貫通育人築根基 讓學生像科學家般思考、工程師般實踐——中小學科技教育協同發展深度調查

2025-12-02 11:41:01 來源:光明網
        【每日科技網】
貫通育人築根基 讓學生像科學家般思考、工程師般實踐——中小學科技教育協同發展深度調查

“原來科學研究不是枯燥的公式推導,而是充滿未知的探索樂趣!我以後一定要當一名科學家。”剛完成“智能節水裝置”設計的陝西省西安市高新區第五小學六年級學生李蘊含,攥着自己的設計草圖興奮地說。

近日,教育部等七部門聯合印發《關于加強中小學科技教育的意見》,明确提出“構建協同貫通的育人體系”,核心目标直指培養學生科學興趣、錘煉科學思維、培育科學精神。如何打破學段壁壘、整合育人資源,真正引導學生“像科學家一樣思考,像工程師一樣實踐”?記者走進北京、西安、沈陽多地校園,與一線教師、教育專家深度對話,探尋科技教育協同發展的實踐路徑與破局之道。

一、梯度銜接:打破學段壁壘,構建貫通式育人鍊條

初冬的北京理工大學附屬中學校園,科技周活動正如火如荼。高研實驗室裡,不同學段的學生各得其所:小學低年級學生圍着“化學紅綠燈”實驗驚呼變色奇觀,初中學生專注搭建邏輯電路,高中生則戴着VR設備探索人工智能前沿——這種“趣味啟蒙—深度實踐—前沿探究”的梯度設計,正是學校貫通育人的核心密碼。

作為學校科技教育的“硬核載體”,高研實驗室聚焦生化材料、智能制造等五大國家戰略領域,下設11個專項實驗室,貫通小、初、高三學段開設定制化課程。“從植物拓染感受自然科學之美,到芯片研究探索微觀世界,課程難度随學段遞增,既保護好奇心,又培養專注力。”北理工附中黨政辦副主任盧小燕介紹。

這樣的梯度培養結出了豐碩果實。高三學生郭家行在實驗室深耕兩年,從最初的“試劑識别”到獨立設計實驗方案,最終憑借紮實的科研積累奪得第39屆中國化學奧林匹克(初賽)省級一等獎。“親手完成課本上的化學反應時,抽象知識突然‘活’了過來;反複調試實驗參數的過程,讓我學會了直面失敗、優化方案。”郭家行的感悟,道出了貫通培養的精髓。

(配圖說明:北京理工大學附屬中學學生在老師指導下進行科學探索,不同學段學生根據認知特點開展梯度化實踐活動。楊震攝/光明圖片)

在西安高新區第五小學,“基礎體驗—項目實踐—創新進階”三階體系同樣成效顯著。低年級學生通過傳感器認知開啟探索之旅,中年級動手制作電子賀卡實現創意落地,高年級則挑戰智能垃圾分類裝置等複雜項目。“我們與對口初中共建創客課程庫,邀請西安交大工程師進校授課,讓科技教育無縫銜接。”校科學組組長李佳說。

集團化辦學成為學段貫通的重要紐帶。沈陽第一二〇中學每年組織“科技開放日”,由高中生擔任宣講員,帶領小學、初中學生參觀科技創新實驗室,演示機器人編程、3D打印等成果。“小學階段播撒興趣種子,初高中階段傳授科研方法,才能讓創新人才脫穎而出。”學校黨委書記劉剛表示,該校高三學生張銘碩正是通過這種貫通培養,在信息學奧賽中斬獲佳績,明确了計算機領域的發展方向。

(配圖說明:青島西海岸新區太行山路小學兩名小學生在讨論剛剛制作的火箭模型,低年級學生通過趣味實踐開啟科學探索之旅。張進剛攝/光明圖片)

陝西師範大學教師教育處副處長馮加漁指出,大中小學銜接需“雙向發力”:中小學要主動對接高校前沿,組織教師跟崗學習;大學應開放實驗室、開設“中小學科學日”,通過績效傾斜激勵教師下沉服務基礎教育。

二、現實挑戰:破解師資、資源與評價的“三重瓶頸”

在實踐探索中,協同貫通育人體系仍面臨諸多“堵點”。李佳的困惑頗具代表性:“創客課程需要編程、電子等跨學科能力,不少教師培訓後仍難以勝任;3D打印機等設備年維護費就要數萬元,學校壓力不小;更棘手的是部分家長認為‘科學實踐耽誤主科學習’,支持度不高。”

師資與資源的制約之外,學段“斷點”與評價“缺位”更顯突出。沈陽第一二〇中學教師趙紅麗坦言:“機器人、信息學奧賽等項目需要長期積澱,但高中生面臨高考壓力,能投入的時間十分有限;更關鍵的是,小學、初中的科技成果難以與高中培養銜接,形成‘斷層’。”

“破解這些難題,需要構建‘學校主導、家庭支撐、社會參與’的協同網絡。”盧小燕提出,科技教育不應是科學教師的“獨角戲”,而需全員參與——語文教師可指導科研報告撰寫,數學教師可滲透數據建模思維,藝術教師可助力創意設計;同時應推動高校、科研院所資源下沉,讓實驗室成為“校外課堂”。

評價體系改革成為破局關鍵。馮加漁強調:“将科研實踐經曆納入綜合評價,核心是建立科學标準——不能簡單加分,而要聚焦科學思維、實踐能力等核心素養,避免‘形式化參與’。”

三、人文賦能:讓科學教育有溫度、有高度

“在北理工附中,科學探究與人文滋養是交織共生的‘雙螺旋’。”盧小燕的比喻,點出了科技教育的更高追求——不僅要培養“會做事”的工程師,更要培育“有情懷”的創新者。

該校“理工大講堂”每月邀請院士、行業領軍人物進校:“大國工匠”講述航天零件加工的精度追求,生态學家闡釋生物多樣性保護的意義,讓學生感悟“科技報國”的使命。“我們還組織‘紅色科技研學’,走進延安探尋軍工科技發展史,讓科學精神與家國情懷同頻共振。”盧小燕說。

(配圖說明:安徽省農業科學院水稻試驗田裡,小學生在了解水稻生長知識,科學實踐與農耕文化傳承有機融合。趙明攝/光明圖片)

沈陽第一二〇中學則将理性思維培養融入全學科教學。“數學課堂引導數據推理,語文課堂分析科普文邏輯,國學課探讨‘格物緻知’與現代科學的共通之處。”趙紅麗介紹,學校還通過國防教育、志願服務等活動,讓學生明白“科技既要服務人類,更要守護文明”。

“大中小學應将科技教育與人文教育納入整體規劃,營造崇尚科學、尊重人文的校園文化。”劉剛的建議,道出了協同育人的核心要義。從北京的高研實驗室到西安的創客工坊,一場以“協同貫通”為核心的科技教育變革正在推進,當科學思維的錘煉貫穿學段,當人文情懷的滋養融入實踐,更多孩子終将在探索中成長為兼具創新能力與責任擔當的未來人才。

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