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“方艙”“圓屋”破解硬件限制 整合資源開發(fā)科學教育課程群

科學教育加法拓寬青年新視野

2024年09月13日09:52 | 來源:北京青年報
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原標題:科學教育加法拓寬青年新視野

在服貿(mào)會東城教育展區(qū),府學胡同小學的孩子們展示科學實驗成果

朝陽教育展區(qū)的“科學方艙”引人關注

參觀者在朝陽教育展區(qū)體驗智能設備

  在本屆服貿(mào)會的教育專題中,“科學教育”成為關鍵詞。北京青年報記者在服貿(mào)會現(xiàn)場了解到,此次教育專題展區(qū)中首設中小學科學教育實驗區(qū)實驗校建設專區(qū),本市東城、西城、朝陽、海淀、石景山、門頭溝6個入選全國中小學科學實驗區(qū)一同參展,同時聯(lián)手一大批教育科技企業(yè)參展,為如何在教育“雙減”中做好科學教育加法提供“解決方案”。同時,本屆服貿(mào)會上科學教育課程方面的創(chuàng)新也是亮點頻現(xiàn),為科學教育實施提供了豐富的路徑。

  破解空間限制“科學方艙”搬進展區(qū)

  今年,朝陽區(qū)作為全國中小學科學實驗區(qū)之一首次亮相服貿(mào)會。在朝陽教育展區(qū)中,一座由朝陽區(qū)中國科學院附屬實驗學校搭建的白色“科學方艙”吸引了不少參觀者駐足。40平方米的開放空間內(nèi),實驗臺、顯微鏡、課桌椅等實驗設備一應俱全。提取水果DNA、制作DNA項鏈……在這里,觀眾只需花費5至10分鐘,就可以完成一項簡單的生物實驗。

  中國科學院附屬實驗學校校長陸建偉介紹,“科學方艙”早在2019年便于該校建成,目的就是為了解決本校實驗室空間面積不足的問題。如今,“科學方艙”已成為該校重要科學教育場所,面向該校的五至十一年級學生使用,承擔了初中部分常態(tài)生物課、初高中學生生命科學社團活動、小課題探究部分實驗操作等,至今已累計有3萬余人次使用。5年來,學生通過方艙平臺,參加“市青少年科技創(chuàng)新大賽”等各級科技類競賽,累計獲獎30余項。

  “別看方艙面積不大,其各種配備均參照中國科學院科研級實驗室硬件標準設計而成,內(nèi)部為氣密性結構,是一座正壓艙,配有專業(yè)高效空氣過濾器及全新風系統(tǒng),相當于10萬級潔凈度,室內(nèi)恒溫恒濕,還配有紫外線燈,可支持定時消毒。地面還設有PVC防滑地板。”陸建偉介紹,方艙無需地基,便于在校園內(nèi)臨時移動。四角還預留吊掛孔,支持集裝箱平板車遠程運輸,不占用學校原有建筑房屋面積,也不受現(xiàn)有教學空間及環(huán)境限制。

  除了“科學方艙”,學校還研發(fā)出充氣式氣膜艙“科學圓屋”。陸建偉介紹,標準版“科學圓屋”占地面積105平方米,最多可同時容納40名學生上課?!斑@座圓屋充氣20分鐘就可完成搭建,2小時可完成課堂環(huán)境部署。除實驗臺、課桌椅外,可選配球幕電影展演系統(tǒng),可不受場地限制開展物理、生物等學科教學、互動實驗、科普展覽、影片展播等,還可以通過預留通道連接擴展空間。”

  陸建偉表示,“科學方艙”“科學圓屋”主要是針對部分中小學校實驗室硬件條件不足而研發(fā)設計的?!斑@既能解決城市建成區(qū)學校現(xiàn)有實驗室擴展空間面積不足、新增實驗項目無法落地的情況,也能夠解決農(nóng)村校有面積無校舍,或有校舍但水電暖潔條件不足,改造經(jīng)費量大等問題?!?/p>

  創(chuàng)新課程設置劇場式AI課堂“開講”

  在中小學科學教育實驗區(qū)實驗校建設專區(qū)中,西城教育展區(qū)展示了其整合“宮館家”資源,開發(fā)橫縱聯(lián)動貫通的科學教育課程群。西城區(qū)科技館與宣武科技館開設萬物物聯(lián)創(chuàng)意、少年創(chuàng)客、智能控制、機器人樂園、遙控直升機、自然探訪、電子電路、新奇實驗室等120余項科技興趣小組課程活動。同時,兩館與區(qū)域內(nèi)中小學聯(lián)動,針對學校課后服務、科技節(jié)等設計研發(fā)“創(chuàng)智造”雙師課程資源包及“館校攜手科普有約”“小小自然觀察員”等多項科學教育活動。

  在服貿(mào)會現(xiàn)場,眾多教育科技類企業(yè)也秀出了原創(chuàng)的科技類課程?!按蠹铱梢岳L制出自己心中的那個‘黑神話八戒’?!北鼻鄨笥浾咴诂F(xiàn)場看到,由猿輔導集團旗下猿編程打造的劇場式AI課堂正在進行中,老師利用猿編程首創(chuàng)的編程課程體系,講授AIGC(人工智能生成內(nèi)容)主題課。她巧妙融合了AIGC技術與傳統(tǒng)文化元素西游記,通過使用AIGC工具,引領學生們繪制出自己心中的“黑神話八戒”,同時深入淺出地介紹了AIGC的基本概念與各類應用,讓大家親身體驗從文字描述到畫面呈現(xiàn)的奇妙轉(zhuǎn)化。最后,老師通過生動的演示和互動,讓“學生們”輕松理解這些尖端科技,以及技術的原理與應用。“我們可以看到,‘AI課堂’不僅注重知識的傳授,更強調(diào)互動與體驗,讓觀眾置身于一個充滿科技感的未來世界,感受人工智能技術帶來的變革?!痹齿o導集團相關負責人介紹。

  這邊將劇場式AI課堂“搬”進服貿(mào)會,展區(qū)另一邊,巴黎奧運會主題的機器人在新東方展臺上“亮相”。跟隨手的揮動舉起杠鈴的舉重運動員,在遙控手柄指揮下?lián)舸蛏炒娜瓝暨x手,蹬著踏板疾馳的公路自行車手……據(jù)介紹,這些巴黎奧運會主題機器人是由新東方素質(zhì)教育i機器人團隊自主研發(fā)而成的。學生可以在教師指導下完成作品的設計和搭建,在此過程中掌握機械、電子、計算、人工智能等跨學科知識,提升邏輯思維、動手能力和創(chuàng)新意識,此外,在準備課堂展示的過程中,學生還能深入學習奧運知識,提升人文素養(yǎng),厚植文化自信。

  健全人才培養(yǎng)首個科學高中2026年招生

  在朝陽教育展區(qū)內(nèi),兩所高起點建設的科技特色類學校藍圖通過展板形式呈現(xiàn),吸引了眾多觀眾駐足。這兩所科學高中的規(guī)劃,也讓未來科學高中的建設有了可參照的模板。

  北青報記者了解到,此次亮相的兩所高中之一——北京中學科技分校,是朝陽區(qū)聯(lián)合北京化工大學、對外經(jīng)濟貿(mào)易大學、北京中醫(yī)藥大學、北京服裝學院、中華女子學院5所高校共同舉辦,已于今年新學期正式開學。該校將開展以工程為核心,融合數(shù)學、科學、技術、藝術的跨領域、跨學科課程及課程群,以及AI+學科創(chuàng)意課程群的建設和相關高端實驗室建設?!皩W校實施高起點辦學,打造辦學特色鮮明、質(zhì)量突出的優(yōu)質(zhì)學校,將培養(yǎng)文理相通、科技見長的科技創(chuàng)新型人才?!痹撔O嚓P負責人介紹。

  除了北京中學科技分校,全市首個科學高中——北京科學高中,也是朝陽區(qū)高起點建設的科技特色學校之一,位于朝陽區(qū)東南部垡頭地區(qū),預計2026年正式招生。這兩所學校的發(fā)展規(guī)劃、辦學愿景、課程體系等亮相服貿(mào)會,體現(xiàn)出朝陽區(qū)優(yōu)化區(qū)域教育布局、探索科學特色人才培養(yǎng)模式的嘗試。

  除了詳細展示兩所科技特色學校的發(fā)展規(guī)劃、辦學愿景、課程體系等內(nèi)容,北京市八十中學、北京中學等朝陽優(yōu)質(zhì)學校展板也組團式亮相,集中展示了學校的科學育人體系、師資隊伍建設和育人成果。

  朝陽區(qū)教委相關負責人介紹,近年來,朝陽區(qū)堅持科學育人的全員推進、科學教育的全域統(tǒng)籌、資源的全域調(diào)配,聚焦“均衡”理念,組建了21個中小學教育集團,覆蓋80%以上公辦中小學;遴選了30個區(qū)級首批拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地,依托三級拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,帶領全區(qū)學校建設“整合拓展并重、學段貫通銜接、課內(nèi)課后一體、注重學科實踐”的科學育人新課程體系,為全體學生提供個性化的優(yōu)質(zhì)科學教育資源。

  文/本報記者 武文娟

  亮點

  東城中小學年底配齊科學教育副校長

  除了朝陽區(qū),本市東城、海淀等區(qū)在科學教育方面也各有創(chuàng)新。

  東城區(qū)教委副主任劉羽介紹,東城區(qū)將加強科學教育專家指導委員會建設,2024年底,全區(qū)各中小學將全部配齊科學教育副校長。東城區(qū)與中國科學院學部工作局合作,分批分期開展干部教師科學素養(yǎng)專項培訓。進一步加強科學類專職教研員配備,鼓勵引導干部教師圍繞科學教育課程教學改革研究、實施策略及評價研究,積極申報國家、市、區(qū)教育科學規(guī)劃專項課題,提升干部教師研究能力。

  海淀區(qū)成立了北京青少年創(chuàng)新學院海淀分院,遴選16所中小學校作為創(chuàng)新學院實驗校,聚焦數(shù)理、科技、人文、語言、藝體五大領域,構建“寬門檻、多通道、高層次”的區(qū)域拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,逐步形成海淀區(qū)人才培養(yǎng)“五指峰”結構。

  同時,海淀區(qū)打破高中和高等院校、科研院所的壁壘,采用項目式、跨學科主題學習、1+1導師制等方式,引導學生找到感興趣的專業(yè)方向,在參與科研工作中提升問題解決能力和創(chuàng)造力。利用創(chuàng)新通識課程開發(fā)學生的創(chuàng)新思維和培育學生的科學精神,幫助有特殊潛質(zhì)的學生實現(xiàn)銜接培養(yǎng)。

  科學教師的師資從哪里來,科學素養(yǎng)如何提高?昨日,在服貿(mào)會的全國中小學科學教育實驗區(qū)(校)建設圓桌會議上,海淀區(qū)教委副主任趙霞介紹了海淀區(qū)的師資培養(yǎng)模式。

  趙霞提到,海淀區(qū)注重科學教師再培養(yǎng)、非科學教師的科學素養(yǎng)提升,與大學、科研院所、高新企業(yè)等聯(lián)合建設兼職科學教師隊伍,邀請科學家、具有高學歷和豐富研究經(jīng)驗的教師加入,提高教師隊伍專業(yè)性,以專兼職結合的方式豐富教師隊伍構成。建設教師學習交流平臺,采用分層、分類的方式做好梯隊建設,采用區(qū)校聯(lián)合、走出去、請進來的方式做好教育教學研究。構建了全區(qū)科學教育教師培訓課程,如海淀區(qū)國際視域下校長科學教育領導力培訓、海淀區(qū)STEM教師研修課程體系等。

  本市力爭打造100個科學教育特色品牌

  在昨日的全國中小學科學教育實驗區(qū)(校)建設圓桌會議上,北京市教育委員會副主任王攀表示,本市將力爭通過3年至5年努力,以國家級科學教育實驗區(qū)、實驗校建設為牽引,打造100個科學教育特色品牌,推進全市中小學科學教育高質(zhì)量發(fā)展。

  王攀表示,長期以來,北京市高度重視中小學科學教育,初步構建了教育、科技等部門合作、大中小學聯(lián)手、家校社協(xié)同的大科學教育工作格局,打造了“翱翔計劃”、金鵬科技團、學生科技節(jié)等一批科學教育知名品牌。目前,共有東城區(qū)、西城區(qū)、海淀區(qū)、朝陽區(qū)、門頭溝區(qū)、石景山區(qū)6個全國中小學科學教育實驗區(qū)(全國共125個),北京市第十二中學等37所全國中小學科學教育實驗校(全國共994所),其中3個區(qū)(全國共25個科學教育協(xié)同組)、9所學校(共50個協(xié)同組)承擔協(xié)同組組長的任務。

  “對于全面推進中小學科學教育工作,本市在總結經(jīng)驗的基礎上,進行了統(tǒng)籌規(guī)劃,明確了推進思路。”王攀介紹,本市聚焦立德樹人根本任務,統(tǒng)籌推進學??茖W教育提質(zhì)、社會大課堂提升、科學教師隊伍建設、大中小學貫通培養(yǎng)、家校社協(xié)同育人五大行動。力爭通過3年至5年努力,以國家級科學教育實驗區(qū)、實驗校建設為牽引,打造100個科學教育特色品牌,推進全市中小學科學教育高質(zhì)量發(fā)展,使科學教育在促進學生全面發(fā)展、培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)和培育創(chuàng)新人才方面發(fā)揮重大作用。

  關于如何發(fā)揮好實驗區(qū)實驗校的牽引作用,王攀表示本市從兩方面考慮。

  一方面,本市支持實驗區(qū)、實驗校在課程資源開發(fā)、教學方式變革、教育評價改革、教學場景構建等重點領域和關鍵環(huán)節(jié)先行先試,積極破解科學教育實施難點堵點,探索中小學科學教育實施的有效途徑。

  另一方面,本市通過發(fā)揮實驗區(qū)、實驗校引領作用,探索形成中小學科學教育體系完善,社會各方資源有機整合,各部門齊抓共管、校內(nèi)外協(xié)同推進的中小學科學教育新格局。

  案例

  培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才廣渠門中學有妙招

  東城區(qū)廣渠門中學教育集團黨委書記、總校長蔡雷從本校出發(fā),分享了該校拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的機制。他提到,廣渠門中學在培養(yǎng)方式上形成了包括遴選機制、培養(yǎng)機制、協(xié)同機制和評價機制在內(nèi)的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制。

  所謂遴選機制,就是在評價標準方面注重考查學生的創(chuàng)新性、綜合素質(zhì)與家國情懷,避免以單一的智商或者認知能力水平指標考查學生?!拔覀冋J為,對于拔尖創(chuàng)新人才而言,學業(yè)成績只是一個指標,學生的目標感、自驅(qū)力、持續(xù)韌性都非常重要??茖W有效的工具是拔尖創(chuàng)新人才選拔的有力抓手,將智力與非智力因素結合,采取‘現(xiàn)學現(xiàn)考’的方式,避免應試教育的影響。”蔡雷說。

  在培養(yǎng)機制方面,蔡雷表示,廣渠門中學已經(jīng)形成了涵蓋課程、師資、科研平臺等要素在內(nèi)的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。其中,在課程建設上,該校致力于打造“長鏈條、系列化的培養(yǎng)課程”。縱向上,注重小、初、高貫通銜接;橫向上,數(shù)理學科構建分層課程、人文社科領域構建分類課程。

  “在競賽課程當中,以生物競賽為例,初二開展探究實驗課程,初三開展高中模塊和宏觀生物學中的動物學、植物學,高一進行大學其他主干模塊的一輪學習以及文獻研讀,高二進行大學模塊二輪學習以及賽訓課程、實驗操作訓練?!辈汤渍f。

  文/記者 武文娟

  攝影/記者 崔峻 魏彤

(責編:袁菡苓、章華維)

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