2025-05-26 星期一
资源赋能 模式创新 长效共生
——衡阳师范学院物理与电子工程学院深耕中小学科学教育

  在建设教育强国背景下,中小学科学教育成为培育拔尖创新人才的重要基石。衡阳师范学院物理与电子工程学院(物电学院)依托学科优势与实践资源,将高校智力成果转化为基础教育的“养分”。从坚守43年的“雷锋家电工作室”到派遣高校教授到中小学担任“科学副校长”,从线下科普到“云端+实地”双线联动,学院用近半个世纪的实践,探索出一条“资源下沉、模式创新、长效协同”的高校赋能中小学科学教育的新路径。

  资源下沉:高校资源要素激活基础教育新动能

  (一)师资下沉:从科研学者到“科学引路人”的角色转换

  高校教师专业素养与科研视野对中小学科学教育具有独特的价值。教授唐世清在其受聘为“科学副校长”后的科普课上,用摩擦过的静电魔方棒让纸片“悬浮起舞”,称其为“同性电荷小卫士手拉手抵抗重力”。高校教师担任中小学“科学副校长”打破了高校与中小学之间的壁垒,让大学教授深度参与科学教育规划和课程设计。

  物电学院科普协会由凌晓辉、刘延等科研骨干领衔,将大学实验室资源转化为中小学课堂的“趣味实验”:特斯拉线圈点亮水果、气球模拟肺部呼吸原理、手动压水器解析压力机制……这些实验不仅展现了科学的神奇,更传递了“从生活现象追问科学本质”的思维方式。这种师资下沉并非单向输出,而是双向赋能。教授凌晓辉坦言:“给中小学生上课比给大学生上课更难,需要把晦涩的理论‘揉碎重塑’,这倒逼我们重新理解科学教育的本质——不是灌输知识,而是点燃好奇心。”这种认知转化反哺了师范教育,促使师范生培养更注重“通俗化表达”与“生活化实验设计”能力的提升。

  (二)学生实践:志愿团队成为科普的“源头活水”

  “雷锋家电工作室”成员们背着工具箱走遍衡阳300余个社区、乡村,累计维修家电超6万件,服务时长52万小时。志愿者在维修的同时,用“电流是会咬人的毒蛇,绝缘层是防蛇手套”的比喻讲解安全用电知识;他们针对家电使用误区,制作“家电保养口诀”手册并现场演示操作规范。“雷锋家电工作室”逐渐从“维修队”升级为“科普团”。

  (三)技术赋能:新媒体数字技术驱动的科普形态变革

  物电学院借助微信公众号等新媒体平台拓展科普半径。科普协会在支教时发现,农村学校实验器材匮乏,于是自制低成本教具,用饮料瓶、气球、吸管制作“浮沉子”演示浮力,用废电路板设计简易电路拼接游戏。如今,这些教具的制作视频在新媒体平台播放量超百万次,成为许多乡村教师的“备课神器”。通过“云端科普”,衡阳市偏远山区的小学生与城区学生同步观看特斯拉线圈实验直播;科普微课被纳入湖南省“乡村振兴教育资源库”。新媒体数字技术不仅打破了空间壁垒,更让优质科学教育资源“滴灌”到每个角落。

  模式创新:构筑高校—中小学协同的立体化科普生态

  (一)“行知育人共同体”:基础教育与教师教育双向赋能机制

  2024年,物电学院与珠晖区酃湖中学共建的“行知育人共同体”正式揭牌。该共同体包含两大核心功能:一方面,高校团队为中学开设“科学拓展课”,每周一次的“大学实验室开放日”让中学生走进高校亲手操作光谱仪等设备;另一方面,中学成为师范生的“实践基地”,高校教师与中学物理教师组成“双导师团队”,共同开发适合初中生的探究性课程。

  (二)“科学魔法”课堂:认知突围与兴趣激活的教学改革

  科普协会的实验设计遵循“生活化、游戏化、探究化”原则:讲解“伯努利原理”时,让学生用吹风机吹起乒乓球,观察“球不落”的现象;讲解“摩擦力”时,组织“筷子提米”比赛,让学生通过调整米的松紧度感受摩擦力变化。这种“魔法化”教学法让物理不再是“试卷上的难题”,而是生活中的有趣现象。更重要的是,课堂设计大量互动环节,如“科学猜想—实验验证—小组讨论—结论分享”,让学生从“被动接受者”变为“主动探索者”。

  (三)“双线下乡”:传统服务与数字传播的城乡覆盖策略

  在长期的实践探索中,物电学院科普协会和“雷锋家电工作室”形成了“线下服务筑牢根基,线上科普扩大辐射”的“双线下乡”模式。例如,线上层面,团队通过微信公众号和抖音平台打造“指尖上的科学馆”,如“为什么微波炉不能加热鸡蛋”,用3分钟的视频拆解现象背后的科学原理。

  长效协同:从短期活动到可持续发展的进化逻辑

  (一)文化传承:雷锋精神与科学精神的共生共长

  科普实践不仅是教育行为,更是精神传承的载体。“雷锋家电工作室”以“学习雷锋、服务社会”为初心,不仅形成了“奉献、坚持、创新”的团队文化,还塑造了学生正确的价值观。许多志愿者体会到:科学不仅是实验室里的严谨,更是服务他人、改善生活的力量。正如物电学院院长谭延亮所说:“雷锋精神与科学精神相辅相成——只有掌握了更多的科学知识才能更好地为人民服务,才能为国家发展作出更大的贡献。”

  (二)组织保障:代际传承与制度支撑的双重引擎

  科普协会通过“科普技能大赛”选拔优秀学生,让他们参加系统培训,将科普实践纳入实践学分认定体系。在高校—中小学合作层面,“行知育人共同体”等制度设计避免了“活动热热闹闹,过后无声无息”的弊端,赋能中小学科学教育成为师范教育日常的一部分。

  (三)资源协同:高校—中小学联动与家长参与的立体化网络

  高校定期向中小学生开放实验室,物电学院科普协会常态化入驻中小学课后服务,实现“大学资源中小学用、中小学问题大学研”的双向赋能。学院鼓励家长参与孩子的探究过程;吸纳从事科技行业的家长担任“校外科学导师”,参与校园科普活动策划,形成“学校主导、家庭渗透”的协同育人格局。

  物电学院通过资源赋能与模式创新,在中小学科学教育领域取得显著成效。学院合作的中小学学生科学素养显著提升,参与科学探究项目的学生人数占比从25%提升至58%,形成“兴趣驱动—实践强化—创新转化”的育人闭环。孵化科学教育工作室2个,近年来,指导学生在省级以上科技竞赛中获奖超200项,科普协会累计开展科普讲座60余场,结对指导教师80余人次。

  衡阳师范学院物电学院的实践证明,高校赋能中小学科学教育需要扎根实践、创新模式、构建生态。当大学教授蹲下身为小学生演示“会飞的纸片”,当雷锋精神在师范生的科普实践中代代相传,这不仅是科学知识的传递,更是教育初心的坚守与育人模式的创新。这种“接地气、有温度、可持续”的实践路径,为地方师范院校资源赋能中小学科学教育提供了可复制的参考模式——始于资源下沉,成于模式创新,终于长效共生。

  (谭延亮 凌晓辉 周婷 唐世清)

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