科學教育聚點成面 “激燃”莘莘學子科技夢

央廣網(wǎng)天津11月7日消息加強新時代中小學科學教育工作，對提升全民科學素質(zhì)、建設(shè)教育強國、實現(xiàn)高水平科技自立自強具有關(guān)鍵作用。伴隨著科學教育成果的一路“高光”，天津市中小學科學教育也在不斷創(chuàng)新發(fā)展，學校、家庭、社會等多主體加入科學教育“總動員”，開辟出一條條科學教育的生動實踐之路。

推開“科學之窗” 遠眺創(chuàng)新世界

小學是提高全民科學素養(yǎng)和培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的重要啟蒙期，抓住這一育人的時間窗口勢在必行。

在天津市南開區(qū)有一所“科技感”十足的小學，學校建立科技館、聚思小筑、創(chuàng)客空間等科普教育陣地，機器人課程成為各年級特色必修課程。激發(fā)學生科學探究的興趣和欲望，爭當“科技創(chuàng)客”在南開區(qū)科技實驗小學里蔚然成風。

正值課后時間，五年級1班的周弼祖和張梓渲又湊到了一起，在機器人實驗室內(nèi)切磋起來。只見一臺機器人隨著遙控器的滑桿擺動率先駛出起始區(qū)，在場地里飛快地收集得分策略物，隨后一個轉(zhuǎn)身將得分策略物通過彈射的方式打進得分區(qū)……

起初出于對機器人構(gòu)造的好奇心，周弼祖和張梓渲加入了學校集訓隊，每天利用課后和周末時間進行訓練，風雨無阻。功夫不負有心人，矗立在機器人實驗室墻邊柜子上的一座座獎杯見證了他們努力付出的汗水。

“通過學校的培養(yǎng)、訓練，我學習了編程、代碼等知識。我長大后想跟科學家們一起研究機器的構(gòu)造，發(fā)明更多的功能。”談到收獲和小目標時，周弼祖說道。“我認識到機器人是如何操控的，比賽的時候，老師會對我們進行指導。”一旁的張梓渲緊接著說道。

為了凸顯科學教育辦學特色，南開區(qū)科技實驗小學落實各學段學生科學素養(yǎng)目標要求，研發(fā)校本課程，“比如低年級的《IQ機器人基礎(chǔ)搭建》科學教育校本資源，中高年級開展《Robot-C程序設(shè)計》《AI人工智能》《聚思小筑》等。”作為開發(fā)校本資源的一員，南開區(qū)科技實驗小學科學教師郭洪美介紹說，“低段啟蒙，激發(fā)孩子們對機器人課程學習的興趣;中段體驗，讓孩子們學習機器人組裝等基本技能;高段研創(chuàng)，讓孩子們初探編程、開發(fā)腦洞。”

學生們敲擊音叉，感受能量的變化(央廣網(wǎng)記者 褚夫晴 攝)

術(shù)業(yè)有專攻，科技輔導員是科普教育的承擔者和實施者。在南開區(qū)科技實驗小學，像郭洪美這樣的科技輔導員有17位，包括全國最美教師、天津最美科技工作者等，他們發(fā)揮專業(yè)所長，努力給孩子“遠眺的窗”，給熱愛科技的青少年“遠洋的帆”，引領(lǐng)學生樹立科學思想、培養(yǎng)科學興趣、增強探索能力。

“學校的科普陣地為科普、科學教育提供了很好的硬件支持，這也是我們科技輔導員團隊的一個很好的舞臺。我們更得提升自身的素養(yǎng)和素質(zhì)，在更大范圍內(nèi)把科普的種子播撒給孩子們，讓科普、科技的種子在他們心里生根發(fā)芽。”郭洪美老師期冀著。

科學教育重在資源利用，功在及早普及，落腳點在早出人才。天津市南開區(qū)教育局副局長馮濤表示，下一步，南開區(qū)將系統(tǒng)做好青少年科學教育頂層設(shè)計，精準對接學生需求，引導學生廣泛參與探究實踐，加強科技特色學校建設(shè)，搭建中小學科技交流工作平臺，推廣典型案例，著力在教育“雙減”中做好科學教育加法，一體化推進區(qū)域教育、科技、人才高質(zhì)量發(fā)展。

好奇心是科學探究的源泉，科學探究的精神也是創(chuàng)新的源泉。走進和平區(qū)萬全小學教學樓，入門一側(cè)的航天展臺非常“吸睛”，一個個栩栩如生的航天模型作品詮釋著孩子們的奇思妙想。展臺上，只見兩架大火箭仿佛正在點火騰空，似有沖出云霄之勢。

北斗科技發(fā)明制造展臺上的展品(央廣網(wǎng)記者 褚夫晴 攝)

“它是由兩部分組成，上面的火箭主體是由兩種水管組成的，下面的煙霧是用一片片棉花粘上去的，再配上燈光，給人一種火箭發(fā)射般的感覺。”萬全小學五年級17班的危思默介紹，“此次通過制作火箭模型，讓我對科學知識和科學家精神有了更深入的了解。”來自六年級9班的呂昊軒則對北斗衛(wèi)星模型愛不釋手：“我們小組不僅研究北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的原理和性能，還通過制作模型，讓大家更多地去理解。我要不斷學習，長大后為國家作出更大貢獻。”

2023年4月27日，萬全小學成功從全國近百家參評單位中脫穎而出，成為京津冀地區(qū)唯一的北斗科普教育基地。學校全力打造“萬全北斗”課程體系，搭建北斗科技發(fā)明制造展臺，配備仿真模擬飛行器、科普級飛行體驗艙等，培養(yǎng)學生的實踐能力，讓學生在快樂中學習，在學習中成長。

北斗科技發(fā)明制造展臺上的展品(央廣網(wǎng)記者 褚夫晴 攝)

“自成立‘和美科普團’以來，學校結(jié)合學生的年齡特點、生活特點、實際動手能力等情況，制定科普計劃、開展科普活動、制作科普資料，對學生進行全方位宣傳教育。”萬全小學英語教師、北斗項目組組長田栗延表示，學校常年致力于家校共育工作，在廣泛的合作中，設(shè)立了多種多樣的社團活動。“諸多豐富多彩的社團活動，既培養(yǎng)了學生科學精神和創(chuàng)新意識，也樹立文化自信，增強了學生的民族自豪感，這也是我們開展科普教育的初衷所在。”田栗延說道。

師生在北斗課堂上學習(央廣網(wǎng)記者 褚夫晴 攝)

此時，教學樓外的操場上，科學教師、stem項目組組長邵娜娜正與學生們上著北斗課，師生們用自制的北斗定位儀學習著導航與定位的基本知識。正在上課的五年級13班王梓曈說：“我們利用經(jīng)緯儀進行長期的北斗衛(wèi)星觀測活動，通過探究，我們發(fā)現(xiàn)不同環(huán)境對于衛(wèi)星信號都有影響，比如樹木、建筑物、云層甚至是地形等，我們把這些因素都記錄下來，希望以后能進行更深入地研究與分析。”

雖寒氣愈近，但在青春懵懂的小學校園內(nèi)，卻有另一份溫暖在滋養(yǎng)著新生的“花朵”茁壯成長。

點燃創(chuàng)新花火 擁抱絢爛未來

如果說小學重點培養(yǎng)學生科學興趣，那么中學科學教育則為其由淺入深進行科學探索敞開了大門。

“呼……”幾架無人機“足球”在學生的操控下騰空而起，在空中上演著精彩的“足球攻防”對抗。在匯文中學，學校形成了以無人機、大疆機甲大師等為中心的科技創(chuàng)新項目課程，科技已成為學生五育發(fā)展的燃料。

無人機“足球”展示(央廣網(wǎng)記者 韓雨晨 攝)

剛剛操控著無人機“足球”的林沐成是匯文奇點無人機社團的成員之一，2023年5月，他與同伴們在第五屆國際智能體育大會無人機足球賽項目中獲得亞軍。“無人機設(shè)備都是學校提供的，老師都很支持我們，從基本理論到高級操作，給予了我們很多幫助。”林沐成表示。

從2017年開展新疆班科技實踐活動，到如今普及全校，匯文中學積極開展豐富多彩的科學教育創(chuàng)新和科學教育普及工作。匯文中學總務(wù)處主任、勞技中心負責人寧照鴻告訴記者，僅在天津市第七屆世界智能大會暨第21屆天津市青少年機器人大賽中，匯文中學獲4項冠軍、4項亞軍、6項季軍，一、二、三等獎獲獎共計60人次。

匯文中學學生在第五屆國際智能體育大會上的合影(央廣網(wǎng)發(fā) 匯文中學供圖)

“看著越來越多的學生，通過科創(chuàng)學習訓練，參加各類競賽，將志向鎖定在科技、航天、人工智能、電子科技等專業(yè)，將自己的理想融入祖國未來科技發(fā)展的愿景中，我感到非常欣慰。”寧照鴻說道。

和平區(qū)教育局副局長劉洋表示，近年來，和平區(qū)在中小學科學教育方面做了很多有益嘗試，建立了和平區(qū)科學教育工作者之家，并加大了和平區(qū)科技館的建設(shè)，進一步推動科學精神在和平區(qū)內(nèi)學校傳播。“同時，我們也積極推動大中小思政課一體化建設(shè)，讓學生走進大學進行學習，從而激發(fā)學生們的科學精神，讓教育、科技、人才相結(jié)合，為實現(xiàn)科技強國奠定基礎(chǔ)。”

而在天津中學的生態(tài)園內(nèi)，科學教育又是另一番景象：同學們在動物養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)學習羊駝、兔子等動物養(yǎng)殖技術(shù);在組織培養(yǎng)區(qū)內(nèi)進行著微生物純化培養(yǎng);在轉(zhuǎn)基因技術(shù)區(qū)內(nèi)觀察DNA等物質(zhì)的提取情況……“2023年我們開設(shè)了綜合實踐活動課程60門，其中40門都是科學教育課程。除涉及無人機等智能科學領(lǐng)域外，生命科學、‘走進生活的化學’等領(lǐng)域也是我們關(guān)注的重點。”天津中學教科研處主任孟慶泉說，天津中學從建校伊始就開展綜合實踐活動，20多年來從未間斷。

學生正在觀察通過組織培養(yǎng)發(fā)育出的紅景天幼苗(央廣網(wǎng)記者 周思楊 攝)

“科學教育不是一門學科，而是一種思想。”在孟慶泉看來，科學教育包含了理論素養(yǎng)知識教育、實踐技術(shù)應(yīng)用以及科普等多方面內(nèi)容，學校在進行科學教育的過程中，許多同學也從中獲益。

高二年級王一涵已在天津中學就讀四年有余，初一時，她第一次在生命科學的課堂上接觸到“中藥石斛的組織培養(yǎng)及快繁技術(shù)”。“剛開始我只是覺得這類課程很好玩，但隨著學習的深入，就愈發(fā)能感受到生命科學帶來的魅力。”王一涵告訴記者，當時自己的生物學基礎(chǔ)較弱，但為了能探索其中奧秘，課余時間她常常是在實驗室一待就是一下午。

“我覺得科學教育讓我學會了‘較真’，但這種‘較真’，讓我更加接近事物真相，也使得工作生活更加細致嚴謹。”漸漸地，王一涵從老師灌輸知識變成了自己主動提出問題、思考并解決問題。她在初二時，就獲得了全國青少年科技創(chuàng)新大賽天津市賽二等獎，并在高一時獲得了該賽項一等獎的好成績。

孟慶泉說，在做好課程設(shè)置的基礎(chǔ)上，教師隊伍的建設(shè)培養(yǎng)也必不可少。“我本身是語文老師，但已經(jīng)從事了二十多年的科學教育工作，我?guī)缀跄玫搅艘粋�天津市科學輔導員能獲得的所有相關(guān)獎項。在這其中我自己也成長了許多。”孟慶泉說道。

孟慶泉只是天津中學科學教育教師隊伍的縮影，目前，天津中學共有科學輔導員39人，并與航天光電集團、國家海洋館、天津大學等達成共建合作，為學生插上科學的翅膀。“科學教育更符合教育的根本方針，也更符合學生發(fā)展的需求。未來，我們也會這樣一直做下去，讓科學教育真正覆蓋到每一個學生。”孟慶泉說道。

2023年5月，教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強新時代中小學科學教育工作的意見》(下稱《意見》)，強調(diào)要用好社會大課堂�？萍拣^作為提高全民科學素質(zhì)的重要陣地和展現(xiàn)科技文化成果的重要平臺，是科技和教育的重要橋梁紐帶。

“我們立足館內(nèi)展區(qū)和展品，面向廣大青少年開展科學知識傳播活動，將科技館打造成為‘第二課堂’，并組織輔導員進入學校講授科學課，已與全市三十余個學校簽訂了館校共建協(xié)議，同時開展多種類型的研學活動，持續(xù)為構(gòu)建學校、家庭、社會等多主體共同參與的青少年科學教育體系而努力。”天津科技館黨委副書記、館長韓晉江說，2023年有1萬余人次的青少年直接參與各項課程，中秋國慶“雙節(jié)”期間，天津科技館舉辦各類科普活動超150場，來館參觀人數(shù)超過5萬人次。

天津市第36屆科技周期間，孩子們在天津科技館內(nèi)參觀體驗(央廣網(wǎng)記者 周思楊 攝)

黨的二十大報告指出，教育、科技、人才是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。日前，天津市也印發(fā)了《天津市義務(wù)教育課程實施辦法(試行)》，明確了科學課程的開設(shè)年級、課時數(shù)和培養(yǎng)目標，要求學校開齊開足開好國家規(guī)定的實驗課程。

據(jù)天津市教委相關(guān)負責人介紹，近年來，天津市高度重視中小學的科學教育工作，從課程建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、科學實踐、學科研究、人才早期培養(yǎng)等方面著手，不斷提升科學教育質(zhì)量和中小學生科學素質(zhì)，如在天津大學開展“國優(yōu)計劃”碩士生培養(yǎng)，系統(tǒng)開設(shè)科學技術(shù)史、中小學課程教學等教師教育模塊課程，培養(yǎng)研究生層次中小學教師特別是科學類課程教師;廣泛開展“院士開講了”科普公開課等豐富多彩的校園科普活動;每年選拔100名中學生走進南開大學、天津大學等高校，開展為期一年的科學研究與實踐等。

“下一步，我們將結(jié)合天津?qū)嶋H，建立教育部門牽頭、多部門參與的工作機制，謀劃落實科學教育的創(chuàng)新舉措，使科學教育成效轉(zhuǎn)化為天津落實‘雙減’政策的生動實踐。”天津市教委相關(guān)負責人說道。

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