加強科學教育 提升學生科學素養(yǎng)

中小學科學教育是培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才和提升全民科學素質(zhì)的基礎性工作，是有效提升國家科技核心競爭力、推動教育強國建設的重要突破口。近年來，重慶兩江新區(qū)博雅小學校積極創(chuàng)建“處處是創(chuàng)造之地，天天是創(chuàng)造之時，人人是創(chuàng)造之人”的教育氛圍，立足“五彩博雅”教育特色，科學教育與人文教育并重，“求新”與“修身”同列，切實落地“雙減”中科學教育做“加法”，以“面向全體，樂思玩創(chuàng)”的科學教育理念，從基礎保障、課程建設、課堂提質(zhì)、實踐活動、資源拓展等方面，深入推進全體學生科學素養(yǎng)提升行動，發(fā)展每一名學生的“創(chuàng)新之能”，構建了“學生為中心、學校是主體、社會做支撐”的科學教育創(chuàng)新發(fā)展新格局。

    服務“人人創(chuàng)新”的組織保障

科學教育宛如金字塔的基石，唯有筑牢堅實的基礎，方能撐起塔尖的輝煌。為確?？茖W教育有序推進，學校精心謀劃，優(yōu)化資源配置，強化硬件支撐，從組織保障、打造環(huán)境、優(yōu)秀師資等多方面為學子的成長打造堅實后盾。

學校組建由校長任組長的科學教育領導小組，聘請重慶師范大學科學教育學碩士生導師、新課標修訂專家組成員、重慶市科普咨詢專家?guī)斐蓡T林長春教授，重慶市院士專家科普講師團專家、重慶市規(guī)劃展覽館正高級工程師唐用洋部長為科學副校長。此外，學校還是重慶市教育學會科創(chuàng)專委會理事單位、現(xiàn)代教學技術教育部門重點實驗室思維型教學實驗學校。與重慶師范大學聯(lián)合開展科學教育頂層設計，依托高校的科學教育本、碩專業(yè)專家團隊和平臺，制定完善“五彩博雅”學校課程，校本化實施科學教育方案。

為了營造良好的科學氛圍，學校對整體教學環(huán)境進行重新創(chuàng)設。走廊與大廳處處彰顯著科技創(chuàng)新的文化氣息，按功能室功能分塊設計“星際航站”“動物王國”“鳥的天堂”展示區(qū)，科技活動室設置實作功能區(qū)、作品展示區(qū)、文化情景感染區(qū)三大區(qū)域，開辟“夢想田園”、班級種植區(qū)、樓道科普小窗、科普宣傳欄等科學活動園地。截至目前，學校共配備科學實驗室2間、科技活動室2間、人工智能教室2間、計算機教室2間、多媒體教室57間、AI數(shù)字孿生課堂2間。按照義務教育優(yōu)質(zhì)均衡國家標準配齊配好實驗儀器設備，滿足“應開必開”的實驗活動需求。

在此基礎上，學校配足配齊優(yōu)秀師資力量，為科學教育實施保駕護航。學校現(xiàn)有科學專任教師7人、信息技術專任教師5人、專職科技輔導員1人，均具有理工類本科學歷，其中碩士1人、市區(qū)級骨干教師4人。近5年來，1名教師獲全國小學信息技術優(yōu)質(zhì)課展評活動競賽一等獎；科學與信息科技教師獲得市區(qū)級優(yōu)質(zhì)課競賽獎6人次、論文教學案例獎項46人次，獲得“博雅優(yōu)秀教師”、“五彩教師”、教壇新秀、教學質(zhì)量獎、優(yōu)秀輔導員等榮譽24人次；先后輔導學生參加全國相關賽事獲獎18人次，參加市區(qū)級相關賽事獲獎466人次。

    “面向人人”的科學課程建設

科學教育應當立足實踐與興趣，推陳出新教學方式，精研優(yōu)化課程方案，摒棄傳統(tǒng)的育人觀念，因材施教，助力學生人人成為“小科學家”。

學校以“五彩博雅”教育理念為引領，創(chuàng)新“五彩博雅”課程，包含基礎必修、拓展必修和拓展選修課程，重點突出科學國家課程的保障。從2020年起，學校就將“從一年級開始開設科學課，每周2課時”寫入學校基礎必修課程方案并付諸實踐，科學課程在總課時中占比從過去的近8%上升到9.1%；拓展必修課程是根據(jù)“科學+”課程群分年段開展的科學探究主題課程，兼顧地方和校本特色，靈活開展學科融合，每學期不少于20學時；拓展選修課程則是以課后服務科學類社團為陣地、每周至少2學時的項目式學習，促成不同學段、不同班級學生為解決實際問題開展合作交流，旨在滿足學生個性發(fā)展需求。

在課程實施過程中，各門課程主動挖掘科學素養(yǎng)元素，融合“科學+”精準施教。如思政課程落實科學家精神培養(yǎng)。思政課程“小博小雅心中的星”，加深了學生對中國科學家成就、貢獻和精神的知識認知、情感認同和精神共鳴。配合科學家精神主題，校園文化設施處處是課程、時時有風景，發(fā)揮了顯性課程和隱性課程的雙重育人功能，在學生的心靈中播下了科學理性、創(chuàng)新報國的種子。制作學生講科學家故事微課資源累計上百節(jié)。除了“科學+思政”，還開設了“科學+編程”“科學+人工智能”“科學+綜合實踐”等十余門跨學科融合課程，如“科學+編程”課程“蠶的一生”、基于STEAM理念的“科學+綜合實踐”項目式教學科技課程“品端午，傳文明”等。

為了使學生更真切地感受科學教育的發(fā)生，學校將AR、VR技術引入課堂，強化學生對科學情境的認知體驗；學生運用工具進行觀察記錄、實驗記錄、合作學習，更及時呈現(xiàn)學情；引進智慧課堂觀察系統(tǒng)，讓科學學與教過程可視化；科學教師發(fā)展人機協(xié)同能力，讀懂數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、運用數(shù)據(jù)，通過對師生在課堂中的行為表現(xiàn)進行記錄分析，為教學研討和改進提供數(shù)據(jù)證據(jù)，打開課堂教學的“黑匣子”，讓學生學用科學的過程有跡可循。同時，為了激發(fā)學生對科學的興趣，學校教師創(chuàng)新實施實驗教學方式，根據(jù)課程標準和學生年段特征，結合學校實驗室、建筑體、“夢想田園”、花壇草坪、運動場館……教師們創(chuàng)設適切的科學問題情境，激發(fā)“小科學家”們的好奇心與探究欲，引導“小科學家”們綜合運用觀察、觀測、模擬、體驗、設計、編程、制作、加工、飼養(yǎng)、種植、參觀、調(diào)查等多種科學工具和方式進行探究學習，讓學生在實踐中建構科學概念、學習科學方法、培養(yǎng)科學思維、理解科學精神、感悟科學價值。

    為科學創(chuàng)新導師賦能

教師在實施科學教育中扮演著關鍵角色，不僅是知識的傳播者，更是學生科學素養(yǎng)的培育者、富有創(chuàng)造力的教練和導師。為了引領學生探索科學的奧秘，教師需要具備較強的實驗設計和指導能力，強化科學教育的育人理念，注重培養(yǎng)創(chuàng)新意識和批判性思維，助力學生創(chuàng)新能力和科學精神的培育。

學校堅持“面向全體，樂思玩創(chuàng)”的科學教育理念，優(yōu)化教師的科學教育育人觀念。明確課堂是落實教育公平、提升科學素養(yǎng)的主渠道。每學期召開科學思維型教學主題研討，開展思維型教學理論研讀、課例研磨、課型研習，同時將“科學味”“吸引力”“價值感”作為衡量科學課是否落實教學方式轉變的重要指標，以此為抓手實現(xiàn)學生“像科學家一樣思考與探究”。通過學習目標指向大觀念、大情境、大任務、課堂環(huán)節(jié)“先學后教”、課堂時間“留出一半”、實驗教學“五部曲”等具體策略，保障學生在課堂實驗中真動手、真觀察、真體驗，用“做實驗”替代“看實驗”“背實驗”“講實驗”，用科學的方式學科學。

開展大中小學一體化“科學+”教研，如西南大學“含弘博士后”青年教師莊慧與跨學科團隊共同研討《田野里的發(fā)現(xiàn)》科普繪本閱讀教學，與西南大學附屬中學聯(lián)合開展人工智能教育線上研討等，積極共同探索新時代青少年科技創(chuàng)新教育的新內(nèi)容、新形式、新方法、新途徑和新規(guī)律。教師課堂教學水平不斷提高，參加區(qū)域教研展示課、優(yōu)質(zhì)課競賽獲得獎項。

教師在創(chuàng)新實驗研發(fā)、創(chuàng)新教具研發(fā)方面也成果不斷。通過虛擬現(xiàn)實技術，如“AR星空”APP、央館虛擬實驗室等工具，突破時空限制，降低實驗成本，提升實驗效果。VR技術支持的“科學+英語”融合課程“Seasons”獲兩江新區(qū)首屆中小學（幼兒園）智慧教育優(yōu)質(zhì)課大賽一等獎。研發(fā)“光影模擬器”“肌肉模型”等創(chuàng)新教具，獲重慶市第六屆中小學實驗教學說課暨創(chuàng)新實驗操作評選活動一等獎、第38屆重慶市青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導員科技教育創(chuàng)新成果競賽（科教制作）二等獎、兩江新區(qū)2023年青少年科技創(chuàng)新大賽科教制作類一等獎。

    打造科學創(chuàng)新教育育人場

學校利用自身資源優(yōu)勢，全面打造宏觀科學教育育人場，致力于營造廣泛而全面的科學教育環(huán)境，讓學生在其中全面發(fā)展科學素養(yǎng)。

目前，學校與近30個全國、市級、區(qū)級科普基地建立了合作共建關系，其中包括重慶市規(guī)劃展覽館、重慶自然資源科普館、重慶科技館、重慶市農(nóng)業(yè)科學院等場館，西南大學、重慶師范大學初等教育學院等高校，重慶市硅酸鹽研究所有限責任公司等企業(yè)，依托場館、基地、營地、園區(qū)、生產(chǎn)線等陣地、平臺、載體和資源，組織學生廣泛實施科學實踐。2021年，與明月湖國際智能產(chǎn)業(yè)科創(chuàng)基地簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，聯(lián)合創(chuàng)建青少年科創(chuàng)種子協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)實踐基地。雙方在人才培養(yǎng)、創(chuàng)新實踐、學業(yè)規(guī)劃等方面開展合作，在必修拓展課程、社團選修課程中探索“小學生+新創(chuàng)意+新技術+新設計”的科創(chuàng)人才培養(yǎng)模式。

2023年，學校對接重慶市科學技術協(xié)會，成為“重慶科技小記者”項目基地校。以“從追問到實踐”的理念，聯(lián)動資源，搭建媒體矩陣，開展活動，出版期刊，推出課程，以“跨學科、融學習”的方式，引領“博雅少年”創(chuàng)新成長。同時，與重慶市規(guī)劃展覽館簽訂合作共建協(xié)議，明確“熱愛科學、熱愛家鄉(xiāng)、熱愛生活”的共建理念，為師生作了《重慶歷史文化名城保護管理與實踐》《重慶漂流記》《重慶地下有什么》《重慶生命演化簡史》等科普講座。除此之外，學校充分利用本地高校資源，開展科學教研和科學教師培養(yǎng)，與北京師范大學教育技術學院、北師大“VR/AR+教育”實驗室、重慶大學國家卓越工程師學院、北京理工大學重慶創(chuàng)新中心、南方科技大學、松山湖國際機器人產(chǎn)業(yè)基地等市內(nèi)外高校、科研機構都進行了密切的科創(chuàng)教育互動。學校科學教育發(fā)展和科學教師隊伍建設，正朝著標準化、專業(yè)化、特色化的方向邁進。

科學教育不僅是教授科學知識，更要搭建科學、技術、社會、人文、藝術全方位和多視角的知識體系。如今，學?！翱破栈?學?！笨茖W教育共同體已趨于成熟。學校入選“‘科創(chuàng)筑夢’助力‘雙減’”科普行動全國首批示范單位。未來，學校將繼續(xù)立足教育強國建設，全面提升學生科學素養(yǎng)，深化“五彩博雅”育人理念，勇于實踐，開拓創(chuàng)新，培養(yǎng)具備科學家潛質(zhì)與“創(chuàng)新之能”的“博雅少年”，以科學之光照亮“五彩博雅教育”前進的方向。

（重慶兩江新區(qū)博雅小學教育集團黨支部書記、校長 謝曉梅 副校長 林曉宇）

《中國教育報》2024年04月10日第10版