解碼科教“加法”　培育創(chuàng)新人才

劉松　淳潔　石子靜

為做好科學(xué)教育加法，厚植創(chuàng)新沃土，重慶市巴川中學(xué)校通過開設(shè)機(jī)器人、STEM實(shí)踐等必修與選修課程、打造特色校本讀本為科創(chuàng)教育打開通道，同時(shí)常態(tài)化實(shí)施科技活動周、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)展示與跨學(xué)科特色研學(xué)等實(shí)踐活動，組建發(fā)明創(chuàng)新社團(tuán)、開發(fā)科學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)，逐步構(gòu)建起“切入學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活”的初中科創(chuàng)教育課程體系，成為重慶市科教創(chuàng)新的先行者、示范校。

一、科教實(shí)踐：巴川中學(xué)科學(xué)教育課程活動

（一）“必修+選修”實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育全覆蓋

巴川中學(xué)現(xiàn)有專兼職科技教師18名，其中，專職教師均畢業(yè)于科學(xué)教育或科學(xué)與技術(shù)教育專業(yè)，兼職教師分別來自理、化、生、地、信等學(xué)科，為科技教育工作的開展，奠定了堅(jiān)實(shí)的師資基礎(chǔ)。

科學(xué)教育課程設(shè)置方面，學(xué)校在現(xiàn)有生物、地理、物理、化學(xué)等課程基礎(chǔ)之上，將科技校本課程分為必修課和選修課：初一學(xué)生必修科技課，每周一次，由專職的任課教師使用校本教材授課；在必修課之外，學(xué)校于每周一、二下午開設(shè)選修課，以“必修課+選修課”的模式滿足學(xué)生的各種學(xué)習(xí)需求。同時(shí)，針對科技課程的考核時(shí)也采取了操作、表演、比賽等靈活多樣的形式。

巴川中學(xué)科技課程內(nèi)容涵蓋科學(xué)普及、科技制作、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)探究、知識產(chǎn)權(quán)、科學(xué)技術(shù)、創(chuàng)新思維、發(fā)明創(chuàng)新8大領(lǐng)域。每類主題下又有少則兩三個、多則十余個活動項(xiàng)目，系列化地豐富了初中階段的科技教育活動主題。另外，學(xué)校針對學(xué)生的興趣特長開設(shè)有創(chuàng)客工坊、電子制作、編程機(jī)器人等社團(tuán)，以科學(xué)教育助力拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

科技課程體現(xiàn)了教育的基礎(chǔ)性和發(fā)展性，不再以獲取知識和技能為首要目標(biāo)，而重在倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式，關(guān)注每一個學(xué)生的情感、態(tài)度、價(jià)值觀和科技能力的發(fā)展。注重改變知識的呈現(xiàn)方式，為學(xué)生提供能聯(lián)系生活的材料，強(qiáng)化知識的吸引力、挑戰(zhàn)性，促進(jìn)教學(xué)方法的改革；注意引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷提問、猜測、探究、交流和創(chuàng)新等學(xué)習(xí)過程，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。

此外，巴川中學(xué)逐步形成了一批質(zhì)量相對穩(wěn)定的特色校本教材，如《科學(xué)萬應(yīng)室》《科學(xué)魔法教室》《巴川中學(xué)科技教育》《科技活動與創(chuàng)新》《知識產(chǎn)權(quán)讀本》《詩詞中的科學(xué)》《STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)手冊》《機(jī)器人編程設(shè)計(jì)》等。教師團(tuán)隊(duì)在劉松老師的帶領(lǐng)下還先后參與了人民出版社《綜合實(shí)踐活動》、西南大學(xué)出版社《勞動》教材編寫。這些課程為滿足學(xué)生多元發(fā)展需求和學(xué)習(xí)成長空間的自主選擇提供了可能，教師也在課程的研學(xué)過程中不斷加深了對課程的理解，把握學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和興趣點(diǎn)，提高教材的實(shí)用性和針對性，提升了課程意識和執(zhí)行力。

（二）特色實(shí)踐活動豐富科學(xué)教育

1. 科技活動周

學(xué)校將每學(xué)期第一周作為科技活動周，設(shè)有發(fā)明作品、模型作品、科幻繪畫、文字作品、視頻作品、圖紙作品六大類別，包含小發(fā)明、小制作、小創(chuàng)意、小論文等多個項(xiàng)目。自2009年2月至今已舉辦31屆科技活動周，收到各類作品7.5萬多件，評選出近600個優(yōu)秀獲獎班級，評出優(yōu)秀獲獎作品近8000例。

在科技活動周展示的5000余份學(xué)生創(chuàng)意中，29項(xiàng)獲得國家專利，先后20名學(xué)生獲得青少年科技創(chuàng)新區(qū)長獎，2名學(xué)生榮獲重慶市青少年科技創(chuàng)新市長獎及提名獎。其中，機(jī)器人代表隊(duì)先后18次獲得省級及以上“冠軍聯(lián)盟”稱號，曾代表中國遠(yuǎn)赴悉尼與來自26個國家的對手同場競技，獲世錦賽第三名。一大批學(xué)生脫穎而出，被北大、清華等名校錄取。

2. 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)展示活動

巴川中學(xué)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)展示活動始于2019年秋季的第22屆科技活動周表彰會。該次活動中，四位科技教師精心準(zhǔn)備了近10個科學(xué)實(shí)驗(yàn)表演，旨在豐富科技活動周的系列內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣；同時(shí)為教師自身提供一個展示與成長的平臺。從最初的科技組參與，到物理、化學(xué)、生物理科大組的共同參與。一大批愛好實(shí)驗(yàn)的教師匯聚到一起，塑造出一件件精致的教具，讓課堂熠熠生輝，激發(fā)學(xué)生對知識的熱愛與追求。截至目前，教師們共開發(fā)出50余個集科學(xué)性、趣味性、互動性于一體的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

3. 特色研學(xué)活動

從2005年起，巴川中學(xué)每年利用暑期開展北大、清華科技夏令營活動，先后組織了近萬名學(xué)生走進(jìn)清華、北大，感受名校氣息；走進(jìn)中國科技館，體驗(yàn)科技的樂趣；走進(jìn)中關(guān)村，驚嘆科技的創(chuàng)造力。通過夏令營活動，科技教育由課堂延伸向課外，讓學(xué)生的大局意識、協(xié)作精神和服務(wù)意識大幅增強(qiáng)。

科技離不開對生活的觀察和實(shí)踐。2011年9月，巴川中學(xué)開心農(nóng)場研學(xué)營地投入使用，營地總面積約1500畝，內(nèi)設(shè)蔬菜種植區(qū)、糧食種植區(qū)、生豬養(yǎng)殖區(qū)、五百園（百花、百草、百果、百瓜、百樹）種植區(qū)。學(xué)生在農(nóng)場參加勞動實(shí)踐，放松身心、勞逸結(jié)合。農(nóng)場還開辟了八個主題展館（庖廚堂、守藏室、神農(nóng)殿、子牙軒、陶神廳、魯班閣、伊尹房、劉安館），研發(fā)了八大主題課程（農(nóng)耕文化、廚房學(xué)藝、石磨豆花、垂釣捉魚、陶藝制作、棕編竹編、自制燒烤、柴火做飯），配備了學(xué)生活動營房以及數(shù)百件活動用具，學(xué)生在此進(jìn)行勞動體驗(yàn)，所收獲的魚、蔬菜等食材，可以自己進(jìn)行加工分享。既增強(qiáng)了勞動技能、了解了傳統(tǒng)農(nóng)耕文化，又培養(yǎng)了學(xué)生吃苦耐勞、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。2022年4月，在中共重慶市委宣傳部、重慶市文明辦指導(dǎo)重慶市未成年人勞動教育聯(lián)盟開展的重慶市勞動教育典型宣傳展示活動中，巴川中學(xué)開心農(nóng)場研學(xué)營地被評為“重慶市最受歡迎校外勞動教育實(shí)踐場所”（全市僅20個）。

跨學(xué)科研學(xué)活動可以拓寬學(xué)生視野，豐富學(xué)生的知識體系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)校組織武隆喀斯特研學(xué)，以我國獨(dú)特的喀斯特地貌為背景，讓學(xué)生深入了解地質(zhì)演變、生態(tài)環(huán)境、生物多樣性等知識，培養(yǎng)學(xué)生的地理學(xué)科素養(yǎng)；三星堆研學(xué)，以神秘的古蜀文明為載體，引導(dǎo)學(xué)生探索歷史、考古、文物鑒定等領(lǐng)域的知識，增強(qiáng)學(xué)生的文化遺產(chǎn)保護(hù)意識；氣象研學(xué)，通過實(shí)地觀測、數(shù)據(jù)分析、職業(yè)體驗(yàn)、知識競賽等方式，使學(xué)生掌握氣象學(xué)的基本原理，增強(qiáng)自然科學(xué)素養(yǎng)；消防研學(xué)，圍繞消防安全知識，讓學(xué)生了解火災(zāi)預(yù)防、逃生自救等技能，增強(qiáng)學(xué)生的生命安全意識；生物研學(xué)，以生物學(xué)科為核心，讓學(xué)生親身參與植物種植、嫁接、動物觀察等活動，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)興趣和環(huán)保意識。同時(shí)，這些活動還有助于學(xué)生提高解決問題的能力，養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，為未來的學(xué)術(shù)和職業(yè)生涯奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、名師風(fēng)采：巴川中學(xué)科技輔導(dǎo)員劉松

（一）嘉賓簡介

劉松，中共黨員，重慶市巴川中學(xué)科技輔導(dǎo)員，中學(xué)高級教師，重慶市首批科學(xué)傳播專業(yè)研究員（僅7人），中國發(fā)明協(xié)會中小學(xué)創(chuàng)造教育分會理事，中國智慧工程研究會勞動與科技工程教育專委會理事，中國青少年科技教育工作者協(xié)會會員、高級科技輔導(dǎo)員，重慶市教育學(xué)會科技創(chuàng)新教育專委會理事，重慶市第二屆優(yōu)秀科技教師工作室主持人。先后獲評重慶市創(chuàng)新型教師、重慶好老師、重慶市科學(xué)素養(yǎng)大賽優(yōu)秀組織工作者、重慶英才—青年拔尖人才、中國STEM教育協(xié)作聯(lián)盟“最美科學(xué)教師”等榮譽(yù)稱號。

主持參與省部級研究課題14項(xiàng)，發(fā)表文章40余篇，參與創(chuàng)作的《科技活動與創(chuàng)新》等7部著作均已出版并在全國多個省市使用。輔導(dǎo)學(xué)生參加各級各類科技比賽獲獎近1000余人次，帶領(lǐng)學(xué)校先后榮獲全國中小學(xué)知識產(chǎn)權(quán)教育試點(diǎn)學(xué)校、未來科學(xué)家培養(yǎng)計(jì)劃教育基地、共青團(tuán)中央小平科技實(shí)驗(yàn)室等稱號。其領(lǐng)銜的工作室也連續(xù)3年被中國科協(xié)青少年科技中心評為科創(chuàng)筑夢最具特色工作室，并于2023年10月正式授牌。

開通有“劉松科技工作室”微信公眾號，“科技劉老師”視頻號、抖音號，全網(wǎng)粉絲累計(jì)超20萬人次。相關(guān)事跡被《重慶日報(bào)》《重慶科教頻道》《課堂內(nèi)外·中國好老師》《新家長報(bào)》等媒體多次報(bào)道。

（二）對話名師

記者：您的學(xué)科背景是什么，為什么會走上科技輔導(dǎo)員的崗位？

劉松：我2011年畢業(yè)于科學(xué)教育專業(yè)，主要的就業(yè)方向是小學(xué)科學(xué)老師。2009年，中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會年會剛好在重慶舉辦，我作為志愿者參與了此次年會。這段經(jīng)歷使我明確地認(rèn)識到科學(xué)教育的發(fā)展方向，更加堅(jiān)定了從事科學(xué)教育的信心。于是大學(xué)一畢業(yè)，我就應(yīng)聘了巴川中學(xué)的科技輔導(dǎo)員崗位。

記者：您的抖音賬號“科學(xué)劉老師”已發(fā)表 2000余個科普作品，獲得 10W+粉絲和 100W+點(diǎn)贊，您為什么會通過抖音開展科學(xué)傳播？您在科學(xué)教育創(chuàng)新方面還做了哪些嘗試？

劉松：首先，抖音作為一款流行的短視頻平臺，用戶基數(shù)龐大，覆蓋了各個年齡層的人群，通過抖音開展科學(xué)傳播，可以提高科普的覆蓋面和影響力。其次，相較傳統(tǒng)的科普文章和講座，短視頻形式更加生動、直觀，更容易吸引受眾的注意力。抖音平臺上的短視頻時(shí)長限制為15秒至幾分鐘，創(chuàng)作者需要將科學(xué)知識以簡潔、有趣的方式呈現(xiàn)給受眾，提高科普內(nèi)容的吸引力和傳播效果，使科普內(nèi)容更加生動有趣，更容易吸引年輕人的興趣。最后，抖音平臺具有很強(qiáng)的互動性，用戶可以通過點(diǎn)贊、評論、轉(zhuǎn)發(fā)等方式與創(chuàng)作者進(jìn)行互動，創(chuàng)作者也可以通過回復(fù)評論、解答疑問等方式，進(jìn)一步引導(dǎo)受眾了解和思考科學(xué)知識，使科普作品能夠得到更廣泛的傳播和討論。

事實(shí)上，除了抖音平臺，我還嘗試打造自媒體矩陣，實(shí)現(xiàn)多維度、多平臺、多形式的科學(xué)教育內(nèi)容傳播。在各視頻平臺與微信公眾號上開發(fā)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，將教學(xué)設(shè)計(jì)和課件電子化，并制作實(shí)驗(yàn)操作視頻，不僅能幫助學(xué)生更好地理解和掌握科學(xué)知識，也能為科學(xué)教育工作者提供豐富的教學(xué)資源，從而輻射和影響更廣泛的科學(xué)教育社群。

除此之外，在科學(xué)教育創(chuàng)新方面，我還開展過如下嘗試：

一是大力支持學(xué)生參加各級各類科技創(chuàng)新類競賽活動，協(xié)助學(xué)生進(jìn)行各種小發(fā)明、小創(chuàng)造。例如我已經(jīng)升入大學(xué)的學(xué)生夏英杰，他在生活中喜歡動腦筋，有很多小發(fā)現(xiàn)、小發(fā)明，我經(jīng)常引導(dǎo)他關(guān)注發(fā)明的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性與科學(xué)性，他的關(guān)于改進(jìn)馬桶發(fā)明的設(shè)計(jì)還獲得了重慶市科技創(chuàng)新大賽二等獎，3項(xiàng)改進(jìn)通過了專利申請，獲得重慶市科技節(jié)“小發(fā)明家”、重慶市“優(yōu)秀勞動小能手”稱號。

二是結(jié)合科技前沿，策劃實(shí)踐活動。2022年，在中國空間站太空種子試種的背景下，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)校師生也開展了一場“太空種子龍鄉(xiāng)成長記”的太空種子種植實(shí)踐活動。松土、選種、播種、覆膜……不僅使學(xué)生深入了解植物生長環(huán)境和適應(yīng)機(jī)制，還提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識。學(xué)生不僅動腦獲取知識，更能動手親身參與實(shí)踐應(yīng)用，這正是我期待的科學(xué)教育的模樣。

三是重視跨學(xué)科實(shí)踐活動。多年來，我一直鼓勵學(xué)生參加各類研學(xué)活動：例如到銅梁區(qū)氣象公園開展氣象研學(xué)活動；去植物園開展植物嫁接活動；帶領(lǐng)學(xué)生制作水火箭、平衡玩具、錯覺玩具等，以豐富的、具有實(shí)踐性的探究體驗(yàn)，幫助學(xué)生獲取跨學(xué)科知識應(yīng)用的解決問題能力。

記者：基于您這些年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及對科學(xué)教育未來發(fā)展的判斷，您和您的工作室在未來的科學(xué)教育創(chuàng)新方面還會做哪些新的嘗試？

劉松：首先是結(jié)合新興科技，利用人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、ChatGPT、 SORA、大數(shù)據(jù)等新興科技手段，為科學(xué)教育帶來更豐富的教學(xué)資源，為學(xué)生創(chuàng)造更直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如，通過人工智能生成教學(xué)輔助工具，或利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)讓學(xué)生身臨其境地體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。其次是開展跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，打破學(xué)科界限，幫助學(xué)生建立更全面的科學(xué)知識體系。例如，將生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、社會學(xué)等學(xué)科知識融合在一起，讓學(xué)生了解科學(xué)知識的相互聯(lián)系和應(yīng)用。最后是讓科學(xué)教育與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合，通過生活中的實(shí)際案例，讓學(xué)生了解科學(xué)知識在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價(jià)值。將科學(xué)知識與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，讓學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識用于解決實(shí)際問題，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。例如，探討環(huán)境保護(hù)、健康飲食、能源利用等現(xiàn)實(shí)問題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識分析和解決問題。

記者：您認(rèn)為科學(xué)教師或科技輔導(dǎo)員在日常教學(xué)、活動過程中應(yīng)如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)？

劉松：首先是激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲望，引入趣味性的科學(xué)問題和現(xiàn)象，通過現(xiàn)象明顯、容易操作的趣味實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的好奇心，鼓勵他們提出問題并主動探索答案。其次是為學(xué)生提供實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)的機(jī)會，例如實(shí)驗(yàn)、觀察和實(shí)地考察、展示等，讓他們親身參與科學(xué)活動，感受科學(xué)的真實(shí)性以及實(shí)踐的重要性，同時(shí)打破學(xué)科的壁壘，幫助學(xué)生理解科學(xué)在現(xiàn)實(shí)世界中的綜合應(yīng)用。再次是強(qiáng)調(diào)科學(xué)方法和思維，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)觀察、實(shí)驗(yàn)、假設(shè)、推理和驗(yàn)證等科學(xué)方法，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維能力與批判性思維，鼓勵學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象和理論進(jìn)行質(zhì)疑，幫助他們用科學(xué)的方式理解和解決問題。最后是為他們創(chuàng)造積極的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵學(xué)生彼此交流、合作和分享科學(xué)知識和經(jīng)驗(yàn)，教育學(xué)生遵守科學(xué)倫理，關(guān)注科學(xué)在社會中的應(yīng)用和影響，培養(yǎng)他們的科學(xué)道德和社會責(zé)任感。