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山東省濟南市歷城第二中學(xué):著(zhù)力培養學(xué)生的科技創(chuàng )新素養

發(fā)布時(shí)間:2022-11-23 作者:李新生 來(lái)源:中國教育報

當下,在不少學(xué)校里,科技創(chuàng )新人才規?;囵B和個(gè)性化教育難以兼顧,學(xué)習者往往缺乏自主學(xué)習能力和創(chuàng )新實(shí)踐能力。山東省濟南市歷城第二中學(xué)借助人工智能技術(shù),研發(fā)智慧教學(xué)平臺,開(kāi)發(fā)一體化、高質(zhì)量的課程資源,創(chuàng )新科技教育教學(xué)體系,著(zhù)眼于學(xué)生以科學(xué)精神和實(shí)踐創(chuàng )新為核心的創(chuàng )新素養的培養,讓每一名學(xué)生都得到個(gè)性而充分的發(fā)展。

課程要以堅持解放學(xué)生心智、激發(fā)創(chuàng )新潛質(zhì)為重要目標。2008年,學(xué)校著(zhù)手開(kāi)發(fā)科技創(chuàng )新課程,將科技創(chuàng )新正式納入課表。為了讓不同年級、水平各異的學(xué)生都能學(xué)有所得,學(xué)校為學(xué)生量身定做了三類(lèi)課程:通過(guò)普惠課程讓每一名學(xué)生都有接受科技創(chuàng )新教育的機會(huì );通過(guò)社團課程提升學(xué)生的動(dòng)手能力和科創(chuàng )素養;通過(guò)競賽遴選學(xué)有余力、學(xué)有所長(cháng)的拔尖創(chuàng )新人才,暢通“未來(lái)科學(xué)家”的梯級培養之路。

在歷城二中,從小學(xué)、初中到高中,都有科技創(chuàng )新教育的普惠課程,有專(zhuān)門(mén)的創(chuàng )客教室。學(xué)生以整班制進(jìn)行科技創(chuàng )新學(xué)習,每周一課時(shí),每個(gè)年級一學(xué)期一門(mén)課,階梯式上升,就有了從小學(xué)到初中再到高中的一體化普惠課程。

普惠課程有了,豐富多彩的以技術(shù)類(lèi)課程、機器人課程、網(wǎng)絡(luò )學(xué)習課程等為主要活動(dòng)內容的創(chuàng )客社團則進(jìn)一步滿(mǎn)足了不同學(xué)生的興趣愛(ài)好。如今,學(xué)生們可以享受到包括智能制作、無(wú)人機、3D設計與打印、機器人等43門(mén)課程在內的“社團包”。

科技創(chuàng )新教育在很多學(xué)校難以普及性開(kāi)展的一個(gè)重要原因就是專(zhuān)業(yè)教師的匱乏。俗話(huà)說(shuō):雙拳難敵四手,學(xué)校研發(fā)出“自適應智能學(xué)習系統”代替教師的大部分教學(xué)工作,既解放了教師,又有效地促進(jìn)了學(xué)生的自主學(xué)習。

自適應智能學(xué)習系統是課程開(kāi)發(fā)和課程實(shí)施的基礎,關(guān)乎課程實(shí)施和課程功能的實(shí)現,它集成了課程學(xué)習資源、快速選課系統、基于大數據的過(guò)程性評價(jià)系統、結果性評價(jià)展示系統、學(xué)習效果智能分析系統等,創(chuàng )客教育進(jìn)入了新階段。

學(xué)校累計投入2000多萬(wàn)元,建設了6000平方米的創(chuàng )客空間,根據功能不同,既有技術(shù)特點(diǎn)鮮明的專(zhuān)用創(chuàng )客空間,又有傳統科技和高新科技的體驗場(chǎng)館。學(xué)校還建設了2000平方米的基礎科技探究區,配有200余件互動(dòng)展品,用于學(xué)生對基礎科學(xué)知識的探究式學(xué)習,促進(jìn)對各學(xué)科知識的理解和應用。

為了學(xué)習更加高效,學(xué)校還專(zhuān)門(mén)設置了一系列智能自主學(xué)習任務(wù)單。任務(wù)單就是課程,一個(gè)任務(wù)單就是一節課,每一個(gè)任務(wù)單都有一個(gè)主題,引導學(xué)生自主探究。

為了讓智慧教學(xué)體系更好地落地,歷城二中還開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于人工智能技術(shù)與教學(xué)深度融合的智慧教學(xué)體系四級模式。第一級是智慧教學(xué)系統的開(kāi)發(fā),這一部分是課程專(zhuān)家、課程開(kāi)發(fā)教師和軟件公司專(zhuān)業(yè)人員共同探討搭建起來(lái)的一個(gè)智慧平臺。第二級是課程工具層的開(kāi)發(fā),一般會(huì )編程的教師即可完成任務(wù)。第三級是課程內容的開(kāi)發(fā)。第四級是課程實(shí)施層,教師并不需要對智慧教學(xué)系統的理論與技術(shù)掌握得多么透徹,甚至教學(xué)水平不高也不特別重要,因為它不需要教師講課,只要負責課程實(shí)施就可以了。

這一模式通過(guò)智慧教學(xué)體系,從而實(shí)現“把教學(xué)留給機器、把育人留給教師”的教育效果。這一模式具有快速迭代的特點(diǎn),課程專(zhuān)家和優(yōu)秀教師開(kāi)發(fā)的課程資源,可以相對順暢地推廣到各個(gè)學(xué)校,能夠實(shí)現優(yōu)質(zhì)資源共享,有力促進(jìn)教育公平。

2020年9月,歷城二中創(chuàng )客中心作為歷城區少年科學(xué)院科技教育基地,成為了全區中小學(xué)科技學(xué)習和創(chuàng )作的樂(lè )園,普惠創(chuàng )客隨之在歷城區中小學(xué)推廣普及。歷城二中的智慧教學(xué)系統也被推廣到新疆昌吉一中、威海實(shí)驗高中、鄆城一中、淄博一中等歷城區之外的一些學(xué)校,惠及校外15萬(wàn)名學(xué)生。

如今,因參加科技創(chuàng )新教育而受益的學(xué)生,很多成為“專(zhuān)利創(chuàng )新之星”,以競賽為主要形式的拔尖創(chuàng )新人才培養體系也日趨完善。學(xué)生已經(jīng)申請到國家專(zhuān)利4367項,獲得國際奧林匹克競賽金牌5枚,全國五大學(xué)科奧林匹克競賽金牌59枚、銀牌52枚。歷城二中成為清華大學(xué)等幾十所國內一流高校的優(yōu)秀生源基地,近年來(lái)向頂尖高校輸送的拔尖創(chuàng )新人才位居全省前列。

(作者系山東省濟南市歷城第二中學(xué)校長(cháng))

《中國教育報》2022年11月23日第5版 

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