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有一所中学,早在2005年,便将科技教育确定为学校发展特色;2006年全校92名初中生共申请专利101件,其中13件已获得国家授权;十年后,这所中学又先后被评为“全国科普创新示范学校”、“全国科技教育示范校”、“全国创新名校”……这是一所什么样的学校呢?又是什么令其能取得这样斐然的成绩呢? 这所学校,就是武汉市吴家山第三中学。这所学校以“科创教育”为特色,以“卓越教育”为统领,确定了“低起点教学,面向全体学生;分层次要求,体现个体差异;高规格培养,开发优势智能”的科创教育发展思路;校领导班子还提出“三个高度”建设,即高起点引进、高标准建设、高规格呈现,不断优化科创教育框架,完善和细化实施路径,一步一步走在了科创教育的潮头。 三管齐下保障科创教育稳步发展 科创教育这个学校特色,得到了吴家山第三中学历任校长的高度重视。为保障学校科创教育的生命力及影响力,学校规范了各项制度,为科创教育保驾护航。学校成立了以校长为组长、分管校长为副组长的科创教育工作小组,2015年学校更是成立了科技信息处,专门负责科创教育的规划、组织与实施,从课程保障、师资保障、资金保障等方面着力。 在课程保障上,学校将科创教育纳入学校整体课程计划,在常规课程设置、社团活动、社会实践上进行了一系列安排。学校面向全体学生,每周一节科创课,在七年级介绍科技发明的思维与方法,在教学计划中明确每学期至少5节课涉及知识产权;八年级则利用开源硬件学习编程,了解传感器用法,启发学生通过实际问题的解决,迸发创意火花。每周三、四下午科创校本选修课,也就是社团活动,开设了教育机器人、物联网、人工智能、3D打印等种类丰富的选修课程,学生以走班为形式,按需点单,培养创新意识、发明方法、动手操作能力,聚焦核心素养的培育。此外,学校每学期开展两次科普社会实践活动课,让学生有更多渠道、更多角度接触科学。
图:学校课程体系
图:社团学生进行创意物化 在师资保障上,学校建立了专兼职科创教师相结合的师资团队。专职教师由学校综合实践、信息技术课程教师构成;兼职老师方面,学校利用科创教育专项经费聘请3D创新设计、人工智能编程等领域技术突出的专业人士进行社团课的辅导。学校还将班主任纳入科创教育兼职教师团队,利用班会课、主题活动等时间渗透科普教育。学校还积极邀请本地科创教育领域技术领先的专家、理论研究扎实的大学教授,来校为科创教师进行专业培训。 此外,学校每年都会挑选骨干教师参与武汉市创客教育培训、人工智能骨干教师培训、全国知识产权教育培训等师资培训活动,以便让老师们拓宽视野、更新观念,掌握最新工具应用,从而更好地进行科创教育教学活动。
图:每年选派骨干教师参与武汉市创客教育高级导师研修班 在资金保障上,学校采用教育局专项拨款、科协支持、学校自筹相结合的方式,从资金上保障科创教育特色发展。
图:学校四大主题科创功能室 围绕科创,这个“三高”可以有 吴家山第三中学提出的“三个高度”建设是高起点引进、高标准建设、高规格呈现,这又是什么意思呢? “高起点引进”体现在学校课程的实施和活动的开展上,相关项目须要符合当前主流技术发展趋势。例如:随着物联网、大数据、人工智能这些新技术的普及应用,学校先后引入了物联网、人工智能、智能可穿戴等与时俱进的项目及相关设备。 “高标准建设”体现在学校借助教育局和科协的经费支撑,建设了“四室一厅”的科创教育场馆,包括人工智能未来教室、航空航天研究中心、3D创新设计工坊、教育机器人体验中心和知识产权教育展厅。其中前三个功能室全部基于人工智能技术改造,且安装了新风系统和护眼灯,教育机器人体验中心则作为全区开放空间,在节假日开设主题课程,面向全区中小学免费招收学员。 “高规格呈现”体现在学校认为学生成果必须有可视化呈现,故而将学生成果转化为成果集、校刊等形式,也设专项经费将部分学生创意进行物化,申请专利,推荐参与展示交流。
图:每个课程配套成果集进行学生成果的可视化呈现 打造科创教育的内核“芯”动力 硬件到位了,各方面的保障也齐备了,所欠的“东风”就是科创教育的内核软实力,这个软实力就像学校这台机器的芯片一样,是科创事业的灵魂。吴家山第三中学的软实力包括创新课题研究、课程模式构建,以及创新活动策划。 吴家山第三中学在不同时期,积极承担科技相关创新课题的研究,力求在课题研究中全面提升相关教师的科研能力与专业素养,与此同时提升学生的综合素养,特别是问题解决能力。“十三五”期间,学校申请了市级课题《基于培育学生核心素养的学校科技教育框架的研究》,部分骨干教师参与了市级重点课题《基于创客理念的中小学STEAM教学策略研究》,近期还加入了教育部科技司教育信息化共同体项目《中小学人工智能课程教学应用实践共同体》。
图:课题工作布置会 在课程实施上,吴家山第三中学确定了以STEAM为理念的项目式学习方式,以此来提升学生的核心素养。通过创设复杂且真实的情境和项目,学生得以在原有的认知和前概念的基础上,运用高阶思维解决现实问题,使知识结构、运用与创新一体化协同发展。在课程实施中,学校按照“差异、适应性”教学模式,通过国家课程、地方课程两大阵地,“低起点教学,面向全体学生”,在综合实践课程中普及科技创新方法与思维方式、开源软硬件应用。“分层次要求,体现个体差异”,在科创社团活动中,开展3D创新设计、教育机器人、“四模两电”、物联网、人工智能、智能可穿戴等特色课程。“高规格培养,开发优势智能”,利用科技竞赛活动、交流展示活动等,以兴趣小组为形式,开展主题创作,让部分学生的科创优势得以彰显。 活动的组织策划是形成学科素养的渠道,能力只有在需要能力的活动中才能得到培养,学科活动意味着对学科知识进行加工、消化和吸收,在此基础上实现内化和升华。为此,吴家山第三中学积极策划和开展各类科技创新教育活动,初步形成5大系列常规活动,即主题教育活动、科技竞赛活动、科技交流展示活动、院士专家进校园活动,以及科技实践体验活动。 在此基础上,学校创新活动形式,探索与高校的合作路径。2019年,学校在中国地质大学开展了一期“珐琅3D文创产品设计与制作”实践体验活动,借助高校专业技术支撑和设计思维的贯穿,让学生深入体验了一把传统文化与现代工艺的结合。
图:学生文创作品利用金属粉末打印并用冷进行填充 成为领航者,从区域到全国 目前科创教育在不同学校的推进水平参差不齐,作为区域内科创教育领航学校,吴家山第三中学积极推进区域科创教育生态发展,在其所在的武汉市东西湖区提出了小、中、高梯队协同发展的战略思路,通过科创课程开发与实施培养师资,推动教学与研究两翼齐飞。 吴家山第三中学承担了区内组织课程开发的重要任务,学校先后组织区内骨干教师开发了《micro:bit魔法修炼之Mpython初体验》、《STEAM项目学习手册micro:bit玩转造物粒子》、《掌控创造营》、《小创客学光环板》等科创教材。这些教材首先由开发者在自己学校进行教学尝试,不仅让学校在科创教育的实施中有教材可依,也为教师专业成长提供了沃土。经过几年的尝试,区域课程开发带动区域科创教育发展的思路成果显著,区内学校在人工智能、3D打印、激光切割等项目上都陆续开展了课程和活动。
学校校本课程《小创客学物理网》
区域开发的科创教材服务于区域教学 多彩的科创特色,鲜明的改革理念,强烈的质量追求,一流的师资队伍,武汉市吴家山第三中学坚定不移地走科创教育特色发展之路,相应的荣誉纷至沓来。近年来,学校先后被评为“全国科普创新示范学校”、“全国科技教育示范校”、“市知识产权素质教育吴家山三中基地”、“全国创新名校”、“湖北省科普示范学校”、“宋庆龄少年儿童科技发明示范基地”、“武汉市青少年创客教育联盟单位”、“全国人工智能教育试点学校”、“湖北省知识产权教育示范学校”、“全国知识产权教育试点学校”、“小平科技创新实验室”、“湖北省科普教育学校”等。 创无止境,教有所成。吴家山第三中学还在继续发展、与时俱进,这所学校的成功经验值得分享和借鉴。
以上为2021“云上工作室”系列活动的青少年科学工作室优秀运行案例 |
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