超越STEM：德国MINT教育课程体系建设的主要特征与时代启示

/超越STEM：德国MINT教育课程体系建设的主要特征与时代启示【摘要】全球化信息技术时代，学校科学教育成为各国科技创新、技术发展的重要基础，对提升国民整体科学素养和国家综合实力具有直接影响。21世纪以来，德国将MINT教育(STEM教育)作为解决高端技术劳动力匮乏、技术革新缓慢问题的一剂良药，坚持将培养高素质科学技术人才作为目标且成效显著。伴随着工业4.0进程的推进，德国MINT教育也逐渐步入信息技术4.0时代，呈现出新的时代特征：课程目标旨在综合培养学生的科学素养；课程内容基于跨学科主题学习，彰显综合性、社会性、多学科性；课程实施遵循“项目式教学”基本要求，凸显行动力导向；课程保障机制依托多主体可持续发展的MINT教育链，系统确保最终实施效果。这对于我国科学教育的开展与学校课程体系的建设有一定的借鉴意义。【关键词】德国；MINT教育；科学教育；课程体系；特征

一、德国MINT教育的历史缘起与时代转向 不同于美国提出的传统STEM教育，德国STEM教育按照相应学科的首字母被缩写为MINT教育，涉及Mathematik(数学)、Informatik(信息科学)、Naturwissenschaften(自然科学)和Technik(技术)等多个学科。它基于数学和自然科学的理论基础，重点聚焦信息技术、科学技术等领域的学科知识与技术创新。 (一)MINT教育的缘起：弥补社会劳动力的巨大缺口 为解决专业技术人才严重短缺的境遇，2008年，德国联邦政府与各联邦州长联合签订了《德累斯顿决议》，全面开启了MINT教育的系统化改革。该决议明确提出：“应加强MINT科目的教学，提升儿童和青少年对数学、计算机科学、自然科学和技术的学习热情和学习支持，以解决社会劳动力缺失的现实问题。”[1]德国政府也多次在官方报告中强调，“应通过MINT人才的培养提升国家的整体实力，弥补缺陷”。为进一步高效推进技术型人才的培养，2012年，德国联邦教育与研究部(BMBF)正式出台调查报告《MINT展望——MINT促进与职业指南》(PerspektiveMINT—WegweiserfürMINT-undKarriereninMINT)，指出目前德国工程师等专业技术人才缺口高达10万人，急需实施新一轮MINT教育计划。报告特别指出，“当前科学技术领域的高端人才缺失严重，政府应当集中各方力量用以保障劳动力的数量与质量，扩大科学技术人才的培养规模”。[2]如何有效保障科学技术人才的培养成为德国国家未来发展的重要核心，因此制定可持续、体系化的MINT教育发展战略也就变得尤为重要。自21世纪初期，德国联邦政府就开始全面引入美国STEM教育，颁布了一系列促进MINT教育的政策计划，成效明显。 (二)MINT教育的新定位：超越传统STEM，聚焦信息技术教育提升国家综合实力 STEM教育最早缘起于20世纪80年代的美国，1986年，美国国家科学委员会(NSB)就提出了由科学、技术、工程、数学四门学科整合而成的STEM教育，用以培养专业的科学技术人才。与美国早期的STEM教育不同，21世纪初期德国用信息技术取代了传统STEM教育中的工程，重点聚焦信息技术教育，从而为提升国家工业生产、科学与研究实力提供重要保障，也有利于全球化科技合作与技术革新战略布局的达成。德国MINT教育将信息技术教育作为重点项目，系统推动全国范围内数字化教育的革新，将现代信息技术与学校教育深度融合，培养技术人才的职业技能和数字素养，这也逐渐成为MINT教育开展实施的重要特征。 数字化时代，信息技术能力或者说“数字能力”已经成为劳动者胜任未来各种劳动方式的必备能力，也是实现工业4.0国家整体发展战略的关键因素。作为MINT教育中的一个重要领域，信息技术教育已成为提升学习者信息技术能力的重要渠道。2014年8月，德国联邦政府颁布《数字化行动议程(2014-2017)》(DigitalAgenda2014-2017)，正式吹响了德国全面实施数字化改革的序幕，并开始从国家战略层面明确了数字转型的基本思路，将提升全体国民的数字技术能力确立为未来政治、经济、教育发展的重要目标。[3] (三)MINT教育的新趋势：人工智能时代指向劳动者的“数字能力” 为应对教育信息化，2016年10月，联邦教育与研究部制定了《数字型知识社会的教育战略》，明确提出构建“数字型知识社会”的教育发展目标，旨在全面推进学校教育的数字化改革，促进数字技术的广泛运用，确保学生具备在数字世界中生活与工作的知识、能力，并将学生获得数字技能作为重要目标。同年12月，联邦州文教部长联席会议(KMK)正式出台了《数字化世界中的教育》，进一步明确未来数字教育的发展战略：数字化智能社会需要更多掌握数字技术与知识的MINT领域的专业人士，这标志着德国“教育4.0行动框架”被逐渐建立起来。伴随着一系列政策的相继出台，德国第一阶段MINT行动计划效果显著。联邦政府将青少年的“数字能力”作为MINT教育发展的重要目标，特别是2019年德国联邦教育及研究部出台的《数字化战略》将新一轮“MINT行动计划”(MitMINTindieZukunft!DerMINT—AktionsplandesBMBF)确立为新的发展目标，强调应在科学教育中整合数字化教育，加强培养学生与数字技术相关的能力，并为新一轮工业革命与数字化转型提供人才支持，这标志着新一轮MINT教育的发展开始转向“数字化”时代。[4] 二、德国中小学MINT教育课程体系建设的主要特征 (一)课程目标旨在综合培养学生的科学素养 2003年，德国联邦政府在柏林首先提出了《国家教育标准的开发》设计框架，界定了新的教育目标、能力模型与评价体系，以保障各联邦州MINT教育的整体实施质量。为实现全联邦州初中科学类课程的统一，2004年，KMK先后出台了数学、物理、化学和生物等多个学科的课程标准，并正式出台《中学毕业科学(生物、化学、物理)教育标准》。[5]2020年6月，德国高中阶段教育标准出台，规定了学生在高中毕业时应在相关学科领域获得的知识、能力与具体的学科素养，这也为MINT课程教学确立了基本的目标要求。由KMK颁布的《高等院校入学科学(生物、化学、物理)教育标准》(以下简称“《高中科学教育标准》”)确立了四种不同的核心能力，按照学科特征构建了由核心能力、基本概念、主要内容三方面组成的能力框架，并加以系统阐释。《高中科学教育标准》详细规定了应重点培养的四种核心能力，包括基本知识能力(Sachkompetenz)、探究能力(Erkenntnisgewinnungskompetenz)、交流能力(Kommunikationskompetenz)和评估能力(Bewertungskompetenz)，简称“S-E-K-B”。[6]综合分析德国《高中科学教育标准》中生物、化学、物理三门学科的教育标准，可以发现以上四种核心能力被划分为多个二级领域，而且二级领域中也明确规定了不同能力的具体要求；这四项核心能力之间相互关联，共同作用，最终指向学生科学素养的形成，即获得解决科学问题的具体能力。比较分析以上三门学科教育标准的具体要求，其教育标准只是在“基本知识能力”要求方面有所差异，分别指向生物、化学、物理学科的知识能力，而在其他三项能力领域(探究、交流、评估能力)内保持一致。四种核心能力的详情如下： 基本知识能力是指掌握自然科学的核心知识，能够描述与解释现象、术语、基本原理、概念、定律等核心内容，并可以在解决学科以及日常生活相关问题时，合理选择与使用知识的能力。知识能力强调应该围绕少数“基本概念”(Basiskonzepte)进行知识统整。[7]通过综合分析多门学科的教育标准，可以发现由于自身学科特性的差异，生物、化学、物理三门主要学科在具体学科知识能力层面的要求各不相同。 探究能力总体是指能够运用恰当方法或工具获得所需知识的能力，如对各种散乱的信息进行有效地收集、加工、呈现、分析和反思的能力。具体表现为有能力规范化地进行相关的科学实验；具备自然科学思维和研究方式的能力，可以描述、解释、联系它们去理解知识获得或建构的全过程，并反思其中的可能性与局限性。[8]学科领域内探究能力的要求可以划分为以下四个二级领域：(1)根据详细的观察与理论支持，能够提出问题与假设；(2)分类并选择学科相关的模型与方法，实施调查；(3)分析与反思认知的过程与结果；(4)通过归纳与反思，掌握体现学科特征的重要观点与方法。 交流能力是指能够根据专业学科术语、学科表述和论证结构的知识，获得专业相关知识信息，并根据具体情境与对象合理地描述学科内容，进行跨学科知识整合的能力；能够与他人交流分享，共同参与解决实际问题的行动的能力。这里不仅涉及日常的语言交往能力，还包括协商参与合作的能力。整体来说，交流能力的获得需要以下能力支持：(1)信息获取，即使用专业术语描述基本的科学现象与事实；(2)信息准备，即从文本中搜寻、选择信息，并利用已有知识进行筛选，在不同语境下表达观点，以及科学解释日常生活现象；(3)信息交流与讨论，即具备完成阐释或论证某个复杂问题的解决过程。 评估能力是指基于学科或者跨学科视角知识(认知)进行不同视角的评价；特别是依据多种标准评估相关陈述与数据，并做出合理、理性的判断与评价；对于生活中常见的科学现象与事实做出符合伦理学的决定，并可以对评估过程与结果进行系统反思的能力。[9]按照课标的基本要求，学科的评估能力被划分为以下三个二级领域：(1)批判性决定，即对主题内容与信息进行多维度分析；(2)评估决策，即基于一定的科学知识形成并支持某种观点，对有争论性的事件做出决定；(3)反思决定的过程与结果，即对不同的观点进行主动辨析，并选择合理的观点来论述，反思最终的决定与结果。 具体来看，学生首先需要学习相关学科的基本原理、概念、定律等核心知识点，形成相应的学科知识能力。其次，运用恰当方法或者工具获得所需的知识，经历知识获得与建构的过程，习得自然科学思维与研究能力。再次，基于一定的语言表达能力，包括学科领域内的语言表述、论证方法等，向他人介绍信息，与他人互动交流讨论。最后，通过跨学科视角对于具体科学类问题与情境进行评估，根据标准形成最后的判断与决定，自发地进行反思与批评。以上四种核心能力领域并非完全逐一发展与递进，而是相互影响与重叠的，各领域内也存在一定程度的交叉。 对于不同课程教学中学生核心能力的培养，德国《高中科学教育标准》中也有明确的规定，整体可以归纳为“识记”“选择”“系统”“运用”四个不同的认知过程；而学生学业成就输出则被划分为多个不同级别，如其高阶水平被分为三个不同的级别：(1)能够再现概念、方法和技巧；(2)能够在新情境下综合运用学科概念、方法与技巧；(3)能够利用所掌握的知识与能力，自主地解决具体问题，并能够反思必要的事实、方法与技巧。[10]《高中科学教育标准》虽然明确提出学校的MINT教育应从日常生产生活与社会发展的问题出发，并强调情境教学的重要意义，但在技术高速发展的现代社会中，基于情境开展科学教育仍面临一些挑战，如学生无法将所学理论应用于新知识的探究[11]，或是真实高科技技术无法在学校教学场域中简单复现，这已成为影响德国学校MINT教育有效开展与实施的关键问题。 (二)课程内容基于跨学科主题学习，彰显综合性、社会性、多学科性 德国联邦州小学阶段(1-4年级)主要通过开设数学、常识(Sachunterricht)、手工艺制作等课程，联系实际生活向学生们系统介绍自然科学、综合技术、工程技术等内容。作为小学阶段德语、数学之外的三门主课之一，常识课的教学涉及不同学科的诸多内容，主要包括环境、技术、建筑、社会生活、交通安全、人体健康等基本知识，涵盖物理、化学、生物、医学、社会学等学科。该课程的开设一方面是为培养学生对于自然科学、社会人文和技术领域的基本兴趣，另一方面是为中学阶段系统学习深度课程打下坚实基础。作为学校科学教育的重要组成部分，该课程设置了多种实践活动，包括社会实践、科学实验、动手实践等，将多学科知识融入一系列主题活动，要求学生联系真实的自然现象、日常生活经验等获得科学知识，形成认知与理解能力，并保持对深入探究自然科学知识的兴趣。 在初中阶段(5-10年级)，德国文理中学主要通过开设数学、物理、化学、生物、信息技术或者经济—劳动—技术(WAT)等课程，结合跨学科主题或者综合主题等方式进行MINT教育。而高中阶段(10-12年级)，文理中学的学生通常需要在学校的常规课程门类(德语、政治等)之外，根据兴趣选择主修科目，但必须包含一门自然科学或者计算机技术类课程。[12]整体来看，初中与高中阶段MINT教育开设的课程目标略有不同，前者要求培养学生对相关学科的概念、原理、定律等基本知识的认识，及其对于自然科学知识与技术的兴趣；而后者旨在通过跨学科主题培养学生综合运用不同学科知识解决日常生活、社会生产等问题的能力。在MINT教育中，教师应更多地引入社会性科学议题，开展跨学科实践活动，培养学生的跨学科科学素养，最终实现相关议题的合理解决。 在德国文理中学中，MINT教育会在5-7年级时以核心课程的形式逐步进入学校课表之中，主要涉及生物、物理、化学、信息技术、天文等课程。德国文理中学一般是在5年级开设生物课，6年级开设物理课，而将化学、生物、信息技术相结合的跨学科融合课程则是在7年级才正式进入课表。除了学校课程中开设的常规课程(物理、化学、生物、信息技术)，MINT教育主要以每周一个课时的综合主题的方式实施，旨在培养学生创造性地完成科学探究的尝试，利用科学实验、社会实践等多种活动，解决当前社会生产、日常生活中出现的实际问题。在传统教学课程之外，学校通过组织学生参加各类全国、地区级学科竞赛努力提升学生的科学素养，通过不同类型的竞赛与活动，学校可以选拔一些具有科学技术创新潜力的青少年，并为其提供更加专业的MINT职业生涯规划、高校专业选择指导，以实现资优生的早期选拔与辅导。 (三)课程实施遵循“项目式教学”基本要求，凸显行动力导向 德国的MINT教育由于涉及多个学科，而且学科之间的差异也比较明显，所以不同学科教学法都可以在一定程度上结合跨学科主题活动，服务于学校MINT教育相关课程的开展。常用的学科教学法包括电脑模拟、概念地图、探究性学习、实验法、案例研究、档案袋式学习、问题导向性教学、项目式教学、专题报告等。其中最具代表性的是“项目式教学”，作为科学教育常见的教学组织方式，该教学法主要是依据学习者的兴趣与主动思考，通过师生间的民主协商、共同建构，将学习内容转化为具体的项目主题(问题)；对项目主题进行计划与准备；再进入信息搜集、分工合作、主动探究与科学实验等项目实施阶段，最终完成项目或解决问题。[13] “项目式教学”的具体步骤分为四个主要部分：第一，项目选择。MINT教育中的项目选择与确立不仅需要考虑到教育大纲中的具体要求，也同样需要关注学生的兴趣、科学素养的提升、已有知识的积累、具体化的主题与任务、可供利用的各种资源、利于加工处理的任务等。第二，项目的计划与准备。教师往往需要进行教学设计，调动学生们思考与提出假设，考虑如何将项目内容归入一个更加广泛化、体系化、高阶化的知识系统之中，或者与日常社会生活紧密关联，并拟定项目的基本框架，确立个体、小组的分工与任务。第三，项目实施。针对具体项目主题，教师与学生共同思考与搜集相应信息，细化项目开展与实施。或者利用观察、探索、对比、实地参观、记录、测量、提出假设并验证等活动，通过若干个小型任务的实现，逐步地尝试完成项目。第四阶段，展示与反思。项目组不仅需要展示项目成果，还需要通过反思与交流，思考未能解决的新问题以及如何处理与完善这些问题，推动项目的进行与最终完成。展示与反思阶段不仅有利于学生系统化科学知识体系与能力的形成，也在一定程度上促进了学生在MINT教育中个体交流能力的提升。基于这样的成果展示、交流以及下一步计划的制定，儿童的合作能力得到提高，反思与规划个人学习的能力同样得到了发展，而这些都是一个“有能力的问题解决者”的必备技能。[14](例略) MINT教育往往将自然科学技术与社会生产生活的真实问题确立为项目主题，包括智慧城市建设、大气环境污染治理、新冠疫情、可持续发展与环境保护、人工智能、转基因生物技术等。MINT教育的实施还应多关注生活与社会发展中的真实问题，秉承学生亲身实验、科学实践、社会调查等教学方式，努力激发青少年科学探究的兴趣，使其能够具备整合多学科知识的科学素养，最终形成关键行动能力。 (四)课程保障依托多主体MINT教育链，系统确保实施效果 1.政府指引：制定新一轮教育行动计划，建设体系化战略发展框架 为应对德国“工业4.0”发展新战略的具体要求，在第四次工业革命中维持制造业的领先地位，解决当前高水平技术类岗位的巨大缺口，德国联邦与地方政府提出了一揽子MINT教育发展计划，逐步建立起一个体系化的MINT教育战略框架。德国联邦政府针对基础教育阶段制定了新的科学教育标准，也启动了一批涉及学前教育、高等教育、职业教育等相关领域的项目。2003年以及随后2007年，KMK先后颁布了9年级与10年级生物、化学与物理学科课程标准，规定了学科的必备知识与科学素养的组成部分。这一全国统一性教育标准体系的出台也为各联邦州MINT教育的实施提出了可供参考的学业质量标准。2009年7月5日，KMK颁布实施了《关于加强数学自然科学技术教育的建议》，其中明确提出：“应该在幼儿阶段尽早为孩子开展数学、科学领域的启蒙教育，提升学习学科的兴趣，强调科学与实践之间的密切关系，使其获得自然科学、数学、技术的基本经验。”[15]为进一步提升青少年学习科学的热情与持久力，推动MINT教育的可持续发展，2022年6月，德国教育与研究部正式宣布启动《MINT行动计划2.0》(《MINT-Aktionsplan2.0》，以下简称“行动计划2.0”)，明确提出将“激发并维持年轻人对MINT学科的兴趣”作为核心的发展目标，并要求各联邦州学校整合地区实际情况与特定需求研制新课程。[16] 除了制定相应的教育政策，德国政府也积极为MINT教育项目的开展提供大量的经费支持，倡导各类学术协会、非官方组织(协会、基金会等)、企业公司等其他组织与机构参与MINT教育。为提升MINT教育的整体质量，KMK自2008年起联合多方机构与组织启动德国年度“MINT友好学校”评选活动，旨在确立联邦州层面的“MINT教育标杆学校”，积极选拔具有理工天赋的资优学生参与由企业、高校、科研机构等组织支持的科学研究项目和竞赛培训，为其未来在信息技术、基础数学、生物技术等领域的深度发展提供个性化的支持与辅导。 2.社会参与：多主体协同合作深度参与，有效搭建MINT教育生态集群 MINT教育的开展不仅需要政府有力的政策支持、学校课程的有效开设，更需要社会多方丰富资源的参与，系统搭建起合作的教育生态集群。德国众多科研机构、协会组织、企业、基金会等主体参与到MINT教育的推广之中，提供了全方位的支持与帮助，其中影响最大的当属“小小科学家之家”项目。该项目主要面向3岁-10岁儿童提供MINT教育的全面支持，以促进学生科学素养的发展为主要目标，激发儿童对科学与技术的兴趣，鼓励孩子通过自我探究进行实验、猜想、实践，并尝试运用这些自然科学的思维和行动方式解决现实生活中的问题。据不完全统计，目前德国大约有250家企业机构、组织直接或间接参与到MINT教育的实施之中，这其中不仅包括公司企业，还有专业学术协会、基金会、科研机构等，如德国国家工程院、莱布尼茨研究学会、马克斯·普朗克科学促进协会、德国数学与科学教育教学研究协会等机构。[17]各种协会、基金会通过定期组织多种主题活动、组织教师专业培训、分享教学资源、资助支持科学技术研究项目等多种形式，全方位为MINT教育保驾护航。 此外，德国企业也热衷于参与MINT专业人才培养。例如，德国电信公司将有效提升MINT学科教师的专业水平作为重要发展方向，联合各地科研机构、高校与企业组建地方性科学教育网络，并定期主办科学教育教学研讨会，发行出版《MINT教育教学研究》杂志；设立课程教学网络互动论坛，为学校教师提供实际课堂案例、教学素材、教学视频、实验器材装备、共享实验室资源等数据。世界著名化工企业——德国巴斯夫公司(BASF)也积极投身于MINT教育中，每年都会定期开展不同类型的科学探究活动，包括“小小化学家”“青少年探索技术”“少年实验室项目”等常规项目，还特别针对鲁尔工业区开设了沉浸式科技探究项目——“自然科学究竟是什么?”。此外，为提升女性对于MINT领域相关职业的兴趣，响应联邦政府2008年出台的“来吧，MINT女孩”(Komm，machSTEM)项目[18]，巴斯夫公司为女中学生提供了一系列职业技能培训课程，邀请她们参与工厂见习、企业实践等活动，还特别设置了“未来女性”“未来女科学家”等奖学金项目。为扩大项目的影响力，企业还免费开放工厂车间、儿童互动实验室、少年实验室等，向中小学生介绍化学反应的基本实验原理、实验仪器与实验过程等。 3.专业师资：高校“MINT教育师资提升计划”培养高质量的教师队伍 专业化师资队伍的建设是德国MINT教育有效实施的重要保障。德国MINT教育专业师资的培养主要在综合类高校和少量理工类高校，包括高校研修、学校见习、在职培养等几个主要阶段，一般本科学制为6个学期，硕士则为4个学期。为进一步推进德国MINT教育的开展与实施，打造高质量、高水平的师资队伍，多所高校开启了新一轮MINT教育师资提升计划。柏林自由大学与德国电信基金会合作，2009年-2018年开启了“MINT教师教育新理念”项目。该项目通过“高校修业MINT课程改革”“教师教育中学生实验室融合”“柏林地区小学六年制自然科学一体化专业实验”三个子项目，积极探索以跨学科知识整合为特征的MINT师资培养新路径。[19]慕尼黑工业大学新启动的“TUM＠School”项目、多特蒙德工业大学的“dortMINT”项目等都在一定程度上通过传统教师教育课程的信息与技术化改革，实现教师实践型专业技能的提升。为解决专业师资紧缺的困境，一些高校还针对本科第一主修专业为生物、化学、信息、物理的优秀毕业生开设MINT教育硕士课程，学制为4个学期，完成学业可授予科学教育硕士学位。该课程指向学科教师个体专业技能的深度提升，使其能够胜任文理中学MINT相关学科的教学工作。 三、德国MINT教育课程体系建设的时代启示 (一)立足学生核心素养发展，培养解决实际问题的综合能力 德国MINT教育课程将学生科学素养的培养确立为核心目标，强调知识能力、探究能力、交流能力与评估能力，要求学生能够合理运用这些能力解决个人与社会发展中的相关科学问题。2023年5月，我国教育部办公厅印发《基础教育课程教学改革深化行动方案》，明确提出应将“科学素养提升”作为本次课程教学改革的重点任务。[20]但相比发达国家的平均水平，我国中小学生缺乏对于科学事业的认识，从事科学相关领域的职业愿望也相比OECD国家落后；学生对于科学知识的生产过程和科学本质缺乏深入理解，对科学方法意义和运用也认识不足，整体的问题解决能力与创新能力有待提高。[21]随着基于核心素养的基础教育课程改革的推进，《义务教育科学课程标准(2022年版)》(以下简称“《科学课标》”)中明确提出，核心素养设定为科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个方面。[22]科学教育对于科技创新人才的早期培养与支持至关重要，是培养具有终身学习能力与高水平核心素养的信息技术时代社会公民的应然所需，也符合国家科技创新发展战略的长远规划。首先，核心素养的培养要求摒弃传统“知识至上”的教学观点，秉承跨学科综合活动的课程设计理念，凸显探究实践过程，强调科学思维训练，培养学生综合运用多学科知识解决社会进步、日常生活真实情境、科学技术发展中的现实问题。其次，青少年科学素养的整体水平直接决定国家科学技术的进步与发展，也是国家综合实力的重要基础。因此，学校科学教育应激发学生的科学兴趣，重视学生跨学科科学思维的养成，通过丰富的探究性实践活动培养学生的工程技术能力、跨学科能力、社会交际能力等职业行动力，引导学生积极参与社会进步发展与科学技术革新的工作。最后，新版《科学课标》明确提出要在学习学科核心概念的基础上实现跨学科概念的理解与运用，但缺乏相对具体的教学内容与实施方案，如何有效加深学生对于跨学科概念的深度理解，促进学科知识的融合与核心素养的落地就显得尤为重要。因此，教学应将“培养学生核心素养”确立为重要的课程目标，重点关注科学兴趣的形成与科学探究品质的养成，坚持以科学素养作为教学设计与项目实施的根本任务，培养学生利用跨学科知识解决实际问题的能力。 (二)秉承跨学科、一体化设计理念，凸显课程内容的综合性和衔接性 德国MINT教育课程内容基于跨学科主题活动进行编制，呈现出综合性、社会性等主要特征。教师通过不同类型的主题设计，调动学生综合运用多学科知识与能力，实施科学探究活动。科学技术的变革离不开复合创新型人才，因此我国学校科学教育应强调探究实践与跨学科的深度融合，将培养创新型人才作为优化课程内容的核心要义。新版《科学课标》将学生综合科学素养的培养确立为课程目标，一方面强调科学课堂学习的跨学科性、综合性与实践性，另一方面结合日常社会生活主题，遵循科学探究与问题解决的逻辑思路，选择与编排相应的课程内容。为落实学生核心素养的培养，我国科学教育应深化课程内容的结构化体系，将跨学科主题学习作为教学内容选择的重要依据，努力实现小学、初中、高中科学教育内容的一体化设计，强调不同学段之间的有机贯通，打破传统单一学科界限的固有思维。针对基础教育，尤其是中等教育阶段仍以分科为主的科学教育，教师应针对各学科知识点较为分散、个人学科背景有限等问题，以综合式课程和跨学科主题学习活动作为载体，着力加强不同学科体系的深度研习，树立“大科学教育”与综合性课程的设计理念。 (三)以探究实践类项目为重要抓手，倡导多样化的学习方式 开展跨学科式主题教学，旨在培养学生探究实践、科学尝试等诸多能力，德国教师往往采用行动力导向的多种课程实施模式。项目式教学作为代表性的课程实施方式，要求教师通过具体的项目与活动作为实施主线，积极调动学生的兴趣与积极性，使其主动地运用多种知识对项目进行设计、修订、准备、实施。为丰富我国科学教育课程的实施形式，突出课程实施的实践性特征，科学教师应将科学核心素养的培养确立为教学设计的核心要义，开展常态化、规范化的跨学科主题教学设计，编制综合科学实