在合肥一六八玫瑰園學校南校科技節上,孩子們親自操作3D打印機,觀看一個個精致的模型從無到有呈現在眼前。王婭 攝
在亳州市科學實踐研學游中,學生們在聽老師科普有關神舟飛船的知識。張洪金 攝
科學教育是提升國家科技競爭力、培養創新人才、提高全民科學素質的重要基礎,是建成教育強國的關鍵力量。其中,中小學校的科學教育質量對培養學生科學素質至關重要。
近年來,我省深入貫徹落實科學教育戰略部署,推動中小學科學副校長實現全覆蓋,引入多元校外科學教育資源打造高標準科普基地,支持學校與科學家團隊深度合作開發科學教育課程......通過一系列務實舉措,為廣大中小學生帶來更加系統、優質的科學教育服務,助力科學教育在青少年群體中落地生根。
完善頂層設計
營造科學教育良好生態
為了著力在教育“雙減”中做好科學教育加法,一體化推進教育、科技、人才高質量發展,去年年初,省教育廳等十六部門聯合印發《安徽省關于加強新時代中小學科學教育工作實施方案》(以下簡稱《方案》),細化了20條具體舉措和任務分工,明確了未來3年至5年的發展目標,包括開齊開足科學課程、加強實驗教學、推動跨學科學習等。
《方案》要求義務教育階段每門課程安排不少于10%的課時用于跨學科主題學習,提升學生解決問題能力;豐富校內科學實踐,開展“科學家(精神)進校園”、少年科學院、流動科技館、流動青少年宮、科普大篷車、科技節、科學調查體驗等活動;根據實際情況因地制宜建設科普教育陣地,配備必要的科技教育器材和設備,為學生開展科技活動提供場所和條件;拓展校外科學實踐渠道,組織中小學生前往科學教育場所,進行場景式、體驗式科學實踐活動,每生每年至少參加 1次校外科普活動......
基礎教育階段是“孵化”學生科學精神、創新素質的決定性階段,《方案》讓中小學科學教育落到實處細處。此外,我省在平臺保障、師資保障以及專業保障等方面也出臺諸多支持舉措。
在平臺保障方面,我省不斷推動教育數字化與中小學科學教育深度融合,全面推進國家智慧教育平臺整省試點建設,鄉村中小學全部達到智慧學校建設要求,教學點基本實現智慧課堂全覆蓋。合肥市包河區開發了小學科學數字化教學平臺,加強可視化、智能化、美育化科學課堂教學;蕪湖市弋江區建設人工智能自主學習平臺,開發豐富的科學教育課程資源供學生自主學習,并對學習實時數據進行收集、整理、分析,及時反饋給教師。
在師資保障方面,我省深化“縣管校聘”管理改革和編制周轉池制度建設,優先保障科學教育等緊缺學科教師補充,推動骨干教師交流輪崗。在“國培計劃”“省培計劃”中設置科學類課程教師培訓專項,通過遠程培訓、校本培訓、跟崗研修等方式,實現全員參訓。
在專業保障方面,我省依托中國科學技術大學,立項建設“科學教育與傳播安徽省哲學與社會科學重點實驗室”,開展科學教育相關理論研究與實踐,為中小學科學教育提供專業指導。從高校、科研院所選聘專家學者擔任中小學科學副校長,助力學校開展科學教育。
創新教學模式
激發學生學習科學興趣
“當我仰望星空,我會好奇宇宙的邊際在哪里?星星的背后藏著什么秘密?而科學就像一把鑰匙,幫我打開了這個神秘的大門。”合肥市包河區外國語第二實驗小學2022級5班的江易墨同學是個熱愛科學的小女孩,在學校精心打造的“科普云課堂”上,她自信分享成為“科普小達人”的成長歷程。
合肥市包河區外國語第二實驗小學特別重視培養學生科學素養,以“科學+”活動為抓手,著力探索科技創新教育模式,致力于為學生打造一個更為豐富、多元且富有活力的學習天地。該校黨支部書記、校長束夏梅介紹,為了激發學生學習科學的興趣,學校整合小學語文、數學、科學、美術等學科中的科學元素,構筑以本學科為核心的跨學科學習框架,以助力科學素養的培養。同時,學校借助中國科學院“1名科學副校長+2名科學輔導員+13名科學班主任”的科學家團隊配置,補充專業師資力量,通過學科教師和中國科學院科學家共上一節課,形成了別具一格的雙師科學課堂新形式。“孩子們在這樣的課堂上,既能感受到校內教師親切熟悉的教學引導,又能領略到中國科學院科學家們高屋建瓴的專業講解”束夏梅表示,這種雙師課堂的模式,不僅拓寬了學生的視野,還能讓他們接觸到頂尖的科學知識和思維方式,幫助學生樹立遠大的科學理想。
具體到科學教學方面,如何讓青少年對科學真正產生興趣,在安徽省科普作家協會副會長陳曦看來,“要讓他們真正地知道這個科學理論或者科學實驗跟世界的聯系是什么,能具體應用在哪里。”
在合肥一六八玫瑰園學校南校,為了讓學生將抽象的科學概念轉化成可感知的體驗,學校的科學課程教學常態化開展科技調查體驗活動,通過真實情境下的實踐操作替代傳統課堂的被動學習,大大提升學生對科學探究的興趣。比如,探究微生物分解者,學生不再局限于背誦課本中“分解者”的定義,而是通過親手培育蚯蚓、觀察有機廢物分解過程,直觀理解生態循環原理,同時融入化學物質變化分析、環境科學中的資源再利用等跨學科知識;為了讓同學們直觀了解生物多樣性,科學老師引導學生利用校園植物作為“活教材”,展開實地調查,將學習成果轉化為校園生態數據庫,賦予科學探究社會價值。
這些科學探究活動共同構建了“做中學”的創新模式,以真實問題為起點,融合多學科知識和技術工具,強調從知識理解到實踐應用再到社會服務的完整鏈條,既培養學生科學探究與問題解決能力,又通過技術賦能與社會連接增強學習的現實意義。
此外,社團課程也是我省各校推進科學教育的重要抓手。學校依托科創類社團,培養學生的創新精神,并提升實踐能力。
合肥一六八玫瑰園學校南校教育集團臨湖學校地處自貿區,區域內高新企業較多,學校采用校企合作的方式,推動學校科創類社團建設,效果顯著。在2024年的賽事中,該校無人機社團、編程社團和航模社團捷報頻傳。
加強師資建設
提升科學教育專業水平
對于大多數學生而言,科學學科的學習需要依照認知與學習規律,逐步掌握復雜的知識、概念和方法,這使得科技創新人才培養成為一件長周期、系統性的工作。此外,項目式教學、跨學科教學等教學方法都著重培養學生在真實情景下解決問題的能力。這種“對知識內容的可視化呈現和對學生學習過程的支持”的科學學習情境的構建也往往依賴于技術工具和教學裝備支持。在陳曦看來,基于科學學習的特點,對科學教師的配備、培養以及專業素養提出了更高要求。
《方案》要求,在師資方面,要落實小學科學教師崗位編制,加強中小學實驗員、各級教研部門科學教研員配備,加大科學類新教師的招聘和補充力度,逐步推動實現每所小學至少有1名具有理工類碩士學位的科學教師;并明確要落實中小學教師科學素養提升行動計劃,在“國培計劃”和省級培訓中專門設置中小學科學類課程教師培訓項目。
去年暑期,亳州市科技輔導員培訓班開班,來自全市中小學和科技教育機構的120名科技輔導員老師參加培訓。通過對優秀青少年科技創新活動的案例分析、互動交流、實踐操作等方式,讓參訓教師們更好地理解科技教育的內涵,掌握科學的教學方法,激發青少年對科學探索的興趣。
今年初,教育部辦公廳印發《中小學科學教育工作指南》(以下簡稱《指南》),明確中小學要配齊配優科學類課程教師,配強科學副校長,鼓勵并支持高水平綜合性大學、科研院所等單位的科學家、理工科專家擔任中小學科學副校長。
去年5月,合肥市蜀山區聘任91位來自轄區高校、科研院所的專家、科技工作者擔任科學副校長,實現全區中小學全覆蓋。“聘請高校院所專家、科技工作者擔任科學副校長,是一體化推進教育、科技、人才高質量發展的全新探索,有助于充實學校科學教育資源,建立校內外科學教育資源有效銜接機制,培育一大批具備科學家潛質的青少年群體。”合肥市蜀山區科協相關負責人表示。
合肥市包河區地處合肥濱湖科學城的核心區,擁有眾多科研院所和高新技術企業,是科普資源的“寶藏庫”,區內所有中小學均配備科學副校長,在全國范圍內較早實現區域全覆蓋。該區打造了一支以中國科學技術大學、合肥工業大學等知名大學教授為主體,以具有一定科普功能的館所、基地、園區、企業等的專家為重要補充力量的高端師資隊伍,為包河科學教育高質量發展持續賦能。
利辛縣教育系統通過專家引領、知識學習和技術培訓等形式,提升師生的信息化素養。今年3月23日,利辛縣教育系統舉行“AI人工智能應用培訓會”暨科技副校長聘任儀式,中國科學技術大學教授王子磊被聘任為利辛縣高級中學科技副校長,并為利辛高級中學學子作人工智能發展及前景的報告。安徽大學計算機科學與技術學院教授湯進為全縣科技教育骨干進行了“人工智能”“DeepSeek概述與應用”業務培訓。
整合社會資源
構建多方協同育人網絡
我省各學校積極行動,充分挖掘、整合校內外優質資源,大力推動科學教育發展。校內,科學教育成為課后服務的“標配”,為學生們開啟科學探索的日常窗口;校外,嚴格遵循《指南》要求,全面統籌區域內高校、科研院所、科技場館、自然場域、科技企業等資源,精心打造多類型科學教育實踐活動基地,有序組織區域內學校定期開展校外科學探究實踐,讓學生在廣闊天地中親身體驗科學的魅力與力量。
安徽省科技館作為全省科普教育的關鍵陣地,多年來,通過流動的科普大篷車,將妙趣橫生的科普體驗帶到鄉村孩子身邊。孩子們戴上 VR眼鏡,沉浸式感受仿真場景;操控無人機,見證其起飛降落,探索科技奧秘。“科普大篷車”項目持續升級,從最初單純的科普展品展示,逐步拓展增設科學課、開展科學實驗,科普服務能力顯著提升,惠及越來越多的鄉村學子。
肥東縣積極探索館校合作新路徑,大膽把科學課搬進科技館,借助主題研學等形式,讓學生在互動展覽、科學實驗、科普講座中,將抽象的科學知識具象化,真切感受科學魅力,極大激發了青少年的求知熱情。
淮南市堅持優化科學教育模式,依托科技館、科普教育基地、校園科普館等20余個科普場所,為青少年常態化舉辦科學調查、科學體驗、科技創新大賽等品牌活動,每年參與學生達12萬余人次,并組織安徽理工大學、淮南師范學院等6所高校開放優質科學教育活動和資源,開展科普講座和科技類活動。
定遠縣積極推進“科普+研學”,每年舉辦青少年機器人與創意編程賽事,利用科技館“浩瀚宇宙、童夢奇緣、生命之光”等科普展品,引導學生們開展創客活動,感受科學的樂趣;開展“百名專家進學堂”科普講座,邀請中國科學院、九三學社等老科學家、教授開展前沿科技科普講座,拓寬學生視野,培養他們科學思維和科學素養;積極組織青少年參加科技創新大賽、科學調查體驗和科技實踐活動;設立青少年科技創新縣長獎20萬元基金。
今年3月,臨泉縣舉辦了以“實踐探索創新” 為主題的中小學機器人競賽,來自全縣33所學校的87支隊伍、132名選手踴躍參與。比賽項目豐富,展現了臨泉縣教育局在推進科技創新教育方面的顯著成果。
各類科普活動與賽事蓬勃開展,不僅為熱愛科學的青少年搭建起展示科學創新思維、促進交流的廣闊平臺,更讓“熱愛科學、鉆研科學”的種子在江淮大地生根發芽。“孩子們需要有‘公平炫耀’的機會,滿足他們最高層次自我實現的需求,喜歡科學的孩子擁有這樣的機會不多,而各種權威的賽事則給了孩子們這樣的機會”安徽省科普作家協會副會長陳曦介紹,協會舉辦的科普作文大賽,讓不少學科成績并非頂尖、卻對科學滿懷熱忱的學生嶄露頭角,為他們提供“公平炫耀”的寶貴機會,助力其茁壯成長。
如今,更多科技教育資源正在匯聚,精準對接學生需求,科學教育的新動能、新優勢不斷涌現,為更多孩子提供更優質的科學教育,也為創新人才的培養奠定堅實基礎。
(安徽日報報業集團全媒體記者 林麗萍 張洪金)
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