2023年2月21日,習(xí)近平總書記在二十屆中共中央政治局第三次集體學(xué)習(xí)時指出,要在教育“雙減”中做好科學(xué)教育加法,激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲,培育具有科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體。
2023年6月《山東教育》(小學(xué))以《建一所沒有“圍墻”的科學(xué)校園》為題,對臨沂沂州實驗學(xué)??茖W(xué)教育的典型做法進行了專題報道。全文如下:
建一所沒有“圍墻”的科學(xué)校園
——臨沂沂州實驗學(xué)??茖W(xué)教育紀實
山東省臨沂沂州實驗學(xué)校 徐勤波
近年來,臨沂沂州實驗學(xué)校堅持系統(tǒng)開展學(xué)生科技創(chuàng)新素養(yǎng)培育的實踐研究,力求解決中小學(xué)科技教育開展過程中的師資力量培養(yǎng)、課程資源開發(fā)及科技教育普惠路徑探索等關(guān)鍵問題。歷經(jīng)20年的實踐探索和理論研究,建構(gòu)了“全員聯(lián)動·全科整合·全程貫通”科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,建成了沒有“圍墻”的科學(xué)校園,促進了學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的全面提升。2022年5月,學(xué)校申報的科技教育成果榮獲山東省基礎(chǔ)教育教學(xué)成果一等獎,是榮獲一等獎的120項省級教學(xué)成果中唯一一項中小學(xué)科技教育研究成果。2023年2月,學(xué)校被評為山東省創(chuàng)新素養(yǎng)培育實驗學(xué)校。
一、師資“沒有圍墻”,實施全員聯(lián)動培養(yǎng)舉措
學(xué)校積極調(diào)動社會各界力量參與校園科教活動,把科學(xué)教師、其他學(xué)科教師和專家學(xué)者、學(xué)生家長等吸納到科技教育實踐中來,形成學(xué)校內(nèi)外互動、多元、協(xié)同的全員育人體系。
多渠道培養(yǎng)專業(yè)教師。校內(nèi)組建科學(xué)研究團隊,統(tǒng)籌規(guī)劃師資培養(yǎng),通過制度建設(shè)、教研培訓(xùn)、評價引導(dǎo),調(diào)動各學(xué)科教師積極研究科技創(chuàng)新教育,促進科學(xué)教師專業(yè)水平提升。10年來,學(xué)校獲得市級以上榮譽300多人次,有68位教師成長為具有學(xué)科文化教師和科學(xué)活動指導(dǎo)教師雙重身份的“雙師型”人才,有28人次榮獲臨沂市人民政府頒發(fā)的科技創(chuàng)新類教學(xué)成果獎。
多途徑聘請領(lǐng)域?qū)<?。學(xué)校積極吸納專家作為科技教育輔導(dǎo)員,為學(xué)生了解科技前沿信息、近距離接觸行業(yè)頂級專家創(chuàng)造機會。中國科學(xué)院滕吉文院士,研究員魏成階、徐文耀、周家漢、周紅章等先后到學(xué)校參加科技節(jié),為學(xué)生作報告,激發(fā)了學(xué)生學(xué)科學(xué)的興趣。
國際歐亞科學(xué)院院士、中國科學(xué)院研究員崔偉宏兩次到校參加科技節(jié),五次親自指導(dǎo)學(xué)生開展課題研究,他向?qū)W生動情地說:“核心科技必須要自己研發(fā),創(chuàng)新人才的培養(yǎng)必須從娃娃抓起?!?/span>中國科學(xué)院空間中心研究員張厚英在報告會上,當(dāng)場摘下中國科學(xué)院院徽贈予現(xiàn)場提出高質(zhì)量問題的魏安雙鑠同學(xué)。
多形式吸引家校政社愛心人士。學(xué)校積極邀請社會愛心人士參與到科技教育活動中來,充分利用各種教育資源,為學(xué)生的創(chuàng)新能力成長提供多元化的、豐富多彩的實踐與學(xué)習(xí)環(huán)境,實現(xiàn)家校政社協(xié)同,全員育人,全空間育人。
學(xué)校積極拓展社會資源并建立合作關(guān)系,邀請市科技館、博物館、臨沂大學(xué)等機構(gòu)的專家來學(xué)校舉辦講座、參加學(xué)校的創(chuàng)新實踐項目;舉行家長科學(xué)大課堂,鼓勵家長關(guān)注并積極參與學(xué)校的科技教育活動,如家長可以擔(dān)任項目導(dǎo)師或志愿者,并與學(xué)生合作完成科技項目;加強與企業(yè)合作,充分利用他們的教學(xué)設(shè)備和專業(yè)技術(shù)等資源,幫助學(xué)生更好地了解和掌握科學(xué)知識。
二、資源“沒有圍墻”,形成全科整合培養(yǎng)體系
學(xué)校根據(jù)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培育目標(biāo),以課程為依托,以課堂為陣地,以活動為載體,開展科技課程構(gòu)建,分學(xué)段、分類型確定內(nèi)容序列,實行縱向銜接、橫向關(guān)聯(lián)、螺旋上升的培養(yǎng)機制。
落實國家科技課程,保障創(chuàng)新素養(yǎng)培育基本要求。學(xué)校整體研究1-9年級的國家科技類課程,對教學(xué)內(nèi)容進行縱向梳理,依次列出各個學(xué)科不同年級施教側(cè)重點,形成科技類課程施教內(nèi)容圖譜,并縱向歸納出義務(wù)教育階段國家科技類課程需要落實的392個實驗活動名目,另配套相適應(yīng)的探究實驗120個,并提出具體實施意見,確保國家科技類課程對創(chuàng)新素養(yǎng)培育的要求落實到位。
開設(shè)科技校本課程,關(guān)注創(chuàng)新素養(yǎng)培育的個性化。結(jié)合國家要求、學(xué)校實際和學(xué)生需求,學(xué)校將優(yōu)勢項目“發(fā)明創(chuàng)造”“航模”“機器人”“3D打印”等,提煉成12門特色科技校本課程。學(xué)期之初,學(xué)校將科技類校本課程編入開課計劃,由學(xué)生進行網(wǎng)上選課,開學(xué)后走班上課,同時,提供科技校本課程的網(wǎng)上自主學(xué)習(xí)空間,確保每一名喜愛科技的學(xué)生都能獲得個性化學(xué)習(xí)支持,有效激發(fā)學(xué)生的科技潛能。
去年,學(xué)校發(fā)揮科技教育的優(yōu)勢,組織輔導(dǎo)員開發(fā)30節(jié)科技網(wǎng)課,成為學(xué)生最喜愛的網(wǎng)絡(luò)課程。中國科協(xié)網(wǎng)、山東科技網(wǎng)、學(xué)習(xí)強國等平臺予以轉(zhuǎn)載,受到社會一致好評。
研發(fā)學(xué)科融合課程,增強創(chuàng)新素養(yǎng)培育的綜合性。學(xué)校分析不同學(xué)科內(nèi)容,跨越學(xué)科界限,提煉了30個科技類主題融合課程,形成了科技課程項目化學(xué)習(xí)路徑,即“組隊—選題—猜想—實踐—驗證—評價”,并以校園科技節(jié)為平臺,通過主題融合課程,為學(xué)生學(xué)習(xí)科技提供機會。每屆科技節(jié)既有面向低年級的航模比賽、七巧板比賽,也有面向中年級的圖形化編程、小實驗家探究活動和面向高年級的發(fā)明創(chuàng)造、小院士論文研究、機器人等項目;既有面向長久關(guān)注科技學(xué)習(xí)學(xué)生的頭腦創(chuàng)新思維訓(xùn)練,也有面向興趣濃厚學(xué)生的機器人社團、人工智能項目。
比如,科學(xué)校本課程《發(fā)明與創(chuàng)造》,促進了學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、分析原因、解決問題等方面的自我突破,通過思考、質(zhì)疑、設(shè)計、實踐等環(huán)節(jié),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維、好奇心、想象力、實踐技能以及抗挫折能力,從而提升了學(xué)生的核心素養(yǎng)。2022年8月,該課程入圍山東省小學(xué)校本課程優(yōu)秀案例。
高天宇同學(xué)觀察到,老師在使用地球儀時,由于其表面密布經(jīng)緯網(wǎng)絡(luò)、各國區(qū)域、地形地貌等圖形文字,標(biāo)識細小且難以辨認觀察,加上室內(nèi)光線較暗,導(dǎo)致大家看不清地球儀上的標(biāo)識,影響學(xué)習(xí)的興趣和效率。她把這一問題在發(fā)明課上告訴了老師,老師鼓勵并啟發(fā)她去創(chuàng)新改進。在征求同學(xué)和老師們的意見之后,她反復(fù)設(shè)計、多次修改,最后用放大鏡、小滑輪、小燈泡、電池盒等物品完成了創(chuàng)意模型,不斷改進完善,最終取得了非常理想的效果,實現(xiàn)了從任意角度都可以很清晰地觀看地球儀,解決了看不清楚的問題。最終,該作品在中國少年科學(xué)院組織的“小院士”課題研究成果答辯中榮獲全國一等獎,高天宇同學(xué)也因此獲得“中國少年科學(xué)院小院士”稱號。
三、學(xué)段沒有“圍墻”,探索全程貫通培養(yǎng)機制
學(xué)校激發(fā)每名學(xué)生的創(chuàng)新意識和潛能,滿足學(xué)生的探究欲望,既重視培優(yōu),也重視普及,并擴展到聯(lián)盟學(xué)校,甚至于社區(qū),大力促進創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。基于“人人都可以創(chuàng)新”的認知,學(xué)校立足九年一貫制實際,從“激發(fā)科學(xué)興趣—培養(yǎng)問題意識—訓(xùn)練思維能力”的過程中選點突破,逐步推進,探究創(chuàng)新素養(yǎng)培育的普惠路徑。
競賽撬動,高段先行。學(xué)校集中優(yōu)秀師資,以參加DI頭腦創(chuàng)新思維大賽、全國青少年科技創(chuàng)新大賽等為目標(biāo),對選拔出來的學(xué)生進行全方位培養(yǎng),為全體學(xué)生樹起標(biāo)桿。學(xué)校先后組織學(xué)生赴美國、德國、澳大利亞、韓國等國家參加機器人、發(fā)明創(chuàng)造、創(chuàng)意大賽等國際競賽,共有上百人次獲國際大獎。
貫通三年,初中普及。學(xué)校重構(gòu)初中科技教育課程體系,規(guī)范實驗教學(xué),將科技教育融入學(xué)科教學(xué),面向初中實施科技校本走班。同時,魔方比賽、雞蛋撞地球、創(chuàng)意小達人、撲克牌疊高、風(fēng)能利用等科學(xué)項目的全面普及,有效提升了學(xué)生們的創(chuàng)新素養(yǎng)。
以大帶小,小初銜接。通過以大帶小,組織五六年級學(xué)生體驗科技活動、動手制作簡單實驗等,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科學(xué)事物;開設(shè)小院士和小實驗家、小發(fā)明、小制作活動,不斷培養(yǎng)學(xué)生的問題意識。小學(xué)低年級通過參觀科技場館、觀看科技電影、制作科幻畫等,激發(fā)學(xué)生對科技的興趣,培育創(chuàng)新素養(yǎng)的種子。
全員參加,全程貫通。面向全體,結(jié)合學(xué)生年齡特點和身心發(fā)展規(guī)律,通過調(diào)整內(nèi)容和區(qū)分難度,打造科技教育進階課程,通過分階段、有目標(biāo)、遞進式的科技實踐活動,實現(xiàn)對1-9年級的全程覆蓋,讓每個年齡段的學(xué)生都可以找到自己喜歡的科技實踐活動,讓每一位對具體科技課程感興趣的學(xué)生能夠隨著年級的升高而得到更深層次的培養(yǎng)。
有效的貫通培養(yǎng),讓學(xué)生在各個階段都有所收獲,并隨著項目的進階而獲得更加全面的發(fā)展。以去美國參加全球DI大賽為例,在國內(nèi)選拔代表隊時,我校學(xué)生在闡釋問題解決方案方面創(chuàng)意獨特、構(gòu)思巧妙、表達清晰,獲得了評委專家組的一致好評。在初出茅廬即獲全球第15名的戰(zhàn)績后,時任市長發(fā)來賀信,勉勵學(xué)校并希望教育部門一起繼續(xù)開展多種形式、豐富多彩的科技教育活動,積極培育沂蒙優(yōu)才,打造科技教育的沂蒙高地。
學(xué)校多年的科學(xué)教育探索與實踐,打破了時空界限,融合了課程資源,實現(xiàn)了科技教育的普及,提升了學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng),促進了教師的專業(yè)成長,擴大了學(xué)校辦學(xué)影響。
我校學(xué)生參加各級各類比賽獲獎達2000余人次,上百名學(xué)生申請國家專利,60多篇學(xué)生論文在《發(fā)明與創(chuàng)新》等刊物發(fā)表。學(xué)校被評為中國STEM教育“2029創(chuàng)新行動計劃”領(lǐng)航學(xué)校、小平科技創(chuàng)新實驗室建設(shè)學(xué)校、全國青少年科普創(chuàng)新示范學(xué)校、全國特色學(xué)校、國際發(fā)明特色學(xué)校等,辦學(xué)經(jīng)驗先后被中央電視臺和《中國青年報》《中國教育報》《科技日報》等媒體報道。