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温州多维度构筑科学教育塔 用科学之光引领学子奔赴星辰大海

温州网 2024-11-14 08:51:00

  温州学生体验虚拟现实与AI技术,在虚拟世界中进行星际探索。 市教育局供图

  温州市教育技术中心组织成立温州市AI创客指导团,开展人工智能进校园公益活动,现场学生正在观看机器狗舞蹈表演。 市教育局供图

  温州网讯 11月15日-16日,全国中小学科学教育研讨会将在温州举行。来自全国各地的专家、学者将共同探讨中小学科学教育新模式,探索创新人才培养新路径。

  作为中国数学家之乡、全国首批中小学科学教育实验区,温州中小学科学教育一直走在全国前列。近年来,我市更是通过不断探索、创新,在社会协同、课程创新、拔尖培养、师资建设等方面形成独特的科学教育模式,多维度构筑起科学教育之塔,用科学之光引领学子奔赴科技创新的星辰大海。

  夯实塔基 聚力厚植科学教育沃土

  130年前,孙诒让先生创办“算学书院”,开设数学、科学、物理课程。“心怀国家民族命运,反哺桑梓培育英才”的“科学报国、育才强国”精神开始在温州代代相传。百年来,瓯越大地涌现出一批又一批科学名家。尤其是数学领域,从温州走出的学者、教授超过200人,其中不乏姜立夫、苏步青、谷超豪等享誉国内外的数学大家。

  “一方水土养一方人,我们的科学教育就是在这样深厚的文化土壤中成长起来的。”市教育局副局长朱景高说。在这个背景下,市教育局推进“品质校园·文化提升”行动,鼓励各校将科技创新元素有机嵌入校园文化,打造中小学“爱阅读”品牌,在每一所中小学设置“爱阅读”场景,把科普文学、科幻作品等作为“爱阅读”的重点进行推介,让崇尚科学的理念走进千家万户。

  家庭是学生科学启蒙的先导阵地。早在2004年,温州就在全国首创开展科学教育“家庭实验室”活动,鼓励家长和孩子一起研究,开展家庭科学实验,在日常观察和实验中培养孩子对自然科学的兴趣。经过20年的探索,“家庭实验室”如今已成为影响全国的一张靓丽名片,为全国科学教育事业提供宝贵经验。

  “通过不完全统计,我们发现温州绝大部分理科拔尖特别是奥赛获奖的高中生,小的时候普遍拥有自己的家庭实验室,家长也都深度参与其中。”市教育局相关人员说。去年,市教育局又升级实施家庭实验室“百校万家行动”,推进建设100所基地校、10000个家庭实验室,打造家门口的科学教育矩阵,引导广大家长成为科学教育的传播者、共育者。

  全省青少年“科学3分钟”演讲一等奖项目《未来之家》就来自家庭生活。温州市绣山中学学生黄仁和从小就对身边的事物保持好奇,三年级时开始接触编程。进入绣中后,他系统化地学习信息学和AI课程,参与科创活动和社团,一步步在科学教育的浸润下成长起来。因家住老式小区,他爸爸每天回来找车位都要绕小区好几圈,粗心的他还时常忘记带钥匙。于是,黄仁和突发奇想,利用“micro:bit”创作了他想象中的未来之家——集停车场、智能门锁、自动开窗通风于一体的一个充满科技感与幸福感的家。

  深挖家庭实验室项目,我市创新推出“科学部落格”混合式学习,让每位参与的学生成为小博主、小老师、项目小主持,在网络日志(Blog)上分享自己的科学观察。目前,该项目累计评出优秀案例1500多个,有60多万学生、500余所学校参与其中。项目获浙江省人民政府教学成果特等奖,入选全国首批中小学科学课程实施典型案例。

  “温州科学教育氛围浓厚,非一日之功,也非一人之力,是全社会长期共同努力的结果。”朱景高介绍,近年来市教育局联合科技、财政、人社、文广旅、科协及在温高校等多个部门、单位,出台全国首个地市级中小学科学教育方案,推进“瓯越大科学教育”共建行动,引导高校科研院所、中国眼谷、科技馆、博物馆等向学生开放平台和资源,累计认定市级科普基地208家,举行科普助力“双减”活动超2000场,“我们还鼓励学校建设航空航天、生命科学、声音馆等科学场馆,激发孩子们学习科学的兴趣。”

  世界青年科学家峰会永久落户温州,也推动了科学教育的发展。市教育局党委书记、局长郑焕东说:“‘青科会’像一颗创新的种子,在温州不断萌芽、长大,更新着温州的创新生态,‘菠萝科学奖’‘大手拉小手,一起做科学’等活动,为温州中小学科学教育搭建起更广阔的平台。”

  做强塔身 全力培育学生科学素养

  上周,温州市第八高级中学社团招新,芯片社放出来的8个名额被“秒抢”。“芯片制造是当下最热门的领域,给人一种神秘感,很想去探索,我去年就报名参加这个社团了。”温八高学生朱康睿是第一批“芯片实验员”,她说,在实验室里,他们接触到了芯片生产工艺流程演示仪、交互学习机器人、教学用芯片光刻机、电子控制技术+芯片壁挂等设备,体验了从设计-光刻-应用的芯片制作全流程,“通过学习,我们还制作出了人生第一块芯片,特别兴奋。”

  去年,温八高成功打造青少年芯片教育实验室,让学生变身“芯片实验员”,接触芯片制作的基础知识。芯片教育导师周礼毅告诉记者,芯片教育项目采用导师制、课题式的培养模式,内容从最基本的硅基器件到PCB蚀刻,以及高阶的柔性电极,课程融合通用技术、物化生等多学科的理论知识,“整个体系较为复杂,所以,我们在课堂上更注重引导学生主动关注科技前沿,开拓科创思维。”

  “做好中小学科学教育,需紧扣‘培育什么样的人’和‘怎样培育人’两大根本任务,前者决定方向,后者决定成效。”郑焕东表示,指向学生创新力、探究力的提升,他们构建了科学教育“1+X”创新体系。其中,“1”代表国家课程这一核心内容,这是确保学生科学素养全面发展的基石。“X”代表温州创新创造的地方课程、校本课程体系。

  “各个学校正在陆续加入探索的队伍,不断丰富科学教育的内容和形式。”市教育局工作人员举例说,除温八高的芯片教育项目外,还有温州市第二十二中学的机器人课程、无人机课程,该校通过开设通识型、创客型、竞赛型三级课程体系,帮助学生用科学技术手段创造性地解决问题;龙湾中学打造了“化学苑”化学学习空间,让学生全身心投入实验等。

  义务教育阶段,学校则坚持在STEAM教育、创客教育上下功夫。据介绍,温州STEAM教育始于2013年,它通过学科迁移、应用转化、团队合作,引导学生提升自主探究能力。STEAM教育每年都会遴选优秀案例100项,截至目前已结集出版丛书4册。温州也成功获评全国STEAM教育先行区、全省首批STEAM教育实验区。在创客教育方面,我市出台《中小学推进人工智能教育实施方案》等系列政策,推动人工智能课程全开展、人工智能实验室全覆盖。近十年来,我市已汇聚18.5万件教学资源,建成1271个创客基地(空间),被评为全国青少年创客教育生态区。

  提升学生科学素养,教师是关键。近年来,我市印发实施科学教师队伍建设意见等系列政策,倾力打造科学教师分层分类培养提升平台。目前,各学段科学教师约有1.2万名,其中小学科学专任教师2406人,专任率超70%,远超全国平均水平。全市科学教师中有省特级教师30人、正高级教师26人。特别是2022年,我省义务教育科学特级教师共评出18位,温州一地就占了6位,居全省第一。

  此外,我市还率全国之先出台中小学科学教育发展力监测行动计划,探寻中小学科学教育发展规律、“家校社师”等因素对学生科学素养影响、区域科学教育质量提升路径等,以推动科学教育更加实证化、精准化。

  锻造塔尖 着力塑造拔尖创新人才

  半个月前,2024年全国物理、化学奥赛获奖名单公布,温州4名学子获物理奥赛金牌,1人进入物理奥赛国家集训队;7名学子获化学奥赛金牌,2人进入化学奥赛国家集训队。在这之前,温州学子更是在第40届全国中学生数学奥林匹克竞赛(省赛)上拿下41个一等奖,占全省近一半。

  “近年来,我们联动高校、协同研究,以数学学科为基础支点,延伸至物理、化学、生物、信息等科学学科,形成学科之间相互促进、协同发展的良好局面。”市教研院副院长王少莲表示,这为培养全面发展的拔尖创新人才创造了有利条件。据统计,2021年-2023年,五大学科奥赛成绩领先全省,累计获国赛金牌65枚、入选国家集训队28人。其中,数学奥赛成绩尤为亮眼:共获金牌30枚,11人进入国家集训队,国赛省赛各项指标均居全省第一。

  当前,拔尖创新人才的培养已成为国家竞争力的核心要素之一。近年来,市教育局通过不断探索建立全链条、螺旋上升式拔尖创新人才早发现、早培养机制,为学生搭建起一座通往科学“塔尖”的阶梯。“我们鼓励孩子在当下勇当‘小科学家’,未来争当‘大科学家’。”朱景高介绍说,我市持续推进“小科学家”“小文学家”“小数学家”培养工程十多年,累计评选出“小科学家”240名,“评选帮助我们发现了很多苗子,他们当中不少人后来都出现在五大学科奥赛的获奖名单中,有些还走上了科研之路。”

  同时,温州以“分类办学”改革为引擎,推进“学术高中”和“特色高中”建设。5年来,我市共培育学术高中建设学校19所、特色高中30所,认定特色学科(项目)基地82个,创办了温州艺术学校、温州外国语学校、温州人文高级中学、温州科技高级中学等艺术、外语、文学、科技特色学校。这些特色学校在推动科学教育中发挥出了带头示范作用。

  学校以外,我市引入顶尖科学资源,定期开展科普活动,提高学生的科学素养。实施科学教育“百校行动”,向每个县(市、区)各选派1名领衔科学家,聘请100名国科温州研究院的科学家、科研工作者担任百所学校科学副校长,并建立“五个一”科学副校长工作落地新模式,启迪学生的科学思维,激发他们对未知世界的探索欲望。创新建立科学教育首席导师团,聘请市内外院士担任中小学科学教育专家顾问,聘任82位科学教育专家、组建13个科学教育首席导师团,定期对县(市、区)学校进行培训,带动整个区域科学教育改革与创新。

  科学教育引领学生成长,这一点在90后精英、商汤科技创始人徐持衡身上可见一斑。

  他至今记得初高中玩机器人的经历:在温州市实验中学,被同学带进机器人实验室,在那里第一次接触到编程,并跟学长一起做四轮机器人,用光线传感器和距离传感器引导机器人,吹灭指定位置的蜡烛;来到温州中学,开始用四轮机器人模拟足球比赛,用软件控制4个机器人做2V2的对抗……“正是这些经历成就了现在的我,要感谢母校感谢温州科学教育体系。”

  来源:温州日报 

  原标题:温州多维度构筑科学教育塔

  用科学之光引领学子奔赴星辰大海

  记者:曾云毕 通讯员 夏雯雯

本文转自:温州新闻网 66wz.com

新闻中心 编辑:张湉责任编辑:叶双莲监制:张佳玮