你所了解的科創,還是四模一電、科幻畫、科技小論文嗎?
你指導學生參加機器人大賽,還要采購器材昂貴的實體套裝機器人嗎?
如果我們所在的學校是城區資源薄弱學校或是偏遠鄉村學校,就因為資源匱乏而無法對孩子們進行科創教育了嗎?
究竟什么才是基礎教育一線好的科技創新教育呢?
對此,筆者的教師團隊有自己的高目標使命和教育夢想的擔當。
青少年科技創新教育,中小學是重要的培養實踐場,常常被一線教師簡稱為“科創教育”。從教師到教研員,筆者走訪了解過很多的城區和農村一線學校,一直奔走在解決教學一線信息化和科創教育融合創新發展“最后一公里”難題的實踐大地上,致力于升級我國中小學信息技術教育的內容,從辦公應用走向科技創新,實現信息科技教育,并融通科學、工程、藝術等學科開展跨學科項目學習活動,升級科創活動在中小學一線的目標和實踐任務。在“互聯網+”智能時代,發展新科創教育,提升教師和學生創新實踐能力,是筆者的夢想,希望為我國科技創新教育人才培養有所作為、有所貢獻。
進入新時代,我國全面開啟世界科技強國建設的新征程。2005年,國務院發布44號文件《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》,文件指出:“必須把提高自主創新能力作為國家戰略,今后15年,科技工作的指導方針是:自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來。這一方針是我國半個多世紀科技發展實踐經驗的概括總結,是面向未來、實現中華民族偉大復興的重要抉擇。科技人才是提高自主創新能力的關鍵所在,要把創造良好環境和條件,培養和凝聚各類科技人才特別是優秀拔尖人才,充分調動廣大科技人員的積極性和創造性,作為科技工作的首要任務……”《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》進一步確立“解決好培養什么人、怎樣培養人的重大問題,重點是面向全體學生、促進學生全面發展,著力提高學生服務國家、服務人民的社會責任感、勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力”的戰略主題,指出要“堅持德育為先,立德樹人,堅持能力為重,堅持全面發展”,以及提出“優先發展、育人為本、改革創新、促進公平、提高質量”的工作方針。為對接未來科技人才的培養,在基礎教育領域也必須努力建設一支與國家戰略目標相適應的高素質科技創新教育的人才隊伍,為我國科學技術發展人才各學段銜接培育作支撐和智力保證。
“少年強則國強”,少年創新需要教師創新。在素有創新融通之風的南粵大地,筆者帶領的教育教學成果團隊(以下簡稱“團隊”)于2008年開始探索實踐性創新教師人才的自主培養變革之路,“從0到1”,跨出一大步,并逐步形成良性循環,打造出“雁隊模式”——區域科創教師實踐共同體組織及其建設模式和運行方式,用創新范式促進創新、傳播創新,立足本土、輻射省外、影響全國。歷時13年,在理論創新突破和實踐成效上產生了重大影響,在造就黨和人民滿意的高素質專業化創新型科創教師隊伍方面取得豐碩成果,教學成果“協同創新共同體‘區域領航型創客教師雁隊模式的研究與實踐”獲得2021年廣東省教育教學成果(基礎教育)一等獎。
一、團隊簡介
筆者作為團隊帶頭人,原是廣州市白云區教育發展中心信息技術學科教研員,2015年底調任廣州市電化教育館教育技術教研員,2019年成立廣州市龍麗嫦名師工作室。成果團隊其他核心成員包括來自華南師范大學的專家、教學一線的科創骨干教師及廣州市電化教育館的專業技術人員。胸懷中國夢,信念堅定、使命自驅,追求高遠、孜孜不倦,是“領航雁隊”的特點,也是中國教育大地上以實踐書寫熱忱篇章的粵派科創名師團隊的信念。
二、現實困境的痛點問題
團隊在2008年之前發現中小學科創教師在人員配置、繼續教育和研訓方面比較薄弱,內容和方法滯后,示范與創新不足,培育質量不高。體現為能反映國家科技戰略發展、技術進展的作品數偏少,組織工作“重競賽結果,輕過程培育”等現象。團隊通過扎根研究和溯源分析,發現科創教師的培育發展存在以下三大痛點問題:缺科創的研訓內容、缺有效的研訓方式和缺組織建設。其具體表現為:
痛點一:缺研訓內容。即缺乏多學科融合的內容供給以及供給及時性問題,特別是缺乏及時更新面向國家科技創新發展的內容、面向動手實踐能力的內容。
痛點二:缺有效方式。即缺乏具備跨學科融合創新能力的實踐型導師,缺乏支撐科創研訓的實踐場,及其有效的實踐型研訓方式問題。
痛點三:缺組織建設。即缺乏引領科創教師開展跨學科融合創新活動的實踐組織與運行機制,及其未能形成為從個體發展走向群體發展的問題。
以上因素導致一線科創教師發展基本上靠個體單打獨斗,以個體科創精英教師水平代表區域水平,遮蔽區域整體狀況,營造出區域虛假繁榮的景象。要改變這種局面,筆者認為,從根源上,一方面要做高質量的培育工作,提升科創教師實踐能力水平。另一方面要指向國家科技發展的人才戰略需求,以高目標定位、組織性創新,實現區域科創教師高水平繁榮的局面。
三、解決問題的思路、過程和標志性成果
(一)針對“缺研訓內容”
“頭雁組”充當實踐創新先鋒隊,打破分科制、分段制的教研思路,指向以科學、技術、工程等跨學科融合,圍繞“智能制造”領域領航開展實踐研究,以“開源、普惠、樂享、創新”為理念,依據面向真實世界解決問題的能力群為框架,創編為既可用于教師研訓,又可供教師直接用于學校科創實踐的內容,以“主題性課程群”承載,并以數字化形態及時供給予以解決。
(二)針對“缺有效方式”
“頭雁組”優先吸納有共同理念且具有學習力、實踐力的人員加入雁隊。同時,創建整合技術與教學為一體的科創空間作為研訓開展的實踐場域,建設“雁式工作坊”研訓模式,使之成為研訓一體與成員培育的“做中學”范式,既孵化“新種子”成員,也提升“雁隊”成員回學校開展科創實踐的能力,實現“雁隊”從個體培育走向團隊培育、分布式擴散的發展的共同體建設目標。35D0D324-C69F-4DC1-902C-29E38624CF12
(三)針對“缺組織機制”
團隊依托廣州市電化教育館的業務支持,破解管理與發展分離的局面,形成一條依循教師研訓業務發展的跨學科組織建設路線,創建由電教部門作為總牽頭單位支持下的科創教師實踐共同體組織,打造由“頭雁組”引領、“菁雁鴻雁梯隊”發展、成員有序流動的“雁隊型”團隊。同時,通過常態“雁式工作坊”培訓持續孵化科創“種子”教師,使牽頭單位與“雁隊”成員教師所在單位建立共建關系,賦予共同體身份與價值認同,在常態化科創活動中形成為專業發展的共生關系。
四、解決問題的過程和方法
團隊采用經驗總結、扎根研究和邏輯分析等方法支持建設,“雁隊型”共同體建設經歷“自發雛形期”“結構成型期”和“集群擴散期”三個階段。
(一)自發雛形期
在2009-2021年的自發雛形期,“頭雁組”在探索創新技術與應用融合的內容創編、研訓工作中,逐步形成了實踐共同體組成的個體、關系、任務、領域和規則五個結構元素。標志性成果是,從虛擬機器人、虛實結合的圖形化編程等科創實踐推廣,在國家級雜志《中小學信息技術》發表實踐型學術文章,提出要步入開源硬件智能機器人教育時代,是國內第一篇提出具有一線教師責任擔當的倡導,為中國的義務教育科創教育的變革,是用自主自強的力量、以實質性行動發出的吶喊。
(二)結構成型期
在2013-2015年的結構成型期,堅定了以“開源、普惠、樂享、創新”的理念和科創教育的理想信念吸納成員,凝聚為共同體的價值旗幟,完善“先試—先行—先導”作為實踐認知的示范路徑,增加“場域”為實踐共同體的結構組成元素,至此形成了“雁隊型”實踐共同體六個組成元素的穩定結構。在這一階段,筆者所在的“頭雁三人組”在廣州市電化教育館內開創性地建設了具有全國引領力的市級科創研訓新空間——“紅棉創客空間”,是融研訓內容開發、教師實訓和示范引領的為三體的實踐場域,也明確了對實踐型導師能力結構的階梯要求,形成為“頭雁組”戰略規劃、“鴻雁組”先鋒開拓、“菁雁組”研習合作的團隊架構,切實解決了找不到實踐型專家導師支撐有效研訓的問題。標志性成果包括:“頭雁三人組”領航策劃、組織“雁隊”承擔省級科創活動的教師研訓,作為典型科創教師創新代表登上國家級雜志案例,在全國科創高峰論壇上分享,在清華大學出版社公開出版科創著作等。
(三)集群擴散期
在2016-2022年的“集群擴散期”“紅棉創客團隊”強身份標識得到進一步強化,“任務驅動”“智庫準入”“賽事推動”“輪席分享”等六大運行機制發展成熟,“雁式工作坊”研訓模式引領市域、省域甚至全國范圍,被全國各地廣為復制、參照,共同體組織從市域進一步擴大到省域及全國,實現集群擴散。標志性事件和成果包括:“雁隊”承擔了全國科創教師研訓,“頭雁三人組”先后受聘為國家級科創項目指導專家、裁判長和師資研訓組組長,深度參與國家級相關項目策劃與實施工作;多個國家級、省市級課題、項目立項,理論成果得到進一步形成和深化,創造性構建了科創教師的知能框架——“整合技術的設計性學科教學法知識(TP-DCK)”并發表于核心期刊《電化教育研究》。
五、成果內容與創新點
經過13年的實踐探索與檢驗,本團隊形成了以“雁隊模式”為核心的區域科創教師實踐共同體建設的四大成果,具體包括:(1)聚焦“智能智造”領域,圍繞“開源硬件項目開發”“人工智能項目開發”等虛實結合的編程、以及“3D打印”和“激光切割”等數控制造四大知識域,創編了面向中小學教師研訓的跨學科主題數字化課程群;(2)通過廣泛實踐檢驗實證的高質量培育模式——“雁式工作坊”的研訓;(3)打造了一個具有高價值目標驅動、強專業能力內核、強科技創新精神的“雁隊型”科創教師實踐共同體及其運行機制;(4)根據實踐共同體的組織邏輯,提出“雁隊型”實踐共同體的結構模型,包括個體、關系、任務、場域、規則與領域六大要素,聯結、連通、協同與創新四重關系,有力支撐共同體的運作。
這四大成果同時也是四大創新點:(1)理論創新:提出了由“雁隊型”實踐共同體的結構觀與知能觀,創建了整合技術的設計性學科教學法知識(TPDCK),突出以設計思維統領跨學科項目融合,解決融合創新教學中的知識基礎問題;(2)組織創新:建立了一個高素質專業化創新型的科創教師實踐共同體;(3)內容創新:形成了基于“主題課程群”的科創教師研訓課程的重構匯聚形態;(4)機制創新:創建了一套推動“雁隊”實踐共同體發展的運行機制。
六、成果與成效
本成果得到持續的建設、發展與提升,應用效果突出,推廣價值與日俱增,得到廣泛肯定與高度評價。
(一)“雁隊”發展,能力提升
從“頭雁三人組”發展為30多人的、全國科創教育界知名的“紅棉創客團隊”。“雁隊”成員知識結構逐漸豐富,能力身份不斷晉級。“頭雁組”及多名成員獲得國家級科創專家、省市科技名師、市名教師等稱號。核心成員主編全國普通高中信息技術教材選擇性必修6《開源硬件項目》(粵教版),著寫《激光切割與LaserMaker建模》(國內第一本激光切割技術應用的項目化學習與設計的著作),為科創教育的本土創新性發展作出重要貢獻。此外,公開發表論文35篇,出版著作4部、譯作1部。
(二)資源豐富,模式易推廣
持續開發數字化主題課程群,建設課程近90門,課程小節超過1000節,課程時長約6000多分鐘,部分課程被收錄到廣東省“雙融雙創”強師選修課程、廣東省本科雙一流課程、中國大學MOOC(慕課)參考案例;形成一批創意智造項目實物作品示范,在公眾號及實體空間上展示,形成了良好的科創教育生態,為廣州市2019年獲得全國青少年創客生態區域作出重要貢獻。
(三)普惠面廣,受益者眾
從區到市、從市到省、輻射全國,據不完全統計,自2009年至今,全國各地科創骨干教師受益人數過百萬人次。領航示范、帶動和支撐廣州市科創教師高質量發展新跨越,在廣東省范圍內廣州與清遠、揭陽、陽江等市建立有明確共同體合約關系的共同體單位共79個。“互聯網+”支持發展的共同體單位涉及省內佛山、東莞、珠海、深圳等12個城市、省外北京市、江西省南昌市、廣西省柳州、湖北省武漢、湖南省、內蒙古等直接有關單位近百個。
(四)學生受益,進步顯著
“雁隊”成員科創能力領航區市省,指導學生參與高目標科技創新型實踐,在全國中小學生電腦制作活動新增的“創意智造”“三維創意設計”等科創項目起,連續三年獲得全國一等獎,在教育、科協等各條線口的科創實踐水平大幅提升,單創意智造領域省級競賽指導學生獲百余項,廣州成績位居前列,是競賽成果的“領跑者”。
(五)多方公認,影響面大
自2016年以來,接待來自廣東省、河南省、陜西省、新疆、西藏、重慶以及香港、澳門高校學者等考察人員近6000人,他們高度認可,專門學習本項目團隊的優秀經驗,回到自己單位所在區域開展實踐推廣。成果負責人多次在STEM國際大會、全國STEM教育大會上分享“雁隊模式”以及團隊創新研究的體系與成果,運作模式被評價為“廣州市科創教師研訓范式”,在《中小學信息技術教育》《中國教育信息化》《中國創客教育藍皮書》均有報道,被傅騫列為“國內科創教育推進四大典型案例之一”,也被收錄進教育部裝備中心梁森山主編的《校園創客活動與創客空間建設》一書中。
(六)廣泛輻射,前景廣闊
助力鄉村薄弱學校科創教師能力發展,前景廣闊。截至目前,本成果有江西省南昌市、武漢市、清遠市、韶關市等地區合作進行推廣,顯示了較強的可持續發展性。
七、結語
團隊始終貫徹國家教育方針,秉承立德樹人理念,以教育高質量、均衡化發展為初心,在科創教師專業發展的道路上,自主創新探索出一條以彰顯科創教師高質量專業化創新型發展地位,領航示范如何支撐區域性科創教育從個體精英教師發展走向集體整體發展,實現普及推廣與普惠性目標,推動基礎教育階段科創教育的提質增效,助推國家創新發展的道路,為實現“兩個一百年”目標矢志奮斗。
[成果單位:廣州市電化教育館; 成果團隊:龍麗嫦、尹睿、高偉光、梁志成、管思梅、區志強]35D0D324-C69F-4DC1-902C-29E38624CF12