做好科技教育“加法”的关键要素

2024-10-17 00:00:00杨晓明
留学 2024年20期

习近平总书记指出,要在教育“双减”中做好科学教育加法。基于多年的探索,我校在加强学生科学精神、创新素质培养方面进行了积极实践,形成了科技创新特色,实现了可持续发展。我们的探索取得成效的根本原因,是抓住了“理念先导,课程落地,机制保障”三个关键要素。

要素之一:把科技创新理念植根于师生心田

没有对科技创新理念重要性的认识,就不可能有扎实的科技创新实践。理念是行动的先导,理念领先一步,行动就有可能领先一个时代。要加强科技创新教育,首要的工作是要明确科技创新在学校发展中的重要地位,设定可量化的短期和长期目标。为此,要通过校领导会议、教职工大会等形式,广泛宣传科技创新理念,形成全校上下的共识,让每位师生都认识到科技创新对学校和个人发展的重要性。

1998年,我们组织了更新教育观念大讨论。基于“为谁培养人,培养什么样的人”的高位引领,我们把“为国家提供不竭动力,为民族培育创新人才”作为办学使命,把“让师生尽情释放生命中的创造能量”作为学校发展愿景。通过研讨,我们达成了共识:我们是普通的农村学校,无论在教育资源、师资配备、还是生源方面,都没有优势,必须依靠科技创新教育才能“弯道超车”。

之后,我们又进行了新一轮学校发展规划的制定,首先进行了学校顶层文化理念的优化设计。我们以“寻找张家产中学60年办学基因暨20余年科创教育经验”为主题,通过组织全体教职工持续研讨,提炼出教职工必备的四种“科创精神”:勤奋执着的工匠精神,刻苦钻研的钉子精神,攻坚破难的攀登精神,敢为人先的超越精神。

创新理念的内化,需要通过可视化学校文化浸润。我们创立了5个以干部师生为主体、以专业文创公司为辅助的科创文化项目组,通过党建文化长廊、教学楼科创文化长廊、科技场所文化长廊、校园科技之星广场等,进行了长达一年多的科创文化设计和可视化呈现。

如今,走进张家产中学,扑面而来的是浓厚的创新文化氛围:在学校“党建长廊”,关于“做好科学教育加法”的提示发人深省;在“红色先锋”长廊,中国核潜艇之父黄旭华等“上九天揽月、下五洋捉鳖”的科技创新人物光彩夺目;科技展室内,“寻找科学金钥匙,争当创新小能手”等科技创新标语映入眼帘……学校的办学理念内化为每一个教职工的自觉追求。

要素之二:以科创为特色的课程体系是核心

在20多年探索的基础上,我们形成了以研究性学习为重点,以可视化创造性成果为导向的张家产中学“544课程体系”。“544”的5、4、4分别对应国家课程中“德智体美劳”的5个维度、地方课程的4门课程、4个年级的“走近科学”校本课程。

在“五维”国家课程实施中,用四种“全科渗透法”播撒创新实践的种子:在学科教学中渗透科学家的故事;在拓展性活动中鼓励学生运用科学;在教学中帮助学生掌握科学的研究方法、提升思维能力;在学科教学中挖掘教材中的科技元素。我们组织教师排查教材中的科创教育因素,在备课时寻找渗透点,将科创精神融于课堂教学深处。放大国家课程体系中“劳动课程”的价值,我们构建了系统化、结构化的“慧耕创”“智劳创”“研劳创”劳动课程群。

“慧耕创”,用物联网等数字技术耕耘“达尔文绿岛”,利用物联网技术的智慧大棚,嫁接学校原有的“达尔文绿岛”,进行土壤检测和水肥一体化滴灌技术的探索;利用有土、无土两个种植区立体化种植,进行“鱼菜共生”等不同生物互补式享受“阳光雨露”的劳动实践。

“智劳创”,利用创新性思维进行变废为宝的智力劳动。学校每学期举办“变废为宝”手工制作展示活动,在“垃圾”变废为宝的过程中,学生不断创新、大胆尝试,在发现美、创造美的创造性劳动中实现节能减排。

“研劳创”,通过研究性课题进行低碳环保的劳动创新实践。学校成立“春华秋实”劳动实践工作室,建立以“问题导向、基于知识、贯之实践、辅以评价、迭代创新”为主线的项目式劳动教学模式,对学校的百花园、百草园、百蔬园中不同植物的排碳量进行对比探究,对校园苗圃改造、蒜苗越冬等进行系列探究性活动。

依托4门地方课程进行科创教育。依托“环境教育、安全教育、传统文化、威海地理”这一地方课程体系,我们坚持每月组织一次以地方课程为载体的户外探究实践活动,把社会大天地变成创新大课堂。一是依托当地科创企业培养动手动脑能力。二是在威海地标性场馆研学中培养科技强国意识。三是善于利用地方高校和科研院所资源提升科技创新能力。四是瞄准区域一流科技资源。我们联合科研院所及第三方教育机构,开发了30课时的“体验‘三航’科技中的发明”课程,让学生切身体验 “三航”科技中的发明。

接力开发必修、选修科创校本课程,赋能学生“科创圆梦”。2023年,我们重新研发了“走近科学”校本课程,研发了“科普博览”“创造强国”“探究中成长”“未来科学”四个年级的科技特色校本课程,在四个年级分别开展了以“植梦”“寻梦”“筑梦”“追梦”为主题的科创教育。从中国面临的“卡脖子工程”入手,以“神奇的发明”为切入点,以“趣味实验”“生活中的发明”“最新科技”为载体,以科创意识和能力培养为主线,利用每周一节的科创教育必修课时进行授课。

在必修校本科创课程之外,学校以 “科创兴趣小组”“特色工作室”等形式,吸引学生自主选修自己喜欢的科创课程。“科创兴趣小组”共分两大门类七个小组。科技类有python编程组、科技发明组、无人机组、机器人组,综合实践类有庄园小厨师组、生态小农庄组、手工工艺组。每到周三的科技小组活动时间,学生们来到科技活动室和实验室,咨询、讨论、画图、实验;旧物改造小组的同学们,找来各种看似无用的废旧物品,拆、画、粘、缝,一番操作下来,会让人眼前一亮;钦芳生态小农庄的同学们翻地、除草、捉虫、采摘,将各种新鲜、新奇的水果蔬菜呈现在全校师生面前;达尔文绿岛的同学们移栽、比较、观察、记录……

为发挥名师在科创教育中的引领辐射作用,学校分别成立了“头雁筑梦”“春华秋实”“日新创客”“心灵氧吧”“匠心育人”等名师工作室。其中张家产中学日新工作室有成员7名、工作室1间、科技制作室1间、机器人室1间、科技展室2间、科技体验室2间、无人机活动室1间,总面积约800平方米,设有编程、科技制作发明、无人机和北斗探星四个小组。

在学生日常训练方面,工作室 “重兴趣、重实践”。在编程组,学生学习NOC平台上AI创想中的“迷宫寻宝”,把学习的编程知识与数学、物理等学科相融合。在北斗探星小组,老师在教给学生基本的探星方法之后,带领学生对北斗卫星进行观测定位,同学们通过卫星信号强弱的变化,探究建筑、气象、植被等对卫星信号强弱的影响,收到了各学科综合学习的效果。

要素之三:评价机制是科创教育的有力保障

科技创新教育的持续发力,有待以创新为导向的管理和评价机制的建立。

一是经费保障机制。办学经费优先向教师科技素养提升和科创硬件水平提高倾斜。2023年,学校投资10多万元建成占地128平方米的智慧大棚,与原有的“达尔文绿岛”一同构成全新的劳动实践基地。学校设立创新名师工作室专项基金,由工作室主持人自主支配,教师根据需要采购科技创新图书并可参加教育部的“白名单”竞赛。

二是以“三规定、三落实、三保证”制度保障科创课程落地。学校将“走进科学”校本课程作为必修课纳入学校教学计划,规定每周有科技选修课或研究性学习活动,每学期开展一次校园科技节活动;落实科技教育活动有指导教师,学生开展活动有目标任务,指导教师有奖惩制度;保证活动有场地,有时间,有督导。

三是建立以创新为导向的师生评价机制。党员干部考核、教职工考核、学生综合素质评价等,都把科技创新教育的表现和标志性成果纳入评价指标。在地方课程的教学评价中,重点考查教师是否生成了“让学生能带得走的能力”。学校每学期举办科技节、创新“金点子”大赛、“我的创新故事演讲”等,为师生搭建展示奇思妙想的舞台。

实践证明,加强科创教育可以让农村学生创新潜能充分释放,让农村教师在研究状态下不断成长,让农村学校与城区学校同步优质发展。1998年以来,我校在各级各类科技创新大赛中获奖1354项,学校先后获得宋庆龄少年儿童科技发明示范基地、山东省科普教育基地、山东省教学工作先进单位、山东省少年儿童科技发明教育基地、威海市科技特色教育学校等近百项荣誉。

(作者单位:威海市文登区张家产中学)