开展科技教育,培育创新精神

   

    创新人才是当今世界经济发展的关键要素,世界各国各地区为了吸引人才,都在想尽各种办法吸引人才,我国正处于社会经济发展和转型的快车道,中国式现代化需要创新人才驱动,创新人才的获得不外乎两种渠道,一是输入,从世界各国引进创新人才,二是我们自己培育创新人才,我国作为拥有14亿人口的大国,庞大的人口基数,从概率上讲,我们这个庞大群体中不乏具有创新精神和绝对聪明的人,只是需要我们去挖掘和培育。培育创新人才是基础教育的第一要务、第一责任和第一使命,当下的基础教育要思考如何构建面向全体的、个性化的、可持续的创新人才培养体系。学校要切实落实双新课程,全面提升学生的创新素养、科学素养和智能素养;学校要创设有利于拔尖创新人才及基础学科人才早期成长的氛围、机制、平台以及有效的培养方式,从而在学校构建的培养体系中发现基础学科拔尖学生,并发展他们的创新能力和研究潜能。

     2025年10月由教育部等七部门联合印发的《关于加强中小学科技教育的意见》(教基〔2025〕7号)对中小学科技教育进行了全面部署,提出了分阶段的建设目标。到2030年,我国中小学科技教育体系基本建立,到2035年,全面构建科技教育生态系统,项目式、跨学科教学方式普遍应用,明确了当前科技教育的主要抓手。一是构建协同贯通的育人体系。强化科技与人文协同,按学段阶梯式培养,小学注重兴趣培养,初高中注重科学实践。二是建设开放融合的课程生态。围绕前沿领域开发资源,探索“双师课堂”等新教学方式,这里的双师是指人师和机师。三是加强素养导向的教研评价。组建教研共同体,将科技素养纳入综合素质评价,开发“科技素养数字画像”。四是注重资源开发和环境建设。建设科技实验室,依托国家智慧教育平台共享数字资源。五是推进师资建设和家校社协同。在“双一流”高校培养科技教师,推行“学术+产业”双导师制。六是开展国际交流与合作。发起“‘一带一路’科技教育共同体”,支持教师海外研修。从这个文件中,我们不难得出国家对科技教育的重视程度。

     近日,我考察学习了北京、上海和杭州三地比较知名的高中,这些学校在科技教育上均有自己的特色,北京师范大学第二附属中学是教育部直属的学校,正在申报科技高中,该校科技教育打造了四根支柱:人工智能、航空航天、天文和机器人课程,置办了特色鲜明的科技教室,与校外企业签订科技教育协议,校外企业派驻专人长期在学校开展科技教育课程开发,并与学校各学科教师开展集体教研,让科技教育开发与课堂教学有效衔接,确保科技教育开展的精准性和有效性,科技教育主要面向高一和高二学生,每周有一节普适性的科教教育课程,对于有特殊天分的学生,组建社团和参赛队伍,开展有针对性的训练和培养,参加教育部白名单各赛事活动。除了专职的科技人员外,该校还充分挖掘北京高校资源,聘请北京各高校教师走进校园,开展科技教育,以讲座、项目式学习为主,甚至学生能够走进大学的实验室开展学科实验。北京八一学校玉泉校区作为一所完全中学,在科技启蒙和艺术培养方面有自己的特色,打出“科技立校 艺术塑魂”的教育品牌,结合北京市“1+3”贯通培养项目,每年招收科技和美术贯通培养学生,实施四年贯通课程,开展课程开发、跨学科融合实践、赋能教师特长,构建了比较完备的科技教育体系。

     在上海,我们走进了华东师范大学第二附属中学紫竹校区和七宝中学,两所学校在科技教育方面各有特色,均开展了富有成效的科教教育。华师大二附中是上海市首批科技高中,该校科技教育的核心理念是“每个人都可能成为创新人才”,学校形成了“为创新而生 为创新而学 为创新而教”的全校统一思想,成立科技创新部,构建了“高端引领、统筹管理、高效执行、全员参与”的科技教育体系,高一形成持续迭代的创新实践系列科创活动,尤其支持学生将研究性学习进行到底的制度保障,持续加大对科技教育的支持和保障,优化科学教育类课程校本化落地,开设科技特色类课程,分为普及-拓展-专业三个层次,由浅入深,形成校本特色,科学普及课程14门,学科拓展课程19门,科技创新课程25门,其核心特征是趣味性强、操作简单、竞赛思维、学科前沿、信息素养、AI应用实践、工程思维等。建立贯穿全年的学生科技创新课题研究体验体系,设立成果孵化机制,支持学生将研究转化为实际产品或解决方案。依托华师大教育集团实现大中小幼贯通及家校社企横向协同,开展高频次、多学科、形式丰富的科技育人活动,构建了“卓越课程体系”,打造“跨学段、跨学科、研究型”科学教师团队,建立教师专业化发展长效机制,尤其主动整合“沉默资源”(企业、高校、场馆等),这是华师大二附中紫竹校区给人的启示,签约共建科技教育基地,共签约高校九所,签约场馆10个。七宝中学是上海市首批科技教育实验基地,全国第二批中小学人工智能教育示范校,该校给人印象最深刻的是跨学科融合系列课程开设,美术、信息技术、数学、生物、化学、工程等学科,以项目式学习为抓手,广泛开展跨学科融合学习,在项目式课程搭建和开设过程中,培育学生的创新思维和创新能力,在各类大赛中取得瞩目成绩,尤其让我诧异的是该校将芯片制作流程引入科技教室,而负责科教教育的老师是该校的一名出身物理学科的教师,该校科技教育同样高一高二均有普适性课程,每周一节课,同时开设选修课程,满足学生个性发展需要,成立了学生科学院、学生工程院、学生人文学院和青年成长学院,打造了信息技术+通用技术+跨学科教师团队——智教梦之队,同时依托上海高校资源,每周五下午大学教授进校园,开展“大讲堂”活动,周六以线上形式“走进”专家课堂,广泛开展科学教育。

      在杭州,考察学习了学军中学西溪校区,也是学军教育集团的主校区,该校为了更好推进科技教育,特别聘用了一位中科院的博士作为专职科技教育教师,打造科技教育空间,带领学生参加各类赛事,该校另外一个给人印象深刻的是打造学军中学自己的智能体——“学军小军师”,教师可以借助这个校园智能体开展学情诊断、分层学习、思维训练等一站式解决方案,辅助教师课堂教学,学生可以利用该智能体开展课后答疑、学习诊断等,辅助学生学习。更难能可贵的是该智能体的开发是社会企业免费与学校合作,专门针对学军中学开发的极具个性化的智能体。浙江大学附属中学玉泉校区位于西湖湖畔,校园面积不大,处在坡地,形成了三级台地的空间布局结构,给人印象最深的是学校空间利用非常充分,校园没有一寸浪费的土地,功能布局、科技教室布置,学校打造了四大特色课程群:人格教育课程群、学生探究课程群、西湖情怀课程群和跨文化素养课程群,该校同样极其重视研究性学习,要求学生三年内完成2-3个高质量的项目研究课题,注重科学启蒙,培育研究土壤,广泛开展课题化社会实践,注重学生可持续学习能力的培养。杭州市是全国基础教育人工智能教育的典范,从小学到高中均开设人工智能课程,每个学期十个课时,这在全国是很少见的。浙大附中玉泉校区也注重校园智能体的开发与建设,用技术解决教学的痛点,打造学校专属的智能体,重视跨学科融合的创造力生长项目推进,请大家、专家走进课堂,注重人工智能在教师课堂诊断、学情分析等方面的研究和推进。

    除了进校考察学习外,我们还分别走进中国自动化研究所、国家科技馆、上海科技馆、浙江科技馆等场所,沉浸式体验科技的魅力,深度了解当前科技前沿动态,以此找到校园科技教育的灵感。

    考察学习的三个地市均是我国经济发达区,教育资源丰富,文化发达,创新活力强,在这样的社会环境下,孕育出来的校园文化亦是与当地社会相适应,故此,我们可以得知,一个地区的校园育人方式、理念、文化是根植于当地的社会人文环境的,脱离社会人文环境,甚至自然环境的办学是不现实的,各地有各地的特色,每个地方均有自身的人文和自然特色,我们应该根植地方,挖掘区域特色,结合国家科技教育指导意见,建设具有地方特色的校园科技教育课程体系,完全照搬照抄是不切实际的,也注定是要失败的。


      基础教育阶段是科学萌芽和创新思维培育的重要阶段,我们要转变教育观念和育人理念,学校不只是育分的场所,更重要的是培养创新意识和科技萌芽的场域,要将学校重新打造,充分利用闲置空间,建设科技元素的硬件场域,鼓励和支持教师开展科技教育,广泛开展项目式、跨学科融合学习,学校还要把视野指向本地大学资源、科研院所、博物馆、科技馆等,不能闭门造车。教育部门教给予政策支持,将具有专业知识的人才引入学校,让专业人士开发课程,不能只依靠文化课的教师,毕竟文化课教师的精力有限,再就是要充分挖掘非高考科目教师的潜力,信息技术、通用技术、美术、音乐、体育等等,这些学科很多时候恰恰是开展跨学科教育的蓄水池,只是我们长期以来没有重视,过多关注了高考的各项指标,过多关注了教书,却忽视了创新精神的培养。

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