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科技创新 强国有我(深聚焦)

2023-06-18 13:24

来源:人民日报

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山东青岛市徐水路小学近日开展科学教育活动,学生学习自制“纸杯火箭”。
  张 鹰摄(人民视觉)

中国科学院珠峰站工作人员5月15日给西藏定日县扎西宗乡完全小学的学生讲解科学仪器的功能作用。
  新华社记者 孙 非摄

习近平总书记在北京育英学校考察时强调,希望同学们从小树立“科技创新、强国有我”的志向,当下勇当小科学家,未来争当大科学家,为实现我国高水平科技自立自强作贡献。

科学教育是提升国家科技竞争力、培养创新人才、提高全民科学素质的重要基础,中小学校的科学教育质量对培养学生科学素质至关重要。如何做实学校科学教育?如何做宽校外科学教育资源?怎样为中小学生提供更加优质的科学教育,全面提高学生科学素质?各地各校作出探索。

课程以探究为重点,激发学生好奇心

“电线、电池、小灯泡、剪刀、红色蓝色的水彩笔,看到这些,你最想做的是什么?”江西省九江市永修县外国语学校一节四年级科学课上,授课老师赵家玉准备的这些材料,引起了学生的兴趣。

“大家先自己动手试一试,看看能不能让小灯泡亮起来。另外,无论灯泡亮或不亮,都要把具体的线路图画出来。”话音刚落,孩子们就兴奋地尝试起来。

为什么有的灯泡亮了,有的没有呢?仔细观察材料每一部分,有什么发现?随着问题的层层深入,学生在实践中进行论证猜测,总结规律。

按照国家课程方案开齐开足开好科学类课程,并在此基础上不断优化教案、学案,激发学生的好奇心,这是科学教育的第一步。

“除了常规的科学课程,学校还建造了创客实验室,设置轮式机器人、无人机等教学项目。开展课后服务,涉及技术、工程、艺术、数学等综合知识学习与探索。”该校校长熊俊民介绍,学生通过场景式、体验式项目学习,收获了许多颇具创意的科技作品。

在实践中体会科学之美、在教学中培养科学精神,重在实践、激发兴趣是科学教育的一条基本原则。当下,各地各校不断创新方式方法,以学生为本,因材施教,引导学生自觉获取科学知识、培养科学精神、增强自信自立、厚植家国情怀。

重庆市合川区南滨路小学建设科学实验教室、科创中心、科普主题展厅,组织机器人、科幻画、3D打印、模型制作等兴趣小组,让学生随时随地感受科技的魅力;江苏省无锡市新吴区在校园开辟种植区、饲养园、气象站等园地,安装物联网设备,学生在亲近自然的过程中观察植物生长、了解动物习性、观测气象气候……

“提升青少年科学素养,就要为他们提供更多手脑并用开展科学创新活动的机会。”上海科技馆馆长倪闽景表示,目前青少年科学素养提升还面临一些瓶颈,比如物理、化学等科学课程重解题、轻解决,课外科普活动缺乏对科学方法、技能和科学精神的培育等。接下来,要持续推进中小学科学教育课程改革,突出综合性实践性,增强实验环节,强化以探究为重点的科学教学。

强化学科横向联系,开展项目式教学

不久前,湖南省长沙市长郡芙蓉中学学生楚铭涛收到了来自法国的获奖证书——巴黎国际发明展银奖。“我利用仿生鸟爪原理和杠杆原理,发明了一款抓握电缆装置的‘鞋套’,方便工人在倾斜的电缆上行走,提高工作效率。”谈及获奖作品,楚铭涛十分感激指导老师陈水章给予的帮助。

“抓握电缆时的摩擦力还能更大吗?脚底与电缆形成的角度不同,‘鞋套’可以随之改变抓握方向吗?”为了让作品更加完善,陈水章老师提出了新问题,楚铭涛顺着新思路,着手研制“鞋套2.0版本”。陈水章老师谈道,科学教师在辅导学生进行项目研究时,要有与学生同步学习的意识。

新修订的《义务教育科学课程标准(2022年版)》,强化了科学课程在动手实践、实验探究和创新思维培养等方面的要求,强调项目式教学、跨学科综合实践能力等育人理念,对科学教师提出了更高要求。教育部有关负责人表示,科学教师不仅要传授科学知识,还要培养学生的思维方式,要能灵活运用科学方法,掌握科学思想,传播科学精神,要有活跃的创新意识和科技活动的组织能力。

“学校采取‘提升自我+巧借外力’的方式,促进科学教师队伍发展。”长郡芙蓉中学校长夏琴介绍,一方面,学校积极鼓励教师参加各类培训与专业学习,并以中小学科技创新名师工作室为平台,建立起一支专兼职结合的优秀科技辅导员队伍;另一方面,建立外聘专家工作站,成立了“院士辅导站”,聘请院士为科学导师,实现专家、工程技术人员对教师的常态化指导与培训。

“科学教育和学科教学紧密相关,建议针对学科教师进行科学教育培训。”清华大学心理学系学习科学实验室执行主任宋少卫表示,不妨从源头上加强科学教师供给,建强一批培养小学科学教师的师范类专业,优化科学教育等相关专业师范生培养方案,强化学科横向联系,强化教育实践,鼓励学生辅修其他理工科专业或核心课程模块,着重提升师范生项目式教学、跨学科教学等实践能力。

近年来,我国科学教师队伍建设步伐明显加快。教育部发布数据显示,2022年全国小学专任科学教师总量比2012年增长了35.3%,初高中理科类教师稳中有增。同时,通过实施“国培计划”“暑期科学教师培训计划”等重点项目,科学教师的岗位认同、前沿意识、实践能力等综合素质明显提升。

整合校内外资源,用好社会大课堂

在陕西省西安航天城第一小学的操场上,一场精彩纷呈的科学实验正在上演。液氮遇温水快速汽化,体积迅速增大,只听“砰”的一声,一朵“氮气云团”缓缓升起。场下的学生们睁大眼睛,感到十分惊喜。

接下来,“氦气变声”“掌上火焰”等有趣的小实验,引发阵阵掌声。同学们兴致高昂,都想探究科学的神奇。

“为了培养学生科学兴趣,做到学思结合、寓教于乐,学校积极拓展科学实践活动。一方面‘请进来’,开展科学家精神进校园、科技节、科普大篷车等活动;另一方面‘走出去’,组织学生前往科学教育场所,进行场景式、体验式科学实践。”该校副校长芦焰介绍。

前段时间,学校组织六年级学生走进西安阎良雏鹰展翅航空文化科普研学基地,切身体验航空科技的魅力。“近距离观察不同类型的飞机、制作飞机航模,各种各样的活动让我们大开眼界。”六年级学生韩明希说,“我最喜欢的是VR(虚拟现实)体验。戴上眼镜以后,我仿佛成了一名机长,操作着复杂的仪表盘,翱翔天空。”

用好社会大课堂,动员相关单位,共同服务科学实践教育,是科学教育不可或缺的一个方面。近年来,我国持续加强各类优质校外场馆建设,同时高校、科研院所、企事业单位等也纷纷建立各类科学教育社会实践基地,极大丰富了校外科学教育资源。数据显示,截至2021年底,已建成408座实体科技馆、612套流动科技馆、1251辆科普大篷车、1112所农村中学科技馆和中国数字科技馆。

“校外科学教育资源不断拓宽的同时,也出现了资源分布散乱、质量良莠不齐、供需对接不畅等问题。”教育部有关负责人表示,一方面要继续加强场馆、基地、营地、园区、生产线等资源的建设与开放,为校外教育提供物质基础;另一方面要强化供需双方对接,让参与方式变“短期”为“常态”,实现校外科学教育与学校的“双向奔赴”。

如今,更多科技教育资源正在汇聚。打开国家中小学智慧教育平台,“课后服务”区域的科普教育专栏,学生可以漫游各地科技馆;教育部联合中科院开展的“院士专家科普教育公开课”,为师生提供优质的科普教育资源……整合校内外资源,精准对接学生需求,科学教育的新动能、新优势不断涌现,在更多孩子心中种下了科学的种子。

(姜博文参与采写)

版式设计:张丹峰


【责任编辑:彭瑶】
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