中小学阶段，是学生心智成长的关键时期，更是科学素养培育的黄金阶段。中小学校作为科学教育的主阵地，发挥着不可替代的厚基础、宽视野、启思维、育新苗的作用。

　　跨学科课程设计与实施是打破认知边界的内容基础。做好科学教育加法，不断夯实拔尖创新人才早期培养的基点，不是在课程表和课时数上机械地增加科学课程，而是注重将科学元素有机融入。跨学科课程设计与实施是学校探索科学教育的一条重要途径。在课程实施的时空场域上，可以打破教室、年级的固定安排，尝试跨年级、跨学科的学习共同体的构建，采用分层教学和个性化学习路径，同时与家庭、企业、博物场馆中的实践活动相联结。例如，湖南师大附中立足校本探究，将创新思维和科学方法融合、渗透到学科学习之中，促使所有课程都具有“科学教育+”特征。这种做法打破了学生的认知边界，有助于拓宽学生视野，帮助他们从不同角度思考问题。

　　实验教学与项目式学习是改变讲授式教学的活动载体。传统的讲授式教学方式往往侧重于知识的传授和记忆，而创新潜质的培养则需要更加注重学生的实践能力和批判性思维。实验教学和项目式学习作为两种有效的教学方式，正在被越来越多的中小学所采用。实验教学是科学教育不可或缺的一部分。通过问题驱动，亲手操作实验，学生可以更直观地理解抽象的科学现象和原理，同时培养他们的观察力和动手能力。项目式学习则更进一步，它以学生为中心，围绕真实世界的问题展开，鼓励学生通过团队合作、资料搜集、实验验证等环节，最终形成一个解决方案或产品。这种学习方式不仅锻炼了学生的问题解决能力，还培养了他们的团队合作、沟通和领导能力。中小学应增加实验教学的比重，为学生提供更多动手实践的机会。山东省淄博市张店区凯瑞小学破除学科壁垒，设计了一个个“微实验”，鼓励孩子们就地取材，用常见的气球、蜡烛、吸管等进行探究实践，这种做法能够让学生亲身体验科学探究的过程，培养他们的动手能力和科学思维，极大地激发了学生的学习兴趣和创新潜能。

　　学校要营造宽松、包容、平等、民主、自信的学习氛围。这种氛围能够鼓励学生大胆尝试、勇于质疑、包容试错，从而激发他们的创新潜能。学校应该鼓励师生之间的平等交流，让学生敢于质疑、敢于表达自己的观点，教师可以通过提问、讨论等方式，引导学生主动思考。例如，湖南师大附中将科学素质锁定于问题意识、思辨能力、探究习惯、科学精神等要素，引领学生广泛参与项目化、探究性、体验式学习活动，使“研究”成为学生的学习习惯和生活方式。学校还应该建立多元化的评价机制，不仅关注学生的学业成绩，更要重视他们的创新能力、实践能力、团队合作能力等综合素质和过程性表现。重庆一中利用数智化工具，为学生构建个性化能力图谱，准确掌握学生特点和优势，全面评价学生能力水平，为学生提供个性化的科学教育，这些做法值得借鉴。

　　（作者系中国教育科学研究院数字教育研究所副研究员、副所长）