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校园建起气象站、航天科技馆!自贡市充分利用本地资源开展科学教育

《教育导报》记者 葛仁鑫 张玥 文/图

“这会儿吹的是北风,气温23℃,湿度60%。”9月18日上午课间,富顺第二中学校(以下简称“富顺二中”)初一学生杜宇馨,快步走向校门旁的气象站,仰头看看风杆,又俯身观察百叶箱里的温度计和湿度计。这些,都是入学不到一个月的她,发现的“校园宝藏”。

“以前以为只有气象局才有这些设备,没想到学校也有。”杜宇馨说,课本里“天气与气候”那一章还没学到,但她已经迫不及待想知道风雨背后的原理,“这些触手可及的设备,让我对科学更加向往。”

一个县域中学的校园里,为什么会长出一座气象站?答案,既写在富顺二中“把科技馆搬进校园”的举措里,也写在自贡推进科学教育的整体思路中。近年来,自贡市锚定本土资源育人的科学教育方向,把本土科学资源系统转化为可教学、可探究、可推广的教育样本,让学生在家门口上好科学课。

本土资源如何集聚?

构建多方协同的科学教育生态

在富顺二中的气象站里,有一架65式37mm人工增雨高射炮,退役后没有回仓库,而是来了校园。

“过去带学生观测气象、做科普,得往气象局跑,组织一次不容易,更不可能常态化。”富顺二中教师发展中心负责人刘华多年从事科创指导,他谈起此前面临的难题:气象、科协等部门有着丰富的资源,却分散在不同场馆、利用率不高;而学校学生多、受众广,却缺展品、缺专家。“所以各方一拍即合,把资源搬进校园,离学生更近一点。”刘华说。

2024年,富顺二中与富顺县科协、富顺县气象局签订《局校合作共建协议》,共建校园气象站,挂牌“富顺二中气象科普基地”,科协、气象局提供展品支持和专家资源,那门高射炮这才成了同学们围观的“明星展品”。此外,学校还与多家高校、本地企事业单位联动,推动高科技实验室、三维编程、航天科普等资源汇聚到学校。

一门高射炮的“迁徙”,照见的是资源配置的逻辑之变:过去是学校四处找资源,如今是本土资源主动向学生靠拢。

“我们相信,把家门口的资源用好,把本土场景转化为探究课堂,就是县域、市域推进高质量科学教育的低成本、可持续、可复制的有效路径。”自贡市教育和体育局副局长张强谈到,对此,自贡建立教育、科技、科协等多部门联席会议制度,统筹协调解决科学教育改革发展重大事项,并推动各类科教资源向基础教育一线集聚。

例如在大安区,自贡恐龙博物馆的专家带着恐龙化石走进校园,让孩子们现场观察;在自流井区,自贡市盐业历史博物馆的讲解员在校园组织小实验,让同学们探秘井盐科技;在贡井区,孩子们走进燊海井,探究古法制盐里的物理与化学......这些自贡“名片”,正一一变成孩子们身边的科学课。

越是身边的资源,越能长出真问题。在有中国(西部)陶都之称的荣县,不起眼的陶土,在荣县树人小学校的陶艺社团里却十分受欢迎,五年级学生刘芸涵已能独立完成制陶全流程,心底却总有一个疑问,“同样的陶土,为什么烧出来的陶罐颜色不一样?”

了解到学生的疑问后,学校科学老师顺势带着学生们进行对比实验,引导学生发现温度、空气都会影响陶罐成色......“陶土、蚕桑这些本地资源接地气,也最能勾着学生们提问。”树人小学校长邹娟说,“小问题,大发现,学生一提问,科学的种子就真正埋下了。”

校园阵地怎样建设?

打造触手可及的科学育人空间

在富顺二中的校园里,有一棵蓝花楹,鸟儿把黄葛树的种子带到它的枝杈间,竟生根发芽,长成黄葛树附生于蓝花楹的独特景观。刘华常常以这个案例给同学们讲述生态位,并勉励大家,“只要向上生长,向下扎根,就一定能找到你自己的生态位。”

对刘华而言,校园里的一草一木都埋着科学的种子,富顺二中作为四川省首批环境教育基地,开展以环境问题为核心的探究实践活动,让校园本身成为科学教育的“活教材”。

环境育人,润物无声。校外资源如何在校园里留得住、用得久?阵地建设是关键。

在富顺二中,学校成功申请中国科学技术馆“2023年农村学校科技馆项目”,将原100㎡校史陈列馆改造为航天主题科技馆;与四川科技馆合作,引入包含声学、电学、光学展品的流动科技馆;依托自贡市科协提供的数字终端,搭建线上科普平台。“固定场馆筑基,流动站点补位,数字平台延伸,特色基地赋能,共同构建起触手可及的校内科学教育空间。”刘华说。

近年来,自贡市持续标准化建设中小学实验室、数字化实验室、科创工坊、校园微型科技馆等。值得一提的是,自贡抢抓优必选人工智能教育项目机遇,依托总投资1.38亿元项目建设,在全市64所中小学布局建成人工智能实验室,织密全域覆盖、层级贯通的人工智能教育硬件网络基础。

依托市域布局的人工智能实验室为阵地,自贡多所学校组建起科创、航天、机器人编程等各类社团,为学生科学探究提供多样化平台。

在荣县旭阳镇梧桐树小学校的社团活动时间里,五年级学生黄珮盯着自己组装、编程的机器人稳稳把小球送进框内,笑得眼睛弯起来:“看着机器人完成自己设计的程序,特别有意思,我还想继续往下学。”

带她的,是学校的数学老师代鹏程。“我们这些科创指导教师大多由其他学科老师兼任。”代鹏程说,好在自贡人工智能教育项目除了在硬件上搭建起平台,还配套网络课程、教案和课件等,市里统一组织培训,“有了这些帮衬,我们很快就上了手。”

育人实效何以凸显?

构建校本化科学课程体系

资源聚起来、阵地建起来,最终还是要依靠课程教学实践将资源优势转化为育人实效。

把一颗松花蛋放进空间站,会发生什么?这道看似异想天开的题目,被富顺二中学生向阳和队友写成了方案。2024年,在香港举行的国际空间科学与载荷大赛全球总决赛上,他们凭借《空间站中的松花蛋实验》捧回中学组铜奖。

“上了赛场才发现,别的队伍做的都是高大上的实验,我们这个题目有点‘土’。”如今读高三的向阳说,“但我们相信,只要论证严谨,一样站得住脚。”让她真正记住的,是这次经历带来的改变——“科学不是遥不可及,科学就在身边。”

给她和同学灵感的,是富顺二中的“盐都问天”航天学生社团、《航天科普课程》,是一次次航天专家进校园。

“资源引进来后,关键要转化成常态化的教学载体,让更多学生受益。”富顺二中校长袁道建说。围绕校内科技资源和学科课标要求,学校开发出5门科技特色课程,全部纳入课后服务和综合实践活动课程体系,同时创新“科技+生涯”教学模式,每学期邀请校友、高校教授和行业专家进校,并依托校内资源组建6个科技社团,让科技资源,真正变成教学内容。

学校的课程探索,是市级课程供给的缩影。自贡坚持“资源变课程、场景变课堂、文物变教具”,深挖井盐、恐龙、彩灯、地质、航空等本土特色,构建以国家课程为主体、本土校本课程为补充、跨学科项目式学习为载体的课程体系。

例如在《井盐钻探力学探秘》课程中,学生动手搭建模型,模拟古代冲击式钻井工艺;在彩灯光学、电路等课程中,学生自主设计灯组、搭建电路,理解光学、电学的相关知识......

随着课程体系的完善,涌现出不少新的变化和经验。

自贡市沿滩区龙湖中学校面向全体学生普及《初级机器人》课程,“以前是请企业的辅导老师来讲,从今年起,课程由学校自己的老师接手。”该校信息办主任尹芹介绍,通过“请进来、走出去”培训机制,常态化开展校本教研、技能比武、课例研讨等路径,学校教师科学素养迅速适配课程开展需求。

自贡衡川实验学校依托小学、初中、高中全学段优势,在科学教育上也探索贯通培养模式,小学重趣味启蒙,初中重思维训练,高中重价值创造。该校教师发展中心副主任、科创指导教师曾超说:“贯通培养让孩子的科学兴趣不断档,小学埋下的好奇心,能在初中长成方法,在高中结出成果。”

科学教育,久久为功。今年,自贡又在全省率先出台《自贡市推进义务教育阶段科学教育“做中学”领航行动的实施方案》,锚定“做中学、用中学、创中学”育人导向,进一步明晰了改革路径。

自贡市委教育体育工委书记、市教育和体育局党组书记、局长张根祥表示,下一步,自贡将继续把用好本土资源作为推进高质量科学教育的长期策略,持续放大示范标杆效应,深化课程与教学改革,建强师资与阵地保障,完善多元评价与协同机制,不断培育具有科学家潜质的青少年群体,为教育强国、科技强国建设贡献自贡力量。

作者:葛仁鑫
编辑:殷樱   审核:倪秀 杜蕾   终审:刘磊
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