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深圳:中小學科創教育百花齊放 將以更大力度鏈接優質科創資源

一款新型智能消防面具,具有佩戴快速、火災智能預警、濾芯過期報警、應急照明、實時監控、APP遠程聯動等功能,讓逃生者能夠快速脫離險情,提高火災生存率;通過Arduino開源硬件+物聯網技術,幫助家長實時監測孩子體溫,且能根據體溫變化動態降溫,保證嬰幼兒安全健康……

這些兼具創意與實用的項目,分別來自深圳市第三高級中學、深圳市第二實驗學校的高中生團隊。在第七屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽萌芽賽道中,上述項目均摘得創新潛力獎,其中新型智能消防面具項目同時還摘得最具人氣獎。

據了解,從2019年中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽總決賽萌芽賽道項目創辦以來,深圳累計獲得金獎6個,單項獎“最具人氣獎”2個,成為全國萌芽賽道累計金獎數最多的城市。

每年舉行的深圳學生創客節,無數學生創客都會帶著他們腦洞大開的創意作品進行展示或比賽。

在國內較早聚焦創客教育的深圳,近些年通過政策引導、資金支持、體系打造、生態鏈建設等一系列創新舉措,深入推進科創教育工作,取得豐碩成果,科技創新也成為深圳教育一張閃亮名片。

科創教育如何調動更多孩子的積極性?如何更好解決師資、課程資源不足等難題?如何更好地先行示范……這是科創教育縱深推進中,深圳需要面對和解決的難題。

記者了解到,聚焦這些重點、難點,深圳未來將通過創新工作機制、構建科創教育課程體系、打造高素質科創教師隊伍、建設一批有影響力科創教育特色學校、掛牌一批高水平科創教育實踐基地、打造系統科創教育競賽體系等途徑,構建多層次、多元化、全方位的中小學科技創新教育體系,全面提升深圳中小學生以科學精神和實踐創新為核心的創新素養。

以“組合拳”系統推動科創教育發展

面對騎行人數增長,發明多功能智能安全騎行頭盔,通過“傾斜傳感器+LED燈模塊”,騎行者身體自然前傾,頭盔便會亮燈,提醒后車司機,前面有人。通過“超聲波傳感器+蜂鳴器”,當后車靠近時,頭盔會發出聲響警報,提醒騎行者靠邊慢行。通過“按鈕+蜂鳴器”,騎行者受傷時,可一鍵發出“SOS”聲音求救信號;為保護醫護人員進入病房時可能被感染,發明自主爬樓梯、幫醫護人員運送藥物的機器人;了解到貨車剎車不及時頻釀事故,發明大貨車快速安全剎車裝置……

這些酷炫且實用的作品,都出自深圳學生之手。觀察可發現,深圳學生創客作品,幾乎都是從生活細節中得到啟發,且通過摸索實踐將創意變成現實。

開放、交流、分享,接觸前沿技術、激發創造潛力、動手將創意實現……“創客”所包含的教育意義受到教育界人士的認可和歡迎。

隨著深圳經濟發展方式逐步轉變,人們也在思考“創新之都”深圳如何在基礎教育上既回應“錢學森之問”,又為深圳創新驅動發展提供支撐?

在深圳市教育科學研究院中小學科技創新教育基地主任黃愛華看來,科創教育已突破傳統邊界,在很多方面實現融合式發展,“培養創新型人才的路徑有很多,但科技創新教育是其中很重要的一個。深圳希望通過科創教育提升學生綜合素養,培養具有原創引領能力的創新人才。”

在教育部教育發展研究中心副主任陳如平看來,深圳大力推進、發展科技創新教育的原因,與深圳打造創新型城市的城市定位、以創新驅動為主導的城市發展戰略密不可分。

據了解,從上世紀90年代開始,深圳就把科技特色作為重要的學科特色來推動,在“十一五”“十二五”期間,深圳在科技學科特色基礎上,進一步關注學生創新素質的培養。隨著社會對創新型人才的呼喚,創新教育也由特色教育上升為深圳教育發展系統設計。

針對基礎教育中存在的重分數輕素質、重知識輕能力等違背創新型人才培養規律的現象,深圳在2014年出臺《關于進一步提升中小學生綜合素養的指導意見》,在國內率先提出進一步提升中小學生品德、身心、學習、創新、國際、審美、信息、生活八大素養,在全面提升學生綜合素養的基礎上,鼓勵學生在優勢領域成長,培養特區新一代青少年。

“八大素養的出臺,標志著深圳從政策層面開始推動科技創新教育。”深圳市教育科學研究院中小學科技創新教育基地副主任毋丹丹介紹,2015年市教育局出臺《深圳市中小學科技創新教育三年行動計劃》,則從頂層設計上進一步明確了創客教育行動方略。此后深圳推出的中小學創客教育課程建設、實踐室建設、學科教育與創客教育融合等系列指南,則推動深圳中小學創客教育向標準化和規范化發展。

中小學科創教育百花齊放

周內每天下午4時半,在福田區紅嶺中學園嶺初中部創客空間里,十多名初中生背著書包蜂擁而至,隨即放下書包轉身投入到各自“工作”中。正是這樣一個看似普通的實驗室,卻在“孵化”著未來的創客和發明家——平均年齡只有14歲的他們,誕生了世界機器人大賽冠軍和德國紅點設計獎得主、國際青少年教育機器人奧林匹克競賽機器人相撲比賽金牌獲得者。

培養創新型人才不能空談,最重要的基礎是課程。記者了解到,深圳諸多學校努力開發相關課程或者面向全球引入好課程,科技創新教育呈現出百花齊放的態勢。

在紅嶺中學園嶺初中部創客空間,你會發現,智能無人車、大型激光切割雕刻機、3D打印機、人工智能套件、創客實驗箱等科技設備一應俱全。這里還開設了程序與算法設計、人工智能、Arduino開源硬件、Solidworks三維設計、3D打印與激光切割、機器人、智能無人車等校本課程,以此培育學生提出問題、研究問題、解決問題、動手制作等綜合能力。

走進光明區長圳學校創客實踐室,創作區、加工區、器材區、多媒體區等每個區域都配套有相應的設施設備以供學生使用,探究室中不乏數控機床、激光切割機、3D打印機等先進設備。該校不僅開有自主開發的模擬飛行課程,也有引進的小發明研究課程、機器人課程、編程課程、3D打印課程、激光切割課程等。

在深圳市第二高級中學,創客教育已經實現全校普及,學校不僅為學生建設了現代化的“創客空間”,還自主開發了《愛上創客》課程體系,帶領學生開展項目式學習。

值得一提的是,在深圳教育部門的鼓勵和支持下,更多的深圳學校打開校門,通過項目帶動,將各種企業、社會優質資源轉化為課程資源,為創新人才成長搭建更多平臺以及營造良好氛圍。

如深圳中學與騰訊、華為、比亞迪等知名企業或研究機構共建創新體驗中心,還與中國科學技術大學、香港中文大學(深圳)等國內頂尖高校強強聯手共建創新實驗室,把創客教育融進課堂教學之中。依托這些優質平臺,以“項目式學習”為主要模式,以科技和工程為核心,結合數學、物理、生物、化學、政治、信息技術等學科,該校研發出一系列STEAM校本課程。

在中國科學院深圳先進技術研究院實驗學校,有深受學生喜愛的“博士課堂”,中科院先進院為學校配備了以年輕領軍科學家領銜的科學導師,開設有趣的科普相關課程,帶領學生開啟科學之旅。

除各學校的探索努力外,深圳教育也探索構建了課程供應新機制,即課程市場化,將好的課程資源引入學校,豐富可供學生選擇的課程庫。如講述華為創新成長故事等接地氣的課程受到學生歡迎。目前深圳已開發出700多門創客類課程。

創新人才不是教出來的,而要通過學生自身不間斷的探索、研究,逐漸成長而來。深圳在“教”與“學”方式上也進行了一些探索,來培養學生創新意識和實踐能力。如組織開展中小學探究性小課題研究,小學生、中學生每個課題分別資助1.5萬元、2萬元,同時建設優秀科技社團,每個社團給予15萬元資助,還對學生創客實踐室給予經費支持。數據顯示,目前深圳已創建了200個中小學創客實踐室、250個中小學生優秀科技社團,重點資助了近150門創客教育課程、2100項學生探究性小課題。此外,還通過推動學生創客實踐室、手工作坊等建設,為學生創意成長搭建新空間。

近幾年來,深圳多個區發力未來學校、未來教育,期望利用信息技術,通過空間、課程、學習方式和組織管理方式等的協同創新,最大限度滿足學生個性化學習需求。

一系列“組合拳”,極大地激發了深圳中小學生的創新意識,推動了研究型學習的深入發展,深圳學生在國內外科創類比賽中頻獲大獎。如近5年,深圳獲得全國青少年科技創新大賽一、二、三等獎共23項;獲得國家國際級獎項近900項;累計有348名學生獲得“小院士”稱號,約占全國總數的1/4。

圍繞課程、師資等重點將推出多項重磅舉措

面向未來,深圳科創教育如何縱深發展?如何更好地先行示范?

在一些一線科創教師看來,師資、課程資源及如何更大范圍調動學生積極性等,都是科創教育縱深推進需要解決的問題。

據了解,在深圳的中小學,創客教育多以科技和創客社團的形式開展,將其課程化且獨立列入課表的學校并不多。“如果沒有課時量來支撐,那么一門科創教育課程的效果就像蜻蜓點水。沒有標準化的課時和固定的教學場地,只是說有這么一門課存在,科創教育只能成為過眼煙云,這股‘風’過了就沒了。”深圳市第二高級中學創客教育研究中心負責人周茂華說。該校是中國最早創辦校園創客空間的學校之一,目前創客教育在這里已實現全員普及。

師資、課程資源也成為科創教育深入推進的一大“攔路虎”。“創客教育涉獵的內容不僅包括機器人,還包括物聯網、硬件、生物醫療等太多的東西,很多知識中小學老師是沒辦法解決的。比如有學生做了快速找癌變化的一個東西,需要醫學、生物方面的專業人士指導,我根本不知道怎么幫他們去找。”深圳一高中創客教育負責人說。

“如何擦亮深圳科創教育名片,科技創新教育如何更好地先行示范,也是我們在深度思考的。”黃愛華說,教育行政部門、教育教學研究單位、科協等單位協同推進科創教育;鏈接高新技術企業、高校、學會等優質資源助力科創教育;引進更多科創名家引領學生,為他們播下熱愛科學的種子;政府重視科創教育且出臺一系列文件進行專業引領,打造區域特色;在粵港澳大灣區內進行科創教育課程、師資等多方面的聯動,深圳在上述五大方面已有較好的實踐,且積累了一些經驗,希望在這些方面率先為全國作出示范。

針對科創教育師資、課程資源等難題,黃愛華介紹,深圳已推行科普名家進校園行動、科創成果共育行動,充分依靠市科協所屬的協會、學會、研究會等社會團體的專業力量,指導學生完成科創項目,提高深圳科創教育水平;聯合中科館、市科協、高新技術企業、高校及科研院所等,共同推進10余個項目實施,正式授牌50所“館校結合科技教育基地學校”,擴大科普資源共建與分享等;還推行創客實踐室與科技社團建設行動,建設一批有影響力的科技創新教育特色學校,打造一支穩定的中小學科技創新教師隊伍,培養一批科技創新幼苗。上述行動未來還會加大實施力度。

針對調動學生積極性,黃愛華稱,深圳從今年開始推出中小學“明日科創之星”認定,并會建立“明日科創之星”英才庫,為認定的每一位學生確立檔案編號,希望通過機制創新,促進中小學創新型人才脫穎而出,做好中小學拔尖創新人才的選培工作,并為后期引導式培養和定期分流奠定基礎。同時,今年底深圳將在光明區義務教育階段試點科普教育學分制,目的也是從小培養學生對科學的興趣。

黃愛華告訴記者,事實上,即將出臺的《深圳市中小學科技創新教育五年行動計劃(2021—2025年)》對科創教育工作機制、師資、課程等重點、難點,都有針對性更強、更有力度的舉措。

比如在課程方面,將會研發具有深圳特色的科技創新教育課程,深入推進學科教育與創客教育融合;推動全市各中小學校平均每周至少開設一節科技創新教育課程;在中小學逐步推廣人工智能相關課程等。在師資方面,將建設中小學專兼職科創教師隊伍,并加大培訓,同時實施科創帶頭人培養工程、加大科創教師保障力度等,提高科創教師參與創新科創教育的積極性以及專業度。

再比如在分層培養方面,將開展科創教育普及工程,全面提升全市中小學生科創能力,同時將通過成立深圳青少年科技創新院、“明日科創英才”計劃等方式探索培養科創英才。

將以更大力度鏈接優質科創資源

“深圳科創教育在多年發展中取得了碩果,也為城市發展和人的創新能力培養奠定了堅實基礎。”深圳市教育局直屬學校責任督學吳希福說,深圳有一批高端創新實驗室、創新龍頭企業以及一批世界級科學家等,這些都是這座城市發展科創教育的自帶優勢。

陳如平認為,深圳已逐漸形成以城市創新為平臺、以企業創新為龍頭、以學校創新教育為基礎、以構建階梯式人才隊伍體系為特征的完整創新體系,“在城市創新體系建設上,深圳走在全國前列。整個城市對創新力培育和應用的重視,反過來也將極大地推動整個城市的發展和經濟特區的建設。”與國內其他城市相比,深圳作為新興產業的集聚地,具備了推進科技創新教育的獨特優勢。

在專家看來,深圳要做的是在頂層設計上出臺相關機制、搭建相關平臺,更好地聯動、鏈接這些優質科創資源,為科創教育所用。同時有優質科創資源的高科技企業、院校等單位也應該承擔起社會責任,積極助力科創教育。

深圳大學中國經濟特區研究中心副主任袁易明建議,深圳的高科技企業可以定期設立開放日,為青少年提供學科實踐的見習基地或者提供參觀學習的場所,“例如讓青少年知道手機是怎么研發出來的、機器人是怎么造的、無人機是怎樣組裝的……這些生動的現場能夠激發他們的思考興趣,和創新思維能力。”

在袁易明看來,如果深圳科創企業承擔起這份社會責任,從長遠來說,對企業本身發展也有好處,“在這個城市里成長起來的年輕人具有創新素養,整個城市的人才環境會更充滿活力。”他建議政府創造政策條件,引導更多科創企業承擔社會責任,助力深圳科技創新教育,“依靠政府、企業、學校三個平行主體的共同努力,才能更主動、更直接地推動深圳的科技創新教育走深走實。”袁易明說。

吳希福則建議,政府可出臺各企業單位科創教育資金投入比例,同時,各科研院所和基礎教育學校也要有科創教育專項經費投入,并且對經費投入和產出進行嚴格考核,“持久下去,一定會結出不一樣的果實。”

在鏈接優質科創資源方面,黃愛華透露深圳接下來也有一系列計劃,比如將積極引導高新技術企業加大對教育的支持力度,充分發揮企業工程師的作用,在全市遴選一批具有專業優勢、符合師德要求的工程師,建立“科技創新客座教師庫”,并鼓勵學校結合自身情況邀請專家到學校開展講座、開展對科技創新教師的培訓以及其他相關科技創新類的教育活動;在學校、企業、科研院所、科技館、青少年活動中心等單位遴選一批社會責任感強、課程內涵豐富、具有較強教育實踐意義的科技創新教育實踐基地,并進行授牌等。

責任編輯:Rex_30

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