习近平总书记多次强调科技创新的战略地位和战略作用。2023年2月，中共中央政治局就加强基础研究进行第三次集体学习，习近平总书记指出要“在教育‘双减’中做好科学教育加法”，以此“培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体”。可以说，科技创新离不开拔尖创新人才，而拔尖创新人才的培养需要特别强调基础教育阶段的科学教育高质量发展作为基础。

促进基础教育阶段科学教育高质量发展，新时代面临新挑战。一方面，要直面革命性的科技发展态势。与基础教育阶段科学教育相对应的整个科技领域都在进行着跨越式甚至颠覆性的变革，科技的观念、规模和结构都较以往产生了根本性变化，比如：当今的科技更追求建立在非凡想象力之上的颠覆性组合式创新。因此，为科技创新培育青少年人才梯队的基础教育阶段科学教育，就需要在新的科技逻辑与结构上创新发展。另一方面，今天的基础教育，教育观念以及教育目标、内容、组织、方式方法上都发生了时代性创新与变革，这也要求科学教育要回应此教育态势，要契合强调全面发展和核心素养培育的时代要求。

从核心定位来看，新时代基础教育阶段的科学教育要特别重视对高阶科学教育的坚实支撑和正确导向作用。基础教育中的“基础”至少有两个核心含义：一是发挥提升国民素质的基础作用，为人口整体质量提高奠定基础；二是为后续的高阶教育起到支撑和导向的基础作用。从这两个含义来看，基础教育阶段的科学教育在发挥提升国民素质的普遍性作用的同时，更要聚焦对高阶科学教育的支撑和导向作用。至少要有两个核心表现：一方面，经过基础教育阶段科学教育的青少年有必备的意愿、知识、能力、思维和品质去接受高阶科学教育；另一方面，经过基础教育阶段科学教育的青少年能够根据已有的意愿、知识、思维和技能去合理设计和投入后续的高阶科学教育。具体来说，要让基础教育阶段的科学教育做到对后续高阶科学学习的支撑和导向，特别需要在目标、内容和方法上作出深入的整体创新。

首先，在全面培养青少年的科学观念、科学知识、科学能力、科学思维、科学品质的同时，在关注培养青少年好奇心、想象力、探求欲的基础上，基础教育阶段的科学教育目标需要追求的主要创新可以包括：以激发挑战未知与未来的探索取向创新好奇心与探求欲目标；以不断追求更加确证地刻画世界的科学认识创新科学观念目标；以想象力指引证实思维和批判思维的科学思维创新科学思维目标；以参与共同体方式实施探索行动的科学能力创新科学能力目标；以对现实世界、虚拟世界及其组合形态进行探索而来的科学知识创新科学知识目标；以强化深度的科学合作素养创新科学品质目标。

其次，在继承现有科学主题内容的同时，在多方面关注科学、技术、工程及其与社会发展关系等内容的基础上，基础教育阶段科学教育需要追求的主要创新可以包括：把对科学的基础认识理解主题作为一个独立的主题列入内容；在科学教育内容格局中把与现代科技（特别是信息化）密切相关的数学做好定位；合理加入更深入微观、宏观、生命和虚拟世界的科学探索主题内容；在科学教育内容的组织编排上更加强调科技史学习与交流、观察与思维练习、主题探索项目能力训练等。

最后，在继续实施传统科学教育有效方法的同时，基础教育阶段科学教育方法需要追求的主要创新可以包括两个方面：一是强调对科学教育方法进行持续创新的原则，以回应创新的科学教育目标和内容；二是更加深入探索贴合学生主体性学习的教学方式，让学生更能投入学习、掌握学习、设计学习、反思学习和享用学习成效。

（作者系北京师范大学教育学部教授、博士生导师）