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开展全学段研究性学习、以STEM教育发展学生“创新之能”……各地科学教育蓬勃发展|科学向未来

发表时间:2024-10-20 14:23来源:人民教育


民小编说

科学教育是提升国家科技竞争力、培养创新人才、提高全民科学素质的重要基础。为推动科学教育蓬勃发展,有的地区在中小学开展全学段研究性学习,让每一个学生都有一次科学探究经历;有的学校聚焦STEM教育,通过跨学科学习推动科学教育高质量发展;有的学校从课程建设、课堂提质、实践活动、资源拓展等方面做好“加法”, 发展学生 “创新之能”……一起走进今天的“科学向未来”——


上海市宝山区:

让每个中小学生都有一次科学探究的经历


在上海市宝山区,科创早已不再只是科学家的“专利”。上海宝山充分传承陶行知先生“生活即教育”“社会即学校”“教学做合一”的教育理念,近年来打造了一系列科学教育品牌活动、课程,让每个中小学生都有一次科学探究的经历。


打造校内外课程,推动科学教育普及


宝山区建设学校基础科学启蒙课程,推动校外科普课程建设,推行学校科学副校长制,让更多孩子参与到科学教育中。


做好校内科学教育,服务学生减负增效。宝山区优化课后服务项目,将科学教育作为课后服务基本项目,形成“科学启蒙小实验”“科学体验”系列特色课程,全区共形成了817门科学类教育课后服务活动项目。同时,宝山区推动校外科普课程建设,打造基于各类科普基地的科普课程,拓展科学教育课程的数量和质量。


为了让学生与科学家、科创达人面对面交流,宝山区还积极邀请各领域、各层面的科学研究者进校园进行科普教育,激发孩子们对科学的兴趣和热爱。同时,宝山区还充分利用社区资源,如宝山区气象科普馆、长江河口科技馆等校外科学教育基地,为学生们提供丰富的实践机会。


宝山区推行科学副校长制度,全区142所学校实现了科学副校长全覆盖。依托高校专业导师、区域科学教育名师成立“三位一体”导师团,共享来自高校、科研院所和科协、专业社团等机构专业人士的智慧,实施课题孵化、培育、推荐和管理。在教师队伍培养上,依托全国青少年科技教育工作者培训与实践基地,重点打造和培育一批科学教育名师。每两周开展一次科学教育教科研和培训,建设一支骨干教师梯队。


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启动专才培养计划,创设贯通式人才培养通道


在拔尖创新人才培养方面,宝山区从课程、平台、资源、师资等方面全方位构建符合学生个性化成长需求的培养体系。


宝山区启动了专才培养计划,开设宝山科创班,成立“宝山区青少年科学研究院”,为拔尖人才搭建进阶式成长路径。


为了深化拔尖创新人才培养,宝山区深入推进“宝山100”科创人才培养体系,举办了科技创新培训营、研学营、课题营、挑战营等一系列活动。同时,宝山区还打造了“宝山100未来创新人才在线培育平台”,建立了后备人才数据库、师资信息库,加强了拔尖人才信息化管理。


在宝山,中小学开展全学段研究性学习,让每一个学生都有一次科学探究经历。为了促进普及教育与拔尖培养共发展,宝山区还与复旦大学、同济大学等高校构建了青少年科学实践工作点,合作开展人才培养活动。五年来,共有600余名学生进入实践点进行课题研究,为贯通式人才培养创设了通道。


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汇聚家校社力量,特色活动共筑科创梦


在推进科学教育的过程中,宝山区注重整合社会和家庭资源,开展了丰富多样的科普活动,形成家校社协同育人的良好局面。


提出一个好问题,比解决一个问题更可贵。好奇心是孩子的天性,也是学习创造的原动力。宝山区人民政府会同上海市教委围绕“问题化”思维培养,共同举办“天问杯”学生好问题征集活动,邀请金力、刘昌胜、褚君浩等30余名院士、专家担任科学家顾问。“学生好问题”大赛已经在国内部分区域试验两年,共有50余万名学生参与,贡献70余万个问题,通过奇思妙想激发学生之间的科学大讨论。


宝山区青少年活动中心打造了科学体验营,拓展宝山科学普及教育新场域,确保每个孩子在小学、初中阶段至少有一次亲身体验科创的经历。同时,宝山区还编制了科普教育地图,打造出门15分钟的科学教育活动实践圈,目前全区共有35家科普基地。


此外,宝山区还首创了全国“家庭创客行动”品牌,构建了“社会实践、学校创新与家庭创意”融合的家庭创客活动模式,将创客理念引入家庭和社区,营造了家庭创新文化氛围。项目启动以来,覆盖超过16000个家庭;累积开展40余场“家庭创客嘉年华”活动,打造9门家庭创客暑期系列培训课程活动,开发10个家庭创客资源包。


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哈尔滨新区第二学校:

以STEM教育点燃科技之光


STEM教育的核心是通过跨学科学习的方式,提升学生科学素养和问题解决能力,同时也为创新人才的早期发现和培养奠定基础。作为哈尔滨新区的一所新建学校,哈尔滨新区第二学校拥有优越的硬件条件和专业的师资队伍,在发展科学教育的道路上,聚焦STEM教育,完善“六+”工程建设,以此来推动学校科学教育的高质量发展。

“主题+场景”,建设科学学习空间


基于STEM教育的基本理念,学校大胆进行了空间改造,形成了“实验室+工坊+融创中心”三位一体的学习空间形式。首先是对原有实验室进行了升级改造,建设了AI理化生实验考试系统,设计装配了四间小学科学教室。其次对8间STEM教室进行了重新调配,形成了激光切割、智能机器人、格斗机器人、无人机、木工、3D打印、物联网、机械臂8间主题工坊。同时以开放式工坊的形式深度设计并开发了一处面积约2300平方米,集公共阅读、互动展示、专业加工为一体的“STEM融创中心”。


“分层+分类”,构建科学课程体系


一是关注整体,分层设计。以学校“三类三阶”致远课程体系为指导,明确了:一二年级的体验学习、三四年级的参与学习、五六年级的探究学习、七至九年级的创新学习的阶段学习目标。依据四个阶段的学习目标,以科学课程标准和教材为基础,对内容进行模块化、单元化整合、联结、重组,形成了各年段的“科学特色校本课程”。


二是关注全员,分类推进。首先加强对实验课程的开发。组织优秀教师编制“小学科学学科必做探究实验操作手册”,从实验主题、实施方式、实验用品、操作指导要点和评价细则等方面对小学阶段必做实验进行了详细梳理,为常规实验教学提供了操作路径。其次开设场馆学习课程。第三,开设各类科技社团,如生活中的科学、纸电路、趣味编程、创意制作、乐高搭建等,以社团课程满足学生发展的个性化需求。


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“核心+融合”,拓宽科学教师队伍


学校成立了“科学教师、信息科技教师+其他学科教师”的专兼职STEM教师队伍,有效拓展了科学师资力量。以科学教师、信息科技教师为核心,组建“STEM种子教师工作坊”,通过“走出去、请进来”等形式,提升种子教师的STEM基本技能。种子教师结合自己的专长,融合其他学科教师组成“项目研究小组”,组内采取骨干引领、同伴互助的形式开展研修活动,组间通过公开课、研讨课、成果汇报等形式进行STEM项目的交流与研讨,在实践研究中提升教师的专业素养。


“精选+创生”,开展科学实践活动


以学校“三园四节”创建活动为抓手,卷入全学科、全学段师生,营造良好的学科学、爱科学、用科学氛围。“三园”即文创园、科创园和农创园,“四节”即校园风筝节、读书节、丰收节和科技节。学校统筹利用图书馆、美术空间、音乐教室等场馆,借助校园节日活动,开展课本剧、校园文创产品设计、科技游园会等活动,学生亲自参与到活动设计、产品设计、分享展示等活动中来,其实践创新能力得到了有效驱动。


同时学校还积极开展“校园关怀与创造”课程的实验研究,以师生在校内遇到的问题为切入口,开展小发明、小制作,激发学生的创新意识。学校还积极打通STEM教育与劳动教育的通道,在班级设立种植、养殖角,由学生自主设计、种植养护,体验劳动全过程,探索现代科技下的劳动教育;建立校园农场,开展“智慧农业创新实验室”项目活动,通过无土栽培、自动灌溉系统、自动温度调节器设计等项目的设计,培养学生的自主、合作、创新能力。


“社区+学校”,融合科学教育资源


学校地处大学城内,学校与各高校建立了良好的合作关系。学生们走进哈师大昆虫馆,听讲解、看标本、体验互动装置,探索神秘的生物世界;走进哈尔滨远东理工学院机器人中心,参观书法机器人、体验与机器人下棋、互动,开阔了眼界、激发了兴趣。同时,学校毗临黑龙江省科技馆、极地馆、太阳岛等基地场馆,充分利用高校、实践基地等优质资源,基于STEM教育理念,设计丰富的活动。通过第二课堂、研学活动、课后服务和夏令营等形式,为学生创设良好的科学教育学习环境。通过活动课程化管理,为学生提供丰富的科学实践体验,进一步激发青少年科学学习兴趣,使更多学生从小便树立成为科学家的美好愿望。


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“一体+分层”,培养创新型人才


打造“一体化”教学模式。在课程设计“系统化”、学生培养“规模化”教学模式的指导下,学校STEM核心团队自主编写了《MIND+编程》校本课程,在三至六年级分阶段递进式开设,形成了课程一体化发展思路。同时,结合各学段不同特点,在启志学段(一二三年级)开设乐高拼搭社团、创意编程等社团,行知学段(四五六年级)开设机器人编程、激光切割等社团,通过教师走班、学生走课的形式提高学生的科创学习能力和学习兴趣。


构建“分层化”学生社团。结合国家白名单赛事和不同年段、不同学生对STEM课程的掌握程度,学校选拔优秀学生成立了无人机、格斗机器人、机械臂、创意编程等“竞赛社团”。社团成立一年多时间,已累计200余人次在国家、省、市级各类科创比赛中获奖。


安徽省合肥一六八玫瑰园学校:

发展学生“创新之能”

构建科学教育创新发展新格局


近年来,安徽省合肥一六八玫瑰园学校聚焦科学教育高质量发展,从课程建设、课堂提质、实践活动、资源拓展等方面做好“加法”, 提升学生科学素养,发展学生“创新之能”,构建起科学教育创新发展新格局。


弘扬科学家精神,做好科学教育“加法”


在思想上,守住一个科学“魂”,坚持智育德育融合,树立学科育人意识,弘扬科学家精神。


在合肥一六八玫瑰园学校,“科学教育”始终如一地聚焦绿色的质量,坚持可持续发展的质量观,尊重教育规律、尊重学生身心成长规律。同时,“科学教育”始终聚焦红色的质量,为中华民族复兴育才,为学生幸福人生奠基,把每一位学生都放在心上。


在行动上,把创建全国中小学科学教育实验校列入学校常规工作的重要议事日程,常抓不懈。


不断修订完善与科学教育实验校工作相配套的学校管理制度和绩效评价方案,形成“文化管心、制度管人、流程管事”的工作氛围,为创建规划的全面实施提供保障。


另外,在科学教育要素保障上持续做好“加法”,配足配齐优秀师资力量,为科学教育实施保驾护航。


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牵住改革“牛鼻子”,做优做强科教主课堂


科学教育应立足实践与兴趣,教学方式推陈出新,精研优化课程方案,摒弃传统的育人观念,因材施教,助力学生人人成为“小科学家”。


近年来,合肥一六八玫瑰园学校牵住科学教育教学改革的“牛鼻子”,加强科学课程资源建设,推进课堂变革。同时,用好一杆科学“秤”,完善科学教学评价体系,激励学生上好科学课。


理好一根科学“藤”,在课程建设上做“加法”。


学校分层、分类开设科学课程群,通过建设“四航”课程(“科学启航”“科技领航”“理科远航”“思维导航”),开展初小衔接教育,打通九年一贯制学校科学教育的壁垒,并且明确具体路径、方式和推进策略,推进学校科学教育课程落地、生根;创新人才培养方式,创新课程实施机制,打破固定班级、学科和课时安排,对有潜质的学生早发现早培养,满足学生多样化学习需求,持续做好人才前置培养。


种好一块科学“地”,在科学课堂变革上做“加法”。


结合科学课程的内容,开展养蚕实践活动。历时一个月的奇妙养蚕之旅,让“玫瑰园”学生们见证了蚕短暂而神奇的一生。整个科学体验活动,学生们收获颇丰,各班通过不同形式展现实验成果,有的学生将养蚕过程做成手抄报与全班分享,有的学生将蚕的一生制作成思维导图。


让学生在实验体验中感受科学的魅力,变被动教育为主动教育,这是合肥一六八玫瑰园学校科学类课堂变革的生动课例。


科学课堂是“科学教育”的主阵地,在合肥一六八玫瑰园学校,老师以“学生视角”与“学习立场”为指导方向,聚焦课例研究,深入推进科学类课堂变革。逐步建立一个跨学科教师合作平台,发挥九年一贯制学校的优势,促进多学科交流与合作,共同开发综合性的科学课程和项目。


用好一杆科学“秤”,在培养学生科学素养上做“加法”。


建设好义务教育教学改革质量评价体系,改变片面的评价导向、单一的评价内容、封闭的评价方式,注重结果评价与增值评价相结合、自我评价与多元评价相结合,完善评价的结果反馈与自我改进机制,努力以科学评价促进学生的主动发展。


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校内与校外“双向奔赴”,打造科学创新教育育人场


校外教育是我国基础教育的重要组成部分,是校内教育的有益补充与延伸。合肥一六八玫瑰园学校通过“请进来,走出去”的方式,实现科学教育校外与校内的“双向奔赴”。


2021年8月,合肥一六八玫瑰园学校南校落成首个人工智能实验室,面向全校开展人工智能普及教育。目前,已建立起“央馆人工智能课程”校级课程实施体系。2023年11月,合肥经开区科技教研工作坊授牌,航空航天工作坊等3个工作坊落户……


合肥一六八玫瑰园学校通过创设科学实验室与教育基地,挂牌科研工作坊,让优质的社会科教资源源源不断地“涌进”校园。在这里,青少年学生可以沉浸、互动式地去接触科学,去触摸前沿技术,从而从心底里真正爱上科学。


把科教资源请进来。合肥一六八玫瑰园学校特别聘请了安徽大学和合肥工业大学的教授为学校科学副校长。科学副校长定期入校开展科学类科普讲座,一堂堂生动的“科学课”把一颗善于发现、勇于探索的种子悄悄种在了每一位学生的心里。


同学们走进科大讯飞公司,探索人工智能,感受科技魅力;走进合肥市科普教育基地——合肥市盐业公司,探寻盐的秘密,拓宽视野增长见识;走进安徽省气象局了解气象知识,充实课外生活……学校充分利用科技馆、博物馆、气象台、植物园等校外科学教育资源,让科技资源向教育资源融合转化,让孩子们主动走出去。


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文章来源|综合整理自第一教育、中小学校长论坛、“合肥168玫瑰园学校”微信公众号等


文章分类: 科技教育