来源:《人民教育》 发表时间:2025-06-03 浏览次数:845
5月12日,以主题为“智启未来·科教融合”的中小学科学教育创新与发展研讨会在北京一零一中学隆重召开。会议由北京市海淀区教育委员会指导,中国教育学会中小学整体改革专业委员会、北京市海淀区教育科学研究院、北京一零一中教育集团、圣陶教育创新与发展研究院共同主办。现整理刊发北京一零一中学党委书记、校长熊永昌分享的学校做法,以飨读者。
科学教育是培养高素质科技人才的主渠道。北京一零一中学积极探索纵向贯通、横向融合的科学教育育人模式,整合校内外科学教育优质资源,构建高质量、系统化、多元化的科学教育生态系统,以加强科学教育体系建设为出发点,以优化科学教育课程内容为突破点,以加强科学教师专业发展为着力点,以提升学生科学素养水平为落脚点,培育具备科学家潜质、愿意投身科学研究事业的青少年群体。
一、纵向贯通,横向融合
为了让每名学生公平地享有优质的科学教育资源,学校通过纵向贯通、横向融合,构建良好的科学教育生态系统,培养学生像科学家一样思考,像工程师一样创造,像文学家、艺术家一样创作。
纵向贯通,指初中、高中和大学的科学教育紧密联系,每个阶段具有明确的衔接和递进关系,构建初中、高中和大学一体化的科学教育体系。初中阶段通过生动有趣的科学实验和科普活动,激发学生对科学的兴趣,培养学生科学思维和实验探究能力。高中阶段引导学生深入学习科学知识,通过中学与大学贯通项目培养学生的创新能力和实践能力。比如,人工智能课程按难度逐层分为启蒙课程、基础课程、提高课程和挑战课程。其中启蒙课程——“人工智能——从0开始”与基础课程——“人工智能原理”主要面向初中学生,帮助学生从零基础开始理解人工智能的基本原理、体验人工智能的应用。提高课程——“人工智能大模型”与挑战课程——“AI创新项目”主要面向高中学生,学生通过对人工智能大模型的学习与实践,在计算机视觉、认知推理、自然语言处理、压缩音乐复原等领域深入研究,在领域专家的指导下完成AI创新项目。
横向融合,注重多学科领域的融合。在人才培养上,学校基于科学、技术、工程、艺术、数学等学科开发多领域的跨学科课程,并开展各种形式的科学实践活动,让学生在不同领域中获得广泛的知识和技能,培养跨学科思维和综合解决问题的能力。比如科学实践活动“中秋节赏月”,学生通过中秋诗词赏析、猜灯谜、绘制星空伞、制作望远镜、观月、3D制作月饼模子、制作冰皮月饼等一系列丰富多彩的活动,了解中秋传统文化、学习天文知识、提升动手能力,将人文和技术有机融合。
二、拓展融通,开设百余门校本课
目前,学校形成了四个层级的科学教育课程体系,即国家课程、拓展融通课程、拓展提升课程和实践创新课程。其中,拓展融通课程包括了学科校本课程和实践活动以及跨学科校本课程和实践活动,并在国家课程基础上延伸知识边界,与拔尖创新人才培养相衔接。学校已开设100多门校本课程,满足学生多样化发展需求。
1.学科校本课程和实践活动
学科校本课程是由学科组开发的拓展学科深度的校本课程。以物理学科为例,物理学科组开发了物理体验课程、物理探究课程和物理创新课程。物理探究课程以初高中探究实验为载体,让学生充分利用现代信息技术体验物理规律和物理原理的可靠性,比如,利用传感器探究物体的运动规律,用手机物理工作坊APP测量声音的速度等。物理创新课程以科技、工程领域的项目为载体,通过设计型任务让学生利用高中物理知识及其他学科知识解决问题,比如设计火星探测器的发射与着陆方案、设计粒子加速装置等,不仅需要学生具备扎实的学科基础知识,还需要跨学科思维能力以及分析解决问题的能力。
学科实践活动主要指各学科组开展的实践活动。比如,数学文化节请北京大学教授开设专题讲座——“用概率的视角看世界”,学生讲述——“第一次数学危机”“神秘的黄金分割”等;生命科学节,学生用身边常见的材料制作人体器官模型,利用植物标本制作水晶滴胶纪念品等,不仅加深了学生对生命的认识,还提高了大家对环境和生态的保护意识。
2.跨学科校本课程和实践活动
跨学科校本课程是由多学科教师共同研发的STEAM课程,包括航空航天、深海探测、桃树艺园等,以项目为载体,鼓励学生利用多学科知识解决问题。比如,航空航天STEAM课程,包括与地理相关的“航天发射基地的选址”“遥感技术与应用”,与物理相关的“火箭—太空的运输者”、“最优地火转移轨道的设计”、“火星探测器的发射方案”,与数学相关的“卫星轨道的相关计算”,与化学相关的“为宇航员制‘天衣’”和“火箭推进剂的选择”,与生物相关的“月球基地生态舱的设计”与“宇航员的食谱设计”,还有与语文相关的“航天主题诗歌创意写作”等,力图在多学科框架下使学生走近航天,热爱航天。
跨学科实践活动的形式更加灵活多样。比如,二十四节气、科技嘉年华、科学考察、研究性学习以及各种社团活动等。每年学校会举办科技嘉年华、科学素养大会等科技特色实践活动,把学生吸引到科技活动中来。为提高学生科学研究的深度和广度,学校为高一年级学生开展研究性学习安排专职教师,在选题和研究过程中提供指导,帮助学生完成科技、艺术、人文、数学等方向的课题,如“利用口香糖抑制青少年口腔异味的研究”、“基于物联网技术的共享单车电子围栏设计”等。
三、多种策略,提升教师能力水平
在科学教师的培养上,学校采取与大学教师合作、同伴互助、自主研修的教师培养策略,系统性提升科学教师专业素养与教学能力,使教师在知识结构、专业能力和教育理念等方面不断优化和改进。
1.与大学教师共同研修
学校与高等院校开展深度合作,实现优质教育资源的共建共享。学校教师与大学教师一起开展集体备课、交流教学内容、共同开发中学与大学相衔接的课程,提升科学教师的教学能力与课程开发能力。
2.构建教师成长共同体
学校通过名师引领、团队培育、学科联动等形式,建立课程开发、教学管理、教育科研等教师成长共同体,有效促进科学教师的专业成长。成长共同体的科学教师践行多元合作模式,通过同课异构、主题式教学、项目式学习等,共同研讨和设计教学方案,实现个体与群体协同合作、单一学科与多学科联动教学、人文学科与科学学科交叉融合,开发出培养学生创新思维、创新能力、创新精神的的科学课程。
3.加强教师自主研修
学校鼓励教师主持或参加课题研究,并对教师的课题申报及研究给予支持和帮助。每学期会向教师推荐科学类及科普类书籍,组织教师在自学的基础上开展交流、分享阅读感想。此外,学校支持科学教师结合自身学科优势指导学生开展科学类课题研究,帮助学生掌握基本的科学研究技能与研究方法,增强教师的科研实践能力,提升教师的课题指导能力。(北京市第一零一中学党委书记、校长 熊永昌)