民族地區(qū)小學生科技創(chuàng)新教育“G-U-S”協(xié)同育人模式的探索實踐

蘇 安，唐吉深，于 亮

(河池學院，1.人工智能與制造學院；2.國資處；3.教師發(fā)展中心 廣西 河池 546300)

黨的十八大明確提出：“科技創(chuàng)新是提高社會生產力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置”[1]。習近平總書記強調“越是欠發(fā)達地區(qū)，越需要實施創(chuàng)新驅動發(fā)展”[2]。民族地區(qū)擔負著實現(xiàn)民族團結和安全穩(wěn)定的重要戰(zhàn)略任務，加強民族地區(qū)科技創(chuàng)新教育，對推動該地區(qū)經濟發(fā)展，維護團結穩(wěn)定，加快與全國全面同步建設小康社會具有重大意義?！秶抑虚L期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》指出：“要深化中小學教學內容和方法的改革，全面推進素質教育，提高科學文化素養(yǎng)”[3]。因此，加大民族地區(qū)小學與大學的深度合作，促進小學生科技創(chuàng)新教育培養(yǎng)模式的改革，提高小學生科技創(chuàng)新精神和實踐能力，是新時期小學生科技創(chuàng)新教育的重要研究課題。

當前針對小學生科技創(chuàng)新教育的相關研究主要集中于能力素質培養(yǎng)。潘麗以廣西中小學生發(fā)明創(chuàng)造示范單位項目為案例進行研究，分析了該項目在廣西實施5年來的現(xiàn)狀、成效、優(yōu)勢、經驗總結等內容[4]；馬瑩瑩以許昌小學生為例，從家庭、學校、社會三個層面，對提高小學生科技創(chuàng)新意識與能力進行了分析和探討[5]；周陽等以北京市小學生科技創(chuàng)新教育為例，分析了科技創(chuàng)新作業(yè)在實踐中存在的問題，提出要提高科學課地位、課標與時俱進、開展選修課及發(fā)展課外培訓市場等建議[6]；秦國軍提出通過落實實踐基地建設、加強動手實踐能力培養(yǎng)、拓寬科學教育方式提升小學生科技創(chuàng)新能力[7]。諸多研究都探索了小學生創(chuàng)新教育的具體路徑，為相關活動提供了借鑒和參考。但局限于中小學學校培養(yǎng)和科普實踐活動，參與主體、教育模式較為單一?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》(以下簡稱《綱要》)指出：“推進小學、中學、高校有機銜接，教學、科研、實踐緊密結合，加強學校之間、校企之間、學校與科研機構之間合作以及中外合作等多種聯(lián)合培養(yǎng)方式，形成體系開放、機制靈活、渠道互通、選擇多樣的人才培養(yǎng)體制”[8]。《綱要》為政府、高校、小學形成“G-U-S”協(xié)同育人機制奠定了堅實的理論基礎。

一、“G-U-S”協(xié)同育人模式的實踐運行

當前民族地區(qū)小學生科技創(chuàng)新教育存在的問題主要集中于教育資源的薄弱。一是參與主體的單一，科技創(chuàng)新環(huán)境、氛圍不足，高校與小學在科技創(chuàng)新教育聯(lián)合培養(yǎng)方面缺乏深入合作；二是人才隊伍的短缺，小學科學教師隊伍建設存在明顯短板，優(yōu)質師資力量嚴重不足；三是教學資源的缺乏，特別是優(yōu)質教學資源支持不夠，科技創(chuàng)新教育實驗硬件條件和實踐平臺保障不力。為推進民族地區(qū)小學生科技創(chuàng)新教育人才培養(yǎng)模式的改革，自2011年以來，河池學院聯(lián)合宜州區(qū)第一小學、宜州區(qū)第二小學、河池市科學技術協(xié)會、宜州區(qū)教育局等單位共同探討解決方案，依托高校優(yōu)質教育教學資源，深度推進校地、校校、校企合作，探索構建了“政府主導-高校引領-小學主體”的小學生科技創(chuàng)新教育“G-U-S”協(xié)同模式，有效提升了民族地區(qū)小學生科技創(chuàng)新教育水平。

(一)制度設計：構建“政府主導-高校引領-小學主體”的小學生科技創(chuàng)新教育“G-U-S”協(xié)同模式

借鑒卓越教師協(xié)同育人理念，積極探索構建“校-政-?！苯逃餐w，促進優(yōu)質資源共享，打破當前民族地區(qū)小學生科技創(chuàng)新教育各自為政、單兵作戰(zhàn)、成效不顯著的現(xiàn)狀，形成政府重視科技創(chuàng)新教育，高校改革科技創(chuàng)新教育，一線基礎教育學校積極投入科技創(chuàng)新教育的良好局面，構建以“師資共培、平臺共建、載體共創(chuàng)、文化共育”的四維支撐體系，如圖1所示。

圖1 民族地區(qū)小學生科技創(chuàng)新教育“G-U-S”協(xié)同模式

本模式以河池市科技局、河池市科學技術協(xié)會、宜州區(qū)教育局等政府職能部門為主導，發(fā)揮其在協(xié)同育人中的主導作用，為本成果實施提供政策指導、技術支持、經費保障等，統(tǒng)籌協(xié)調政府、高校、小學三方資源，建立良好的運行機制，明確各方的權、責、利；以高校為本成果實施的牽頭單位，開放共享高?？萍紝嶒炇?、科普基地、科研平臺、圖書館等優(yōu)質教育教學資源，充分發(fā)揮高校在協(xié)同育人中的示范引領作用；以宜州區(qū)第一小學、宜州區(qū)第二小學等學校作為本成果實施的實踐單位，發(fā)揮其主體作用，推動三方協(xié)同育人機制的實踐應用，促進成果應用小學深化科技創(chuàng)新教育改革，提升小學生科技創(chuàng)新意識和素質能力，全面推進學校素質教育。

(二)師資共培：構建民族地區(qū)科技創(chuàng)新師資隊伍培養(yǎng)體系

教育部2001年印發(fā)的《義務教育課程設置實驗方案》和2017年發(fā)布的《義務教育小學科學課程標準》，都規(guī)定要在小學階段全面開設科學課，而且從一年級開始，開足、開齊和開好科學課成為民族地區(qū)科技創(chuàng)新教育最基本的保障[9-10]。科學課師資匱乏是民族地區(qū)科技創(chuàng)新教育的重要瓶頸，配足配強科學課教師隊伍成為民族地區(qū)科技教育的當務之急。經過多年的探索實踐，河池學院與地方政府和一線小學形成基于“三方協(xié)同”的民族地區(qū)科技創(chuàng)新師資隊伍培養(yǎng)體系。

創(chuàng)新培養(yǎng)方式，提高科學教師培養(yǎng)質量。河池學院大力實施“卓越小學教師”“卓越工程師”培養(yǎng)計劃，深化教學改革，創(chuàng)新培養(yǎng)方式，積極與宜州區(qū)第一小學、宜州區(qū)第二小學等學校開展深度合作，實施“G-U-S”三方協(xié)同育人工程。結合小學科學教育的特點，在人才培養(yǎng)方案制定、課程體系設計、實習實踐等環(huán)節(jié)突出科技創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)，培養(yǎng)基礎扎實、實踐能力強、有創(chuàng)新精神的小學科學教師。積極響應“智能制造2025”，形成教育機器人培養(yǎng)特色，每年為本地區(qū)輸送20人左右的教育機器人培訓師資，是全區(qū)唯一開展教育機器人師資培養(yǎng)的高校。

健全培訓體系，促進科學教師成長發(fā)展。針對民族地區(qū)科學教師科班出身較少，大多數(shù)是由其他學科轉崗而來的現(xiàn)狀，一方面通過政府組織的各類科技培訓、外派學習，舉辦教師技能大賽等方式，提升在職科學教師的教學能力；另一方面，建立高校教師與小學科學教師幫扶機制，通過高校教師深入小學一線指導或小學科學教師到高校學習、研討等方式，提高在職科學教師的科學素養(yǎng)和教學水平。

以科研促教學，提升科學教師教學水平。借助高校的科研平臺，組建高校-地方-小學科研團隊，聯(lián)合開展課題研究、學術交流、科技服務等活動，讓一線的小學科學教師參與到科學研究當中，鍛煉其科研能力，提升其科研水平，通過科研水平促進其教學水平的提升。

(三)平臺共建：搭建課內課外、校內校外的全方位科技創(chuàng)新實踐平臺

以共建共享搭建起多方共同參與、互助協(xié)作的科技平臺，發(fā)揮高校在科技平臺建設方面的財力支持、資源支持、智力支持等優(yōu)勢，解決民族地區(qū)小學因經費有限、資源不足、力量薄弱而不能為小學生提供科技創(chuàng)新實踐平臺的困境。目前，在河池市科學技術協(xié)會、宜州區(qū)教育局、宜州區(qū)第一小學、宜州區(qū)第二小學等多方共同努力下，已建立起包括科技實驗室、科普基地、創(chuàng)客空間、科技園在內的多個科技創(chuàng)新實踐平臺，為小學生的課內課外、校內校外科技活動提供了廣闊的鍛煉空間和實踐平臺，同時為社會培養(yǎng)了大量的科技創(chuàng)新師資。如河池學院教育機器人培訓基地每年為社會培養(yǎng)優(yōu)秀機器人教師40多人，每個周末為宜州區(qū)城區(qū)幼兒園、小學學生進行教育機器人培訓70多人次；河池學院昆蟲博物館每年定時為宜州城區(qū)幼兒園、小學、中學學生400多人次開展科普教育；宜州區(qū)第一小學和創(chuàng)客空間、宜州區(qū)第二小學科技園已經成為學生體驗科技、創(chuàng)新實踐的樂園。

(四)載體共創(chuàng)：建立“課堂激趣、實踐鍛煉、競賽提升”的階梯式能力提升新路徑

創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力需要從小培養(yǎng)，也需要循序漸進地引導教育，更需要日積月累的探究實踐，才能內化成為學生的一種自覺、一種本能。探究實踐是科技創(chuàng)新培養(yǎng)的重要內容，但對民族地區(qū)基礎薄弱的學生而言具有較大挑戰(zhàn)性。通過“激趣——實踐——競賽”三步曲，在課堂中激發(fā)興趣，在實踐活動鍛煉技能，在競賽中提升能力，建立符合民族地區(qū)小學生自身特點的科學探究新路徑，促進學生創(chuàng)新能力階梯式上升。

一是課堂激趣，在課堂中讓學生體驗科學的魅力，激發(fā)學生探究的興趣。聯(lián)合開展改革科學課理論教學和實驗教學方法，強調注重學生興趣的培養(yǎng)。通過小組討論、演示、互動等方式，在科學課教學中讓學生了解科學的基本概念，獲得科學的基礎知識，掌握基本的科學技能和方法，培養(yǎng)學生熱愛自然、熱愛思考、熱愛科學的意識。在科學實驗操作中培養(yǎng)學生的操作能力，讓學生逐步養(yǎng)成手腦并用的習慣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和動手能力，進一步激發(fā)學生科學探索的熱情。

二是實踐鍛煉，在科技活動中鍛煉學生的實踐能力，強化學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。共同設計開發(fā)科技課程活動項目，開展校園科學節(jié)、創(chuàng)意編程機器人培訓、傳統(tǒng)科技運動項目、科技征文、科技下鄉(xiāng)、科技旅行、科普知識競賽、科普手拉手、科普話劇等系列品牌活動，實現(xiàn)兩校學生參與科技項目的多維度和全覆蓋，形成百花齊放、人人參與的良好局面。

三是競賽提升，在競賽項目中訓練學生的創(chuàng)新能力，提升學生的設計能力、開發(fā)能力和綜合素質。通過實施科技競賽綜合性項目，形成市科協(xié)-高校-小學多方參與共同推進的科技創(chuàng)新實踐育人新模式。以中國教育機器人大賽、全國青少年科技創(chuàng)新大賽、世界教育機器人大賽、廣西青少年科技創(chuàng)新大賽、廣西青少年機器人競賽、廣西青少年航模競賽、廣西青少年科技運動會等競賽項目為依托，引導廣大科技輔導員、高校教師、大學生、小學教師、小學生積極參與到更高層次的創(chuàng)新實踐項目中。并共同研究、共同探索、共克難關，共享成果。

(五)文化共育：打造科技特色校園文化

堅持科技興校的理念，將科技創(chuàng)新教育融入學校育人全過程，滲透到各學科教育，打造特色教育品牌。宜州區(qū)第一小學、宜州區(qū)第二小學將堅持走“特色興?！钡陌l(fā)展戰(zhàn)略，堅持科技興校作為學校重要的辦學特色之一，通過建設校園科技文化景觀，與河池學院合作協(xié)同開展科技創(chuàng)新教育，形成了獨特的校園文化風格和辦學特色理念。如宜州區(qū)第一小學打造“魅力教育”，宜州區(qū)第二小學傳承浙江大學西遷實驗學校小學部的辦學精神，打造“多彩教育”。

二、“G-U-S”協(xié)同育人模式的成效

小學生科技創(chuàng)新教育“G-U-S”協(xié)同模式自實施以來，在科技創(chuàng)新教育、科普教育、科技實踐等方面取得了顯著成效。

(一)培養(yǎng)了一批科技創(chuàng)新教育工作者

該模式實施以來，河池學院“卓越小學教師”和“卓越工程師”計劃，已為民族地區(qū)培養(yǎng)了1 000余名基礎扎實、實踐能力強、有創(chuàng)新精神的科技創(chuàng)新工作者，部分畢業(yè)生已成為河池市各縣(區(qū))中小學科學教師、科技輔導員隊伍的骨干。河池學院成為桂西北民族地區(qū)中小學科技教育人才隊伍培養(yǎng)的搖籃。

(二)形成了科技創(chuàng)新教育特色品牌，產生了一批標志性的成果

河池學院已成為全國青少年人工智能活動特色單位、廣西壯族自治區(qū)科普教育基地、國際機器人創(chuàng)客聯(lián)盟授權培訓基地、國際水中機器人聯(lián)盟成員單位、中國機器人教育聯(lián)盟理事單位、河池市機器人科普基地。宜州區(qū)第一小學榮獲廣西第三批中小學發(fā)明創(chuàng)造示范單位、河池市青少年機器人科普示范基地、宜州市青少年科普教育特色學校等稱號。宜州區(qū)第二小學榮獲第六屆廣西青少年科學節(jié)優(yōu)秀組織單位等稱號。宜州區(qū)第一小學校長石秋香榮獲全國五一勞動獎章、全國優(yōu)秀教師、廣西民族團結進步模范個人、廣西“創(chuàng)新爭先科技之星”等榮譽稱號。

(三)促進了小學生創(chuàng)新能力提升，科技競賽碩果累累

河池學院指導宜州區(qū)第一小學、宜州區(qū)第二小學學生參加市、自治區(qū)、全國乃至國際性青少年機器人大賽、青少年科技創(chuàng)新大賽、科技運動會和電腦制作大賽等各級各類青少年科技創(chuàng)新大賽，參賽者成績顯著，榮獲團體、個人獎100多人次，獲得發(fā)明專利35項，有利地促進了小學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新實踐能力的提升。

(四)促進了成果應用學校學生“學業(yè)與素養(yǎng)”的同步提高

2014-2018年河池市宜州區(qū)第一小學連續(xù)五年被評為宜州區(qū)小學教學質量優(yōu)秀學校，學生普遍具有“基礎扎實、學業(yè)優(yōu)良、創(chuàng)新意識較強、綜合素質較高”的特征，且在升入初中學校后普遍展現(xiàn)出良好學習動機與發(fā)展?jié)摿?，很好地實現(xiàn)了學業(yè)水平與綜合素養(yǎng)的同步提高。

(五)產生了良好的社會效應

中國教育報、廣西日報、廣西科技網、河池日報、河池電視臺、河池科協(xié)網等新聞媒體進行了跟蹤報道。2017年10月，河池市青少年科技教育工作會議在宜州區(qū)第一小學召開，宜州區(qū)第一小學在會上作了青少年科技教育工作典型經驗介紹，得到了河池市教育界和科技界同仁的認可。2019年11月7日，《中國教育報》以《立德樹人 魅力教育 創(chuàng)新發(fā)展——廣西河池市宜州區(qū)第一小學特色紀實》為題專門報道了宜州區(qū)第一小學打造科技特色校園的事跡，在區(qū)內外產生較大的影響力。

三、結語

高校、政府與小學構建的小學生科技創(chuàng)新“G-U-S”協(xié)同育人模式，有效提升了小學生科技創(chuàng)新能力，也提升了高校、小學教師的專業(yè)化水平。該模式為民族地區(qū)的小學科技創(chuàng)新教育提供了有益的實踐參考，構建的小學生科技創(chuàng)新“G-U-S”協(xié)同育人模式可操作性強，教育資源成本不高，且效果明顯，具有良好的可復制性和推廣性；但也存在載體不夠豐富、學生參與面還不夠廣、平臺還無法完全開放，還不能完全滿足學生需要等問題，下一步將通過加大政府扶持力度、加強“校-政-?！眳f(xié)調溝通、建立工作例會制度等方式進一步完善優(yōu)化運行機制，加大成果推廣，擴大成果應用范圍，讓民族地區(qū)更多的小學學校共享優(yōu)質教育資源，促進民族地區(qū)中小學科技創(chuàng)新教育水平的提升。