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巧借科學城賦能科學教育

——北京市懷柔區(qū)中小學科學教育改革觀察

發(fā)布時間:2023-04-28 作者:本報記者 施劍松 胡茜茹 來源:中國教育報

連續(xù)4年,北京市中小學生科學建議獎總有一個一等獎花落懷柔,這在北京10個郊區(qū)中絕無僅有。今年,在教育部白名單賽事“地球小博士”全國地理科普知識大賽中,懷柔區(qū)中小學生拿到了66個一等獎。懷柔中小學科學教育在京郊迅速崛起。

規(guī)劃面積約100平方公里的北京懷柔綜合性國家科學中心(以下簡稱“懷柔科學城”),其中近70平方公里在懷柔?!叭绾未┰叫@與科研院所的圍墻,將國家一流的科研資源轉變?yōu)橹行W開展科學教育的優(yōu)質資源,成為這幾年懷柔區(qū)教委立足區(qū)域實際,實現(xiàn)教育高質量發(fā)展的著力點。”懷柔區(qū)教委主任徐志芳說,“不只是把科學家請進校園,讓師生走進實驗室,我們希望創(chuàng)設一種長效機制,讓師生在科學家身邊進行研究性學習,在實踐中理解科學研究,在研究中感悟科學精神?!?/P>

聘請科學家入校園

在懷柔一中生命科學園的溫室里種植著一片太空櫻桃和太空番茄?!皠e看我們只是一個中學的科學園,這樣的太空種子每年都有?!笨粗囵B(yǎng)基土里剛剛發(fā)出的嫩芽,懷柔一中科技教師宋旭自豪地說。

從2018年起,懷柔區(qū)教委與區(qū)內(nèi)中科院9個研究所、中國科學院大學以及高新技術企業(yè)聯(lián)系,聘請科學家到全區(qū)34所中小學擔任科技副校長。教委出項目經(jīng)費、出支持政策,鼓勵科學家到中小學開展科學教育。懷柔一中的太空種子,正是科技副校長給學校帶來的研究資源。

“教委為項目確定了‘六個為主’的方針,”懷柔區(qū)教委體美科科長于恒說,“即教委主導、學校主責、學生主體、家長主動、科技副校長主講、社會資源主陣地。”懷柔區(qū)教委在中科院相關部門的協(xié)助下,建立了區(qū)內(nèi)科技專家?guī)?,對聘請的科技副校長實行分期聘請、動態(tài)調整。教委每年設立專項,每所學校投入專項資金用于打造學??萍冀逃厣?。

宋旭說,懷柔一中堅持科普面向全體,科研面向興趣。所有學生都可以參加科學講座、科技研學,而有科研興趣和能力的學生,還能在科技副校長的帶領下做課題研究,由科學家?guī)椭鷮W生確定研究方向、把控研究進程,并指導學生發(fā)表研究小論文。

近5年來,在不同科研背景的科學家的參與下,喇叭溝門小學的天文科學研究、懷柔一中的生命科學、懷柔一小的計算機科學研究等一批中小學特色科學教育項目陸續(xù)在校園生根發(fā)芽。

常態(tài)化的科學家進校,大大拉近了學生與科研一線的距離。在楊宋中學的科技節(jié)上,來自中科院各個研究所的科研成果讓學生們不時發(fā)出驚呼;在懷柔一小的科學講座上,學生們聽到了計算機領域的密碼研究故事?!拔覀兿嘈牛茖W研究的種子,就在這一次次與科學家的近距離接觸中,種了下去?!庇诤阏f。

巧用資源發(fā)展科學教育

“懷柔區(qū)教委統(tǒng)籌中科院在懷研究所、中國科學院大學、在懷高新技術企業(yè)等科研資源,打造了覆蓋全區(qū)的研學課程。從今年3月起,更多懷柔的中小學生可以走進實驗室、科普園參觀學習、實踐交流?!睉讶釁^(qū)教委副主任喬玉波說,“未來,在中科院的支持下,懷柔學生的科技研學線路還將擴大至全國范圍?!?/P>

隨著懷柔科學城的建設與發(fā)展,豐富的科研資源正在不斷向懷柔聚集。在喬玉波看來,這正是懷柔開展中小學科學教育日益增長的底氣?!耙郧皩W生想要參與科研實驗,得去北京市里借用其他學校的實驗室。天不亮就出發(fā),回來時天已經(jīng)全黑了?!彼f,“現(xiàn)在體制打通了,身邊國家一流的科研院所就是孩子們家門口的實驗室?!?/P>

充分利用懷柔科學城優(yōu)質資源,懷柔區(qū)教委自主研發(fā)了《懷柔科技》科普讀本,下發(fā)到每個懷柔學生手中,作為了解懷柔科學城的必備“指南”。懷柔區(qū)教委已制定規(guī)劃,深化科教融合,持續(xù)將院所科學課程、實驗設施資源引向校園,讓懷柔的中小學生有越來越多與科學教育“親密接觸”的機會。

寶山鎮(zhèn)中心小學的科技副校長劉鳳山是中國科學院國家天文臺研究員,他將“天宮課堂”帶進校園,堅持為學生們做航天科普。國家天文臺研究員、“中國天眼”FAST總工程師姜鵬今年被續(xù)聘為懷柔五中的科技副校長,他在上課時帶來了小型射電望遠鏡設備,給學生講述射電波的接收原理,讓學生對天文觀測產(chǎn)生了濃厚興趣。

科技副校長為各所學校帶來的不僅是科普講座與實驗設備,還有自己的科研團隊資源,他們?yōu)閷W校的科學課程體系建設及發(fā)展規(guī)劃集思廣益,在校園里營造出濃厚的科學教育氛圍。

“懷柔一小的科技副校長羅鐵堅,是中國科學院大學計算機科學與技術學院的教授,他帶領自己的研究團隊專門給懷柔一小設計了密碼學課程,這套課程從最古老的密碼講到數(shù)字密碼,深受學生歡迎,也拓寬了教師的教學思路?!庇诤阏f。

傳承科學家精神

科技副校長每3年一個聘任周期,今年已是第二個任期。像姜鵬這樣主動續(xù)聘的科學家不在少數(shù)。這群科學家平日科研工作繁重,但仍愿意抽出大量時間、精力走進校園、貼近學生。在喬玉波看來,這緣于這群科學家的內(nèi)驅力——他們心中始終有一股傳遞科學家精神的教育熱情。

“當科學家在臺上講解天文觀測知識、介紹‘太空種子’、講述老一輩科學家的奮斗故事時,臺下的學生聽得眼神發(fā)亮?!眴逃癫ㄕf道。

隨著科學教育的發(fā)展,受益于科學精神滋養(yǎng)的學生越來越多。宋旭回憶道,他的一名學生在懷柔一中就讀時接觸并愛上科研,如今已在香港理工大學攻讀博士學位,并將科研工作作為自己的理想事業(yè)。

北房鎮(zhèn)中心小學的科學教育今年也收到喜訊:編程社團的4名學生共同設計的“智慧書桌”獲得了國家專利。作為該項目的指導教師,北房鎮(zhèn)中心小學科學教師劉煜表示,學生從中收獲的不僅是專利與獎項,更寶貴的是提升了科學探究能力。

“智慧書桌”是一項學生為解決課桌椅高度調節(jié)不便而產(chǎn)生的發(fā)明創(chuàng)造。在制作過程中,4名學生不僅要設計、編寫語音交互程序,還要面臨一個個接踵而至的實際問題。比如,從網(wǎng)上購買的電機能否精準調節(jié)高度,零部件之間會否出現(xiàn)連接故障等。在解決問題的真實場景中,學生的深度學習能力與自主探究能力不斷提升。

“在‘智慧書桌’的制作過程中產(chǎn)生的接二連三的問題,讓學生們發(fā)現(xiàn)很多知識是書本里沒有的,可能老師也不會,這就需要老師與學生一起探索學習?!眲㈧辖又f道,“其實隨著學生不斷長大,他們以后也會碰到形形色色的問題,并不是每個問題都有現(xiàn)成答案,他們需要學會探究,學會自主找到解決問題的方法。這種探究精神對于學生的成長是非常重要的?!?/P>

在劉煜看來,每一個孩子都應受到科學探究精神的滋養(yǎng)。曾有一名“問題學生”,學習成績表現(xiàn)一般,常與同學起沖突,始終融不進班集體。但劉煜經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),這名學生對編程頗感興趣,于是劉煜抓住機會鼓勵他學習編程知識,借此幫助他養(yǎng)成良好的學習習慣。這名學生進步很快,還發(fā)明制作了一個收作業(yè)本的小程序,方便教師通過掃描作業(yè)本上的二維碼快速查清作業(yè)本是否收齊。這項發(fā)明在班級應用后廣受好評,也幫助他自然而然融入集體。后來他繼續(xù)研究,設計的創(chuàng)客作品成功入圍全國比賽,這讓他備受鼓舞,整個人的精神面貌煥然一新。如今這名學生已畢業(yè)升入初中,但一直與劉煜保持聯(lián)系。“他始終堅持編程這項愛好,堅持發(fā)明創(chuàng)造?!睂W生的變化,讓劉煜這位當初的引路人深感欣慰,也讓他體會到作為一名科學教師的價值所在。

《中國教育報》2023年04月28日第6版 

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