巧借科學(xué)城賦能科學(xué)教育

連續(xù)4年，北京市中小學(xué)生科學(xué)建議獎(jiǎng)總有一個(gè)一等獎(jiǎng)花落懷柔，這在北京10個(gè)郊區(qū)中絕無僅有。今年，在教育部白名單賽事“地球小博士”全國地理科普知識大賽中，懷柔區(qū)中小學(xué)生拿到了66個(gè)一等獎(jiǎng)。懷柔中小學(xué)科學(xué)教育在京郊迅速崛起。

規(guī)劃面積約100平方公里的北京懷柔綜合性國家科學(xué)中心（以下簡稱“懷柔科學(xué)城”），其中近70平方公里在懷柔?！叭绾未┰叫@與科研院所的圍墻，將國家一流的科研資源轉(zhuǎn)變?yōu)橹行W(xué)開展科學(xué)教育的優(yōu)質(zhì)資源，成為這幾年懷柔區(qū)教委立足區(qū)域?qū)嶋H，實(shí)現(xiàn)教育高質(zhì)量發(fā)展的著力點(diǎn)。”懷柔區(qū)教委主任徐志芳說，“不只是把科學(xué)家請進(jìn)校園，讓師生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，我們希望創(chuàng)設(shè)一種長效機(jī)制，讓師生在科學(xué)家身邊進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中理解科學(xué)研究，在研究中感悟科學(xué)精神。”

聘請科學(xué)家入校園

在懷柔一中生命科學(xué)園的溫室里種植著一片太空櫻桃和太空番茄?！皠e看我們只是一個(gè)中學(xué)的科學(xué)園，這樣的太空種子每年都有?！笨粗囵B(yǎng)基土里剛剛發(fā)出的嫩芽，懷柔一中科技教師宋旭自豪地說。

從2018年起，懷柔區(qū)教委與區(qū)內(nèi)中科院9個(gè)研究所、中國科學(xué)院大學(xué)以及高新技術(shù)企業(yè)聯(lián)系，聘請科學(xué)家到全區(qū)34所中小學(xué)擔(dān)任科技副校長。教委出項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)、出支持政策，鼓勵(lì)科學(xué)家到中小學(xué)開展科學(xué)教育。懷柔一中的太空種子，正是科技副校長給學(xué)校帶來的研究資源。

“教委為項(xiàng)目確定了‘六個(gè)為主’的方針，”懷柔區(qū)教委體美科科長于恒說，“即教委主導(dǎo)、學(xué)校主責(zé)、學(xué)生主體、家長主動(dòng)、科技副校長主講、社會(huì)資源主陣地?！睉讶釁^(qū)教委在中科院相關(guān)部門的協(xié)助下，建立了區(qū)內(nèi)科技專家?guī)欤瑢ζ刚埖目萍几毙ｉL實(shí)行分期聘請、動(dòng)態(tài)調(diào)整。教委每年設(shè)立專項(xiàng)，每所學(xué)校投入專項(xiàng)資金用于打造學(xué)?？萍冀逃厣?。

宋旭說，懷柔一中堅(jiān)持科普面向全體，科研面向興趣。所有學(xué)生都可以參加科學(xué)講座、科技研學(xué)，而有科研興趣和能力的學(xué)生，還能在科技副校長的帶領(lǐng)下做課題研究，由科學(xué)家?guī)椭鷮W(xué)生確定研究方向、把控研究進(jìn)程，并指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表研究小論文。

近5年來，在不同科研背景的科學(xué)家的參與下，喇叭溝門小學(xué)的天文科學(xué)研究、懷柔一中的生命科學(xué)、懷柔一小的計(jì)算機(jī)科學(xué)研究等一批中小學(xué)特色科學(xué)教育項(xiàng)目陸續(xù)在校園生根發(fā)芽。

常態(tài)化的科學(xué)家進(jìn)校，大大拉近了學(xué)生與科研一線的距離。在楊宋中學(xué)的科技節(jié)上，來自中科院各個(gè)研究所的科研成果讓學(xué)生們不時(shí)發(fā)出驚呼；在懷柔一小的科學(xué)講座上，學(xué)生們聽到了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的密碼研究故事?！拔覀兿嘈牛茖W(xué)研究的種子，就在這一次次與科學(xué)家的近距離接觸中，種了下去。”于恒說。

巧用資源發(fā)展科學(xué)教育

“懷柔區(qū)教委統(tǒng)籌中科院在懷研究所、中國科學(xué)院大學(xué)、在懷高新技術(shù)企業(yè)等科研資源，打造了覆蓋全區(qū)的研學(xué)課程。從今年3月起，更多懷柔的中小學(xué)生可以走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、科普園參觀學(xué)習(xí)、實(shí)踐交流?！睉讶釁^(qū)教委副主任喬玉波說，“未來，在中科院的支持下，懷柔學(xué)生的科技研學(xué)線路還將擴(kuò)大至全國范圍?！?/P>

隨著懷柔科學(xué)城的建設(shè)與發(fā)展，豐富的科研資源正在不斷向懷柔聚集。在喬玉波看來，這正是懷柔開展中小學(xué)科學(xué)教育日益增長的底氣?！耙郧皩W(xué)生想要參與科研實(shí)驗(yàn)，得去北京市里借用其他學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室。天不亮就出發(fā)，回來時(shí)天已經(jīng)全黑了?！彼f，“現(xiàn)在體制打通了，身邊國家一流的科研院所就是孩子們家門口的實(shí)驗(yàn)室?！?/P>

充分利用懷柔科學(xué)城優(yōu)質(zhì)資源，懷柔區(qū)教委自主研發(fā)了《懷柔科技》科普讀本，下發(fā)到每個(gè)懷柔學(xué)生手中，作為了解懷柔科學(xué)城的必備“指南”。懷柔區(qū)教委已制定規(guī)劃，深化科教融合，持續(xù)將院所科學(xué)課程、實(shí)驗(yàn)設(shè)施資源引向校園，讓懷柔的中小學(xué)生有越來越多與科學(xué)教育“親密接觸”的機(jī)會(huì)。

寶山鎮(zhèn)中心小學(xué)的科技副校長劉鳳山是中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員，他將“天宮課堂”帶進(jìn)校園，堅(jiān)持為學(xué)生們做航天科普。國家天文臺(tái)研究員、“中國天眼”FAST總工程師姜鵬今年被續(xù)聘為懷柔五中的科技副校長，他在上課時(shí)帶來了小型射電望遠(yuǎn)鏡設(shè)備，給學(xué)生講述射電波的接收原理，讓學(xué)生對天文觀測產(chǎn)生了濃厚興趣。

科技副校長為各所學(xué)校帶來的不僅是科普講座與實(shí)驗(yàn)設(shè)備，還有自己的科研團(tuán)隊(duì)資源，他們?yōu)閷W(xué)校的科學(xué)課程體系建設(shè)及發(fā)展規(guī)劃集思廣益，在校園里營造出濃厚的科學(xué)教育氛圍。

“懷柔一小的科技副校長羅鐵堅(jiān)，是中國科學(xué)院大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的教授，他帶領(lǐng)自己的研究團(tuán)隊(duì)專門給懷柔一小設(shè)計(jì)了密碼學(xué)課程，這套課程從最古老的密碼講到數(shù)字密碼，深受學(xué)生歡迎，也拓寬了教師的教學(xué)思路?！庇诤阏f。

傳承科學(xué)家精神

科技副校長每3年一個(gè)聘任周期，今年已是第二個(gè)任期。像姜鵬這樣主動(dòng)續(xù)聘的科學(xué)家不在少數(shù)。這群科學(xué)家平日科研工作繁重，但仍愿意抽出大量時(shí)間、精力走進(jìn)校園、貼近學(xué)生。在喬玉波看來，這緣于這群科學(xué)家的內(nèi)驅(qū)力——他們心中始終有一股傳遞科學(xué)家精神的教育熱情。

“當(dāng)科學(xué)家在臺(tái)上講解天文觀測知識、介紹‘太空種子’、講述老一輩科學(xué)家的奮斗故事時(shí)，臺(tái)下的學(xué)生聽得眼神發(fā)亮?！眴逃癫ㄕf道。

隨著科學(xué)教育的發(fā)展，受益于科學(xué)精神滋養(yǎng)的學(xué)生越來越多。宋旭回憶道，他的一名學(xué)生在懷柔一中就讀時(shí)接觸并愛上科研，如今已在香港理工大學(xué)攻讀博士學(xué)位，并將科研工作作為自己的理想事業(yè)。

北房鎮(zhèn)中心小學(xué)的科學(xué)教育今年也收到喜訊：編程社團(tuán)的4名學(xué)生共同設(shè)計(jì)的“智慧書桌”獲得了國家專利。作為該項(xiàng)目的指導(dǎo)教師，北房鎮(zhèn)中心小學(xué)科學(xué)教師劉煜表示，學(xué)生從中收獲的不僅是專利與獎(jiǎng)項(xiàng)，更寶貴的是提升了科學(xué)探究能力。

“智慧書桌”是一項(xiàng)學(xué)生為解決課桌椅高度調(diào)節(jié)不便而產(chǎn)生的發(fā)明創(chuàng)造。在制作過程中，4名學(xué)生不僅要設(shè)計(jì)、編寫語音交互程序，還要面臨一個(gè)個(gè)接踵而至的實(shí)際問題。比如，從網(wǎng)上購買的電機(jī)能否精準(zhǔn)調(diào)節(jié)高度，零部件之間會(huì)否出現(xiàn)連接故障等。在解決問題的真實(shí)場景中，學(xué)生的深度學(xué)習(xí)能力與自主探究能力不斷提升。

“在‘智慧書桌’的制作過程中產(chǎn)生的接二連三的問題，讓學(xué)生們發(fā)現(xiàn)很多知識是書本里沒有的，可能老師也不會(huì)，這就需要老師與學(xué)生一起探索學(xué)習(xí)?！眲㈧辖又f道，“其實(shí)隨著學(xué)生不斷長大，他們以后也會(huì)碰到形形色色的問題，并不是每個(gè)問題都有現(xiàn)成答案，他們需要學(xué)會(huì)探究，學(xué)會(huì)自主找到解決問題的方法。這種探究精神對于學(xué)生的成長是非常重要的?！?/P>

在劉煜看來，每一個(gè)孩子都應(yīng)受到科學(xué)探究精神的滋養(yǎng)。曾有一名“問題學(xué)生”，學(xué)習(xí)成績表現(xiàn)一般，常與同學(xué)起沖突，始終融不進(jìn)班集體。但劉煜經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，這名學(xué)生對編程頗感興趣，于是劉煜抓住機(jī)會(huì)鼓勵(lì)他學(xué)習(xí)編程知識，借此幫助他養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。這名學(xué)生進(jìn)步很快，還發(fā)明制作了一個(gè)收作業(yè)本的小程序，方便教師通過掃描作業(yè)本上的二維碼快速查清作業(yè)本是否收齊。這項(xiàng)發(fā)明在班級應(yīng)用后廣受好評，也幫助他自然而然融入集體。后來他繼續(xù)研究，設(shè)計(jì)的創(chuàng)客作品成功入圍全國比賽，這讓他備受鼓舞，整個(gè)人的精神面貌煥然一新。如今這名學(xué)生已畢業(yè)升入初中，但一直與劉煜保持聯(lián)系。“他始終堅(jiān)持編程這項(xiàng)愛好，堅(jiān)持發(fā)明創(chuàng)造。”學(xué)生的變化，讓劉煜這位當(dāng)初的引路人深感欣慰，也讓他體會(huì)到作為一名科學(xué)教師的價(jià)值所在。

《中國教育報(bào)》2023年04月28日第6版