原標題:青島系統構建科技教育體系,強化科技教師培訓,探索科技教育新方式新方法,賦能學生創新發展
科技教育“組合拳”,培養未來“新人才”
□青島日報/觀海新聞記者 王世鋒
與AI象棋機器人對局,來一場智慧比拼,感受中國傳統文化與人工智能的完美融合;在電腦上設計好創意模型,3D打印機便可以打印出栩栩如生的作品;在“STEM移動實驗室”內,沉浸式體驗光學顯微鏡、開源電路模塊等先進設備,探索芯片奧秘……前不久,市南區中小學生科技節東部學區展示活動在香港路小學舉行,市南學子在沉浸式體驗中,感受科技魅力,播下科創的種子。這項連續舉辦了19屆的活動已成為市南區學子科技探索的重要平臺,也是青島科技教育實踐的生動體現。
科技飛速發展,對創新人才的需求日益迫切。加強中小學科技教育是服務國家創新驅動發展戰略、培養未來科技創新人才的重要路徑。青島積極創新探索,打造寓教于樂、內容充實的科技教育,賦能學生成長,加快創新人才培養。
協同貫通,系統推進中小學科技教育
前不久教育部等七部門印發的《關于加強中小學科技教育的意見》(簡稱《意見》)從課程體系、教學改革、師資水平、活動載體等方面謀劃了未來推進中小學科技教育的具體路徑,提出遵循學生認知發展規律,加快建設協同貫通的育人體系,分階段、系統化地幫助學生培養科學興趣、學習科學方法、培育科學精神。小學低年級重在通過生活化、游戲化情境,點燃和呵護好奇心;小學中高年級引導學生在“做中學”中深化概念理解,建立跨學科聯系;初中階段聚焦真實問題解決,開展跨學科項目式學習,推動學生從現象認知向規律探究與方法掌握過渡;高中階段鼓勵學生接觸科技前沿,進行實驗探究和工程實踐,系統掌握科研方法。
專家認為,科技教育是國際STEM教育中國本土化的表達。科技教育不僅僅是科學思維的培養,更重要的是在資源上實現橫向銜接,將優質科技資源導入中小學教育;在課程上實現學科交叉,將前沿科技分學段、分層次融入課程體系,從而更好地激發青少年科學興趣,培養科技后備人才。
政策出臺后,青島市教育局第一時間舉辦市級層面的骨干科技教師專題培訓,涉及創新潛能激發、生成式人工智能在綜合實踐課程中的應用、跨學科主題教學設計等主題,百余名骨干科技教師參加培訓。
今年10月,市教育局等8部門聯合印發《青島市基礎教育擴優提質三年行動計劃(2025-2027年)》,提出“中小學科學教育促進提升工程”,其中的諸多舉措與《意見》相關要求不謀而合,如青島將通過課堂教學、跨學科主題學習、科學實踐、課后服務等形式一體化實施科學教育;支持學校開發跨學科、項目化的科學教育校本課程,探索打造數字化科學教育課程資源庫;探索開展科學教育實驗區校外科技實踐、實驗校“一校一場館”活動,推進各級實驗區、實驗校建設,形成一批可復制、可推廣的典型經驗和制度創新成果;采取多維度評價、多主體參與、長周期觀察等方式發現具有創新潛質的學生,構建拔尖創新人才小、初、高貫通培養體系。
多元探索,科技教育有趣又有料
“嘭!”不銹鋼桶內的白色乒乓球隨著白色的“煙霧”飛濺開來,散落一地。操場上的學生不由自主地“啊”了一聲,驚嘆是什么液體產生了如此大的威力。這是發生在青島啟潤實驗學??萍脊澤系囊荒?mdash;—液氮爆炸實驗。“在標準大氣壓下,1升液氮足以汽化成700升氮氣,這意味著它在瞬間完成一次體積的‘超級大爆發’。當密封的可樂瓶接觸熱水,瓶內的液氮仿佛被喚醒了‘洪荒之力’,瘋狂地化為氣體。氣體在瓶內急劇集聚,壓力飆升。薄弱的塑料瓶不堪重負,最終發生爆炸。”現場,老師用生動的語言,向學生解釋液氮爆炸的原因。
當天,學生們還沉浸式體驗了“等離子炮”“乒乓球加特林”等極具科幻意味的科學實驗,在驚嘆中了解科學奧秘。“學校在活動設計上兼顧了知識性、趣味性、創新性,既保留了學生喜聞樂見的互動體驗項目,又融入了前沿科技元素,讓科技教育走出課本、走進生活。學校舉辦科技節,旨在為孩子們搭建一個探索未知、展現自我的平臺,在孩子心里埋下科技的種子,這顆小小的種子或許有一天就會成長為參天大樹。”青島啟潤實驗學校副校長周正超介紹。
《意見》特別強調了以實用場景為對象的項目式、探究式、跨學科教學方式,以提升學生綜合運用科學、技術、工程、數學等學科知識與技能提升動手實踐、解決問題的能力。在青島,項目式、探究式等教學方式被廣泛應用。在西海岸新區衡山路小學,學校學生開展項目式學習,創新性地利用人工智能技術設計了智能節水系統。成立小組、搜集材料、開展問卷調查,到水廠、污水處理廠實地調查,小組成員詳細了解水資源利用情況。受水廠凈化處理系統啟發,小組成員設計了澆花水循環方案。他們收集傳感器、主控板、繼電器、水管等材料,手工制作了智能澆花裝置。“我們反復測試調整,確保電路能夠正常工作。自主編寫控制程序,用于節水系統自動控制,達到了預期效果。”小組成員說,在此過程中,他們不僅明白了電學的基本概念,還像工程師一樣親自操作,增強了動手能力。
強化科技教育,青島各區市都有自己的探索和創新。市南區實施“學區+基地”研學實踐項目,以6大學區為軸心,以中國科學院海洋研究所、中國水產科學研究院黃海水產研究所、中國地質調查局青島海洋地質研究所、中國海洋大學、青島大學等高校院所為依托,推進學區研學實踐基地建設,目前僅與海洋所共同研發覆蓋各年級的研學課程就30余門。區域升級建設市南區少年科學院,擴大1個國家級、4個市級科學教育實驗校的輻射作用,構建全域無邊界“大科創”教育育人全新體系。
西海岸新區統籌區域62家科普教育基地資源,搭建30分鐘“科普服務圈”,實現每年科普基地一萬人次免費游;全域推進家庭實驗室“百校千家行動”,計劃5年內實現100所學校、1000個家庭實驗室建設,大力開辟科學探索第二課堂。
拔尖培優,探索創新人才培育新路徑
健全科技教育教師專業發展機制,促進教師專業成長,是不斷推進科技教育走向深入的重要保障。
自2022年以來,市南區持續實施科技教師專業提升工程,夯實教師理論知識,錘煉實踐能力,打造均衡發展的科技教師隊伍,助力學校科技教育高質量發展。“我們根據科技教師水平和經驗等個體差異,每年開展近20次通識基礎課、項目研討課、技術攻關課等不同側重點的分層培訓和專項培訓,以更好提升教師專業技能。”市南區少年宮楊希婷介紹。市南區還實施“尖兵教師”隊伍建設計劃,培訓提升40余名具備創新意識的尖兵教師的綜合素養,聚力推進拔尖創新人才培養。
嶗山區為全區41所中小學配備了科學副校長??茖W副校長在加強科學課程建設開發、加強科學教師師資建設、加強校園文化建設等方面充分發揮作用,搭建起前沿科學和基礎教育之間的橋梁,更好地為中小學科學教育賦能增效。
與此同時,青島持續探索創新人才培育新路徑。2024年9月,青島市少科院啟動首期科技創新人才培養工作,面向全市選拔出220名學生,開設“C++信息學奧賽”“ICode編程”“人工智能智聯互通”三個項目進行免費培養。經過1年集中培養,三個項目的學員在全國青少年科技教育成果展示大賽中11人獲一等獎、23人獲二等獎、7人獲三等獎,其他學員也實現全員獲獎;在ICode國際編程競賽全國總決賽中獲金獎3枚、銀獎11枚、銅獎2枚;在全國青少年信息素養大賽中1人獲一等獎(滿分)、3人獲二等獎、1人獲三等獎。
各區市不懈探索創新人才培養模式。嶗山區打造具有嶗山特色的創新教育體系,構建起“課程筑基—實踐賦能—賽事提升”三位一體培養模式,在全區中小學建成23個海洋科技實驗室,與海大、海洋所等12家“國字號”科研單位及相關院所共建青少年科技實踐基地,創新開展“院士專家進校園”“深海科考研學”等特色活動,累計組織2.6萬余名中小學生走進國家重點實驗室開展研學實踐。2024年以來,90余人在全國科學比賽中獲獎,110余人在省級比賽中獲獎。西海岸新區連續13年舉辦科技創新大賽,累計評選區級獲獎作品4216項。目前,該區“班級有科學實踐項目、校級有科技節活動、區級有科技創新大賽”的科技教育新樣態已逐步形成。
青島正通過系統構建、多元探索、拔尖培優這套科技教育“組合拳”,激發青少年的科創熱情,為培育未來科技創新人才奠定堅實基礎。
[來源:青島日報 編輯:孫寶震]大家愛看