教育部等七部门联合印发的《关于加强中小学科技教育的意见》明确指出:“加强中小学科技教育是服务国家创新驱动发展战略、培养未来科技创新人才的重要路径。”“以科学、技术、工程、数学为重点,切实加强中小学科技教育,夯实科技创新人才培育基础,助力高水平科技自立自强,支撑教育、科技、人才高质量一体化发展。”在加强中小学科技教育等政策指引下,北京市朝阳区花家地实验小学以建设朝阳区科学学科基地校为契机,依托“一班一科学家”特色品牌,构建四大推进策略,走出了一条小学阶段科学教育创新发展的实践之路。



创新开展“一班一科学家”
深化科学教育内涵
“一班一科学家”是花家地实验小学在“一班一国”“一班一省”特色教育品牌基础上的创新延伸,其核心目标是在班级层面营造浓厚科学探究氛围,引导学生养成科学家的思维方式与探究精神,构建起全方位的科学育人生态。
“一班一科学家”教育品牌始终坚守三大核心原则:一是全员参与原则,保障每个学生都能获得像科学家一样思考问题、设计实验、验证假设的机会;二是过程体验原则,聚焦科学探究的完整流程,让学生在实践中发展观察、提问、假设、验证、解释和交流的科学能力;三是精神培育原则,在探究过程中渗透好奇心、批判性思维、坚持性与合作精神的培养,为学生终身发展筑牢科学品质根基。
学校以“孕育科学之花、营造科学之家、深耕科学园地”为方向,以“像科学家一样思考”为指导思想,从四方面培育学生科学素养:在科学观念上,借助人工智能科普资源库,突破时空限制让学生了解科学家生平与前沿科技;在科学思维上,引导学生掌握基于证据下结论、逻辑推理等核心思维特质;在探究实践上,依托小课题研究和AI技术,锤炼学生动手与协作能力;在态度责任上,通过还原科研场景,让学生感悟科学家的探索精神与家国情怀。
□文/徐芳 郑洁
深化四大实践策略
构建全方位科学育人生态
为全面落实立德树人根本任务,深化新时代科学教育改革,花家地实验小学立足学生科学素养培育核心目标,创新打造“一班一科学家”品牌特色项目。学校通过坚持党建引领、健全课程体系、建强科教队伍、重构治理体系四大实践策略,推动科学家精神进校园、进课堂、进班级,让科学的种子在每个孩子心中生根发芽,为学生全面发展筑牢科学根基。
党建是学校科学教育高质量发展的根本保障。学校坚持党组织对学校工作的领导,将党的教育方针与科技自立自强国家战略深度融合,把家国情怀培育融入科学教育全过程。聚焦立德树人根本任务,挖掘红色科研史中的精神养分,以“两弹一星”精神、航天精神等为鲜活素材,串联科学知识传授与价值引领,引导学生树立科技报国志向,确保科学教育始终沿着正确育人方向推进。
课程是科学教育的核心载体,学校严格遵循国家课程标准,立足校情学情,构建起“基础课程—孵化课程—创新课程”的“慧心科创”三级递进的科创课程体系,通过精准落实国家科学课程、深度挖掘科学资源、创新开发校本特色课程,实现三级课程互联互通、互补互促,既保障科学教育的基础性与规范,又为学生科学素养培育和科学家潜质早期培养搭建系统化成长路径。
基础课程聚焦国家课程校本化,筑牢科学认知根基。基础课程以小学科学国家课程为核心载体,立足教材开展教学,帮助学生夯实科学知识基础、初步建立科学探究意识。学校还通过校本化实施国家课程,开发“封面课程”和“科学家这样做”特色课程,拓宽学生认知领域,梳理科学家思维范式培育学生批判与创新思维。同时,学校同步开设8课时人工智能通识课,让学生掌握AI基础原理,尝试用AI解决简单科学问题,为智能技术赋能科学学习做好铺垫。
孵化课程以校本课程特色化为抓手,锤炼跨学科探究能力。孵化课程为“一班一科学家”品牌特色落地载体,以跨学科项目式学习为核心,依托AI﹢VR技术打造沉浸式探究场景,引导学生在复刻科学家探索路径中提升综合实践能力。“对话植物挚友 追思吴征镒”课程以植物学家吴征镒的科研历程为线索,设置“对话植物的好朋友”“校园探花侦察行”等实践活动;“种子使者 循迹钟扬”课程围绕植物学家钟扬的种子收集与保护工作设计课程,设置“认识科学家工作”“学做科学家工作”“对比科学家工作”三大环节;“智探天眼 致敬南仁东”课程则以FAST天眼选址为核心探究任务,让学生通过AI筛选地貌数据、VR模拟西南山区勘探场景、设计选址验证方案等环节,重走南仁东团队二十二年的科研攻关之路;“观星测历 传承郭守敬”结合天文、地理学科知识,依托智能技术还原郭守敬观测天象、编制历法的工作场景,让学生在沉浸式探究中学习古代科学家的观测方法,感受中华传统科技智慧,实现科研精神与文化传承的双向融合。
创新课程侧重拓展课程实践化,激发科创潜能。创新课程属于拓展课程范畴,包括领域特色小课题研究,以及依托社团开展的课下专项研究两大模块,鼓励学生在真实问题解决中践行科学家思维,对接科创赛事培育学术潜能。在领域特色小课题研究方面,涵盖了技术工程、社会科学、自然科学三大领域,分别开设了“仿古育新 做创意走马灯”课程、“我们的生活因什么而改变”课题和开展“岩石与土壤展”实践活动。社团课下专项研究依托科学社团搭建实践平台,推行“学生研究﹢导师指导”双轨联动模式,引导学生结合兴趣与生活实际确立研究课题。学生研究成果可对接北京市金鹏科技奖、青少年科技创新大赛等赛事,目前已有多项人工智能赋能的科创成果荣获市级金奖。
学校注重“基础课程—孵化课程—创新课程”三级课程的纵向衔接与横向联系,形成“基础-拓展-精深”的课程体系,满足不同层次学生的科学学习需求。
科学教师队伍是科学教育的核心力量。学校从三方面为教师赋能。
一是强化专业培育,夯实教学核心能力。针对青年教师,开展课标解读、实验操作、探究式教学等基础培训,搭配“师徒结对”传帮带机制,助力快速站稳讲台;针对骨干教师,搭建高阶研修平台,联动高校、科研院所开展专题教研,聚焦跨学科融合、项目式学习等前沿教学方法深耕钻研,提升课程开发与教学创新能力。
二是搭建实践平台,拓宽育人视野格局。校内设立王素英劳模工作室、马燕名师工作室、市区骨干教研共同体,鼓励教师牵头开展科普活动、开发特色校本课程,将生活场景、科研案例融入教学设计;校外深化校地共建,联动科技馆、实验室、科研企业等资源,组织教师参与实地研学、课题合作、科普志愿服务,近距离接触前沿科技成果,丰富教学素材储备,让科学教学更具鲜活度与实用性。
三是健全保障机制,激发队伍内生动力。学校将教学成效等纳入考核与职评体系,设立专项经费保障教学需求,关注教师职业成长诉求,搭建职业发展通道,激发教师队伍内生动力,为培育科技创新后备人才提供坚实支撑。
学校不断推动治理体系的系统性重构,努力打破学科壁垒,促进跨界协同,激发组织活力。学校成立了科创专项领导小组,既保持了专业分工的优势,又实现了跨部门的有效协作。学校构建的“智管慧学”平台成为数据驱动治理的核心载体,该平台融通了“校、师、生”三大基础数据库和六大业务数据库,制定了建设标准、数据源标准,整合了教务管理、学生发展、教师发展、人事管理等多重系统,形成了互联互通的数字化生态。
□文/杨曦 王赛 王海军
创新素养与实践能力双提升铸就科学教育特色品牌
以“一班一科学家”特色品牌为引领,花家地实验小学深耕科学教育改革多年,始终秉持“让孩子像科学家一样思考”的育人理念,将创新素养培育与实践能力提升深度融合,构建起“课程筑基、科研赋能、品牌引领、辐射带动”的科学教育生态体系。通过师生协同探索、家校社联动发力,学校在科学教育领域硕果累累,不仅实现了学生核心素养与教师专业能力的双向成长,更打造出具有区域影响力的科学教育标杆品牌,为拔尖创新人才早期培养筑牢根基。
经过多年实践,学校科学教育成果显著。学生科学学科核心素养大幅提升,连续作为朝阳区代表校参与教育部国测并位列全国前茅,近三年每年超50人次学生获区级以上科技竞赛奖项,4项AI科创成果荣获市级金奖。
教师也实现了专业的快速成长,先后编写了创新思维、推理论证、模型建构等一系列科学思维培养教学设计案例集。学校教师还积极参与“十四五”重大课题“创新思维与批判性思维培养的教学建议”案例开发工作。
多年来,学校的科学教育取得了积极的成效,学校获评朝阳区拔尖创新人才培养课程基地校与区级科学学科教研示范基地校,先后获评北京市科技示范校、北京市智慧校园示范校、北京市课程建设先进单位等称号。“一班一科学家”成为区域特色品牌,学校党委书记徐芳领衔的“让孩子像科学家一样思考:依托小课题研究的小学科学教育探索与实践”教育教学成果荣获朝阳区教育教学成果奖。
作为科学学科基地校,学校主动承担辐射带动责任,通过资源共享、教研联动、经验交流等方式,助力区域科学教育协同发展。面向未来,花家地实验小学将持续擦亮“一班一科学家”品牌,探索科学教育新模式,让科学种子在学生心中生根发芽,为拔尖创新人才成长奠基。
□文/李美凝 吴梅 周普凡