科學(xué)教育不只是培養(yǎng)科學(xué)家，更重要的是培養(yǎng)會(huì)思考、敢創(chuàng)造的人。

作者 | 本報(bào)記者 褚清源

溫州的科學(xué)教育格外“燃”。

作為中國創(chuàng)客教育的發(fā)源地、數(shù)學(xué)家的搖籃，浙江省溫州市用20年時(shí)間，探索形成了從家庭到學(xué)校、從線下到云端、從城市到鄉(xiāng)村的全鏈條科學(xué)教育生態(tài)。在這里，小學(xué)生開發(fā)“蟲臉識別系統(tǒng)”，初中生用3D打印火箭燃料艙，偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村的實(shí)驗(yàn)室里也能誕生全國科創(chuàng)大賽金獎(jiǎng)。如果說“家庭實(shí)驗(yàn)室”讓孩子有了自己專屬的科學(xué)小天地，“科學(xué)部落格”讓學(xué)生從科學(xué)實(shí)驗(yàn)者轉(zhuǎn)身成為科學(xué)小博主，帶領(lǐng)更多同學(xué)從“看我做科學(xué)”“跟我一起做”到“我們一起做”，那么百名科學(xué)家擔(dān)任科學(xué)副校長的“鲇魚效應(yīng)”，則讓溫州科學(xué)教育有了新的可能。

家庭實(shí)驗(yàn)室：方寸之間探究的“回響”

已經(jīng)進(jìn)入溫州龍灣實(shí)驗(yàn)中學(xué)就讀的邱天，早在小學(xué)二年級就成了同學(xué)眼中的“植物迷”。

他在家里建造了專屬于自己的植物樂園，里面有許多奇形怪狀的植物：章魚蔥、大蔥奶茶、吸管菜、千手怪……最出名的當(dāng)屬“倒栽蔥”。他帶著關(guān)于“倒栽蔥”的實(shí)驗(yàn)故事參加過許多比賽，獲得過浙江省青少年“科學(xué)3分鐘”演講比賽一等獎(jiǎng)第一名，還應(yīng)邀赴北京參加首屆“京浙小院士”論壇。

邱天的“倒栽蔥”實(shí)驗(yàn)并非個(gè)案，溫州不同的中小學(xué)校都有這樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。比如，3D打印的固體燃料火箭，精準(zhǔn)滴灌的植物澆水系統(tǒng)，能認(rèn)出害蟲的“蟲臉識別系統(tǒng)”……這些研究成果與邱天的“植物雜技團(tuán)”一樣，大多是在家庭實(shí)驗(yàn)室完成的。

從小喜歡上山捉蟲、下水摸魚的邱天，只因“摔了一個(gè)倒栽蔥”這句俚語，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)——如果把植物倒立生長，它們會(huì)怎樣呢？

這項(xiàng)后來被命名為“植物雜技團(tuán)翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)”的項(xiàng)目，邱天堅(jiān)持做了1000多天。他把植物關(guān)進(jìn)“小黑屋”，發(fā)現(xiàn)植物在黑暗中像是失去了方向，相互纏繞成團(tuán)，但向上生長；“蕩秋千”“做運(yùn)動(dòng)”的植物明顯比不動(dòng)的長得快且高，但根系更脆弱。“科學(xué)家是我心中的光。追光的過程，我看到了無盡的奇跡與奧秘，就如同這根‘倒栽蔥’，它堅(jiān)持了1000多天，總是在看見光的地方堅(jiān)強(qiáng)地向上生長。”邱天說。

家庭實(shí)驗(yàn)室打通了家校壁壘，將科學(xué)探究的陣地從教室拓展至家庭的客廳、陽臺。這一項(xiàng)目發(fā)起于2004年，最早在溫州市實(shí)驗(yàn)小學(xué)進(jìn)行試驗(yàn)，旨在鼓勵(lì)學(xué)生在教師指導(dǎo)下，以家庭為活動(dòng)地點(diǎn)，就地取材、因地制宜開展以觀察、實(shí)驗(yàn)、制作為主要方式的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)。

一時(shí)間，不少學(xué)生家里的客廳、書房、陽臺、廁所……只要有可利用的空間，都可能成為孩子的實(shí)驗(yàn)室；幾根吸管、一杯水、鍋碗瓢盆……這些日常生活中的常用物品都成為實(shí)驗(yàn)室的器具；爺爺、奶奶、爸爸、媽媽化身“實(shí)驗(yàn)員”，全家總動(dòng)員感受家庭實(shí)驗(yàn)的神奇。

家庭實(shí)驗(yàn)室開創(chuàng)了家校協(xié)同的科學(xué)教育新模式。2022年5月，溫州市科協(xié)、市教育局等聯(lián)合發(fā)起家庭實(shí)驗(yàn)室“百校萬家行動(dòng)”，即推進(jìn)建設(shè)100所基地校、10000個(gè)家庭實(shí)驗(yàn)室，打造家門口的科學(xué)教育矩陣，引導(dǎo)家長成為科學(xué)教育的共育者。

科學(xué)部落格：從“孤島實(shí)驗(yàn)”到“云端互聯(lián)”

家庭實(shí)驗(yàn)室的建立只是溫州科學(xué)教育繁榮的一角。像邱天這樣的“小小科學(xué)家”能被更多人看到都是通過一個(gè)叫“科學(xué)部落格”的平臺。在這里，科學(xué)少年化身成為科學(xué)小博主，連接和聚集更多有相同興趣的同學(xué)，吸引更多學(xué)生加入討論。

科學(xué)部落格構(gòu)建起“云端實(shí)驗(yàn)室”生態(tài)，讓學(xué)生通過視頻日志、數(shù)據(jù)共享實(shí)現(xiàn)跨地域協(xié)作實(shí)驗(yàn)，把科學(xué)觀察和實(shí)驗(yàn)變成可以展現(xiàn)和分享的知識性作品，讓每位參與的學(xué)生成為小博主、小老師、項(xiàng)目小主持，在網(wǎng)絡(luò)日志（Blog）上分享自己的科學(xué)觀察，實(shí)現(xiàn)人人可發(fā)起或參與的共享實(shí)驗(yàn)，讓科學(xué)發(fā)現(xiàn)以可視、互動(dòng)的生動(dòng)方式開放給更多人。

科學(xué)部落格基于學(xué)生的興趣愛好分為“動(dòng)物探秘”“植物探秘”“微生物探秘”“物質(zhì)探秘”“星空探秘”“技術(shù)工程挑戰(zhàn)”等六大部落群。這里有研究甲蟲界高個(gè)子“長頸鹿鉅鍬”的，小博主侃侃而談自己是怎樣利用科學(xué)部落格給“鉅鍬”公開征婚，并展示了自己在平臺上記錄給配對“鉅鍬”布置“豪華別墅”“產(chǎn)房”的經(jīng)過，獲4萬多人次圍觀，有500多人次點(diǎn)贊或發(fā)表評論；也有學(xué)生在一次“非遺植物染”的體驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)同一種植物染出的布料色彩有差異，進(jìn)而在科學(xué)部落格平臺分享自己開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果，獲得許多點(diǎn)贊和改進(jìn)建議。

2024年7月6日，由溫州市教育教學(xué)研究院推出的科學(xué)部落格平臺正式上線，這是科學(xué)部落格在溫州走過18年后的又一次升級。當(dāng)天，上海、江蘇、四川、湖北、新疆、寧夏等地的56所學(xué)校成為科學(xué)部落格聯(lián)盟校，可以更好地加強(qiáng)區(qū)域間的合作交流。截至目前，科學(xué)部落格已經(jīng)匯聚幾千個(gè)學(xué)習(xí)部落，每年網(wǎng)絡(luò)訪問、討論量超過千萬，累計(jì)評出優(yōu)秀案例1500多個(gè)，有60多萬學(xué)生、500余所學(xué)校參與其中。這一項(xiàng)目獲得了浙江省人民政府教學(xué)成果獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，并入選全國首批中小學(xué)科學(xué)課程實(shí)施典型案例。

借助科學(xué)部落格平臺，科學(xué)小博主發(fā)起的“我是小播客”“跟我一起做”“課堂加油站”等備受關(guān)注。而在教師眼中，孩子的科學(xué)探索也成了他們教材案例的最好補(bǔ)充。溫州市籀園小學(xué)的科學(xué)教師薛海珍經(jīng)常將科學(xué)部落格的資源融入科學(xué)課堂，形成了教材與科學(xué)部落格互為補(bǔ)充、部分替換、延伸拓展的模式。“當(dāng)課堂講到植物種植的單元內(nèi)容時(shí)，學(xué)生往往會(huì)對播種、移栽、施肥、澆水等步驟有疑問，這時(shí)就可以借助科學(xué)部落格平臺各種不同的種植案例，更具象化地為學(xué)生答疑解惑。”薛海珍說。

作為科學(xué)部落格發(fā)起人，溫州市教育教學(xué)研究院副院長施昌魏說，當(dāng)下科學(xué)教學(xué)過于注重“教”，學(xué)生很難有機(jī)會(huì)體會(huì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的“樂趣”和“榮耀”。在他看來，家庭實(shí)驗(yàn)室和科學(xué)部落格最大的魅力是通過場景式、體驗(yàn)式科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生動(dòng)手解決科學(xué)問題的熱情。這恰恰破解了過去對科學(xué)教育的一些誤區(qū)。科學(xué)教育不是科學(xué)知識的簡單傳授，也不能局限于教育手段和教學(xué)方法的科學(xué)化，而是要注重科學(xué)思維方式的習(xí)得和科學(xué)興趣的激發(fā)。

“我希望可以讓更多孩子從‘看客’到‘主角’，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、信息媒介、問題解決、創(chuàng)造創(chuàng)新等指向未來的素養(yǎng)，讓‘一個(gè)人的探究’撬動(dòng)‘一群人的探索’，打造教育4.0的典型樣態(tài)，真正做到‘和世界分享發(fā)現(xiàn) 讓科學(xué)流行起來’。” 施昌魏說。

科學(xué)副校長：科學(xué)家進(jìn)校園的“鲇魚效應(yīng)”

“彩虹是怎么形成的？”

帶著這一問題，溫州市龍灣區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)科學(xué)副校長鄭斌與該校科學(xué)教師楊艷帶領(lǐng)學(xué)生利用棱鏡“制造”彩虹，探索棱鏡的奧秘。這堂由兩位教師共同備課、執(zhí)教的科學(xué)課備受學(xué)生歡迎。

與龍灣區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)不同，2024年12月8日上午，溫州市繡山中學(xué)的50名學(xué)生走進(jìn)中國科學(xué)院大學(xué)溫州研究院，與科學(xué)家面對面。近年來，這樣的“大師課”越來越頻繁地與學(xué)生相遇。科學(xué)教師出身的校長馬海波介紹說，自2023年11月溫州市科技中學(xué)正式落戶繡山中學(xué)以來，學(xué)校的“含科量”肉眼可見地增加了。

在2024年11月15日舉行的全國中小學(xué)科學(xué)教育研討會(huì)開幕式上，82名科學(xué)教育領(lǐng)域的專家受聘成為溫州市中小學(xué)科學(xué)教育首席導(dǎo)師。3年聘期內(nèi)，導(dǎo)師團(tuán)將分小組指導(dǎo)溫州各縣（市、區(qū)）科學(xué)教育的研究、咨詢、評估等工作。

一年前，溫州就在全國率先出臺了地市級中小學(xué)科學(xué)教育實(shí)施方案——《新時(shí)代溫州中小學(xué)科學(xué)教育實(shí)施方案》，聘請百名科學(xué)家擔(dān)任溫州百所學(xué)校科學(xué)副校長。

溫州市洞頭區(qū)霓嶼濱海實(shí)驗(yàn)學(xué)校科學(xué)教師張玲艷沒想到有一天可以成為科學(xué)家的徒弟，2024年9月她與中國科學(xué)院大學(xué)溫州研究院研究員胡秋紅因科學(xué)教育結(jié)為師徒。胡秋紅是該校科學(xué)副校長，除了對學(xué)校的科學(xué)教師進(jìn)行幫帶，每學(xué)期也會(huì)走進(jìn)校園至少作一次科普講座，宣講科學(xué)家精神；參與建設(shè)一門科學(xué)課程，幫助學(xué)校建設(shè)或完善一門創(chuàng)新型科學(xué)課程；為學(xué)生指導(dǎo)一批科學(xué)創(chuàng)新項(xiàng)目；與科學(xué)教師共上一堂科學(xué)課——這是溫州對科學(xué)副校長的“五個(gè)一”要求。

為解決城鄉(xiāng)之間科學(xué)教育資源不均衡的問題，溫州通過市域聯(lián)動(dòng)引導(dǎo)優(yōu)質(zhì)名師工作室下沉，助力城鄉(xiāng)資源均衡配置與共享。浙江省施昌魏科學(xué)名師工作室現(xiàn)有學(xué)員3100多人，建有線上科學(xué)教育共享資源10000多項(xiàng)，先后組織“名師面對面”“空中飛課”“科學(xué)教育鄉(xiāng)村行”等300多場線上線下教研活動(dòng)，成為連接城市優(yōu)質(zhì)學(xué)校與鄉(xiāng)村薄弱學(xué)校的橋梁，先后培養(yǎng)特級教師、正高級教師十多人。溫州市平陽縣鰲江鎮(zhèn)第四中學(xué)科學(xué)教師吳宇潔的名師工作室，近年來培養(yǎng)出41位優(yōu)秀青年教師，工作室獲全國、省市級榮譽(yù)近50項(xiàng)。“如今他們都成為鄉(xiāng)村科學(xué)教育的骨干力量，陸續(xù)成立自己的名師工作室，為鄉(xiāng)村教育注入新活力。”吳宇潔說。

2024年，世界青年科學(xué)家峰會(huì)永久落戶溫州。這并非偶然，溫州市教育局副局長朱景高告訴記者，這得益于溫州濃厚的科學(xué)教育氛圍。溫州目前各學(xué)段科學(xué)教師已有約1.2萬人，其中小學(xué)科學(xué)專任教師2406人，專任率超70%，遠(yuǎn)超全國平均水平。全市科學(xué)教師中有省特級教師30人、正高級教師36人。

記者還了解到，溫州在2024年9月出臺了中小學(xué)科學(xué)教育發(fā)展力監(jiān)測三年行動(dòng)計(jì)劃。到2026年，溫州將培育100個(gè)科學(xué)教育發(fā)展力監(jiān)測結(jié)果運(yùn)用典型案例和100所科學(xué)教育發(fā)展力監(jiān)測結(jié)果運(yùn)用典型學(xué)校。這一行動(dòng)計(jì)劃旨在用數(shù)據(jù)打開教育過程的“黑箱”，精準(zhǔn)定位每個(gè)班級的“能力圖譜”。

“科學(xué)教育不只是培養(yǎng)科學(xué)家，更重要的是培養(yǎng)會(huì)思考、敢創(chuàng)造的人。”溫州市教育局黨委書記、局長鄭煥東說：“溫州將以建設(shè)全國中小學(xué)科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)區(qū)、國家智慧教育示范區(qū)為抓手，探索形成一套評價(jià)指標(biāo)體系，著力破解課程、教學(xué)、實(shí)踐等堵點(diǎn)難點(diǎn)問題，牽引推動(dòng)科學(xué)教育真正落地見效，做強(qiáng)科學(xué)教育創(chuàng)新品牌。”

— 記者手記—

科學(xué)教育的深耕和遠(yuǎn)行

本報(bào)記者 褚清源

記者曾多次走進(jìn)溫州科學(xué)教育的活動(dòng)現(xiàn)場。這里班班有科學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目、校校有科技節(jié)活動(dòng)、區(qū)縣有科學(xué)嘉年華、市級有科技展示平臺，呈現(xiàn)了富有活力的區(qū)域科學(xué)教育新樣態(tài)。

科學(xué)教育的活力并非“雙減”中做好科學(xué)教育加法才釋放出來的，而是長期主義精神深耕的結(jié)果。且不說130年前孫怡讓先生創(chuàng)辦的“算學(xué)書院”，且不說溫州有“數(shù)學(xué)家之鄉(xiāng)”的美譽(yù)，且不說溫州作為全國初中科學(xué)課程生發(fā)地，僅從2004年發(fā)起的家庭實(shí)驗(yàn)室開始算起，科學(xué)教育至今已經(jīng)走過20年時(shí)間。也因此，有人說，溫州的孩子都是科學(xué)“原住民”。

如果說20年前的家庭實(shí)驗(yàn)室讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)“飛入尋常百姓家”，那么今天聚集了數(shù)萬科學(xué)小博主的“科學(xué)部落格”則為學(xué)生分享科學(xué)發(fā)現(xiàn)、傳播科學(xué)知識打開了一扇門。科學(xué)部落格是科學(xué)興趣的聚集地，給學(xué)生提供了分享、交流科學(xué)成果的平臺，學(xué)生變身科學(xué)博主，讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)更好玩，也更有范兒。科學(xué)部落格唱響的“和世界分享發(fā)現(xiàn)，讓科學(xué)流行起來”理念極具召喚性。這一平臺不僅滿足了學(xué)生“做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”的需要，更重要的是讓“做、寫、說、發(fā)表”這一學(xué)習(xí)鏈條實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)。

作為全國中小學(xué)科學(xué)教育試驗(yàn)區(qū)，做好這道加法題，溫州一直在持續(xù)發(fā)力。一方面做好“實(shí)踐”的加法，科學(xué)課不能局限在教室、實(shí)驗(yàn)室的空間里，上下課鈴聲不能成為學(xué)科教學(xué)的起點(diǎn)和終點(diǎn)，要讓學(xué)生走出教室走到更廣闊的生活空間，讓學(xué)生像科學(xué)家那樣思考，更讓學(xué)生像科學(xué)家那樣做事；另一方面做好“教研”的加法，高質(zhì)量的師資需要高質(zhì)量的教研。近年來，溫州倡導(dǎo)跨學(xué)校連片教研、跨學(xué)段銜接教研、跨學(xué)科融合教研，打破了學(xué)校、學(xué)段、學(xué)科間的界限，促進(jìn)了科學(xué)教師素養(yǎng)的快速提升。在此基礎(chǔ)上，溫州形成了一套獨(dú)特的科學(xué)教育“加法”模式，無論創(chuàng)客教育、STEAM教育、人工智能教育等創(chuàng)新教學(xué)模式，還是課程創(chuàng)新、師資隊(duì)伍建設(shè)、社會(huì)協(xié)同等溫州都在持續(xù)做加法，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)教育的全面升級。

這一切，無疑讓溫州科學(xué)教育增加了更顯著的識別度。

2024年3月27日，在溫州市區(qū)五馬街口，象征著城市歷史和科技進(jìn)步的“溫州第一盞電燈”雕塑正式揭幕。110年前的這一天，電燈的光芒第一次照亮溫州的夜空。這盞燈不僅意味著人們對“科學(xué)之光”的無限遐想，也將照亮科學(xué)家們的遠(yuǎn)行之路。

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來源 | 中國教師報(bào)

編輯 | 白衣