科学家通过产学研深度融合，将产业前沿需求转化为教育标准要素。英国皇家学会的政策参与模式则彰显科学家的智库功能，通过专业咨询、政策研究等方式，确保教育决策的科学性与前瞻性，使科学教育标准始终保持对社会需求的敏锐响应。
科学家始终是我国科学教育政策发展的重要智囊。严济慈先生校订的《物理精简大纲（草案）》为新中国物理教育划定了专业基准，奠定中小学理科教育的知识框架。中国科学院学部在21世纪初发布的《面向21世纪发展我国科学教育的建议》立足国际视野与本土现状，为迄今实施的科学教育改革极具前瞻性地做了顶层设计。韦钰、母国光等院士团队对标国际，结合我国基础教育现状提出改革建议，推动科学教育目标从知识传授向科学素养培养转型。在课程标准修订过程中，科学家参与衔接了学科前沿与教育实践——2007年义务教育课程标准修订、2017年浙江新高考物理课程调整均吸收了科学家的专业建议，从而使课程内容与学科发展、人才培养需求对接。从外部咨询到内部参与，科学家的专业理性由此转化为政策理性，使科学教育标准体系在动态调整中保持专业性与先进性。在教材建设方面，科学家参与教材编写，将前沿知识、中国科研实践融入教材体系，显著提升科学教材的专业化水平，构建起体现中国特色与前沿性的教科书内容标准，保障科学教育的高质量实施。
（二）以实践观深化科学课程教学改革
科学家参与真实教育情境，从而构建起科学观念向教学实践落地转化的运作机制。这种介入并非简单的知识传递，而是以科研思维为内核、以实践场景为载体，对学生科学素养培育与教师教学创新的共同深化。对于学生，科学家以研究者身份将实验设计、数据采集与验证过程转化为可操作的教育活动，这种实践导向的知识传递提升了学生的科学探究能力、实际问题解决能力，深化学生对科学概念的理解，使其在科学竞赛中表现出更为卓越的综合素养。对于教师，传统科学教育中，常因学科壁垒与实践经验局限，难将科研思维融入课堂，而科学家通过校本活动参与教师培训、协同备课、示范授课等，将问题导向思维、跨学科研究方法引入课堂，深化教师对科学教育本质的理解，借鉴科研模式，实现从传统教学向创新教学转变。
从问题出发、基于证据推理、通过实验验证、追求创新突破的科学实践观，带动科学教育与科学研究的融合，系统重构科学教育体系。科学家与科学教育者共享思维模式与研究成果，科学教育不再局限于静态的客观知识讲授，而成为一种以问题意识和科学思维驱动创新的教育生态。
（三）以精神垂范科学文化培育和弘扬
科学文化为一个时代的科学精神内核传承、科学实践生态构建奠定了基础。科学家参与科学教育是以自身实践为载体，将科学家精神转化为可感知、可践行的文化、价值、信念、规范，从而推动国家科学文化建设。
科学家精神让科学文化从抽象的理念体系落地为具体的行为准则。以爱国、创新、求实、奉献、协同、育人为核心的科学家精神，正是构成科学价值观的核心框架。科学家以青少年成长的育人者的角色参与科学课堂与实践，点拨科学探索过程中校验和处理数据的过程、分享克服难题的思路、阐述科学研究与国家战略和社会需求的紧密联系，将“追求真理、严谨治学”的求实精神转化为科学研究的基本范式，将“勇攀高峰、敢为人先”的创新精神培育为“质疑权威、探索未知”的少年志气，衔接科学事业与“胸怀祖国、服务人民”的社会责任意识。科学家参与科学教育的过程是科学文化社会化的关键路径，推动科学共同体的思考成果渗透到社会生活中，弘扬崇尚科学、追求创新的社会氛围。科学家与青少年的互动构造了“榜样—模仿—内化”的文化传承路径，科学家参与科学教育活动使科学语言成为社会话语体系的一部分，消解青少年对科学产生的距离感，促进青少年对“鼓励探索、宽容失败”“淡泊名利、潜心研究”“集智攻关、团结协作”等价值观的认同。科学家精神的践行，推动科学教育从“知识传授”向“文化培育”转型，有利于培育“具有科学家精神的人”这一教育目标的实现。科学家精神通过科学教育实现的垂范，是连接科学文化内核与社会实践的关键桥梁，让科学文化既能扎根科研土壤，又能生长于社会生态。
梳理国际科学家参与中小学科学教育已形成的多元化实践机制与经验路径，在“做好科学教育加法”的背景下，中国的科学教育正从课程改革走向协同机制建设发展，科学教育中科学家的角色也从“讲授者”向“共育者”转变。浙江省“院士进师训——科学素养提升行动”是一项以科学家参与科学教师专业发展的典型实践，体现出科学教育中国方案的探索深度。该项目由教育部教师工作司指导，浙江省教育厅主办，浙江师范大学科学教育研究中心承办，自2023年以来吸引了全省科学教师、学生代表和基层教育工作者参与，也通过线上平台覆盖了更广泛的公众群体。
（一）多维互动的内容形式支持
“院士进师训”打破了单一讲座的局限，构建专题讲座、实操工作坊、互动研讨、课后延伸的多层级介入场景，既保留顶尖科学家带来的学术深度，又通过全流程实践设计强化落地实效，为一线教师提供从理论到方法和工具应用的系统支持。
院士结合自身科研领域与育人思考，围绕科学教育核心议题展开深度分享，覆盖基础学科、前沿科技、教学方法等多元方向。2023年7月，作为系列活动首位开讲院士，中国科学院院士武向平以“理解宇宙”分享“科学不等于正确，科学的生命力在于它从不承认自己是绝对正确的”观点；2024年11月，严纯华院士以“材料让生活更美好”为题，分享稀土材料的发展史，材料如何驱动产业革新，启迪科学教育新思路，将科技前沿与科学教育结合；2025年3月，日本工程院院士赵强福以“人工智能与教育”为题，打开了智能时代的科学教育之窗。此外，院士们分别从化学学科基础、地球物理勘探等领域，分享基础学科支撑科技创新的核心观点，为教师搭建起科研前沿到课堂教学的认知桥梁。为增强培训实效，项目引入课后延伸任务与二次反思分享，鼓励教师将讲座所学带回校本教研中进一步转化，并搭建线上分享平台，支持教师上传转化成果与反思日志，形成“输入—转化—输出—反馈”的可持续发展机制，让资源助力教师教学创新。
（二）四位一体的研训主体协同
“院士进师训”在浙江师范大学科学教育研究中心具体实施中，联动了地方教育局、教研室等，明确科学家作为研训主体与专业引领者，参与讲座理念设计，主讲所研究领域的学术前沿与实践应用；高校科学教育研究者基于科学家参与研训的主题，选择与该前沿主题有关的研训内容与协同主体，发挥科技工作者、中小学教研员、科学教师等作为共同体的角色作用。
从研训内容看，项目围绕院士研究领域确定主题，如“科学实验我做主”“理解宇宙”“科学思维知多少”“材料让生活更美好”等，邀请省内外相关领域院士、高校研究者与一线教师组成“1+N+M”专题团队。从协作形式看，科学家与教师之间的互动在高校科学教育研究者的组织下，逐步从“讲授—聆听”转向“引导—共研”。尽管这类互动多以讲座内容为基础，但通过教师的反馈、教研员的组织与科学家的回应，共同构建起基于真实需求、可持续推进的专业支持机制。这种跨界协同进一步推动了科学教育领域“共同体意识”的生成。科学家、教师与教研员在议题共建与知识共享中形成互动结构，为基础教育场域的专业协同提供了现实支撑。
（三）全域增效的实践落地成果
“院士进师训”作为科学家参与科学教育的生动实践，以破解基础教育与尖端科研断层难题为核心，推动院士智慧向课程教学、教师发展、科学传播全链条渗透，形成了可复制、可推广的实操范式。在课程与教学资源的建设与转化中，引领性的专题及围绕该专题的科学教育研究者、科学教师、教研员、师范生及部分中小学生的共同对话，内容涵盖前沿动态、政策理念、实践行动等多方面，如“科学实验我做主”包括大科学装置在科技创新中的应用、科学探究与实践的关注、科学实验与科学思维、项目化学习中的实验价值等，从中延伸的是将基础学科突破、前沿技术应用与实验教学创新多元结合与实践落地的全域增效。
“院士进师训”自2023年来已开展10期，浙江省2000余名在职科学教师线下参与。参训教师将前沿科学理念与教学实践深度融合，推动校本课程创新与教学方法升级，逐步成长为区域科学教育骨干力量，有效提升了科学教师队伍的专业化水平。科学家参与科学教育的成效还源于教师科研热情的激发，院士们的成长经历和科研创新精神，为科学教师树立了榜样，他们不仅传授了最新的科研成果和科学理念，还通过生动的案例和前沿科学问题，引导教师培养学生的科学兴趣和好奇心，帮助学生突破认知局限。“院士进师训”采用线上直播与线下研讨的方式，超300万人次参与，带来的前沿专题资源同步辐射，形成“浙江样板”的科学传播效应，也形成了跨区域学习共同体，活动受到广大教师好评，也被《人民日报》、人民网、《中国教师报》、今日头条等多家媒体关注。
科学家参与科学教育已成为提升全民科学素养、培育创新后备人才的重要引擎，还需要从制度构建、生态协同、角色重塑三个维度系统谋划未来发展路径，通过建立长效保障机制、打造多主体协作生态、发挥角色价值，助推科学家参与科学教育从零散化走向体系化，为培养具备科学精神、创新能力与社会责任感的时代新人奠定坚实基础。
（一）提高价值认识与政策制度保障并行
实现科学家参与科学教育的高效与持续，离不开政策支持、运行机制与反馈激励。在政策层面，应制定专项政策文件，明确科学家参与科学教育的支持措施与保障机制。建立政策引导机制，让科学家充分认识到参与科学教育的价值，以政策引领更多的科学家投入科研的同时，积极参与科学教育。在运行层面，逐步构建“需求导向、项目驱动、过程管理”一体化服务机制。通过调研科学教育实际需求，设计系列化、品牌化的科学教育项目；运用信息化手段，对项目实施过程进行动态监测与管理，确保项目实施质量。在成效方面，将科学知识传播效果、能力培养成效、社会影响等多维要素，作为进一步改进、反思项目推进成效的激励因素，在过程中动态优化科学家参与科学教育的效能。
（二）从个体参与走向多元主体协同网络构建
科学教育作为一个多元参与、要素融合的复杂、开放系统，其高质量发展离不开多方主体的通力合作。面对科学家参与科学教育实践呈现的个体化、碎片化等现象，亟须构建多维、多层协同网络。在微观层面，建立“科学家—教师”协同备课机制。通过定期开展联合教研活动，将科研前沿动态与课程标准深度融合，开发具有时代性和实践性的科学课程资源。在中观层面，搭建“高校—科研机构—中小学”的协同育人平台。开放高校和科研机构的实验室、科研设备等资源，为中小学生提供沉浸式科学实践机会；依托中小学的教学场景，将科研成果转化为教育资源，形成双向互促的协同育人模式。在宏观层面，构建全社会参与的科学教育生态系统。推动政府、企业、社会组织等多元主体协同合作，形成政策支持、资源供给、实践平台等多要素协同的保障体系，实现科学教育资源的优化配置与高效利用。
（三）从知识单向输出走向思维培育与价值引领
科学家在科学教育场域不应以“知识本位”为特征单向输出，还要彰显对科学思维培养、创新意识激发的价值关注，强调科学家角色的多元关注。一是知识转化维度，科学家凭借其前沿科研经验，能够将抽象的科学理论转化为符合认知规律的教学内容，实现科学知识的“教育化转译”。二是思维培养维度，科学家通过分享真实科研案例与问题解决过程，向学生传递科学探究的思维方法与逻辑范式，促进其批判性思维与创新能力的发展。三是价值引领维度，科学家的科研精神、学术品格以及对真理的执着追求，构成了科学教育中独特的精神资源，为学生树立“求真、求是、求新”的榜样，激发学生的科学志趣与社会责任感，以实现科学家参与科学教育从“有心”转向“有力”“有效”。