2024年03月21日 星期四
广东省深圳市高级中学
探索基础教育阶段科技教育新路径
赵振囡

    基础教育阶段科技教育能够帮助学生突破学科界限,提升思维能力,培养学生像科学家一样思考问题、像工程师一样解决问题。打破学科界限,探索科技教育新路径,培养学生跨学科学习的关键能力和意志品质,是学校培养科技创新人才的重要环节。

    广东省深圳市高级中学在集团化办学的道路上,深化基础教育的重要意义,有效提升教育质量、促进教育均衡发展、推动学校改革创新、增强学校社会影响力,培养全面发展的时代新人。

    基础教育阶段科技教育目标的定位

    深圳市高级中学基于国家课程框架培育学生核心素养,实现智育与德育的有效结合。围绕立德树人根本任务,在基础教育阶段科技教育中致力于培养成长型人才,构建促进学生全面与个性双重发展的教育课程体系,创设助力学科融合的教学模式,多措并举探索独具特色的科技教育创新之路。

    深圳市高级中学以广东省教育部门积极落实国家科技教育各项举措,大力推进中小学创客教育空间建设为契机,在原有的理念上升级打造了“跨学科学习模式”与“工程素养教育”融合育人的科技教育模式,侧重指向“实践活动中复杂问题的解决”,自上而下做好顶层设计,突出问题导向和实践导向,夯实了基础教育阶段的基础。

    依托集团化发展优势,打通十二年育人路径,以培养学生“工程素养、创新思维、研究实践能力、社会责任感”为科技教育核心,建设了工程素养教育课程体系,为学生搭建全面、立体、螺旋贯通的学习平台。确定以培养学生的“信息意识、数字化学习能力、计算思维、编程思维、工程素养、创新能力、个人素养、社会责任”为科技教育的“八项素养目标”,构建了科技特色教育“四维生态圈”,开发一系列科技课程,全面提升学生的科技素养。

    在集团综合素质评价体系的指导下,初步建立基础教育阶段的学生科技人才库。通过综合素质评价中的过程性评价与增值评价,重点关注并记录学生成长过程中的情感、态度、身心健康和学习能力的动态变化,这不仅可以督促教师及时调整教育教学方法,检测和改善学生的学习效果,同时也为科技创新人才的评定制定了科学、全面的参考标准。

    基础教育阶段科技教学策略的创新

    基础教育阶段科技教育要基于跨学科学习模式,广泛开展多学科融合。深圳市高级中学注重促进学生全面掌握学科知识体系、理解学科逻辑、发展学科思维,帮助学生建立不同学科之间的联系,从而提升科技教育实效,实现全面育人。

    深圳市高级中学制定了“以编养创,融合共建”的科技教育教学策略,以培养学生“工程素养、创新思维、研究实践能力、社会责任感”为核心,基于“八项素养目标”,充分利用课内外阵地,整合国家课时和课后服务课时,开发了“普惠型、创新型、研究型”三类科技课程模块,涵盖了必修课程、选修课程、素养课程、荣誉课程,不仅延伸了国家课程的理念和功能,在时间和空间上也有效填补了国家课时以外的科技教育空白,实现了科技技能和计算思维的培养与普及。

    以小学信息科技课程为例,深圳市高级中学与深圳市华南实验学校联合教研,开展了融合小学科学和信息科技两门学科的跨学科主题学习。以“小种子大世界——用AI识别种子”为主题,科学和信息科技两名教师共同组织学生征集种子入库,通过认识种子特征、制作种子二维码、智能识别种子、完成种子入库、倡导爱护大自然等教学环节,构建一系列驱动任务。通过真实问题链,引导学生完成需求分析、问题求解、实践评价、学以致用等学习过程。完成了科学知识的学习、图形化编程软件和人工智能软硬件的学习及应用,培养了学生解决问题的能力,全面增强了学生的学科素养、创新精神和社会责任感。

    基础教育阶段科技活动实施的路径

    深圳市高级中学科技教育通过丰富多元的科技实践活动,培养学生的实践能力,内化核心素养,鼓励学生学以致用。

    深圳市高级中学以少年工程院的“科技空间建设、科技课程建设、科技主题活动”三条线索为抓手创设实践路径。首先,不断升级科技教育空间,建设了木工工作坊、建模工作坊、激光切割工作坊、人工智能空间、工程机器人空间、创客空间、光刻空间、无人机空间,让学生依托学习空间开展主题学习活动,进一步突出指向学生核心素养的培养。其次,基于特色教育空间,开展了囊括木工与劳动、建筑模型与力学、激光切割与传统文化、数学预算法思维训练、工程素养与科技、创客创意制作与发明、人工智能机器人、数字媒体制作等多个领域的30多个跨学科主题课程,组织学生组建多个跨学科学习共同体,通过确立不同的研究主题、设立合适的任务和目标,依托多元数字化工具开展交流互动、协作探究,共同完成任务、实现目标,通过多元评价方式展示研究成果,激发学生的团队合作精神和创新精神。最后,基于科技课程开展“项目式学习周”“校园科技文化节”“科技嘉年华”等大型校园科技实践活动。以创客类和机器人类活动为例,设计了“唐诗宋词数字绘画创意设计主题活动”“基于激光切割技术的创意制作主题活动”和“AI机器人创意设计主题活动”“个性车辆的研究与设计主题活动”等,侧重培养学生的创新意识和工匠精神。

    通过多年的积累和沉淀,2023年深圳市高级中学“跨学科融合创客教育空间”被广东省教育部门评为“广东省中小学优秀创客教育空间”,更加验证了学校促进科技教育发展的成效。

    基础教育阶段科技教师队伍建设

    造就一支师德高尚、业务精湛、结构合理、充满活力的高素质专业化教师队伍,是深圳市高级中学基础教育改革和发展规划工作的重点,也是扎实开展科学教育的关键。

    深圳市高级中学加强教师队伍建设,开展丰富的教研活动,助力教师专业发展和业务提升。集团通过“青年教师联合会”“骨干教师联合会”“领军教师培养计划”引导教师由单一学科教学转向多学科、跨学科融合教学,自觉提升教育能力,不断创新教学模式,转变教育思路和角色,着力挖掘和发挥学生的潜能,真正将“以问题为导向”链接到课堂。

    坚持“以研促教,科研助教”的基本原则,融合“校级培养、市级教研、企业拓展”三级联动的教师培养机制,构建“1+1+3”科技创新教师培养模式,积极参与各类教研培训活动,形成“多点成面”的科技教研氛围,鼓励、支持教师以问题为导向,基于学科融合开展教学研究,挖掘自我发展的内驱力。近年来,深圳市高级中学成为广东省基础教育小学信息科技学科教研基地校、初中信息技术学科教研基地校,还与多家优秀的科技教育企业合作开展科技竞赛培训,借力多方面力量全面提升教师团队的胜任力。(赵振囡)

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中国教育报