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院士担任科学副校长 浙江中小学科学教育走到了哪一步?

2024-03-15   潮新闻   阅读量:280

    全国两会期间,中小学科学教育的相关话题被频频提及——民进中央建议高校科研院所向中小学开放实验室;全国政协委员、上海科技馆馆长倪闽景也在采访中提到,将更多科教资源送到孩子身边。

    对科学教育的重视,并不是偶然被提及。2023年5月,教育部等18部门联合发布了《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》,强调在教育“双减”中做好科学教育加法。教育部副部长王嘉毅近日也提出,开辟新时代中小学科学教育新赛道。

    今年1月,“浙江组织千名科学家任中小学科学副校长”的话题上了热搜。这是14部门发布《加强新时代中小学科学教育工作的实施意见》(下文简称“实施意见”)的其中一条,这份意见从顶层设计的角度推进浙江省中小学科学教育,给中小学科学教育按下了“加速键”。

    无论是提高青少年对科学的兴趣爱好,还是培养他们的创新能力,基础教育中的科学教育都是重要的启蒙阶段。和中小学其它学科相比,科学教育有着特殊性,它涉及校内校外、课内课外,不仅内容广泛,相关资源也分散在各个领域和行业。可以说,做好加法,在中小学科学教育中有着重要意义。

    事实上,浙江省部分地区和中小学校近年来已开展科学教育的探索。近日,教育部公布全国中小学科学教育实验区,浙江省杭州市、宁波市、温州市、金华市,以及台州椒江区、绍兴越城区等地名列其中。浙江省中小学科学教育现状如何?如何加快建立校内外协同育人机制,形成多主体共同参与的“大科学教育”格局?

    校外科学资源如何导入?

    各地探索“科学家进校园”

    省教育厅发布的实施意见中提到,将组织千名科学家担任中小学科学副校长。科学家为何要走进中小学校园?这些副校长又扮演着什么样的角色?事实上,在该意见出台前,浙江已有中小学聘请科学家担任科学副校长。

    

学校为陈剑平院士颁发科技校长聘书 学校供图

    不久前,中国工程院院士,宁波大学植物病毒学研究所所长陈剑平多了一个新身份——宁波大学青藤书院的首任科技校长。一所九年一贯制学校,为何请一名院士担任学校的科技校长?青藤书院校长余勇有自己的考量。“我们曾经做过一项调查,发现同学们对科技领域较为陌生,且只有少数同学未来想从事科技相关的工作。”这样的调查结果,让余勇有些担忧。

    邀请陈剑平担任科技校长,是余勇深思熟虑后的探索。“陈院士第一次给孩子们做讲座,主题是一片叶子如何成长为一片树林,反响非常好。”余勇说,陈剑平院士对于这个新身份也很重视,不仅让他所带领的国家重点实验室成员和20位宁大教授共同进入青藤书院从事科普工作,还专门组织了一次座谈会,商讨如何用好这些专家资源。

    在陈剑平院士的推动下,青藤书院已成立四个科技创新项目组,涵盖智能机器人、海上风电等领域。“陈院士提供了各种资源,我们选择了中小学生比较感兴趣的项目,并在学校遴选了一批有兴趣有基础的学生。”余勇说。

    无独有偶,杭州市丹枫实验小学也聘请了中国科学院院士徐星担任名誉校长。这位从北京远道而来的院士在仪式上有些激动:“有机会给小学生上科学课,非常自豪。”这位专门研究恐龙的院士,也是小学语文课文《飞向蓝天的恐龙》的作者。

    “小学生对恐龙非常着迷,这也是我们未来推进科普工作的切入点。”徐星告诉记者,接下来会重点在古生物学的科普上做更多的尝试,把校园科普工作做得更扎实系统。在徐星看来,每个年龄段的孩子都有独特的关注点,他和团队要做的,正是创造一个适合小学生年龄段的科普环境,拓宽他们的科学视野。

    邀请科学家进校园,温州更早迈出了这一步。2023年9月,温州市教育局等8部门在全省率先联合发布《新时代温州中小学科学教育实施方案》,其中一项内容就是5位专家学者任温州中小学科学教育专家顾问,聘100名科学家、科研工作者任百所学校的科学副校长。

    

国科温州研究院科学副校长总校长帅建伟研究员给孩子们讲述科学家精神 拍友 李悦

    每周五,都是一年级小学生陈易航最期盼的日子。这个学期开始,他所在的国科温州实验小学在周五新增了一节“小小爱迪生”课,上这节课的老师们都是校外不同领域的科研工作者。在陈易航眼中,他们就像是“哆啦A梦”,总能变出各式各样的工具,让他看到从未见过的科学奥秘。

    “小小爱迪生”课的开展,也给了校内科学老师们启发。为了让课程更好地落地和推进,校内的科学老师们往往也会参与到其中,比如前期准备、后期复盘等等。该校科学教师陈锦栩全程参与其中,“一段时间下来,感觉自己的科学思维提高了,在科学课程的内容设计上会思考得更多。”她说。

    在金华市,科学家们则以另一种方式走进校园——黄文虎院士在金华市荣光学校建立黄文虎少年科技馆;潘建伟院士、陆朝阳教授、马雄峰教授推动全国第一个量子科技实验室落户母校东阳中学,并捐赠九章光量子计算原型机模型,开设量子科技相关课程,建设“拔尖创新人才共育基地”;“龙芯之父”胡伟武在永康一中成立“龙芯飞凤书院”科创基地与创新教育基地。

    在不少校长看来,科学家团队进入校园,为中小学的科学教育补上了一块重要拼图。但随着工作的推进,双方都在思考,这项工作如何开展得更为扎实。

    在余勇看来,科技校长能发挥出作用的前提是根据每个学校的校情定制细致的落地方式,否则就容易沦为形式。为此,余勇还梳理出了一份需求清单,即中小学生喜欢做哪些和科技相关的事、目前学校在科学教学中缺少什么等,陈建平院士会根据需求,对接相应的教授或科研人员进校园。

    高小青是国科温州实验小学的科学副校长。如何划分科研工作者和科学教师的任务,是这项工作一启动就遇到的问题。学科知识的教学有一套完整的体系,已经有科学教师授课,科研工作者进入校园需要发挥自己的优势。高小青说,很多孩子不知道自己为什么要学习科学,而她和团队的目标是让孩子具备科学思维并解决问题。“像科学家一样思考,这恰恰是我们的优势。”

    校内科学课如何上好? 

    创客教育、STEM教育蓬勃发展

    校外的科学教育资源引进来了,那么,中小学科学教师如何守好课堂阵地,也是中小学面临的课题之一。

    在科学课程教学方面,浙江提出推进科学课程体系化,探索编制人工智能、工程启蒙等地方课程标准。此外,还提出支持学校组织中小学生参与工程项目,建立工程教育创新教室和创客空间。近年来,随着越来越多的学校探索创客教育、STEM教育,科学课程创新发展日益成熟。

    作为国内创客教育发源地,温州科学教育的“课程创新”加法已经做了10年。2013年,温州正式拉开创客教育的序幕,以创新的项目学习方式开展科学课程。如今,当初埋下的“科创”种子已然生根发芽。

    前不久,温州迎来市第十届青少年创客文化节,正是中小学校内科学教育的缩影。文化节上,温州市实验中学八年级学生叶沈让带来了团队制作的AI稻草人。AI稻草人可以识别学生不安全或者不文明的行为,发出提醒,守护安全。“孩子们在创作过程中发现,最难的是制定规则,也就是稻草人如何识别学生动作是否安全或文明。”学校信息教师林美珠说,孩子们找校领导商讨规则,进行反复演绎拍摄,再让“稻草人”不断学习。这样的项目化学习,让大家在创作的过程中,不断发现问题、解决问题,渐渐培养科学思维。

    经过10年积累,温州目前已开发20余门本地创客课程,建成248个创客教育基地、1023个创客教育空间,基本覆盖全部中小学。

    而在杭州市西湖区,STEM课程的推广,打开了中小学科学课的另一种可能性。

    STEM是四个单词的缩写:Science(科学)、Technology(技术)、Engineering(工程)、Maths(数学)。不难理解, STEM教育就是集科学、技术、工程、数学多领域的综合教育。它突破了传统科学课的授课方式,让学生整合多门学科知识进行学习和研究,从而解决实际问题。

    

    杭州绿城育华学校小学部 同学们发布“太空旅行站”项目中的“治”慧乐椅产品 学校供图

    2019年,西湖区成为浙江省中小学STEM教育的试点区,目前有11所种子学校。走进杭州市保俶塔实验学校的航空航天实验室、机器人空间,琳琅满目的工具设备应有尽有,吸引了不少爱好科学的同学们。一有时间,大家就冲进实验室,埋头钻研,在这片属于他们的小天地中大显身手。毕业生陆原初二时发明了一个名为“勿忘我”的智能颈环,一时间登上微博热搜,引发全国媒体的关注。这个颈环,是他专门为阿尔兹海默症的外婆设计的,如果外婆在室外超迷路过30分钟,颈环就会提醒她回家并报出住址。从编程到建模,都是陆原一手完成。

    陆原的这项发明只是一个缩影。正如开设课程初期所期待的那样,STEM项目教育突破了学科壁垒,突破了课堂和生活的界限。在跨学科知识的综合运用中,同学们从想法到落地,成为“小发明家”。

    如今,西湖区上百所中小学校都已将STEM教育融入学校的常态课程和社团课中。硬件上,不少学校打造专门的科学空间,支持学生的想法和创意;软件上,搭建了资源库平台,对优秀的课程案例进行了梳理,目前该资源库平台已沉淀案例4146个。

    即便越来越多的学校开设STEM课程,但未来的发展之路依旧面临着挑战。西湖区教育督导评估中心鲍雯雯老师认为,传统的教育体系和考试导向的教学模式可能不利于STEM教育的实施。此外,STEM课程的实施需要不同学科教师协作,学校可能需要改变传统的单科教研组的方式,成立以项目为单位的跨学科教研团队,从而让STEM课程更深入地开展。

    科学教育还有多远的路要走?

    加快建立校内外协同育人机制

    放眼全国,全国各地都陆续发文,把中小学科学教育放到了更加重要的位置上。当下,为何屡屡强调中小学科学教育的重要性?

    在浙江省科学教研员、省特级教师沙琦波看来,中小学科学教育的重要性体现在普及性和创新性上。具体来说,中小学科学教育的一端连着提升全民科学素养的大众化科学普及需求,另一端连着科技创新,承担着培养科技创新人才的重要使命。

    “当下科学课堂教授的大多是科学知识,但知识普及只是科学课的一部分,同样重要的是把科学精神、科学思维的培养渗透在课堂上,为未来培养创新性人才。”沙琦波说。

    而意见的出台也给家长们带来了期待。“科学课需要与时俱进,无论是课堂还是课外,都希望孩子有机会接触越来越多的优质科学资源,开阔眼界。”杭州一位五年级家长告诉记者。

    

金华市东苑小学“电子百拼”社团 金华市教育局供图

    在采访中,无论是一线中小学科学教师、教研组长,还是科学教研员都坦言,当下的中小学科学课确实面临着一些困境。

    一位小学科学老师说:“我们会观摩各种示范课,理想状态是把每堂课上得有声有色,但现实中一名科学老师要带好几个班,精力实在有限。”

    ChatGPT、视频生成模型Sora……在科技迅猛发展的时代,将前沿科技成果引入中小学科学教育势在必行,这也对科学课提出了更高的要求。“但教材一般10年更新一次,内容难免会有些滞后。如果科学老师自身素养好,会在课堂渗透前沿的科技知识。但大部分老师还是以教材为依据,这也是不利的一面。”一位科学教研员说。

    科学是一门以实验为基础的学科,有很强的实践要求。“虽然浙江的科学教育已经走在全国前列,部分区域的科学实验教育做得也很不错,但目前依然普遍存在科学实验参与率不足、实验评价缺失等问题。”采访中,一位业内人士告诉记者。

    显然,部分学校和相关部门已经关注到这些现象,无论是邀请科学家进校园,还是开展校内科学课的跨学科尝试,目的都指向培养学生的科学思维。但科学教育不能只局限于课堂内,更需要校外资源的补充。

    那么,课堂之外,科学教育如何更好地开展?各地也根据各自的实际情况,摸着石头过河。

    今年1月,金华经济开发区西苑小学4名同学在2023世界机器人大赛总决赛中夺得两个全国一等奖,引发关注。课堂之外,他们经常登录“八婺智慧教育”本地平台查找科学资料,不少师生家长形象地把这个平台形容成本地版的“哔哩哔哩”。在这个平台上,可以找到各种科学相关的资源——中小学科学实验3D视频、科技类的赛事通知及培训视频、假期科普公益课堂、教师科研成果展示等等。“平台上有全市各种比赛团队分享的视频,我们会仔细研究他们的结构和思路,很有启发。”本次比赛获奖的周星宇同学说。

    

金华市外国语实验学校乐高编程机器人展示活动 金华市教育局供图

    “我们要做的是利用数字化把科学教育资源汇集起来,在国家中小学智慧教育和之江汇教育广场资源以外,结合金华实际给学生搭建课外服务资源平台,让更多同学参与到科学活动中来,也让爱好科学的学生走向更高的舞台。”金华市教育技术和信息中心主任傅得臻告诉记者。

    此外,部分地区正在尝试和社会建立更为紧密的联系,让孩子们走出校园,去感受更广阔的科学世界。近年来,杭州市鼓励中小学校紧密联系科技馆、科普研学基地等机构,发动学生实地开展科学考察。宁波则推动每所学校就近建立科学实践基地,打造家校社一体化育人环境。

    “希望在中小学的科学教育中,建立更为完善的校内外协同育人机制,不仅把科研工作者、科技资源请进校园,也给孩子们创造更多走出校园的机会,在社会真实情境中学习。”沙琦波建议。

    期待未来,越来越多的力量与智慧汇集,为中小学生打开通向科学世界的大门,给予孩子们远航的力量。

责任编辑:廖君琳