“疫情防控期間，公共場(chǎng)所常有專人檢測(cè)出入人員的口罩佩戴情況。這一工作如果交給機(jī)器人來做，會(huì)不會(huì)效率更高，也更安全呢?”在指導(dǎo)教師幫助下，深圳市福田區(qū)科技中學(xué)學(xué)生陶禹伯設(shè)計(jì)出了佩戴口罩人員檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)如檢測(cè)到未佩戴口罩的人員，將發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并要求關(guān)閉閘門。前不久，這項(xiàng)發(fā)明在廣東省青少年科技創(chuàng)新大賽中榮獲計(jì)算機(jī)科學(xué)門類金獎(jiǎng)。
現(xiàn)有課程體系如何與科創(chuàng)教育相融相促?如何聚合校內(nèi)外資源，破解科創(chuàng)教育師資緊缺難題?如何合力為學(xué)生構(gòu)建動(dòng)手創(chuàng)造的創(chuàng)新平臺(tái)?作為全國科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)區(qū)，福田區(qū)充分聚合高新技術(shù)企業(yè)、高等院校、科研院所力量，以政策引導(dǎo)、資金支持、體系打造、生態(tài)鏈建設(shè)為抓手，構(gòu)建科創(chuàng)教育“政—學(xué)—研—企—賽”區(qū)域生態(tài)鏈，用創(chuàng)新課程、優(yōu)秀師資、多元平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生提升創(chuàng)新創(chuàng)造的思維能力。
助力學(xué)生孕育“金點(diǎn)子”
(資料圖片僅供參考)
“回南天”時(shí)，教室很潮濕，如何指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)，動(dòng)手解決身邊的問題?福田區(qū)荔園小學(xué)專門構(gòu)建了吸霧器設(shè)計(jì)和制作統(tǒng)整課，由科學(xué)教師為學(xué)生講解溫度與水的變化原理，美術(shù)教師指導(dǎo)學(xué)生繪制吸霧器設(shè)計(jì)圖，信息技術(shù)教師教授濕度傳感器編程等……在多學(xué)科教師的指導(dǎo)下，學(xué)生分小組協(xié)作，動(dòng)手設(shè)計(jì)和制作吸霧器。
福田區(qū)引導(dǎo)學(xué)校開發(fā)跨學(xué)科、跨學(xué)段的連貫課程群，探索不同形態(tài)的“科技創(chuàng)新+”課程，引導(dǎo)學(xué)生將多學(xué)科知識(shí)重構(gòu)為綜合能力，解決實(shí)際問題，例如與中國教育科學(xué)研究院共同打造航空航天教育課程等六大課程項(xiàng)目。
為滿足學(xué)生提升創(chuàng)新能力的個(gè)性化需求，福田區(qū)鼓勵(lì)中小學(xué)教師自主開發(fā)科技創(chuàng)新課程，為學(xué)生提供多樣化的選擇。很多教師還通過學(xué)科、綜合課程嫁接融合等方式，探索開發(fā)不同形態(tài)的STEM(科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué))課程。目前，全區(qū)超300名一線教師參與開發(fā)與實(shí)施科技創(chuàng)新課程項(xiàng)目，開設(shè)3D打印、創(chuàng)意編程等100余門課程。
作為深圳的中心城區(qū)，福田擁有豐富的科技企業(yè)產(chǎn)業(yè)資源。該區(qū)引導(dǎo)學(xué)校充分調(diào)動(dòng)利用各界力量、資源，將企業(yè)、社會(huì)優(yōu)質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為課程資源，共開發(fā)了近千個(gè)學(xué)時(shí)的科創(chuàng)課程。
打造科學(xué)教育“夢(mèng)之隊(duì)”
紅嶺中學(xué)園嶺初中部教師石麗娜剛參加工作一年，就被評(píng)為深圳市優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員。這得益于廣東省科技教育名師工作室的培養(yǎng)，主持人李貌不但通過上示范課、聽評(píng)課幫她提升教學(xué)能力，還經(jīng)常帶她參與深圳市青少年科技運(yùn)動(dòng)會(huì)等實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目。除本校教師外，李貌工作室還帶動(dòng)區(qū)內(nèi)17所學(xué)?？苿?chuàng)教師專業(yè)能力提升。
“科創(chuàng)教師是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的源頭活水，他們的能力素養(yǎng)決定著科創(chuàng)教育的層次水平。我區(qū)充分利用省名師工作室等平臺(tái)，發(fā)揮好科創(chuàng)名師的‘頭雁’作用，帶動(dòng)更多學(xué)?？苿?chuàng)教師‘雁陣’前行?！备Ｌ飬^(qū)教育局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，福田區(qū)緊抓師資隊(duì)伍建設(shè)這個(gè)“牛鼻子”，分階段分層次構(gòu)建針對(duì)性強(qiáng)的教師培訓(xùn)體系。
福田區(qū)成立全國首家基于工作場(chǎng)景的STEM學(xué)習(xí)中心，運(yùn)用浸入式培訓(xùn)環(huán)境和參與式培訓(xùn)模式，引導(dǎo)教師提升科創(chuàng)教育思維和能力，從以教為主轉(zhuǎn)向以學(xué)為主，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)校以科學(xué)學(xué)科輻射更多學(xué)科，推動(dòng)科技教育學(xué)科化與學(xué)科教學(xué)科技化。
近年來，福田區(qū)多所中小學(xué)校通過購買服務(wù)、聘用兼職教師等方式，打造多元科創(chuàng)教育師資結(jié)構(gòu)。一方面與35家創(chuàng)新企業(yè)或機(jī)構(gòu)建立合作關(guān)系，引進(jìn)500名社會(huì)優(yōu)秀STEM教師，另一方面從中國教科院、深圳大學(xué)等引入更專業(yè)的創(chuàng)新資源，自2015年以來已邀請(qǐng)30多位院士舉辦50場(chǎng)講座。
拓展科技創(chuàng)新“夢(mèng)工場(chǎng)”
在學(xué)校與深圳市海綿辦共建的海綿城市實(shí)驗(yàn)室里，深圳明德實(shí)驗(yàn)學(xué)校學(xué)生黃琪軒發(fā)明了一種多功能有軌監(jiān)控裝置，能監(jiān)控城市地下管廊運(yùn)行情況。該校與大族激光、大疆等知名企業(yè)，共建了數(shù)字制造實(shí)驗(yàn)室、仿生機(jī)械實(shí)驗(yàn)室等8間復(fù)合型校企聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。
“創(chuàng)新人才不是‘紙上談兵’教出來的，而是‘真槍實(shí)彈’練出來的?！备Ｌ飬^(qū)教育局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，近3年，福田區(qū)政府在科創(chuàng)教育項(xiàng)目上年均投入8000萬元，為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造打造“夢(mèng)工場(chǎng)”。全區(qū)60多所中小學(xué)已經(jīng)建成了多樣化的STEM創(chuàng)客空間，有32所中小學(xué)創(chuàng)客實(shí)踐室被評(píng)為深圳市創(chuàng)客實(shí)踐室。
為進(jìn)一步拓展學(xué)生科技創(chuàng)新的實(shí)踐空間，福田區(qū)鼓勵(lì)學(xué)校與中科院深圳先進(jìn)院等科研院所、高校合作，共同探索培養(yǎng)未來科技創(chuàng)新人才的新途徑。學(xué)生走進(jìn)校外實(shí)踐基地，接受科普教育，近距離體驗(yàn)高科技。
創(chuàng)新人才的培養(yǎng)不僅要有“土壤和環(huán)境”，更要形成科創(chuàng)文化。自2000年起，福田區(qū)已舉辦了22屆全區(qū)性的大型青少年科技節(jié)，科創(chuàng)項(xiàng)目多達(dá)36項(xiàng)，每屆有近萬名學(xué)生參加。全區(qū)學(xué)生現(xiàn)已成功申請(qǐng)1000多項(xiàng)專利，在全國、省、市級(jí)青少年科技創(chuàng)新大賽獲獎(jiǎng)130多人次。
