当今时代，国家核心竞争力与民族长远发展潜力已超越国家的资源禀赋与经济总量，转向两大重要支撑条件：一是全民科学素养，这是社会理性决策、抵御伪科学的基石，也是科技成果转化的土壤；二是拔尖创新人才厚度，这是突破“卡脖子”技术、抢占科技制高点的核心动能。二者的共同源头，是贯穿高等教育与基础教育全过程的科学教育，它既是铸牢创新根基的关键，也是培育时代英才的核心引擎。
　  基础研究是
　　科技创新的核心驱动力
　　纵观人类文明演进历程，三次工业革命的爆发均以基础研究的重大突破为开端。当前，全球正处于新一轮科技革命的关键孕育期，21世纪的科技突破将聚焦三大核心领域：其一为人工智能，以深度学习、类脑计算、多模态大模型等技术为核心，正在重构产业生态格局；其二为量子科技，以量子计算、量子通信、量子精密测量为代表，突破经典技术的物理极限，催生全新产业形态；其三为生物技术，以基因编辑、合成生物学、生物制造等前沿方向为突破口，有望在疾病治疗、粮食安全、碳中和等领域引发革命性变革。这些领域的突破性进展不仅加速技术迭代，也深刻影响着全球科技竞争格局。世界主要发达国家纷纷强化基础研究的战略布局，试图通过源头性科学发现与颠覆性技术创新，抢占未来发展的制高点。
　  科学教育是国家核心竞争力
　 和民族长远发展潜力的引擎
　　基础研究是科学教育的根本来源，可为科学教育提供永不枯竭的内容和灵感；而科学教育是孕育和滋养基础研究的长河，可为基础研究输送人才、积蓄力量，并最终汇入更广阔的文明海洋。科学教育应以科学知识为基础，以科学方法与探究能力为核心，以科学精神与社会责任为灵魂，培养具有好奇心、批判性思维、创新能力和社会责任感的创新人才，构建可持续发展的人才成长生态系统。
　　在科学教育中，科学知识的传授不应是静态的、孤立的知识点灌输，而应是动态的、结构化的知识网络构建。学生需要理解知识是如何被发现、被验证、被修正甚至被颠覆的，从而认识到科学知识的本质是人类对世界认知的阶段性最佳解释，而非永恒的真理。科学方法与探究能力的培养应着重在观察与提问、事实与观点、设计与操作、分析与论证、交流与协作等方面发力。科学精神与社会责任是拔尖创新人才的宝贵品质，应培养学生求真务实的精神、理性批判的精神、坚韧不拔的探索精神，以及肩负的社会责任等。另外，解决复杂问题的能力、批判性思维、创造力等，也是未来最重要的职业技能。而这些能力，恰恰是现代科学教育的核心培养目标。无论学生未来从事何种职业，科学教育所塑造的思维方式都将使其受益终身。
　　纵观世界强国的发展历程，科学教育始终是国家战略的重要组成部分。1958年，美国因“苏联发射第一颗人造卫星”的冲击，颁布《国防教育法》，大幅加强中小学数学、自然科学、外语教育，为后续的“阿波罗计划”与信息技术革命奠定了人才基础；日本在20世纪80年代提出“科技立国”战略，将科学教育纳入基础教育核心，推动了半导体、汽车等产业的崛起；我国在“十五五”规划中明确提出“统筹教育强国、科技强国、人才强国建设”，将科学教育作为增强国家创新能力的关键举措。这些例子均表明，科学教育是国家创新能力的根基，没有高质量的科学教育，就难以培养出支撑科技突破的人才队伍。
　　科学教育的
　　核心使命与实现路径
　　我国基础教育规模庞大，这个阶段的科学教育，是塑造一代新人科学素养、激发创新潜能的基础工程，其质量直接决定了国家未来人才金字塔的底座宽度与高度。这一阶段的科学教育不应被简化为知识点的集合与应试的工具。学生也许在题海中记住了牛顿三定律，却可能从未体验过从观察与质疑中发现规律的喜悦；他们也许能背诵出复杂的化学方程式，却可能缺乏自己设计一个实验解决实际问题的能力；他们也许了解最新的科技名词，却可能对科学研究背后的探索困境与失败和科学家坚韧不拔的精神一无所知。“只传知识不传思想、只教方法不育精神”的传统科学教育模式，难以适应新时代对创新型人才培养提出的根本要求。
　　目前基础教育中的科学教育面临四大核心挑战：应试教育导向下的知识碎片化、探究实践的形式化、教师专业能力的短板化以及城乡教育资源的不均化。应对这些挑战，需要一场自上而下与自下而上相结合的系统性改革。必须充分认识到，科学教育的成功，不在于培养了少数竞赛冠军，而在于让每一个学生，无论其未来职业如何，都能带着一颗充满好奇、善于探究、理性思考的心，走向未来世界。
　　基础教育中科学教育的核心使命是“播撒好奇的种子”，即保护并点燃每个学生与生俱来的好奇心，让学生的好奇心能够被看见、被尊重、被鼓励。通过丰富、有趣的科学活动，将他们“问为什么”的本能，引导至“如何去寻找答案”的路径上来，从而将短暂的好奇转化为持久的科学兴趣，并将其系统地引导为科学探究的能力与习惯，从学会知识到学会学习。科学教育的重点，应从传授科学知识是什么（结论），转向让学生亲身体验科学是如何运作的（过程）。通过引导学生完整经历“观察—提问—假设—设计—实验—分析—表达”的探究循环，让科学方法不再是书本上的抽象名词，而是内化为学生心中的思维习惯与行为方式。
　　在教学实践层面，强调以“现象为中心”的探究式学习，推动“做中学”与“玩中学”的深度融合。让学生在实践中体会到尊重证据、实事求是的重要性，在小组合作中学会交流与协作，在面对失败的实验结果时培养坚韧与反思的品质，在讨论基因编辑、人工智能等议题时初步建立起科技伦理与社会责任感。这些品质，是他们未来成为理性、正直、负责任的公民所必需的。
　　在课程设计层面，倡导从幼儿园到高中的螺旋式上升与跨学科主题整合，强调核心概念应在不同学段反复出现，但每一次都要以更深、更广、更抽象的方式呈现，确保学习的连续性与整体性。另外，可以围绕某个真实世界的主题，如“水的一生”或“我们的社区”，将科学、数学、语文、艺术、社会等多学科内容自然地融合在一起，这有助于学生看到知识之间的内在联系，培养其系统性思维。
　　在支撑体系层面，必须大力加强教师的专业发展，并有效盘活社会化资源，构建一个开放、联动的科学教育生态系统。可以打破学校的“围墙”，将科技馆、博物馆、高等院校、科研院所、高新企业、动植物园、农场等都变成科学教育的大课堂。通过“请进来”（邀请科学家进校园）和“走出去”（组织研学实践）相结合的方式，为学生提供丰富、真实、前沿的科学体验。
　　总的来说，科学教育是一项长期而系统的工程，需要政府、学校、家庭、社会的协同发力。政府需加强政策引导与资源投入，完善科学教育体系；学校需创新教学模式与评价机制，提升教育质量；家庭需重视孩子科学兴趣的培养，营造良好的学习氛围；社会需搭建科普平台，形成科学教育合力。夯实基础研究根基，重塑科学教育体系，点燃未来希望之光，让科学教育真正成为培育时代英才的核心引擎，为国家创新发展注入源源不断的动力，为人类应对全球挑战贡献智慧与力量。
　　（据《中小学科学教育》2026年第1期，有删节）