学生在STEM课堂中进行程序调式操作。(供图 施伟木)
7月23日,教育部公示首批全国中小学科技教育实验校名单,柯桥区实验中学榜上有名。近年来,柯桥区实验中学依托本土产业和文化资源,探索出了富有借鉴意义的科技教育模式,为提升学生科学素养作出了有益尝试。
一、“科技基因”迸射出巨能量
柯桥区实验中学遵循素养导向、跨科融合、实践赋能、科创生成四大原则,循序渐进打造起了个性化的科技教育生态。
1.建设科技教育新课程。学校组建由30余人组成的跨学科教研共同体,按照“理论学习→课程标准学习→资源整合→目标制订→课程实施→评价反思→迁移基础课程”七步法,系统开发STEM课程;通过“社团课程的STEM化改进、平移项目的本土化改编、教材情境的项目化学习建设、数字实验的生活化开发、地域文化的场景式学习”5种方式,构建具有生长性和发展性的课程体系。
2.课程实施兼顾普惠与融合。学校在数学、科学等基础性课程中嵌入科技教育,每学期开展1—2次全校性项目化学习,实现科技教育的普惠性。团队开发了包括数字实验室、人工智能、通用技术在内的6大类15门拓展性课程,形成“课程链”,满足学生个性化发展需求。每学期开展“我爱异想天开”创新实践活动;引导学生利用假期开展“三导”科技创新行动;鼓励学生充分利用学习空间,在“人工智能+教育”模式的支持下,在实践操作中开展自主式、创客式学习……这些活动课程融合科技教育、劳动教育等内容,鼓励学生解决生活中的真实问题。
3.资源整合与空间建设。学校投入300余万元建设数字实验室、STEM实验室、人工智能教室等,在空间建设前进行顶层设计,确保课程与空间高度契合。同时,整合大学、社区、企业、家长等资源,搭建“我爱异想天开”创新平台,形成“高校—企业—社区—学校”协同育人机制。
4.构建评价新体系。学校对接柯桥区学生综合素质评价系统,利用数字化平台形成学生“科创数字画像”,实现过程性评价与素养导向评价。
如今,教师从“不敢教STEM”到“主动开发本土项目”,80%以上教师能独立设计并实施完整项目化学习,学校教师团队开发的《跟我学人工智能》等30余门科技课程成为省、市、区级精品课程;学生跨学科实践参与率达98%,34项创新成果获国家发明专利;学校获评浙江省STEM教育优秀种子学校、浙江省STEM教育与项目化学习基地学校、全省创新实验室示范校、浙江省机器人教育示范学校等荣誉,并多次在省级活动中分享相关经验。
二、依托柯桥产业与文化资源深入探索
未来几年,学校将继续依托柯桥产业与文化资源——纺织印染、黄酒酿造、芯片制造以及鉴湖生态、古桥文化、智慧城市等鲜活课题,让科技教育扎根真实生活,把家乡变成最生动的实验室。
1.构建“本土扎根·五阶递进”校本课程,实现结构化升级。打破传统“一年一主题”的粗放模式,整合基础性课程、拓展性课程、学校活动三级体系,遵循学生年龄特征和认知发展规律,将科技教育细化为贯穿初中5个学期的“五阶递进”课程图谱(见表1),实现分层递进、跨学科融合。
2.推进国家课程嵌入,破解课时矛盾。学校建立国家课程、科技教育双向映射机制,确保科技教育有机融入日常教学,不额外增加课时负担。各学科不低于10%的课时用于跨学科主题学习;拓展课程全面实施科技教育;每学期开设科技创新成果展示周。
3.探索贯通培养路径,实施证据评价。推行“做中学、玩中学、创中学”项目学习模式,搭建全流程培养与评价体系。利用数字平台记录学生工程日志、MVP原型等过程性成果,形成基于证据的表现性评价体系,将“五阶递进”中的过程性产出转化为可量化指标,对接柯桥区学生综合素质评价系统,引导学生从“为比赛而科创”转向“为素养而实践”。
4.升级智慧空间,拓展实景课堂。学校投入50万元升级人工智能教室、虚实融合实验室、STEM中心。运用5G、虚拟仿真技术,引入科学家、工程师与校内教师联合授课,拓展教学边界。把课堂延伸至社区、企业、生态保护区等真实场景,推动学生在真实情境中发现问题、设计方案、验证成果。搭建“高校—企业—社区”协同育人平台,与本地科研机构、纺织企业、生态园区等共建实践基地,明确企业、园区、博物馆的导师职责,使这些资源成为“第二课堂”而非临时“参观点”。
5.强化师资团队,深化跨学科教研。完善“教研组+跨学科团队”模式,组建50余人跨学科研究共同体,每月开展STEM项目共研,形成跨学科备课、项目共研、成果共创的教研闭环。支持教师参与名师工作室、校企实践及高水平研修项目,建设“科技教育教学案例库”,将实施能力纳入绩效评价。针对日常科技教育中的关键问题,通过小切口、深聚焦的微型研究,提升教学能力,推广校本实践策略。
6.深化家校社协同,构建全域育人格局。聘请中国科学院老科学家、高校专家、企业工程师等担任科技导师。持续推进“学校倡导、家长主导、社区辅导”的假期科技创新学伴小组,开展亲子科技节等活动,形成协同育人常态。