近日,婺城区科技创新与实践教育启动仪式在金华市环城小学长湖湾校区举行,全区中小学校书记、校长和分管教学的负责人、科学老师及学生共同参与这场科创盛宴:大家观摩各校科技创新与实践教育成果,体验高温超导、电磁炮等电磁学、力学、光学互动项目;一批科学名师受聘为婺城区科技创新与实践教育指导师;婺城区科技创新与实践教育地图正式发布……其间,记者发现了几位热爱科学的学生,他们勇于探索,把科学“玩”进生活,在一次次“失败”中成长进步。
家庭实验室 让科学走进日常
金华市环城小学五(3)班男生侯赫希,拥有一个家庭实验室。这份热爱始于三年级的科学课,在老师鼓励下,他回家后复刻课堂实验,父母也积极参与,三个人分工明确:妈妈准备材料,侯赫希操作实验,爸爸做记录。
实验室里有显微镜、机器人、无人机等设备,有风速仪、对讲机、电动马达等小物件,也有矿泉水瓶、小苏打、白醋、旧电池等日常用品,还有很多科学书籍为他提供实验灵感与科学知识。
侯赫希在家里做了“水果发电”“用沉的材料造船”“电路小屋”等各种有趣的实验。一次,他好奇“为什么蚕一定要在盒子中结茧,在平面上不行吗”,便和妈妈用一把竹制扇骨进行实验,蚕宝宝最终织出一把漂亮的蚕丝扇——但这也证实了蚕确实无法在平面上结茧。在科学老师的帮助下,侯赫希把实验过程和数据整理成小论文,获婺城区青少年科技创新大赛二等奖。
“我们从不轻易否定孩子的想法,哪怕是注定失败的想法,也会陪他试错,共同面对结果。”侯赫希的父母认为,学会面对失败,在科学探索与人生成长中至关重要,平面结茧的实验看似失败,却通过自己的努力得到明确答案,这本身就是一种成功。
侯赫希说,家庭实验室让他从被动听课的学生,变成主动探索的实践者,每一个疑问都能亲手找到答案。父母是科学路上最好的搭档,成功时分享喜悦,失败则一起分析问题、重新挑战。“当我把科学‘玩’进生活里,我不再畏惧失败,在一次次的试错中建立了强大的自信心,懂得了坚持和勇气才是探索路上最宝贵的品质。”
侯赫希的妈妈说,他们并非科学工作者,能做的就是陪伴孩子,守护好奇心。“科学探索成为亲子沟通的桥梁,我们一起动手、讨论、解决问题,这种默契也渗透到生活的各个方面。”
环保小发明 巧思点亮生活
浙师大附小四(5)班男生褚橙设计制作的“四合一鱼缸过滤”装置备受关注。该装置的核心以抽水的小电机和三通管道为核心,抽水管链接底部,上面两端安装球阀控制水流方向,一端通向排水管,另一端通向过滤口。过滤口用普通矿泉水瓶盖制作,可直接连接废旧水瓶制作的各类过滤器,方便随时更换。由于小鱼代谢物、鱼食残渣又是水培植物最需要的营养来源,他还设计了一个水培皿,可以用于养富贵竹、吊兰等植物。
褚橙从小就喜欢玩乐高积木、水管玩具、多米诺骨牌、电子积木等拼搭玩具,也热爱阅读、画画、玩轻黏土。这项发明灵感来源于生活与爱好:家里有四个鱼缸,养满了他的小鱼小虾,但频繁换水十分麻烦。他先设计了自动排水装置,又逐步增加了过滤、增氧、养水培绿植等功能。制作过程一波三折,光是连接水管就尝试了热熔胶、硅胶、AB胶、PPR管热熔,装置还利用废弃塑料瓶改造过滤器,搭配海绵、火山石等材料,既降低成本又绿色环保。
褚橙家里客厅有一张两米多长的桌子,专门给他做手工、玩积木、黏土、画画,有时爸爸也会陪他做一些复杂的手工,比如用月饼盒做的小提琴。周末或节假日,一家人就去爬山、旅游,家里有一个柜子放满了褚橙从各个旅行地灌来的山泉水、湖水、海水。
褚橙的妈妈说:“我们从不限制他的爱好,也没有给他报这类培训班,只是全力支持他自由探索、快乐创造。”
少年科创梦 飞向火星
金华市荣光学校五年级男生范哲睿是一个科创小达人,在金华市第四十届青少年科技创新大赛中,他设计的“智能追踪·火星能源新纪元”项目荣获全市一等奖,并将参加省级评比。
项目创意源于对火星探测中能源供应难题的思考,他融合在学校所学的航天与编程知识,设计了一套适配火星极端环境的“随光动”太阳能系统,希望以创新技术为未来的火星定居计划提供稳定的能源解决方案。
范哲睿介绍,这套系统拥有两大核心优势:一是高效,通过智能追踪太阳,发电效率比传统方案提升30%至50%;二是可靠,它采用碳纤维复合材料制造,并配备防尘抗辐射涂层与自动除尘模块,能在零下140℃到零上35℃的极端温差、高强度辐射甚至沙尘暴天气中稳定运行,在沙尘暴天仍能保持80%以上的发电能力。“这不仅是我的第一次技术创新尝试,更是我向浩瀚星空迈出的第一步。”
学校的科技沃土和老师的悉心指导,滋养了范哲睿的梦想;是一次次科创实践的磨砺,让他收获了知识、锻炼了能力、更坚定了热爱。他“将天马行空的想法一一付诸实践”的科技之路,也始于家庭的支持。从3岁半用乐高积木搭建童年,到后来在学校系统学习机器人编程、Python与C++,代码的逻辑之美与机器的智能之妙,不断加深着他对科技的向往。父母曾带他参观兰溪镁材料研究院,与一线科研人员的交流让他感受到:漫长的科研之路,正是将书本知识转化为创新力量、探索更广阔世界的过程。
科创教育落地生根
一直以来,婺城区纵深推进“五育融合”落地生根、走深走实,将科学精神、创新思维与实践能力培养,贯穿于人才培育全过程、融入立德树人各环节。区教育局不断加大科创投入,改善实验条件;持续深化课程改革,推动项目化学习、跨学科融合;积极打通资源壁垒,搭建校内外联动的实践平台。全区各校积极行动,科技社团、创客空间、劳动实践蓬勃开展,近三年婺城学子累计斩获省级及以上科技类奖项155人次,初步形成“校校有特色、人人爱创新、个个乐实践”的育人生态。
金华市环城小学党总支书记姚晓芳表示,当下学校科学教育力求突出三个转变:学习方式从单一走向多元,学生思维从低阶走向高阶,学习场域从单纯的校内学习走向校内外结合,核心就是让科学流行起来,走出课本、走进生活、融入成长。
学校以五大平台构建全场景科学育人场域:依托“课堂创生园”,开展基于单元教学的项目化实践活动,融合工程思维与跨学科知识,以真实任务锻炼学生的创新思维与实践能力;借“少年科学院”,为科创特长学生提供高阶探究平台,目前已培育出多名斩获国家级、省级科创赛事奖项的优秀学子;打造“家庭实验室”,通过家校协同模式开展形式多样的家庭科普活动,延伸校内科学教育链条;联动“校外探索场”,对接社会科普资源,拓宽学生科学实践场景;在“节日展示台”强化输出,借助科技节、校庆等各类主题活动,展示学生科创作品,实现科学教育成果可视化、品牌化呈现。
浙江省特级教师、正高级教师、婺城区新世纪学校副校长滕俊玲,受聘为婺城区科技创新与实践教育指导师。她结合自身教学研究经验,为家庭实验室建设给出相关建议:开辟阳台、厨房等家庭实验角,给孩子创造探究的空间;配备比如放大镜、试管、烧杯、显微镜等必要的实验探究器材;准备专业而权威的科学书籍,小学低段推荐《神奇校车》,中高段推荐《小牛顿科学馆》;关注专业的科普博主和视频;下载辅助学习的App,如识花的“形色”、观星的“星图”等;结合节气季节开展自然观察活动,留意动植物变化,外出旅行中也可融入科学探索。
滕俊玲接触过许多有着科学探索热情与兴趣的孩子:有孩子用蛋白质作为介质,探究不同消毒试剂对灭菌的效果;有孩子注意到橘子易腐烂,便研究不同保存方法的烂果率;有孩子听说有些饼干油脂含量很高,就用燃烧法萃取饼干油脂进行对比……这些探究都源于生活中的好奇,而家长的支持与帮助,是孩子坚持探索的关键。她指出,家庭实验室需要家校协同,学校与老师要提供探究支架、活动建议与研究方向,让孩子有目标、家长易配合。
婺城区教育局党组书记、局长张建华表示,各校要筑牢教育阵地,构建“大实践”育人格局,健全普惠性、重实践、有特色的科学教育体系,保质保量开设实验、劳动、AI通识课程,联动高校、科研院所、优质企业打造沉浸式“行走的课堂”,塑造“一校一品”科创教育特色。广大教师要做好学生的引路人,守护学生探究天性,鼓励学生大胆质疑、自主试错。同时勉励全体学生在科创实践中锤炼动手能力、涵养科学思维、磨砺坚韧品格,成长为兼具科学素养、创新本领与责任担当的时代新人。
本报记者 叶骏 文/摄