“一带一路”沿线国家科学教育：现状、挑战与建议

摘   要：“一带一路”沿线国家科学教育在学生科学素养培养、政策与标准制定、课程建设、校外拓展和新技术应用等方面存在发展不均衡的情况。在推进科学教育发展过程中，“一带一路”沿线国家面临着政策保障不足、基础设施匮乏、课程资源匮乏、师资质量不均、学生发展单一等挑战。建立协调机制、优化资源配置是促进科学教育实现共享发展的主要策略，教育数字化和开放教育资源是解决科学教育发展不均衡问题的重要途径，建立评价体系是推进科学教育发展的重要抓手，文章建议从以上三方面推进“一带一路”沿线国家科学教育发展。

关键词：“一带一路”；科学教育；发展现状；挑战；发展建议

中图分类号：G511         文献标志码：A         DOI： 10.3969/j.issn.1672-3937.2024.04.03

一、引言

为发挥“一带一路”倡议在推进教育国际合作交流中的重要作用，加强科技创新人才培养，我国出台《推进“一带一路”建设科技创新合作专项规划》《推进共建“一带一路”教育行动》《中国教育现代化2035》等政策文件，将建设“一带一路”教育共同体和培养科技创新人才作为重要目标。[1][2]“一带一路”倡议实施十多年来，我国始终高度关注和重视“一带一路”科技人才培养，习近平主席在2017年首届“一带一路”国际合作高峰论坛上启动“一带一路”科技创新行动计划。[3]教育部于2018年印发的《高校科技创新服务“一带一路”倡议行动计划》进一步提出“加强科技人才联合培养，通过平台搭建、人才交流、项目合作、技术转移，立足沿线国家、面向全球建立高校国际协同创新网络，营造科技人才友好稳定交流的良好环境”[4]。习近平主席在2023年第三届“一带一路”国际合作高峰论坛开幕式上强调中方将继续实施“一带一路”科技创新行动计划，举办首届“一带一路”科技交流大会。[5]这一系列的政策文件和举措充分体现出党和国家对“一带一路”沿线国家科技合作和创新人才培养的关注与重视。科学教育作为建设世界人才中心与创新高地的重要保障[6]，对于科技创新人才的培养至关重要[7]。

二、发展现状

十多年来，中国已与150多个国家和30多个国际组织签署200多份共建“一带一路”合作文件，使“一带一路”成为最受欢迎的国际公共产品和最大规模的国际合作平台。[8]为更全面了解“一带一路”沿线国家科学教育的发展现状，本文对各国学生科学素养发展情况、政策与标准的制定、课程建设、校外拓展和新技术的应用进行系统梳理与分析。

（一）学生科学素养发展情况

科学素养是指个体关于“识别科学问题、科学地解释现象和使用科学证据”的能力。[9]在国际学生评估项目（PISA）2022科学成绩平均分前十名中，除中国香港、中国澳门和中国台北外，“一带一路”沿线国家占三席，分别是排名第一的新加坡、排名第五的韩国和排名第六的爱沙尼亚，而在倒数十名中，“一带一路”沿线国家占六席，分别是柬埔寨、多米尼加共和国、萨尔瓦多、菲律宾、巴拿马、乌兹别克斯坦。这些数据反映出“一带一路”沿线国家在这一评估项目中的参与度和影响力。从所有参与PISA 2022科学测试的国家或地区排名来看，在低于OECD均值的48个国家中，“一带一路”沿线国家占28个，占比约58%。通过对PISA “一带一路”学生科学素养的进行横向纵向对比后，本文发现“一带一路”沿线国家学生科学素质呈两极分化的趋势，大部分较为落后，与以往的PISA测试结果具有较高的相似性[10]，表明“一带一路”沿线国家一直面临着学生科学素养发展不平衡的现实问题。从地区分布上看，测试结果显示经济、政治、文化较为稳定的“一带一路”沿线国家学生科学素养表现相对较好。

（二）科学教育政策与标准制定

2023年，我国教育部等十八部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，明确指出“以学生为本，因材施教，推进基于探究实践的科学教育，激发中小学生好奇心、想象力和探求欲……努力在孩子心中种下科学的种子，引导孩子编织当科学家的梦想”。[11]这一政策强调学生的个性化教育，推动学生通过实践探究来培养科学精神，并激发他们对科学的兴趣和热情。新加坡的科学教育政策核心旨在强调探究性学习，并在探究中提升沟通交流的能力。[12]这一政策注重学生自主学习和主动参与，鼓励他们在解决问题的过程中培养批判性思维和团队合作能力。马来西亚的科学教育政策核心是提升学生的综合素养与思维能力，同时有序调整和优化教育系统的教学方式。[13]该政策强调科学教育与现实生活的联系，着重培养学生的综合能力，以及学生在解决实际问题中的角色。菲律宾于2011年颁布《科学教师教育框架》，从专业知识、专业实践和专业属性三方面明确科学教师应具备的专业知识与能力。[14]这一框架旨在提高科学教师的专业水平，使他们能够更好地引导学生学习科学，培养学生的科学素养和技能。

（三）科学教育课程建设

阿联酋、爱沙尼亚、塞尔维亚、希腊、塞浦路斯、马来西亚等国家，不仅拥有丰富的科学教育课程，还配套相应的数字课程资源。但一些经济水平相对较低的国家，如巴基斯坦、巴勒斯坦、南非、黑山等，面临着科学教育课程建设与数字资源投入不足等难题，这成为数字时代发展中不可回避的问题。随着科学教育理念的普及，“一带一路”沿线国家逐渐意识到科学教育的重要性，越来越多的国家开始建立科学课程资源数据库。[15]例如，爱沙尼亚的科学教师可以通过名为“e-schoolbag”的数字资源，检索包括幼儿园、小学、中学和职业学校等不同阶段的学习资料。[16]阿联酋教育部推出最大的开放教育资源公共数字图书馆Manara，作为免费且公开授权的平台，提供文本、媒体和其他数字资产，为科学教育课程的开设提供资源支持。[17]

（四）校外科学教育拓展

校外科学教育主要包括开展科技竞赛活动和积极利用科技场馆、科研院所等学习资源。[18]这种形式的教育不仅是对课堂科学教育的有效补充，还对学生巩固科学知识、培养创新能力、掌握科学探究方法和培养科学情感和价值观等方面发挥着重要作用。然而，由于政治、经济、文化等现实因素的复杂性，“一带一路”沿线国家的校外科学教育存在着发展不均衡的情况。在经济发展水平较差、政治文化局势相对动荡的国家，校外科学教育往往缺乏有力的保障措施。例如，利比亚、苏丹等国家由于政治动荡和战争不断，其科学教育在政策、体制、设施和教师等方面存在严重缺失，导致校外科学教育的开展缺乏有效保障机制。相反，在政治、经济、文化方面较为稳定的国家，这些问题相对较少，基本上制定了较为完备的校外科学教育保障政策，并配备专业的教师团队和资源，以保障校外科学教育活动的顺利开展。例如，新加坡的KidsSTOP是新加坡首个儿童科学馆，面积约3000平方米，旨在为18个月～8岁的儿童提供科学探究经验，激发其好奇心和兴趣。[19]KidsSTOP设置24个展区，涵盖想象、体验、探索、梦想四个主题，面向家庭和学校提供各种活动服务，如生日派对和科学探究校外活动等。此外，KidsSTOP还定期举办面向年轻学习者的STEAM文化节。意大利的“科学教育作为一种积极的公民身份的工具”（Science Education as a Tool for Active Citizenship，SETAC）项目旨在提供科学教育的新教学法，为教师、中学生和博物馆教育工作者提供高质量的科学教育资源和指导。[20]该项目体现校内和校外科学教育相结合的优势和理念，包括重视科学教师的培养、加强政企校协同合作开展和对教育公平的重视。

（五）新技术在科学教育中的应用

很多“一带一路”沿线国家已经将虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、人工智能（AI）等技术应用于科学教育，以提升学习体验和教学效果。例如，土耳其充分利用互联网优势，为各地学习者提供学习机会，并提供丰富的学习资源，如智能内容推荐系统、游戏化功能和EBA档案袋等。[21]阿曼政府明确将“提高教育、学习、科学研究和国家能力”列为国家优先发展事项之一，其中包括建立技术与应用科学大学，这不仅为青少年提供了专业的ICT培训，还构建了覆盖学习、认证、就业全流程的人才供应链[22]，这些国家与企业达成一定合作，其做法值得其他国家参考，有助于推动科学教育的发展和创新人才的培养。然而，也有一些经济水平较差的学校无法负担新兴技术的高昂价格，导致科技资源分配不均现象。

三、现实挑战

（一）政策保障不足

在“一带一路”沿线国家，如巴基斯坦、尼泊尔和黑山等国家，普遍存在政策保障体系不健全的问题，导致科学教育面临重大挑战，特别是对于相对落后的国家，这一挑战显得尤为紧迫。以巴基斯坦为例，将科学教育纳入中小学教育政策已成为改善科学教育的首要步骤[23]，这对于其他“一带一路”沿线国家来说具有一定的参考价值。在尼泊尔，政府、学校、大学、私营部门和国际组织等各方群体尚未形成高效的协同机制，缺乏对科学教育的顶层设计与系统规划，没有颁布相关的保障政策与规划方案，影响该国科学教育的健康可持续发展。黑山政府意识到需要加强教育和科学两个部门之间的协同合作，但目前也尚未形成协同教育、科学以及财政三方主体统领的政策文件与举措，没有为科学教育的有序发展提供有力支撑。对于“一带一路”沿线国家而言，建立和完善科学教育政策不仅是提升其国内科学教育水平的需要，也是参与全球事务、实现可持续发展的必要条件。

（二）基础设施匮乏

巴基斯坦、尼泊尔和土耳其等国家面临着教育经费匮乏、科学教育基础薄弱、科技创新能力不足等问题，这些问题严重影响科技人才培养。在尼泊尔，高校科学实验室设备滞后问题尤为突出。许多学校由于缺乏训练有素的教师、支持性资源和维护预算，未能充分利用科学设备和实验室。这不仅限制学生的实践能力培养，也削弱他们对科学的兴趣和理解。这一问题需要国家加强实验室、科学中心等基础设施的建设，并通过竞赛、展览和科学项目等途径激发学生对科学的兴趣，为科学教育创造更有利的学习环境，同时需加强师资培训，确保科学教育基础设施能够有效支持教学活动的展开和发展。

（三）课程资源匮乏

首先，课程资源建设不充足主要源自经济条件的限制。许多“一带一路”沿线国家经济相对落后，教育经费有限，导致无法为课程资源的更新和建设投入充足经费。[24]缺乏资金意味着无法购买最新的教科书、实验室设备以及其他教学辅助工具，从而影响到学生的学习体验和教学质量。其次，技术设备和信息技术基础设施的不足也是课程资源建设不充足的一个重要原因。在一些“一带一路”沿线国家，学校或教育机构缺乏必要的技术设备和网络连接，无法利用信息技术来进行在线学习、教学资源共享以及远程教育等活动。这不仅限制了学生获取最新科学知识的渠道，也影响到教师的教学方法和手段。最后，课程资源建设不充足还与教育体系的滞后和保守有关。一些“一带一路”沿线国家的教育体系仍然采用传统的教学方法和课程设置，与时代发展和科学进步脱节[25]，同时缺乏更新的教育理念和课程设置，使课程资源无法及时跟上最新的科学发展，影响到教育质量和学生的竞争力。

（四）师资质量不均

发展科学教育，科学教师是关键，加强科学教师队伍建设成为当下科学教育界的共识。[26]在“一带一路”沿线国家，科学教育面临师资队伍建设不均衡的挑战。例如，爱沙尼亚因科学教师老龄化，尤其在物理、数学、化学、地理和生物等科目，一些教师难以融入新兴技术和教学法。[27]斯洛文尼亚计划引入远程学习改善科学教师培训，但面临理科专业生源减少和师资短缺的问题。在经济较落后的国家，如尼泊尔和巴基斯坦，科学教师培训需更多关注，尼泊尔强调培养高技能科学教师，而巴基斯坦需要更全面的培训计划。在“一带一路”沿线国家，构建强大的科学教育师资队伍对可持续发展至关重要。可加强科学教育师资队伍的培训和交流，促进教师在科学教育领域的专业发展，确保他们能够有效地应对科学教学的需求和挑战。