推進(jìn)區(qū)域科創(chuàng)教育，培養(yǎng)科創(chuàng)“新一代”

摘要：浙江省杭州市余杭區(qū)通過資源整合、課程體系和評(píng)價(jià)機(jī)制的完善，積極推進(jìn)區(qū)域科創(chuàng)教育，打造了“區(qū)域科創(chuàng)教育”新樣態(tài)，培養(yǎng)了余杭科創(chuàng)“新一代”。本文總結(jié)了科創(chuàng)教育的現(xiàn)狀及問題，并結(jié)合余杭“科創(chuàng)教育2.0”的創(chuàng)新實(shí)踐，提出了從全區(qū)普及課程、構(gòu)建科學(xué)評(píng)價(jià)、共享優(yōu)質(zhì)資源、完善教師發(fā)展等方面推進(jìn)科創(chuàng)教育的舉措，以期能夠?yàn)槠渌麉^(qū)域提供科創(chuàng)教育的參考模式和思路。

關(guān)鍵詞：區(qū)域；科創(chuàng)教育；科創(chuàng)“新一代”

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2024）23-0009-04

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，創(chuàng)新發(fā)展成為助力大國博弈與全球科技競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵?！笆奈濉币?guī)劃明確強(qiáng)調(diào)要堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，激發(fā)人才創(chuàng)新活力。習(xí)近平總書記指出，科技創(chuàng)新、科學(xué)普及是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，兩者同等重要。而發(fā)展科創(chuàng)教育與實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展、贏得國際競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo)高度契合，既為科創(chuàng)人才培養(yǎng)提供了陽光雨露，也為科學(xué)普及提供了有效路徑。

2020年，浙江省杭州市余杭區(qū)通過與企業(yè)合作的方式，在全區(qū)56所中小學(xué)實(shí)施以人工智能為主要特色的科創(chuàng)教育。經(jīng)過三年的努力，人工智能課程在全區(qū)中小學(xué)得到普及開展，區(qū)內(nèi)科創(chuàng)文化氛圍濃郁，逐步形成余杭“科創(chuàng)教育1.0”。2023年，區(qū)教育局聯(lián)手杭州電子科技大學(xué)共建“余杭區(qū)科創(chuàng)教育研究院”（下稱“研究院”），整合全區(qū)的科創(chuàng)教育資源以及高校特色科技資源，形成了具有余杭特色的“全域覆蓋、遞進(jìn)實(shí)施、三強(qiáng)發(fā)力、推波助瀾”的區(qū)域科創(chuàng)教育體系，打造了余杭“科創(chuàng)教育2.0”。同時(shí)，結(jié)合國內(nèi)科創(chuàng)教育的開展情況及余杭“區(qū)域科創(chuàng)教育”的創(chuàng)新實(shí)踐，圍繞科創(chuàng)資源整合更合理、課程門類更明晰、評(píng)價(jià)體系更科學(xué)、共享機(jī)制更完善等目標(biāo)，打造了“區(qū)域科創(chuàng)教育”新樣態(tài)，培養(yǎng)了余杭科創(chuàng)“新一代”。

科創(chuàng)教育現(xiàn)狀及問題分析

近年來，我國中小學(xué)的科創(chuàng)教育正由“點(diǎn)”及“面”，逐漸向全國普及。但在推進(jìn)過程中，也存在科創(chuàng)教育內(nèi)涵不明確、形式繁雜、整體性缺乏、資源分布不均、教師發(fā)展受限等諸多問題，具體如下。

1.主體單一，缺乏整體性、系統(tǒng)性

一是科創(chuàng)教育的教學(xué)空間有限。以STEM教育為例，2019年發(fā)布的《中國STEM教育調(diào)研報(bào)告》指出，全國僅有17.12%的學(xué)校配備了2～5間相關(guān)實(shí)驗(yàn)室。由此可見，僅以單個(gè)學(xué)校為主體，難以建設(shè)滿足充分開展科創(chuàng)教育所需的教學(xué)場(chǎng)景。

二是科創(chuàng)教育資源尚待整合。在課程資源方面，科創(chuàng)類課程主要由各校自主設(shè)計(jì)研發(fā)。在設(shè)備資源方面，由于各地區(qū)教育資源不平衡、各校發(fā)展規(guī)劃不同等，各區(qū)各校的科創(chuàng)教育實(shí)驗(yàn)室類型、規(guī)模、形式等都各不相同，軟硬件配備等還未有統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用指導(dǎo)意見。

三是各校之間交流、合作受限。各校對(duì)科創(chuàng)教育的開展過于獨(dú)立、分散，大部分都在“閉門造車”。優(yōu)秀項(xiàng)目案例的分享機(jī)會(huì)有限，對(duì)教師的培訓(xùn)和指導(dǎo)不足，導(dǎo)致負(fù)責(zé)開展科創(chuàng)教育的教師之間很難形成“片區(qū)教師教研共同體”。

2.形式繁雜，內(nèi)涵、目標(biāo)不明確

一是教學(xué)內(nèi)容難以全面覆蓋?？苿?chuàng)教育是綜合性的教育，在教學(xué)內(nèi)容上具有多學(xué)科的交叉性，呈現(xiàn)高度融合性、復(fù)雜性的特點(diǎn)。在教學(xué)實(shí)踐中，大多學(xué)校只能選擇某一類型的科創(chuàng)教育作為載體，學(xué)校之間呈現(xiàn)“各自為政”的局面。

二是教育實(shí)踐形式繁雜。學(xué)界對(duì)“科創(chuàng)教育”的概念內(nèi)涵并未形成統(tǒng)一界定，科創(chuàng)教育常與創(chuàng)客教育、科技教育、STEM教育等概念混淆。目前，我國中小學(xué)主要依托創(chuàng)客、STEAM、機(jī)器人等項(xiàng)目競(jìng)賽推動(dòng)科創(chuàng)教育的實(shí)施，導(dǎo)致中小學(xué)在開展科創(chuàng)教育實(shí)踐時(shí)，易出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容不清、概念不明等問題。

三是重“制作”輕“培養(yǎng)”。科創(chuàng)教育的課程性質(zhì)主要包括綜合性課程、實(shí)踐性課程和發(fā)展性課程，在教學(xué)實(shí)踐中多以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)形式開展。然而，教師往往以制作出的項(xiàng)目作品為教學(xué)最終目標(biāo)，忽略了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

區(qū)域推進(jìn)“科創(chuàng)教育”的創(chuàng)新實(shí)踐

針對(duì)目前科創(chuàng)教育中存在的問題，余杭區(qū)從區(qū)域頂層對(duì)科創(chuàng)教育進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、全員推進(jìn)、點(diǎn)面結(jié)合、優(yōu)質(zhì)發(fā)展”的工作思路，深入挖掘統(tǒng)籌域內(nèi)科創(chuàng)教育資源，積極探索科創(chuàng)教育區(qū)域?qū)嵺`，著力打造區(qū)域科創(chuàng)教育新格局、新生態(tài)和新典范。2020年，余杭區(qū)在全區(qū)56所中小學(xué)實(shí)施以人工智能為主要特色的科創(chuàng)教育，培植濃厚的區(qū)內(nèi)科創(chuàng)教育氛圍。2023年，余杭區(qū)“科創(chuàng)教育2.0”正式開啟，在“科創(chuàng)教育1.0”的基礎(chǔ)上，充分依托高?？萍继厣Y源，強(qiáng)化理論探索和實(shí)踐提升，優(yōu)化人才培優(yōu)拔尖機(jī)制，構(gòu)建科創(chuàng)教育評(píng)價(jià)體系。余杭“區(qū)域科創(chuàng)教育”在區(qū)域科創(chuàng)資源、課程門類、評(píng)價(jià)體系和共享機(jī)制等方面做了積極探索。

1.全區(qū)普及科創(chuàng)課程和活動(dòng)，整合科創(chuàng)教育資源

針對(duì)不同學(xué)段開發(fā)普及型、拓展型和探究型三個(gè)層次的人工智能課程，貫穿小學(xué)到高中全階段，實(shí)現(xiàn)了中小學(xué)100%全覆蓋。區(qū)內(nèi)每所學(xué)校每年可組織一個(gè)年級(jí)的學(xué)生到研究院開展一天的拓展實(shí)踐活動(dòng)，為有興趣的學(xué)生提供進(jìn)階課程和深度實(shí)踐機(jī)會(huì)。例如，與高校合作組織開展“浙大冠軍營”“杭電夢(mèng)工場(chǎng)”等各類科學(xué)研學(xué)活動(dòng)，組織學(xué)生到高校、科技館、博物館、研學(xué)基地和高科技企業(yè)等地開展2～4天的實(shí)踐活動(dòng)，近距離參觀科研實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)品生產(chǎn)流水線和高科技產(chǎn)品，切身感受科學(xué)技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，為學(xué)生科創(chuàng)素養(yǎng)提升、能力展示搭臺(tái)助力。

2.明晰科創(chuàng)教育內(nèi)容體系，全面研發(fā)科創(chuàng)課程

余杭區(qū)在科創(chuàng)課程開發(fā)方面采取“以素養(yǎng)提升為導(dǎo)向，全方位鋪設(shè)科創(chuàng)教育”的實(shí)施對(duì)策。研究院為全方位覆蓋科創(chuàng)教育，開設(shè)了激光切割、APP Inventor編程、3D設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、圖形化編程、機(jī)器人競(jìng)賽等8大類別共計(jì)50多門社團(tuán)課程。其中，社團(tuán)課程中各類別課程等級(jí)均分為基礎(chǔ)、中階、高階三個(gè)等級(jí)。同時(shí)，區(qū)內(nèi)各校根據(jù)校情開展各具特色的科創(chuàng)社團(tuán)課。

3.構(gòu)建科學(xué)評(píng)價(jià)體系，聚焦學(xué)生綜合素養(yǎng)提升

為確保科創(chuàng)教育發(fā)展的正確性和科學(xué)性，余杭區(qū)教育局借助高校力量，共建“科創(chuàng)教育評(píng)價(jià)中心”，為課程研發(fā)、課程實(shí)施、活動(dòng)開展、教師培養(yǎng)制訂評(píng)審機(jī)制。該評(píng)價(jià)體系可針對(duì)科創(chuàng)類課程質(zhì)量、學(xué)校科創(chuàng)教育辦學(xué)質(zhì)量和學(xué)生科創(chuàng)素養(yǎng)制訂科學(xué)的評(píng)價(jià)機(jī)制。同時(shí)，通過建設(shè)科創(chuàng)教育大數(shù)據(jù)平臺(tái)，強(qiáng)化量化評(píng)價(jià)，面向?qū)W生科創(chuàng)素養(yǎng)提升，開展教育科學(xué)研究，為各級(jí)單位每階段的科創(chuàng)教育教學(xué)質(zhì)量給出評(píng)價(jià)建議。

4.共享優(yōu)質(zhì)科創(chuàng)教育資源，貫通科創(chuàng)人才培養(yǎng)渠道

余杭科創(chuàng)教育研究院作為全區(qū)科創(chuàng)教育力量的“聚合體”，將優(yōu)質(zhì)課程資源、教學(xué)方法分享給區(qū)內(nèi)各學(xué)校，構(gòu)建了教育公共服務(wù)體系，形成了余杭“教育共富”特色模式。截至2023年6月，研究院已向余杭區(qū)所有學(xué)校開放23門課程、總計(jì)352課時(shí)的課程資源，用于學(xué)校課后拓展課程和社團(tuán)課程。在師資培養(yǎng)方面，研究院承擔(dān)了區(qū)內(nèi)科創(chuàng)教師專業(yè)技能進(jìn)階培訓(xùn)、教學(xué)技能和作品評(píng)比以及項(xiàng)目校的校長領(lǐng)導(dǎo)力培訓(xùn)等活動(dòng)。截至目前，余杭區(qū)各校開展線上線下集中教師培訓(xùn)共34場(chǎng)，研究院教師面向區(qū)內(nèi)各校入校單獨(dú)培訓(xùn)累計(jì)1000余次，集中教師培訓(xùn)6000余人次。

成效與反思

1.成效

為提升區(qū)內(nèi)中小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、做好科學(xué)教育加法，余杭區(qū)教育局于2020年在全區(qū)中小學(xué)實(shí)施以人工智能為特色的科創(chuàng)教育，并成功入選浙江省第二批“人工智能+教育”試點(diǎn)區(qū)。2023年聯(lián)合杭州電子科技大學(xué)共建余杭區(qū)科創(chuàng)教育研究院，依托高校賦能打造了區(qū)域科創(chuàng)教育平臺(tái)，強(qiáng)化理論探索和實(shí)踐提升。同時(shí)，統(tǒng)籌規(guī)劃科創(chuàng)教育頂層設(shè)計(jì)，建立了“標(biāo)準(zhǔn)校實(shí)驗(yàn)室—中心校實(shí)驗(yàn)室—基地校實(shí)驗(yàn)室”三位一體科創(chuàng)教育體系，構(gòu)建了“普及-拓展-探究”課程提升體系、研學(xué)拓展體系、好學(xué)生培養(yǎng)體系。

余杭區(qū)深入落實(shí)教育科技人才體制機(jī)制一體改革，以“一帶一路”良渚論壇為契機(jī)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)科創(chuàng)教育資源，推進(jìn)了區(qū)域中小學(xué)科創(chuàng)教育新實(shí)踐，提高了學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，培育了“余杭科創(chuàng)新一代”，初步形成了可借鑒、可復(fù)制、可推廣的區(qū)域科創(chuàng)教育余杭新模式。

2.反思

在開展“區(qū)域科創(chuàng)教育”的進(jìn)程中，仍面臨政策制度和教師發(fā)展兩方面的困境和挑戰(zhàn)。

（1）科創(chuàng)教育相關(guān)的政策制度還不完善

一是科創(chuàng)教育頂層設(shè)計(jì)不具體。區(qū)域?qū)用嬖谕七M(jìn)中小學(xué)科創(chuàng)教育實(shí)施中，缺乏明確的指導(dǎo)性政策或文件，如相關(guān)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案、課程實(shí)施建議等文件，導(dǎo)致教學(xué)難以落地實(shí)施。

二是課后服務(wù)政策不明晰。自“雙減”政策實(shí)施以來，各中小學(xué)大多采用“1+X”模式開展課后服務(wù)，科創(chuàng)教育常作為“X”的組成部分。但由于科創(chuàng)教育大多以項(xiàng)目式制作、學(xué)習(xí)為主，僅用課后服務(wù)的時(shí)間難以完全實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。因此，部分學(xué)校選擇在周末開課，以加大科創(chuàng)教育在課后服務(wù)中的占比。但由于相關(guān)政策并未對(duì)周末時(shí)段能否增設(shè)課后服務(wù)做出明確說明，部分學(xué)校在推進(jìn)科創(chuàng)教育過程中存在顧慮，影響推進(jìn)成效。

三是課后服務(wù)保障機(jī)制不充分。各區(qū)域在課后服務(wù)經(jīng)費(fèi)保障辦法以及收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)開展科創(chuàng)教育部分并未做出明確說明。各級(jí)財(cái)政還未將科創(chuàng)教育支出納入年度預(yù)算中，各校對(duì)實(shí)施科創(chuàng)教育的場(chǎng)地搭建、硬件器材采買等預(yù)算有限，在一定程度上影響了實(shí)施效果。

（2）科創(chuàng)教育類教師缺乏且專業(yè)發(fā)展空間受限

一是科創(chuàng)教師數(shù)量不足且工作任務(wù)繁多。大多數(shù)學(xué)校僅有1～2名教師擔(dān)任科創(chuàng)教學(xué)工作，這些教師在學(xué)科教學(xué)之余還要負(fù)責(zé)科創(chuàng)課程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目開發(fā)和活動(dòng)舉辦等工作。

二是科創(chuàng)教師專業(yè)技能無法認(rèn)定。從國內(nèi)師范高校人才培養(yǎng)目標(biāo)來看，并未開設(shè)針對(duì)科創(chuàng)教師培養(yǎng)的相關(guān)專業(yè)，也沒有對(duì)應(yīng)的學(xué)業(yè)考核標(biāo)準(zhǔn)。從社會(huì)層面的專項(xiàng)人才評(píng)定來看，對(duì)于科創(chuàng)教師而言，缺乏教師資格或?qū)I(yè)技能的認(rèn)定，導(dǎo)致教師專業(yè)素養(yǎng)參差不齊。

三是科創(chuàng)教師專業(yè)發(fā)展空間有限。科創(chuàng)教師在職業(yè)發(fā)展過程中外驅(qū)力的推進(jìn)不足，缺乏對(duì)職業(yè)身份的認(rèn)同感。由于教師評(píng)價(jià)體系和機(jī)制不明，科創(chuàng)相關(guān)的競(jìng)賽、科研等成果不能直接用于職稱評(píng)定或考核，不利于科創(chuàng)教師的專業(yè)發(fā)展。

對(duì)策及改進(jìn)建議

1.深化多方主體協(xié)同參與模式，助推區(qū)域科創(chuàng)教育高質(zhì)量發(fā)展

（1）用好優(yōu)質(zhì)社會(huì)資源

由教育部門聯(lián)合高校、企業(yè)和科研院所等，共同整合科創(chuàng)教育資源，成立區(qū)級(jí)科創(chuàng)教育試點(diǎn)單位，將成熟的課例或教學(xué)方法下放到各校，形成“1+1+X”的合作模式。同時(shí)，在區(qū)級(jí)教學(xué)單位中應(yīng)“橫向”豐富科創(chuàng)教育載體，全面鋪設(shè)科創(chuàng)教育課程體系，具體包括開源軟硬件、3D打印技術(shù)、激光切割、APP Inventor編程、虛擬與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)和教育機(jī)器人等。

（2）明確科創(chuàng)教育頂層設(shè)計(jì)

由區(qū)域內(nèi)教育信息中心、教育信息化研究院等教育部門牽頭，從課程研發(fā)、學(xué)生評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等多方面做出詳細(xì)說明，發(fā)布附有實(shí)踐案例的指導(dǎo)性文件。為各校開展科創(chuàng)教育提供科學(xué)的、具體的頂層設(shè)計(jì)方案，以加快區(qū)域內(nèi)科創(chuàng)教育的普及。

（3）完善區(qū)域科創(chuàng)教育課程體系

以區(qū)域內(nèi)公共性質(zhì)的科創(chuàng)教育服務(wù)機(jī)構(gòu)為例，在全面鋪設(shè)科創(chuàng)教育類課程的基礎(chǔ)上，還要針對(duì)不同層次的學(xué)生“縱向”開設(shè)不同等級(jí)的課程，形成“普惠型—拓展型—提升型—競(jìng)賽型”的課程結(jié)構(gòu)，明確青少年科創(chuàng)人才選拔路徑。

2.營造科創(chuàng)教育開展的有利條件，完善科創(chuàng)教育服務(wù)保障工作

（1）優(yōu)化科創(chuàng)教育類的課后服務(wù)政策

教育部門和學(xué)校應(yīng)提高科創(chuàng)類教學(xué)管理的機(jī)動(dòng)性與靈活性，為教師在課后服務(wù)中開展活動(dòng)提供便利。例如，當(dāng)教師不能在預(yù)設(shè)課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)計(jì)劃時(shí)，允許教師“兩節(jié)連上”、利用周末時(shí)間完成項(xiàng)目制作等。

（2）加快區(qū)域內(nèi)科創(chuàng)中心和各?？苿?chuàng)空間建設(shè)

在以區(qū)域?yàn)橹黧w推進(jìn)科創(chuàng)教育的過程中，建議成立專門的科創(chuàng)教育和研究機(jī)構(gòu)，建設(shè)集參觀、體驗(yàn)、教學(xué)、培訓(xùn)、科研為一體的科創(chuàng)教育研究中心。各校在開展科創(chuàng)教育實(shí)踐中，按需建設(shè)開展科創(chuàng)教育的教室、實(shí)驗(yàn)室等，可參照教育部門頒布的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等指導(dǎo)性文件。

（3）加大區(qū)域內(nèi)科創(chuàng)教育的資金投入

建議相關(guān)財(cái)政部門將科創(chuàng)教育類支出單獨(dú)立項(xiàng)，不僅要保障開展科創(chuàng)教育的基本活動(dòng)所需設(shè)備、器材和配套資料購買經(jīng)費(fèi)充足，還要為教師開展研討、學(xué)習(xí)提供相應(yīng)的資金支持。

3.完善科創(chuàng)教師評(píng)價(jià)體系，拓寬科創(chuàng)教師發(fā)展空間

（1）明確科創(chuàng)教師的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)

為確?？苿?chuàng)教育開展的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，有關(guān)部門要制訂科創(chuàng)教師的考核、評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，作為學(xué)科教師資格證以外的認(rèn)定。對(duì)有相關(guān)學(xué)科背景或有興趣參與科創(chuàng)教育的教師，進(jìn)行必要的培訓(xùn)、考核，通過后頒發(fā)合格證明或?qū)I(yè)證書。

（2）增設(shè)科創(chuàng)教師考評(píng)的激勵(lì)機(jī)制

將科創(chuàng)教學(xué)成果等同于學(xué)科教學(xué)成果，用于教師的職稱等級(jí)評(píng)定，充分凸顯職稱評(píng)定的激勵(lì)性作用。在晉級(jí)培訓(xùn)、職稱評(píng)定和評(píng)獎(jiǎng)評(píng)優(yōu)等方面，向富有成效的科創(chuàng)教師傾斜，進(jìn)而吸引更多的學(xué)科教師從事科創(chuàng)教育。

（3）開展系統(tǒng)化的科創(chuàng)教研培訓(xùn)

科創(chuàng)教師的培訓(xùn)不應(yīng)停留于聽講座、參觀或項(xiàng)目平移，重點(diǎn)應(yīng)是為教師提供更加有針對(duì)性的專項(xiàng)培訓(xùn)和專門的學(xué)習(xí)時(shí)間。各校可成立科創(chuàng)教師實(shí)踐共同體，再集中區(qū)域內(nèi)高?？苿?chuàng)教育專家、工程技術(shù)人員、知名科創(chuàng)教師等展開集中培訓(xùn)，提升課程開發(fā)、技術(shù)應(yīng)用、活動(dòng)設(shè)計(jì)等專業(yè)技能。