不久前,中国人民大学附属中学实验总校(以下简称“中国人民大学附属中学实验总校”)的科学老师刘歌和学校数字实验社的20多名学生开始探索高层建筑的减震问题。
课程一开始,刘歌就提出了“减震器减震效果与哪些因素有关?”的问题。师生们从“摩拳擦掌”高层实验地震模型开始,花了两个月的时间讨论。这段时间,刘歌不断引导孩子们“像科学家一样思考,像工程师一样创造”。
这也是教育部近日印发的《关于加强中小学科技教育的意见》(以下简称《意见》)的目标之一。等七个部门希望实现的目标。 《意见》指出,加强中小学科技教育是服务创新驱动国家发展战略、培养科技创新人才的重要途径。
2023年5月,教育部等18部门联合印发的《关于加强新时代中小学科学教育的意见》提出,要把科学教育纳入教育“双减”,统筹推进教育、科技、人才高质量发展。
从科学教育到科技教育,文字差异的深层含义是什么?
科技教育的变迁与变迁
不久前,教育部召开会议解读《意见》。
徐学军 副院长同济大学教授向科技日报记者表示,科技教育不同于传统的科学教育。不仅是培养科学思维,更重要的是实现资源横向对接,汇聚优质科技资源,引入中小学教育;也是跨学科课程,将科学与前沿技术融入不同层次的课程体系中,更好地激发青少年对科学的兴趣,培养科学思维和探究能力,达到培养科技后备人才的目标。
江苏省教育科学院数字教育研究所特约教师单道华表示,从一线从业者的角度,支持从科学教育到科技的转变教育。科学技术教育与现有的政策话语相一致。党的二十大和二十届四中全会都提到“科技人才集聚”。科技教育一词与这些话语体系是一致的。高等教育有科学和工程专业。一般认为,科学对应“科学”,工程对应“技术”。科技教育的制定可以更好地衔接高等教育。此外,科技教育还适应中小学生的学习特点,强调运用跨学科的方法解决实际问题。
“读完文件你就会知道,科技教育与现有‘科学跨学科课程’、‘大科学??’等概念类似。教育”,但这两个词很难表达或者容易产生歧义。这也与欧美国家提到的STEM教育类似,中国人致力于‘科教教育’是一种本土话语。”单道华说。
具体来说,《意见》强调要培养科学兴趣、培育科学精神。 “这个定位特别好。 “科技人才的本质特征是主体性和内在驱动力,兴趣是最重要的。”单道华说。而且,意见并不是片面强调科技教育,特别注重科技教育与人文教育的协调发展,要促进学生在探索科学规律的过程中培养人文情怀,在人文侵入中培养理性思维和创新精神。名词
单道华发现,某些课程存在片面强调某些技能的倾向——过多的科学思考,却没有给学生足够的机会;过分注重提高基本功,忽视人文精神和主体性的培养。
“要知而行,行而教。今天讲的技能型教学,还要特别注意淡化功利主义,培养有良心、能践行善意、懂得利用科技造福人类的人才。”单道华强调道。
强调解决实际问题
“像科学家一样思考,像工程师一样创造”是人民大学附属实验核心中学两年前提出的口号。每年学校的科技庆祝活动都会采用这个主题。
两年前,学校汇集了来自科学、信息技术和劳动领域的教师形成科技创新中心。大家一起工作,一起备课,一起。
不同学科之间的壁垒被打破。手工课上教授的面团雕刻技能可以结合到信息技术课上。人工智能首先被用来设计模式。学生们创作出面塑作品后,利用人工智能为作品生成视频。信息技术课上的传感器运用到科学课上来观察影响植物生长的因素,使技术开发更有针对性。
学校还拥有 20 多个由兴趣和创新理念驱动的俱乐部,孩子们可以在放学后探索并提高自己的技能。
“科技教育更注重技术与科学的融合,以及对实践技能的要求。”赵宇 高中实验主校科创中心主任中国人民大学附属学院的一位教授告诉记者,科学教育也强调动手能力,但更注重“证明”实验;科技教育强调解决问题的能力,强调探究和创新。
在科技创新中心办公室所在的教学楼里,这些标语随处可见——“仔细观察”、“大胆假设”、“仔细验证”、“清晰表达”,这是学校细化的科学探究考核措施; “勇于承担责任”、“求真务实”、“坚忍不拔”、“团结协作”,是工程创造品格的评价维度。这32个字时刻提醒孩子“像科学家一样思考,像工程师一样创造”。 “实际上,我们近年来一直在根据制定意见的基础上进行科技教育。”赵宇说道。
单道华还提醒,虽然科技教育的提法与科学教育不同,并不意味着我们需要放弃教师过去积累的改革经验,比如在做中学、应用中学、创新中学,或者说他们渴望通过新概念、新技能有一些慧眼。 “作为教师,我们仍然需要充分了解现行的国家科学课程标准,落实课程标准的要求,加强注重过程过程的科学技能和分析。”单道华说道。
以刘歌的社团课为例。它以课程标准为基础,并围绕关键概念组织课程内容。让学生制作属于自己的乐器,通过自己设计搭建的简单作品进行深入探索。简单的模型蕴藏着复杂的工程问题,通过这些模型,学生不仅可以理解、原理知识、而且还进行跨学科的研究。
过渡到基于阅读的教学
科技资源不丰富的地区能否开展科技教育?
有专家指出,推动多学科融合的科技教育关键是以实际问题为驱动,通过项目式学习连接多学科知识和技能,让学生能够结合、运用知识解决实际问题。
采访中,赵宇向记者展示了学生用竹签、表达纸壳和电池制作的简单模型:“这个和我们买的特有的实验教具一样,可以用来研究高层建筑的减震。在带来科技教育时,重要的不是设备有多贵,而是让学生动脑、动动手。”他公开表示,重要的是概念。只要理念到位,解决的办法总是比困难多。
但这些概念是如何产生的呢?
现在,目标已经明确了。科学教师必须从知识型教学转向阅读型教学,为科技人才的培养打下坚实的基础。 “我们必须面对的是科技人才早期培养的问题。单道华说,这对教师来说是一个很大的挑战。以他为例,他从1994年参加工作以来,一直在不断学习,学习新知识、新理念、新教学方法、新学习考核技巧。“科学教师尤其需要真正的支持和指导。”单道华说。
所谓真理,就是把理论转化为实践的能力。
第一步是明确什么是好的科技教育课程。单道华表示,教育部科学教学委员会可发布好教学案例,让科学教师看到好科技教学的要素,形成“什么是好课”的共识。
第二步,落实共识。 《意见》指出,要建设雄厚的师资队伍,加强科技教育师资培训。单道华指出,教师应该有更系统的长期培训课程。 “目前,更多的培训课程采取讲座式、拼盘式、短期化的方式,培训的结构化和系统性不够,教师的后续关注也较少。”教师接受培训后,如何消化吸收和如何改进课程教学同样重要。
“我国不同地区教师水平差异较大,应建立分级培训制度。市、区教学科研机构要“建立课程培训体系,为教师提供课程清单,让教师根据需要进行选择。”单道华呼吁,充分发挥科研人员的教学作用。正如《意见》所说,要突出教研引领,加强协同育人,切实加强对教研部门的支持。(记者张加伦)