閆苗弟 曹春梅

面對瞬息萬變的世界,掌握了科學的思想與方法就拿到了解決未知問題的“金鑰匙”。進入“十四五”,科技和人才競爭日趨激烈,科技界和教育界已經充分認識到,培養拔尖創新人才是科技強國的重要組成部分,進一步提升科技教育水平迫在眉睫。
少年興則科技興,少年強則國家強。加強青少年科技能力培養工作,挖掘和培養拔尖創新人才,是時代的要求、歷史的重托、人民的期望。面向未來,科技教育如何創新形式、豐富內容,引起學生興趣?如何完善教育評價體系,助推創新人才培養?此次《教育家》線上圓桌論壇,我們邀請多位一線中小學校長就這一話題建言獻策。
議題一:科技教育如何創新形式、豐富內容,以引起學生興趣?
2021年6月公布的《全民科學素質行動規劃綱要(2021-2035年)》顯示,到2025年,中國具備科學素質的公民比例要超過15%,2035年,這一比例要達到25%。為實現這一目標,中小學科技教育應如何創新形式、豐富內容,以引起學生興趣?
馮強:一座城市因為有夢想才充滿活力,《上海市城市總體規劃(2016—2040)》中顯示,上海的發展目標是“建成卓越的全球城市”。為培養城市建設后備軍,上海市向明初級中學推出了“城市夢想家計劃”。該計劃以“城市和夢想”為主題,圍繞“創新”“科技”“人文”“生態”等項目漸進式展開,在實施過程中不斷催生“新課程”“新思想”“新評價”“新創意”。
學校打破校園邊界,將城市中的展覽館、博物館、城市公園、科研院所變成教室和實驗室。“城市夢想家計劃”1.0版本是安排學生到學校附近的復興公園游學,公園的生物、人文資源就是學生探索自然的寶庫。2.0版本是安排孩子們探索上海的博物館,參觀博覽會,激發學習興趣。3.0版本是開展“小小城市夢想家”遴選活動,選出在各方面有專長的孩子,通過項目引領、專家輔導、競賽驅動等方式,為“城市夢想家”儲備力量。
為培養“城市夢想家”,向明初級中學著力進行智能教育系統的開發和運用。學校開發出“立體多維度評價系統”,線上、線下同時跟蹤學生學習路徑,并進行綜合評價。學校還與高校、科技企業進行合作,定制了一套AI人工智能機器人助教系統,學生們可以在學校的各個角落使用機器人助教,遠程連線高校專家請教科學問題。此外,通過混合現實系統,師生可以打破時空界限,瞬間“穿越”到研究場所進行虛擬現實研學。
未來,學生們將使用全新的科技設備,打通線上和線下,建立一個個滿足自身期待的學校空間:可以是一所處于海洋中的學校,課桌旁邊有金色的魚群游過;也可以是建在外太空的學校,學生每天都能進行天體觀測。無論是哪一種學校,在這里,學生是學習的主人,為創造未來而積極努力著。
劉點點:科技是國家強盛之基,創新是民族進步之魂, 學校教育必須致力于提升全民科學素養,讓每一位中華學子尊重科學,熱愛科學,為“中國夢”的實現貢獻力量。河南省鄭州一中國際航空港實驗學校近幾年不斷進行科技教育嘗試,努力走出一條獨具特色的科教之路。
首先,以專業課程為引領。學校合理安排內容,創新課程體系,開展了趣味實驗、模型設計、作品制作、科技魔術等科技創新課程,通過項目式學習激發學生的學習興趣,讓學生在體驗與探究的同時,提高科學創造能力、問題解決能力、合作交流能力,主動學習相應的科學知識和技術。課程以科學探究為重點,結合初中學生的能力水平設置了富于探究性的投石車攻城、鐵絲陀螺、紙橋承重、Scratch動畫編程等子課程,全面提升學生的鉆研能力。
其次,加強自主研發,優化學習路徑。學校引進優秀教師,開發校本教材,同時注重發揮學生的主體性,從提出問題、做出假設,到設計實驗、得出結論,力圖讓每一個環節都成為科技主題的研究性學習。學生以小組為單位合作學習,探究自己感興趣的問題,最后以科學展板或科學論文的形式呈現研究成果,并展示匯報。在此過程中,學生不僅完成了信息的搜集、實驗環節的具體操作等工作,還提升了語言表達能力和論文撰寫能力。
最后,以科創社團與活動為載體。學校共開設了軟件編程、硬件編程、科學研究、工藝社區、機器人、科學話劇六個科創社團,內容充實,形式多樣,還獲得第四屆鄭州市編程比賽軟件組一等獎、硬件組一等獎。目前,學校已成功舉辦兩屆科技運動會,學生可以分享自己制作的科技作品,盡情釋放對科技的熱情。此外,學校科技教師也被評為河南省青年科普大賽優秀輔導教師,并申報了多項科技教育省級課題。
沈時煉:2021年6月,國務院發布《全民科學素質行動規劃綱要(2021—2035年)》,著重強調提高青少年科學素養。細細研讀,感觸頗深。
科技教育應和學校的基礎課程緊密連接。學校科技教育目前有兩種典型方式:一是由一兩位教師帶領一些學生做課題、搞研究,參加比賽奪獎;二是將某一科學門類作為學校發展特色,并成為學生必修內容。這兩種方式在科學知識的普及、學生學習興趣的提高方面都具有重要作用,但其割裂了科學規律的探究與科學課程教學之間的聯系,同時也存在受眾面小、增加學生負擔等問題。
基礎教育階段學校科技教育的重心應該是掌握方法、培養能力,應依托基礎課程,強化方法論的學習和訓練,引導學生學會發現、主動探究。在實踐中,OM、DI等項目以深受學生喜愛的方式為其科學探究提供方法論指導與訓練,有效提高了學生解決問題的能力。學科教學中,啟發式、探究式的教學使學生的科學素養得到有效提升,有初二學生寫出了探究“和諧音程”和黃金分割關系的論文。
機制創新是學校科技教育水平提升的必經之路。舉一個例子,上海數所高中組建了實驗中心或科創中心,由學校的科技輔導員擔任主任,參加每周的教學會議,從而使科技工作成為學校教學工作的有機組成部分。中心成員由各學科實驗員和專用教室的管理教師組成,擔任各類科技創新項目的指導教師。這種機制創新把分散的科技教育力量擰成了一股繩,提高了科技教育的效率和水平,為學校科技教育提供了有力抓手。
張亞輝:《全民科學素質行動規劃綱要(2021—2035年)》強調要“激發青少年的好奇心和想象力,增強科學興趣、創新意識和創新能力,培育一大批具備科學家潛質的青少年群體,為加快建設科技強國夯實人才基礎”,這也是學校科技教育應承擔的責任。
首師大附屬房山小學通過“課程建構、課堂優化、活動實踐、環境影響”四位一體的科技教育路徑,助力學生科學精神、創新意識與實踐能力的培養。
一是全面建設環境文化——秉承“環境影響人”的理念,打造“一廳、一館、三梯、三園、五廊”的環境文化布局,將科技館、博物館建在校園之中,營造浸潤式科技教育氛圍。
二是全科建構實美課程體系——以“落實國家課程,體現學科素養培養,能用學科知識做事”為課程方向,打造縱橫交錯、螺旋進階的科技課程群。例如,“科學中的小問號”“科學中的探秘者”等微課程作為國家課程的延伸,為培養學生的創新能力、批判思維提供支撐。
三是全程優化課堂學習——建設富于創造性、靈動性、愉悅性、高效性的“實美課堂”,培養系統的科學思維,實現德之美與智之美同步發展。學校科學學科以“質疑是創造的基本前提,嘗試是創造的基本方法,合作是創造的重要保證”為指導思想,研究出“以任務單為支架,以學生自主探究、教師適時支持為主要形式”的學習方式。
四是全力豐富課外活動——通過“一班一特色”“一學期一實踐”“一年一節”等載體,為學生提供豐富多元的體驗性科技活動,打造創新實踐訓練場。截至目前,學校已有30名學生的發明創造獲得國家專利,“像科學家那樣思考和助力強國夢”成為更多學生的堅定追求。
王小洪:信息技術高速發展的今天,無邊界成為學習的重要理念之一,構建全資源育人的大教育環境成為未來教育的必然需求。
一是打造無邊界學習的學校路徑。無邊界學習是指以培養人的必備素養為目標,以現實世界和虛擬世界為基礎,創建“人人皆學,時時能學,處處可學”的全資源學習環境。自2014年開始,廣東省深圳市南山區赤灣學校便以教育教學資源供給側結構性改革為主線,開展無邊界學習實踐探索,推動了學生從被動受教者向主動學習者的轉變,促進了國家課程、地方課程、校本課程與個性化課程的融合,形成了家校社共育的課堂教學新格局。
此外,學校每年組織學生走進周邊企業、社區,開展體驗式學習、項目式研究、問題式探討,構建了社會資源與學校資源融合的大教育環境。并以互聯網、大數據為支撐,構建聯通課堂內外,貫通師生、家校、社校的跨時空網絡化學習平臺,促使師生邁進德智體美勞全面發展的無邊界學習場域。
二是構建全資源育人的學校圖景。學校著力整合教育資源,構建全資源育人環境,通過走進企業、博物館等方式,將學習導向無邊界化、深刻化和超時空化。同時,學校打破課堂教學時空邊界,創建統整課程“大課堂”,并借助現代數字技術,賦能無邊界學習,推進泛互聯網化學習平臺創新。此外,學校還錨定“五育融通”,整合無邊界學習內容,構建結果評價、過程評價、增值評價、綜合評價四位一體的多元評價體系,推動教育內容與評價的創新。
議題二:如何完善教育評價體系,以助推創新人才培養?
教育評價具有十分重要的引領作用,會影響教的行為、學的行為、教育管理者的行為。培養創新人才,要聚焦選“才”,破除“唯成績論”的桎梏,讓創新人才真正被發現。中小學應如何完善教育評價體系,以助推創新人才培養?
周艷:《深化新時代教育評價改革總體方案》強調要建立科學的、符合時代要求的教育評價機制。江蘇省海州高級中學經多方探索,形成了科學的評價機制,以推動學生綜合發展。
一是構建適切的評價體系。學校依托“指向‘合理人生’的‘四質品格’活動設計實施”項目,從思想品德、學業水平、身心健康、藝術素養、社會實踐、自我認識和生涯規劃等方面對學生進行校本化綜合評價,以促使學生形成對社會善惡美丑的正確判斷。
二是制定多元的評價方案。在思想品德、學業水平、身心健康、藝術素養等方面,學校設立了“四質品格”修養、學期成績、學科奧賽成績、身體健康、心理健康、校藝術節、藝術類比賽等二級評價指標,并由班主任、體育教師、心理教師、藝術教師審核把關。
三是打造校本化實施路徑。學校構建了培養學生理智力、自制力、 自信力、共情力的課程體系,設置了身心健康、方法思維、理想導航、家國情懷四大課程群,以及知識拓展、職業技能、興趣特長、社會實踐四類選修課程,以開展對學生學習內容、學習方法、情境創設、個性化發展等方面的教學評價體系實踐。
四是建設自動評價技術平臺。學校建立了一套具備過程記錄和數據分析功能的綜合素質數字化網絡平臺,對綜合素質信息的采集、評價、管理等方面進行全方位研究,實現了評價的日常化、過程化和可操作化。
五是保障公正的評價結果。學校注重評估學生的全面、個性發展,兼顧教師、學生、家長評價,力圖以科學的評價挖掘學生潛力。還成立了綜合素質評價運行小組,制定了內部監督制度、考核結果公示制度、評價培訓制度,以確保評定結果的權威性和可信度。
責任編輯:于杏林