丁雪玲 李峰
尊重学生个体差异,提升学生主体性,培养他们的创新精神和创新能力,是21世纪科创改革的主要趋势。新一轮基础教育课程改革对基础教育阶段学校提出了多学科交叉融合的命题。为顺应时代的需要,各中学不断开设科创课程,培养具有较高科创意识和科创能力的中学生以适应时代发展。近年来,在STEAM教育模式受到热捧的环境下,昆明市第十中学与昆明市第一职业中等专业学校作为各具不同育人途径的学校代表,一起共同倡导科创融教共同体学校,在科创教育方面开创出蕴含着云南地方人文(Humanity)教育特色的科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)等多学科融合的架构模式(H-STEM)。
一、共同设立四级多维课程体系,构建科创融教模式
为激发学生科技实践兴趣,培养自主学习能力,启发创新意识、创新思维,我们营造了不同情境的校园科创学习环境,让学生在浓厚的科创氛围中获得更深入的沉浸体验、更个性的分层投放、更真实的内容设计、更多元的赋能应用、更前沿的技术呈现,发掘每个个体更多的创新可能。同时,我们利用互联网技术,打破学校边界,将H-STEM课程体系统整设计为普职融通极具特色的四级课程模式以加持强基教学。这四级多维课程体系分别是:融合——面向所有学生的主题课程;系统——分层次面向更多学生的校本课程;独立——面向兴趣拓展的社团课程;交流——面向特长或探究型课题小组的深度研究课程。这样的四级课程具体时间安排是从起始年级延续到毕业年级的,项目式教学内容设置循序渐进。
起始年级阶段的学生对科创的课题设立与研究既好奇又陌生,为此而进行层级化、多维度的浸润式引导。第一级课程就是在开学第一学期利用主题活动日的契机,进行普及性的研究型课程学习讲座。学校邀请著名高校和院所的专家、教授、学者通过现场或视频教学的形式给起始年级学生作集体讲座,同时也可请本校知识丰富的名师统一对学生进行集中培训。不论是校内名师还是校外专家,他们的讲座均不能拘于单一学科的知识内容,而是文科类或理科类知识的相互融合,如航天技术的发展与物理知识的突破等。这些不同学科知识的融会贯通,让学生耳目一新,兴趣盎然。在这样的科创氛围中,每个学生都能找到自己感兴趣的学科方向,科创梦想从此启航,探究未知的动机得以激发。
在此基础上,起始年级下学期和中段年级上学期便开设第二级课程——拓展型课程学习。全年级学生以选修课的形式,选择不同方向的拓展型课程。他们在相对系统的项目式课程学习中,应用掌握的学科知识进行所选领域的深化探究。通过一学期的选修课程学习,每个学生逐步认识到自己科创的兴趣点和探究方向。
经过二级课程的拓展式教学,教师充分了解了学生个体的兴趣及志向,到中段年级下学期时,从每个拓展班中便可自然分出若干科创探究小组,进入第三级课程——探究型课题小组。我们利用“双减”政策下的课后时段,以探究型课题小组为单位,跨学校进行教学联动。各课题小组的研究课题在专业教师的指导下,按研究计划目标稳步进行。第三级课程可极大程度地提升学生科创的主观能动性和科创意识及能力。
經过两年成长期的科创文化熏陶与培养,学生进入了毕业年级。在此阶段,科创能力突出的学生已经在各类科创“舞台”上崭露头角。他们需要的是更具实力的平台去成就自己的未来。此阶段,学校为这批特长生搭建针对C9、双一流大学及科创机构单位的探究型课题和深度研究的交流平台。
二、以PBL(项目式学习、问题式学习)课程精准把控学生科创探究方向
如果说科创四级课程中的第一、二级全员研究型课程学习是激发学生兴趣,那么第三级拓展型PBL课程的小团队化教学重点则是根据不同学生对基础学科知识掌握情况及志向,引导学生向不同的方向拓展,确立研究方向。例如在航天科普活动中开展的PBL项目就有:宇航服设计、太空种植实践活动、空间站农场设计、月球基地设计等项目。有一位较典型的学生在以项目牵引作学业生涯规划时,对物理、生物、地理等学科都有兴趣,在第三级课程拓展型小班化学习中,他对选择理综类还是文史类研究课题显得犹豫不决。这时,指导教师根据他数学成绩优异、实验动手能力较强且比较喜欢工程设计等特点,引导他进行H-STEM——航天工程方面的选题研究(空间站农场的研究),他欣然接受并全心投入。在科创教师的指导下,他经常利用课余时间到实验室进行研究,做实验,采集数据,最终成果获得了昆明市科技创新大赛的一等奖,并在毕业时被强基计划生物科学专业的复旦大学录取。教师通过PBL拓展课程对学生科创方向的把控,是建立在对学生兴趣爱好、志向所致、强基能力等充分了解的基础上的,可以极大地发挥学生的主观能动性。同时,这样的把控也得到了班主任和学生家长的认可与支持。
自2021年开始,搭乘中国科协青少年科技中心和中国宇航学会联合组织的航天科普系列活动,昆十中和一职中牵头加强与几所优质中小学联动,其相关课程内容、教材、体量、难度及师资均保持高度一致。由此拓宽了共同体学校PBL学习项目选择的思路,很多具有现实性与针对性的热点研究课题应运而生,极大地提升了科创融教赋能普职融通的价值。这使得我们的航天科创活动有了普高和职高的紧密协作,有了文化的碰撞与交融,有了新思路、新火花的出现。
三、确立共同体科创团队,共营良好科创环境
科创教学的第四级课程是在PBL拓展课程基础上分化出不同的科创实验小组或科创竞赛代表队,而每一个小组或代表队就是科创课题研究的基本单元组。每组一般是3到8人,由课题主持人、课题组成员和指导教师组成,时间安排在中段年级下学期和毕业年级上学期。
前三级课程对学生进行了科创素养的熏陶、基础知识的强化和强国之志的树立,接着我们最终确立了学生的科创研究方向,并孵化出微课题,形成单元化课题研究小组。学校在共建优质科创环境的同时,还安排具有科创精神和专业能力较强的教师进行指导,包括制订研究计划、确定研究方式和研究步骤、收集相关资料等。课题研究中较多的数据来自实验室,指导教师尽可能不占用学生日常学习时间,根据实验性质确定是在校内还是校外进行实验数据采集。如果校内实验条件不能满足,学校就借助强基计划对人才培养的渠道,在共同体的平台上与大学共建“下沉式”的育人模式,形成自上而下的培养机制,利用大学的实验条件让科创小组学生前往实验。学生在大学教师的指导下进行实验,既提升了实验探究能力,又感受到高等院校的研究氛围。
四、普职融通的科创教育共同体所产生的影响和贡献
依托共同体的平台优势,各所成员学校及其师生能够获取更加丰富、多元的优质科创教育资源,更便捷地利用这些资源,进而有效地转化成教与学的行为和结果。同时成员校的科创教育资源“造血”能力持续提升,就是优质科创教育资源高质量共享的内在表现。
在活动设计研讨方面,共同体学校再次发力,立足“双减”要求,以切实提高基础型课堂教学质量为关键,组织跨校教研活动,研究科创活动加持提高课堂教学质量的方式方法,并通过集体培训的方式,将研究成果在共同体间进行推广传播。如一职中由装配技能在共同体中有较好优势的汽修专业组教师领衔,定时、定专题开展各学校联合备课、联合教研等活动,探讨普职融通如何提高科创活动塑造创新能力的实效。同时,将既有或共研的优质活动设计、教学课件、校本教材等资源在共同体学校间共享,以便各校依据实际情况进行创造性使用,发挥共建的效果。因此,共同体成员学校每年能够培养科技苗子数十人,并且有部分尖子生通过学习、研究、竞赛等方式向自身的发展目标靠近,顺利地走向强基计划的升学或科技行业的就业途径。
目前,普职融通视域下的科创融教主要是以H-STEM——航天科普项目为依托,以培养学生科创兴趣,增强学生科创意识为目的。建立普高和职高间的科创育人共同体,无论对学生个人发展,还是学校长期发展,乃至对社会、国家的和谐发展都具有重要意义。发展实施科创育人的高品质教学项目是我们科创融教重要的一步,具有划时代的意义,其必然将我们的学校科创教育推向一个新的发展高度,使我们个人和整个国家受益。
◇责任编辑 邱 艳◇2382659C-B690-4F54-8809-E2F80178654B