数智时代如何做好科学教育“加法”?教育大咖云集东莞共话科学教育
东莞+ 2024-04-23 17:42:19

创新人才如何早期发现和培养?科学教育要如何跨界融合?4月22-23日,以“数智时代的中小学科学教育”为主题的学术论坛在东莞松山湖未来学校举办。论坛由中国国家创新与发展战略研究会教育研究中心指导,北京师范大学中国教育创新研究院主办、东莞松山湖未来学校承办,汇聚了700多名国内外教育专家,内地及港澳地区中小学校名校长、骨干教师以及创造教育联盟合作学校代表,共同探讨数智时代下中小学校科学教育的新策略、新路径。

专家论道:项目学习有助于创新人才早期发现和培养

创新人才的早期发现和培养是一个重要命题。主论坛上,来自芬兰的教育专家、长期在美国从事研究的学者、国内知名高校的专家均提到了项目学习在科学教育中的应用。

北京师范大学中国教育创新研究院院长、教授刘坚作了题为“项目学习三年循证研究及其启示”的学术报告。借助学生核心素养发展测评模型,刘坚和他团队对国内5个地区开展监测发现,“经历高质量项目学习的学生在沟通素养、社会责任感、创新素养、合作素养、审辨素养、好奇心、坚毅品质、数学建模能力、科学问题解决能力、文化理解与创新能力的发展情况均实现纵向增值。”

“科学课程的目标是引导学生理解现象。”芬兰赫尔辛基大学教育科学学院教授、芬兰国家师范教育论坛理事Jari Lavonen认为,在PBL项目式学习过程中,学生学习或参与真实而具体的探究,根据驱动问题形成对特定现象的理解。教师要提供支架,通过非直接引导的典型问题,如“到目前为止你做了什么?为什么?你是如何证明这个结论的?”等,引导学生进行交流和合作,学生只有知道如何解释,才能理解事情。

深圳零一学院副教授、清华大学博士张文增以“科研创新训练项目的开展与指导”为题,介绍了创新人才培养模式。他认为,创新人才培养要做好知识传授、能力培养、价值观塑造这三件事,要端正学生的工作态度,训练学生的科研基本功,带领学生直接进入科研前沿。“最关键是要让创新的激情永远在心中燃烧,让学生变成一个爱创新、能创新的人。”

“中国的科学会问What和How,但是不会问Why,这导致我们错过了很多重要的发现。”中国科学院上海天文台研究员、讲席教授葛健阐述如何培养高中生进行原创性研究,首先,遵循自己的好奇心和兴趣,调研相关的研究领域,提出什么、如何、为什么三类问题;其次,学习关键概念,理解概念之间的关系和概念的组合,大胆想象并提出新想法和假设;第三,实验和试错,这是一个磨人、枯燥但至关重要的过程;最后,产生新结果,研究新结果中的不确定性,得出结论并给出置信度,研究结果的意义,并提出未来的研究方向。

东莞松山湖未来学校教育集团理事长万飞以“跨界融通,有效开展科学教育”为题,分享了学校探索学科跨界、学习融通,课程跨界、资源融通,师资跨界、角色融通,空间跨界、技术融通,培养具备复杂性思维和多元化能力的创新人才的实践案例。

师生同台:探讨中小学科学教育的学校实践样态

本次论坛针对学校管理者群体、师生群体分别开设平行分论坛,从课程、教学、学习等角度探讨中小学科学教育的学校实践样态。

科学教育管理者论坛上,香港佛教黄凤翎中学校长李伟盛分享了该校课堂内培养和提高学生科学技能,课堂外跨科组合作增强学生对科学兴趣的课程实践。澳门培正中学副校长陈敬濂以“从‘为什么到为什么不’的教与学”为题,分享了如何利用数据分析为课程改革提供科学决策支持的成功经验。清澜山学校党支部书记、校长李文平分享了该校设计了15年贯通的全线协同育人的创新教育,融入各个学段的课程设计、学科教学和教育生态中。温州市实验中学副校长朱彬茹分享该校通过空间的重塑、课程的开设、学习方式的转变,让人工智能教育赋能师生成长的教育实践。

在师生论坛现场,广东省名教师工作室主持人吴向东以“弘扬科学家精神:做有质疑批判精神的科学教师”为题,认为教师是最具创造性的职业,研究型教师是科学教育实施的关键因素。东莞市名师工作室主持人李敏以“中学科技创新课程体系构建与实践探索”进行分享。

本次学术论坛演讲嘉宾包括四位东莞松山湖未来学校的在校生,其中年龄最小为15周岁。高二12班的李伟豪和张皓以“创新驱动的科学探索:高压电缆自动清检装置的设计与实践”为题,分享了他们如何将创新科技应用于解决实际问题,提高高压电缆的维护效率和安全性。高一12班的陈一楠和杜镇晨以“从数据到洞察:校园饮食与心理健康研究”为题,展示他们是如何通过分析校园饮食数据,探索并改善同学们的心理健康状态。对学生而言,这不仅是一次学术探索,也是一次深入实践社会责任的过程。

校长揭秘:未来学校跨界融通开展科学教育

2024年1月,东莞市入选首批全国中小学科学教育实验区。东莞市教育发展研究与评估中心主任曹永浩在致辞中表示,“东莞松山湖未来学校是东莞市推动数智时代下中小学科学教育高质量发展的一个缩影。”

东莞松山湖未来学校是由市委、市政府高位谋划部署,中国教科院专业指导创建的东莞基础教育高质量发展创新示范校,于2022年9月正式开学。

“在未来学校,人人有创新,个个有创造。”万飞以学生研发高压电缆自动清检装置为例,指出“问题解决过程就是科学素养培育的过程。学生主动学习,主动寻求外界支持,打开了学校教育的边界。”

“未来学校有一个科创班,目前有十几名学生,开设了创新创业课、工程与设计、电子电路、人工智能、软件设计、机器人竞赛等课程。”万飞介绍,学校通过聘请校外导师,开设科技大讲坛,邀请科学家、工程师进校授课、与学生交流,以及角色互换,让学生担任“讲师”,鼓励和促进学生开展科学探究。

同时,未来学校与高校和研发机构联合共建创新实验室,与企业共建科普场馆,打造基于全校师生的线上问学平台。此外,学校还发起建立科学教育共同体,一体化协同推进科学教育。

论坛上,东莞松山湖未来学校“发现·未来”学生素养评价系统1.0版本正式发布。这套系统以新版国家课程标准、21世纪核心素养5C模型为框架,借鉴国际先进评价理念及量规呈现方式,结合本校“三力”能力素养模型,形成了一套能力指标与课程任务及个性化学习证据的量规系统。

文字:覃凤春 通讯员:蔡嘉莉 图片:覃凤春 通讯员:蔡嘉莉 编辑:张东昌