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      加強科學教育 提升學生科學素養

      ——重慶兩江新區博雅小學教育集團的義務教育優質均衡育人實踐

      發布時間:2024-04-10 作者:謝曉梅 林曉宇 來源:中國教育報

      中小學科學教育是培養科技創新人才和提升全民科學素質的基礎性工作,是有效提升國家科技核心競爭力、推動教育強國建設的重要突破口。近年來,重慶兩江新區博雅小學校積極創建“處處是創造之地,天天是創造之時,人人是創造之人”的教育氛圍,立足“五彩博雅”教育特色,科學教育與人文教育并重,“求新”與“修身”同列,切實落地“雙減”中科學教育做“加法”,以“面向全體,樂思玩創”的科學教育理念,從基礎保障、課程建設、課堂提質、實踐活動、資源拓展等方面,深入推進全體學生科學素養提升行動,發展每一名學生的“創新之能”,構建了“學生為中心、學校是主體、社會做支撐”的科學教育創新發展新格局。

          服務“人人創新”的組織保障

      科學教育宛如金字塔的基石,唯有筑牢堅實的基礎,方能撐起塔尖的輝煌。為確??茖W教育有序推進,學校精心謀劃,優化資源配置,強化硬件支撐,從組織保障、打造環境、優秀師資等多方面為學子的成長打造堅實后盾。

      學校組建由校長任組長的科學教育領導小組,聘請重慶師范大學科學教育學碩士生導師、新課標修訂專家組成員、重慶市科普咨詢專家庫成員林長春教授,重慶市院士專家科普講師團專家、重慶市規劃展覽館正高級工程師唐用洋部長為科學副校長。此外,學校還是重慶市教育學會科創專委會理事單位、現代教學技術教育部門重點實驗室思維型教學實驗學校。與重慶師范大學聯合開展科學教育頂層設計,依托高校的科學教育本、碩專業專家團隊和平臺,制定完善“五彩博雅”學校課程,校本化實施科學教育方案。

      為了營造良好的科學氛圍,學校對整體教學環境進行重新創設。走廊與大廳處處彰顯著科技創新的文化氣息,按功能室功能分塊設計“星際航站”“動物王國”“鳥的天堂”展示區,科技活動室設置實作功能區、作品展示區、文化情景感染區三大區域,開辟“夢想田園”、班級種植區、樓道科普小窗、科普宣傳欄等科學活動園地。截至目前,學校共配備科學實驗室2間、科技活動室2間、人工智能教室2間、計算機教室2間、多媒體教室57間、AI數字孿生課堂2間。按照義務教育優質均衡國家標準配齊配好實驗儀器設備,滿足“應開必開”的實驗活動需求。

      在此基礎上,學校配足配齊優秀師資力量,為科學教育實施保駕護航。學?,F有科學專任教師7人、信息技術專任教師5人、專職科技輔導員1人,均具有理工類本科學歷,其中碩士1人、市區級骨干教師4人。近5年來,1名教師獲全國小學信息技術優質課展評活動競賽一等獎;科學與信息科技教師獲得市區級優質課競賽獎6人次、論文教學案例獎項46人次,獲得“博雅優秀教師”、“五彩教師”、教壇新秀、教學質量獎、優秀輔導員等榮譽24人次;先后輔導學生參加全國相關賽事獲獎18人次,參加市區級相關賽事獲獎466人次。

          “面向人人”的科學課程建設

      科學教育應當立足實踐與興趣,推陳出新教學方式,精研優化課程方案,摒棄傳統的育人觀念,因材施教,助力學生人人成為“小科學家”。

      學校以“五彩博雅”教育理念為引領,創新“五彩博雅”課程,包含基礎必修、拓展必修和拓展選修課程,重點突出科學國家課程的保障。從2020年起,學校就將“從一年級開始開設科學課,每周2課時”寫入學?;A必修課程方案并付諸實踐,科學課程在總課時中占比從過去的近8%上升到9.1%;拓展必修課程是根據“科學+”課程群分年段開展的科學探究主題課程,兼顧地方和校本特色,靈活開展學科融合,每學期不少于20學時;拓展選修課程則是以課后服務科學類社團為陣地、每周至少2學時的項目式學習,促成不同學段、不同班級學生為解決實際問題開展合作交流,旨在滿足學生個性發展需求。

      在課程實施過程中,各門課程主動挖掘科學素養元素,融合“科學+”精準施教。如思政課程落實科學家精神培養。思政課程“小博小雅心中的星”,加深了學生對中國科學家成就、貢獻和精神的知識認知、情感認同和精神共鳴。配合科學家精神主題,校園文化設施處處是課程、時時有風景,發揮了顯性課程和隱性課程的雙重育人功能,在學生的心靈中播下了科學理性、創新報國的種子。制作學生講科學家故事微課資源累計上百節。除了“科學+思政”,還開設了“科學+編程”“科學+人工智能”“科學+綜合實踐”等十余門跨學科融合課程,如“科學+編程”課程“蠶的一生”、基于STEAM理念的“科學+綜合實踐”項目式教學科技課程“品端午,傳文明”等。

      為了使學生更真切地感受科學教育的發生,學校將AR、VR技術引入課堂,強化學生對科學情境的認知體驗;學生運用工具進行觀察記錄、實驗記錄、合作學習,更及時呈現學情;引進智慧課堂觀察系統,讓科學學與教過程可視化;科學教師發展人機協同能力,讀懂數據、分析數據、運用數據,通過對師生在課堂中的行為表現進行記錄分析,為教學研討和改進提供數據證據,打開課堂教學的“黑匣子”,讓學生學用科學的過程有跡可循。同時,為了激發學生對科學的興趣,學校教師創新實施實驗教學方式,根據課程標準和學生年段特征,結合學校實驗室、建筑體、“夢想田園”、花壇草坪、運動場館……教師們創設適切的科學問題情境,激發“小科學家”們的好奇心與探究欲,引導“小科學家”們綜合運用觀察、觀測、模擬、體驗、設計、編程、制作、加工、飼養、種植、參觀、調查等多種科學工具和方式進行探究學習,讓學生在實踐中建構科學概念、學習科學方法、培養科學思維、理解科學精神、感悟科學價值。

          為科學創新導師賦能

      教師在實施科學教育中扮演著關鍵角色,不僅是知識的傳播者,更是學生科學素養的培育者、富有創造力的教練和導師。為了引領學生探索科學的奧秘,教師需要具備較強的實驗設計和指導能力,強化科學教育的育人理念,注重培養創新意識和批判性思維,助力學生創新能力和科學精神的培育。

      學校堅持“面向全體,樂思玩創”的科學教育理念,優化教師的科學教育育人觀念。明確課堂是落實教育公平、提升科學素養的主渠道。每學期召開科學思維型教學主題研討,開展思維型教學理論研讀、課例研磨、課型研習,同時將“科學味”“吸引力”“價值感”作為衡量科學課是否落實教學方式轉變的重要指標,以此為抓手實現學生“像科學家一樣思考與探究”。通過學習目標指向大觀念、大情境、大任務、課堂環節“先學后教”、課堂時間“留出一半”、實驗教學“五部曲”等具體策略,保障學生在課堂實驗中真動手、真觀察、真體驗,用“做實驗”替代“看實驗”“背實驗”“講實驗”,用科學的方式學科學。

      開展大中小學一體化“科學+”教研,如西南大學“含弘博士后”青年教師莊慧與跨學科團隊共同研討《田野里的發現》科普繪本閱讀教學,與西南大學附屬中學聯合開展人工智能教育線上研討等,積極共同探索新時代青少年科技創新教育的新內容、新形式、新方法、新途徑和新規律。教師課堂教學水平不斷提高,參加區域教研展示課、優質課競賽獲得獎項。

      教師在創新實驗研發、創新教具研發方面也成果不斷。通過虛擬現實技術,如“AR星空”APP、央館虛擬實驗室等工具,突破時空限制,降低實驗成本,提升實驗效果。VR技術支持的“科學+英語”融合課程“Seasons”獲兩江新區首屆中小學(幼兒園)智慧教育優質課大賽一等獎。研發“光影模擬器”“肌肉模型”等創新教具,獲重慶市第六屆中小學實驗教學說課暨創新實驗操作評選活動一等獎、第38屆重慶市青少年科技創新大賽科技輔導員科技教育創新成果競賽(科教制作)二等獎、兩江新區2023年青少年科技創新大賽科教制作類一等獎。

          打造科學創新教育育人場

      學校利用自身資源優勢,全面打造宏觀科學教育育人場,致力于營造廣泛而全面的科學教育環境,讓學生在其中全面發展科學素養。

      目前,學校與近30個全國、市級、區級科普基地建立了合作共建關系,其中包括重慶市規劃展覽館、重慶自然資源科普館、重慶科技館、重慶市農業科學院等場館,西南大學、重慶師范大學初等教育學院等高校,重慶市硅酸鹽研究所有限責任公司等企業,依托場館、基地、營地、園區、生產線等陣地、平臺、載體和資源,組織學生廣泛實施科學實踐。2021年,與明月湖國際智能產業科創基地簽署戰略合作協議,聯合創建青少年科創種子協同創新培養實踐基地。雙方在人才培養、創新實踐、學業規劃等方面開展合作,在必修拓展課程、社團選修課程中探索“小學生+新創意+新技術+新設計”的科創人才培養模式。

      2023年,學校對接重慶市科學技術協會,成為“重慶科技小記者”項目基地校。以“從追問到實踐”的理念,聯動資源,搭建媒體矩陣,開展活動,出版期刊,推出課程,以“跨學科、融學習”的方式,引領“博雅少年”創新成長。同時,與重慶市規劃展覽館簽訂合作共建協議,明確“熱愛科學、熱愛家鄉、熱愛生活”的共建理念,為師生作了《重慶歷史文化名城保護管理與實踐》《重慶漂流記》《重慶地下有什么》《重慶生命演化簡史》等科普講座。除此之外,學校充分利用本地高校資源,開展科學教研和科學教師培養,與北京師范大學教育技術學院、北師大“VR/AR+教育”實驗室、重慶大學國家卓越工程師學院、北京理工大學重慶創新中心、南方科技大學、松山湖國際機器人產業基地等市內外高校、科研機構都進行了密切的科創教育互動。學??茖W教育發展和科學教師隊伍建設,正朝著標準化、專業化、特色化的方向邁進。

      科學教育不僅是教授科學知識,更要搭建科學、技術、社會、人文、藝術全方位和多視角的知識體系。如今,學?!翱破栈?學?!笨茖W教育共同體已趨于成熟。學校入選“‘科創筑夢’助力‘雙減’”科普行動全國首批示范單位。未來,學校將繼續立足教育強國建設,全面提升學生科學素養,深化“五彩博雅”育人理念,勇于實踐,開拓創新,培養具備科學家潛質與“創新之能”的“博雅少年”,以科學之光照亮“五彩博雅教育”前進的方向。

      (重慶兩江新區博雅小學教育集團黨支部書記、校長 謝曉梅 副校長 林曉宇)

      《中國教育報》2024年04月10日第10版 

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