
近日,浙江省建德市壽昌第一小學舉辦科技節活動,通過開展豐富多彩的科技科普活動,激發學生對科學技術的熱情。 學校供圖
近日,教育部等七部門聯合印發《關於加強中小學科技教育的意見》,強調夯實科技創新人才培育基礎,助力高水平科技自立自強,並將中小學科技教育作為推動教育強國建設的重要抓手。即日起,本報開設“加強中小學科技教育”專欄,報道一批各地加強中小學科技教育的探索實踐。敬請關注。
學生三五成群圍坐在一起,有的敲擊鍵盤編寫代碼,有的在紙上設計構思,忙得不亦樂乎。教師林雪敏靜靜地坐在教室一角,適時回應求助,“從真問題中學到真本事,學生對於自己主導的課堂熱情更高”。
這堂發生在浙江省溫州市實驗中學的AI體驗課,恰是浙江推進中小學科技教育創新發展的生動寫照。長期以來,浙江錨定科學、科技、科創的育人本質,通過強化跨學科融合、深化學科實踐與學習機制變革、做強做優教師隊伍等舉措,力圖探索出一條從“知識傳遞”轉向“素養建構”的科技教育新路。
學科融合,工程啟蒙
在遂昌中學電子控制實驗室裏,學生一手拿着電烙鐵,一手拿着焊錫,全神貫注地操作着。擺在他們面前的還有電阻、三極管、電路板等。這些看似散亂的器件,正如同其背後所對應的知識顆粒一樣,需要學生用“科技”的思維去串並聯。
“這門通用技術課的選學率非常高,特別是那些既愛動腦又愛動手的學生。”校長劉仁海介紹,學校先後投入100萬餘元,建起了電子控制實驗室、3D打印室等4個通用技術專用教室。
對一所山區高中來説,這筆不菲投入的背後,是堅定看好的發展預期。其一,學生在初中階段有過“科學”知識融合的學習經歷。其二,高中納入高考選考的通用技術課程為學生提供了應用支架。
這兩個先決條件,正是浙江開展科技教育的經驗儲備。
早在1993年,綜合科學課程就在浙江全省範圍內全面推開。該課程取代原有的物理、化學等分科教學,在初中階段融合成一本《科學》教材,“不局限於單一學科視角去解決問題”植入浙江學生的學習基因。
2007年,浙江在高中階段全面實施通用技術課程,側重技術設計原理、實踐操作與創新能力培養,在全國率先實現了“三個百分百”:100%普通高中開課,100%學生參與技術學習,100%學生參加學業水平合格性考試。此後,通用技術課程正式納入高考選考科目,考試形式包含作圖題、設計題等題型,聚焦學生核心素養。
在這兩場持續推進的改革中,跨學科融合不斷得到優化。浙江學生在國際學生評估項目(PISA)測試中屢創佳績,也同步驗證了該路徑的實際成效。然而也有新問題浮出水面,在科學、技術、工程、數學等學科融合進程中,中小學生普遍缺少工程思維與經驗,成為一塊顯性的“短板”。
為此,浙江專門開展工程啟蒙教育,特別是2018年啟動的設計課程實驗,形成了從啟蒙體驗到應用實踐、貫穿小學到高中的系列設計項目。例如嘉善縣泗洲中學為解決蘭花基地光照不足、假期無人澆水等難題,學生變身“工程設計師”。他們沒有止步於製作一個簡單的澆水裝置,而是經歷了一個從1.0到3.0的迭代過程。在3.0版中,學生已能結合物聯網技術,開發手機端遠程監控系統,即使在假期也能實時查看蘭花狀態並遠程操控。
教、學、評的系統重塑
“科技教育不是簡單的教學法更替,而是深層的教與學機制變革。重點在於落實學科實踐,引導學生通過項目化學習,重構學習流程與評價體系。”浙江省教育廳相關負責人&&。
2017年,浙江確定首批STEM試點學校30所,後發展到杭州、溫州、湖州等10個試點地區。到了2021年,“STEM教育百校工程”吸納了157所學校參加為期兩年的建設活動。
教與學的變革,在一所所學校的生動實踐中,被不斷勾勒與塑形。
面對“操場即將重建”的契機,杭州市保俶塔實驗學校發布了“校園跑道我做主”的挑戰任務。沒有標準答案,只有“如何確定起跑線”“如何設計彎道”等一連串驅動性問題。學生們拿着皮尺在操場實地測量,利用圓周長公式計算數據,繪製專業跑道設計圖,甚至製作出沙盤模型。
杭州上海世外學校的“生態微景觀”項目改變了“先教後評”的傳統模式。項目啟動前,教師發布詳細評價量表,明確了“生態平衡穩定性”“景觀美感”“觀察記錄完整性”等維度。“怎麼才算是好的微景觀?”帶着這個驅動性問題,學生們在挖蚯蚓、配土壤、選植物的過程中,時刻對照量表調整自己的設計和操作。
“先行者”們的探路經驗在全省範圍內實現了共享。在此期間,浙江省STEM教育協同創新中心正式成立,除教育系統外,工業設計學會、海外研修基地等單位也紛紛加入,進一步壯大了專業引領的力量。全省“項目化學習的鄉村實踐”大會召開,引導更多鄉村孩子體驗這種全新的學習方式。
與此同時,評價指揮棒也在發力。寧波將科學實驗操作測試納入中考體系,現場搭建考試環境開展技術選型,並借助AI數據分析,有力推動課堂實驗教學精準改進;湖州市吳興區探索表現性評價、過程性評價與綜合評價改革,推出了知識建構式、基於真實問題解決的區域項目化作業;海鹽縣&&新的學校綜合考核辦法,弱化傳統教學質量評價,提高了綜合實踐(勞動、科學)的比重。
涵養科技教育師資的新生態
“科技教育為有志於技術與工程領域的學生,提供了生涯規劃的窗口。”帶着這些思考,杭州市十三中教育集團校長屈強直接“下水”,打破傳統教研組隔閡,整合科學、技術、綜合實踐等學科教師,組建了跨學科導師團。導師團開發了“智慧鹽管家”等一系列指向未來職業的工程課程,讓學生提前體驗工程師的職業角色。
在浙江省教研室教研員管光海看來,科技教育在學校落地,離不開校長統籌規劃。2019年,浙江創造性提出了學校STEM教育與項目化學習的領導力模型,明確了校長在科技教育改革中的5個核心要素,即理解本質、形成共識、規劃方案、付諸實踐、促進合作。為推動校長深度參與,浙江於2020年組織中小學“STEAM教育學校實踐樣態20例”評選活動。
面向教師,浙江提出了“微型研究”的思路,鼓勵教師將科技教育中的痛點轉化為微型課題。例如,“如何在40分鐘內有效組織工程測試”“如何設計針對動手能力的評價量表”等。這種小切口、短周期、重實效的行動研究,能讓教師“跳一跳夠得着”。
令校長和教師們欣慰的是,自身“硬實力”看漲的同時,“同盟軍”的加入給予辦好科技教育更多底氣。浙江組織了千名科學家任中小學科學副校長。在國科溫州實驗小學“小小愛迪生”課上,學生陳易航期待着科學家變出各式各樣的工具,帶他發現神奇的科學奧秘。浙江啟動“百名科學家進中小學課堂”,來自常山縣的學生朱悅在聆聽了中國科學院院士、西湖大學校長施一公的講課後直呼:“原來宇宙如此奇妙!”
“教育部等七部門《關於加強中小學科技教育的意見》的&&,為新一輪教育改革注入了動力。”浙江省委教育工委副書記,省教育廳黨組書記、廳長陳春雷&&,浙江將系統化推進STEM教育試點、科技高中建設、人工智能通識教育等工作,全面鋪開科技教育的新畫卷,為發展新質生産力、實現高水平科技自立自強培育更多時代新人。(記者 蔣亦豐)




