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从“解题”到“解决问题” ——浙江推进中小学科技教育创新发展纪实 开栏的话 近日,教育部等七部门联合印发《关于加强中小学科技教育的意见》,强调夯实科技创新人才培育基础,助力高水平科技自立自强,并将中小学科技教育作为推动教育强国建设的重要抓手。即日起,本报开设“加强中小学科技教育”专栏,报道一批各地加强中小学科技教育的探索实践。敬请关注。 学生三五成群围坐在一起,有的敲击键盘编写代码,有的在纸上设计构思,忙得不亦乐乎。教师林雪敏静静地坐在教室一角,适时回应求助,“从真问题中学到真本事,学生对于自己主导的课堂热情更高”。 这堂发生在浙江省温州市实验中学的AI体验课,恰是浙江推进中小学科技教育创新发展的生动写照。长期以来,浙江锚定科学、科技、科创的育人本质,通过强化跨学科融合、深化学科实践与学习机制变革、做强做优教师队伍等举措,力图探索出一条从“知识传递”转向“素养建构”的科技教育新路。
近日,浙江省建德市寿昌第一小学举办科技节活动,通过开展丰富多彩的科技科普活动,激发学生对科学技术的热情。学校供图 学科融合,工程启蒙 在遂昌中学电子控制实验室里,学生一手拿着电烙铁,一手拿着焊锡,全神贯注地操作着。摆在他们面前的还有电阻、三极管、电路板等。这些看似散乱的器件,正如同其背后所对应的知识颗粒一样,需要学生用“科技”的思维去串并联。 “这门通用技术课的选学率非常高,特别是那些既爱动脑又爱动手的学生。”校长刘仁海介绍,学校先后投入100万余元,建起了电子控制实验室、3D打印室等4个通用技术专用教室。 对一所山区高中来说,这笔不菲投入的背后,是坚定看好的发展预期。其一,学生在初中阶段有过“科学”知识融合的学习经历。其二,高中纳入高考选考的通用技术课程为学生提供了应用支架。 这两个先决条件,正是浙江开展科技教育的经验储备。 早在1993年,综合科学课程就在浙江全省范围内全面推开。该课程取代原有的物理、化学等分科教学,在初中阶段融合成一本《科学》教材,“不局限于单一学科视角去解决问题”植入浙江学生的学习基因。 2007年,浙江在高中阶段全面实施通用技术课程,侧重技术设计原理、实践操作与创新能力培养,在全国率先实现了“三个百分百”:100%普通高中开课,100%学生参与技术学习,100%学生参加学业水平合格性考试。此后,通用技术课程正式纳入高考选考科目,考试形式包含作图题、设计题等题型,聚焦学生核心素养。 在这两场持续推进的改革中,跨学科融合不断得到优化。浙江学生在国际学生评估项目(PISA)测试中屡创佳绩,也同步验证了该路径的实际成效。然而也有新问题浮出水面,在科学、技术、工程、数学等学科融合进程中,中小学生普遍缺少工程思维与经验,成为一块显性的“短板”。 为此,浙江专门开展工程启蒙教育,特别是2018年启动的设计课程实验,形成了从启蒙体验到应用实践、贯穿小学到高中的系列设计项目。例如嘉善县泗洲中学为解决兰花基地光照不足、假期无人浇水等难题,学生变身“工程设计师”。他们没有止步于制作一个简单的浇水装置,而是经历了一个从1.0到3.0的迭代过程。在3.0版中,学生已能结合物联网技术,开发手机端远程监控系统,即使在假期也能实时查看兰花状态并远程操控。 教、学、评的系统重塑 “科技教育不是简单的教学法更替,而是深层的教与学机制变革。重点在于落实学科实践,引导学生通过项目化学习,重构学习流程与评价体系。”浙江省教育厅相关负责人表示。 2017年,浙江确定首批STEM试点学校30所,后发展到杭州、温州、湖州等10个试点地区。到了2021年,“STEM教育百校工程”吸纳了157所学校参加为期两年的建设活动。 教与学的变革,在一所所学校的生动实践中,被不断勾勒与塑形。 面对“操场即将重建”的契机,杭州市保俶塔实验学校发布了“校园跑道我做主”的挑战任务。没有标准答案,只有“如何确定起跑线”“如何设计弯道”等一连串驱动性问题。学生们拿着皮尺在操场实地测量,利用圆周长公式计算数据,绘制专业跑道设计图,甚至制作出沙盘模型。 杭州上海世外学校的“生态微景观”项目改变了“先教后评”的传统模式。项目启动前,教师发布详细评价量表,明确了“生态平衡稳定性”“景观美感”“观察记录完整性”等维度。“怎么才算是好的微景观?”带着这个驱动性问题,学生们在挖蚯蚓、配土壤、选植物的过程中,时刻对照量表调整自己的设计和操作。 “先行者”们的探路经验在全省范围内实现了共享。在此期间,浙江省STEM教育协同创新中心正式成立,除教育系统外,工业设计学会、海外研修基地等单位也纷纷加入,进一步壮大了专业引领的力量。全省“项目化学习的乡村实践”大会召开,引导更多乡村孩子体验这种全新的学习方式。 与此同时,评价指挥棒也在发力。宁波将科学实验操作测试纳入中考体系,现场搭建考试环境开展技术选型,并借助AI数据分析,有力推动课堂实验教学精准改进;湖州市吴兴区探索表现性评价、过程性评价与综合评价改革,推出了知识建构式、基于真实问题解决的区域项目化作业;海盐县出台新的学校综合考核办法,弱化传统教学质量评价,提高了综合实践(劳动、科学)的比重。 涵养科技教育师资的新生态 “科技教育为有志于技术与工程领域的学生,提供了生涯规划的窗口。”带着这些思考,杭州市十三中教育集团校长屈强直接“下水”,打破传统教研组隔阂,整合科学、技术、综合实践等学科教师,组建了跨学科导师团。导师团开发了“智慧盐管家”等一系列指向未来职业的工程课程,让学生提前体验工程师的职业角色。 在浙江省教研室教研员管光海看来,科技教育在学校落地,离不开校长统筹规划。2019年,浙江创造性提出了学校STEM教育与项目化学习的领导力模型,明确了校长在科技教育改革中的5个核心要素,即理解本质、形成共识、规划方案、付诸实践、促进合作。为推动校长深度参与,浙江于2020年组织中小学“STEAM教育学校实践样态20例”评选活动。 面向教师,浙江提出了“微型研究”的思路,鼓励教师将科技教育中的痛点转化为微型课题。例如,“如何在40分钟内有效组织工程测试”“如何设计针对动手能力的评价量表”等。这种小切口、短周期、重实效的行动研究,能让教师“跳一跳够得着”。 令校长和教师们欣慰的是,自身“硬实力”看涨的同时,“同盟军”的加入给予办好科技教育更多底气。浙江组织了千名科学家任中小学科学副校长。在国科温州实验小学“小小爱迪生”课上,学生陈易航期待着科学家变出各式各样的工具,带他发现神奇的科学奥秘。浙江启动“百名科学家进中小学课堂”,来自常山县的学生朱悦在聆听了中国科学院院士、西湖大学校长施一公的讲课后直呼:“原来宇宙如此奇妙!”
“教育部等七部门《关于加强中小学科技教育的意见》的出台,为新一轮教育改革注入了动力。”浙江省委教育工委副书记,省教育厅党组书记、厅长陈春雷表示,浙江将系统化推进STEM教育试点、科技高中建设、人工智能通识教育等工作,全面铺开科技教育的新画卷,为发展新质生产力、实现高水平科技自立自强培育更多时代新人。来源:中国教育报 |







