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第四章 北京市中小学科技教育示范学校案例

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作者

李秀菊 教育学博士,中国科普研究所副研究员,主要从事科学教育相关研究工作,特别关注校外科学教育领域,主持中国科协调查类课题、中国科协普及部委托课题等多项课题。公开发表中英文学术论文近40篇,出版《中国科学教育发展报告(2015)》《青少年创造性想象力培养理论与实践》等多部著作。
崔鸿
赵博 杭州师范大学经亨颐教师教育学院讲师,博士,研究方向为科学大奖赛与学科竞赛、生物学教育。

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第四章 北京市中小学科技教育示范学校案例

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第四章 北京市中小学科技教育示范学校案例*

北京市中小学科技教育示范学校建设的目标是培养全面发展的时代新人,建设一批具有首都特点、中国特色的科技教育示范学校。其主要采取了区里评选、市级认定的方式。北京市中小学科技教育示范学校在全北京市的学校中大约占10%的比例,这些学校代表了北京市科技教育的特色。

北京市中小学科技教育示范学校在评选的过程中重视学校科技教育的全面发展,主要以校本课程和科技活动为抓手,特别重视开展一些所有学生都能参与其中、适合本校资源的特色科技活动。

北京市是全国高校和研究院所最集中的地区,北京市的中小学在获取校外科技资源方面具有很多优势。本章选取了各具特色的五所北京市中小学科技教育示范学校作为案例,对其进行解析,希望能够给所有想要开展科技学校建设的后来者提供参考。

第一节 案例1:北京大学附属小学

北京大学附属小学始建于1906年,1923年校名为燕京大学附属小学,原校址在现北京大学图书馆处,1952年改名为北京大学附属小学,1959年迁入燕东园内。北京大学附属小学的校园是一所拥有百年历史、古木繁茂、环境优雅的绿色校园,现有学生2100人,教师187人,共有60个教学班,占地40余亩。

北京大学附属小学关注学生发展的育人理念、丰富厚重的文化传统,卓有成效的素质教育模式使其赢得了社会各界的高度认可。

一 促进学生和谐发展的育人理念

北京大学附属小学秉承了北京大学“爱国、进步、民主、科学”的传统精神和“勤奋、严谨、求实、创新”的良好学风,力求通过民主和谐的学校管理、自主探究的课堂教学、丰富多彩的课余活动、以美育人的校园环境,创设宽松充实的学校生活,最大限度地开发学生的资质和潜能,使之具有良好的品德和个性,身心健康,快乐地学习和生活,为持续发展打好基础。

学校在继承发扬先进的教育理念和光荣传统的基础上,紧跟北京大学“建设世界一流名校”的发展目标,提出并确立了“以人为本、快乐和谐发展”的办学理念,并基于未来社会对人才发展的需求,将育人目标定为:“让每一个孩子都得到独具特色的发展,使之成为幸福的、高素养的中国公民和世界公民。”

从学校的办学理念和育人目标中可以看出,学校从以人为本的角度出发,关注学生发展,在将学生培养成为健康、幸福、有价值的中国公民的基础上,还关注拓展学生的国际视野,致力于将学生培养成为合格的世界公民,体现了学校关注学生发展、视野高远的特点。

二 基于培养学生素养的学校科技教育建设

北京大学附属小学结合自身特点,提出培养学生科学素养和信息素养的科技教育目标,积极开发与建设体系化的科技课程,组织与开展丰富多彩的科技活动,将科技教育融入学校的各种教育与教学活动之中,采取适合学生发展的形式与方法,将学校的科技教育工作落到实处。

(一)科技教育目标:“培养学生素养”

学校一直以来围绕国家提出的学生核心素养发展以及市区教委科技教育文件精神,努力在普惠与提高两个层面开展丰富多彩的创新型科技教育活动,使每一个从附属小学毕业的学生都有较高的科技素养,为学生的生命发展打下良好的基础。北京大学附属小学的学生大部分是北京大学教职工的子女,他们带着多样化的家庭教育背景和知识积淀走进校园,有着更加敏锐的问题意识和求知欲。

结合自身特点和课程改革的实际,学校提出了“培养学生的科学素养、信息素养,爱科学、学科学、崇尚科学”的科技教育总目标,将“培养具有科学精神,具备科学素养的创造创新型人才;尊重每一个生命个体,为每一位学生的发展奠定基础”作为开展科技教育活动的指导思想,确定“普及与提高相结合、基础与实践相结合、动手能力与创新意识培养相结合”的科技教育原则,立足于学生的全面发展、特色发展。

科技素养是青少年整体素质的重要组成部分,北京大学附属小学提出的科技教育总目标,旨在培养学生的科技兴趣和爱好,树立科学意识、崇尚科学精神,养成运用科学知识和方法思考、解决问题的习惯,从而培养学生的科学素养和信息素养。学校实施科技教育的重点在于帮助青少年掌握科学的知识、学习科学的方法、确立科学的思想,帮助他们树立正确的科学观、人生观、世界观。

(二)体系化的科技课程的建设

1.学校生命发展课程“三层—五类”重在五大核心素养

学校关注学生的身心健康,尊重学生的个性发展,从关注生命的角度出发,确立以“人作为个体生命的完整性”建构课程、培养核心素养的整体性思路。2010年,学校组建课程研究和开发团队,校长、副校长、各学科主任及骨干教师参与其中,开启了北京大学附属小学生命发展课程的改革。

2013年,在“以人为本、快乐和谐发展”的办学理念指导下,结合“让每一个孩子都得到独具特色的发展,使之成为幸福的、高素养的中国公民和世界公民”的培养目标,学校以学生个体生命发展为基点,构建了学校“生命发展课程”体系,现在已列入学校的课程设置和教学计划中,并制定了学业课程综合评价、学科课程满意率评价、家长满意度评价、学科专业人员评价四位一体的评价体系。

2016年3月,教育部公布了《中国学生发展核心素养(征求意见稿)》。该意见稿指出,“学生发展核心素养,是指学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,综合表现为九大素养。”北京大学附属小学课程核心架构为“三层—五类”模型(包含科学和科技类课程)。课程重在培养学生五大核心素养:人文素养、科学素养、健康艺术、社会交往、国际理解。

2.科学和科技类课程主要内容的设置

(1)科学和科技教育课程的三个层次

科学和科技类课程属于科学素养范畴,是学校生命发展课程群体系的丰富与拓展。与生命发展课程一脉相承,包括三个层次,分别是基础类、拓展类、研究类(见图4-1)。

图4-1 科学和科技类课程体系

(2)丰富的科学和科技课程组成

科技类课程包含有11门课程,分别是机器人、单片机、碰碰植物、观鸟、天文、模型、无线电测向、DI创新思维、TTS动手做、趣味经济学等。基础类课程主要以小学科学、信息技术国家课程为主,拓展类课程以校内选修课为主,研究类课程则由学生社团活动和志愿者活动组成(见表4-1)。

表4-1 北京大学附属小学科技拓展类课程(含必修和选修)

表4-1 北京大学附属小学科技拓展类课程(含必修和选修)-续表1

表4-1 北京大学附属小学科技拓展类课程(含必修和选修)-续表2

(3)课程实施建设

学校科学和科技类课程中有不同的实施方式。基础类科学课程主要在正常教学班级内进行。拓展类科学课程以校内选修课为主,主要在每周二下午年级内选修(70分钟),每周五下午跨年级选修(90分钟),进行体验式学习。研究类社团活动课程则利用每天课余时间,进行探究性学习。

(4)多元的课程评价体系

学校制定学业课程综合评价、学科课程满意率评价、家长满意度评价、学科专业人员评价四位一体的多维度评价体系(见图4-2)。

图4-2 多元课程评价体系

通过教师讲义和课程教材等教学资源的设计、学生和家长对课程的满意度评价等方式来关注课程的实施和发展。课程对学生的评价通过成果、团队中的表现、学生自评等方式展现,关注学生的自身感受和对学生的内在长远影响。

(三)形式多样的学校科技活动

丰富多彩的科技活动有利于激发学生对科学技术的兴趣,提高学生的科学素养,促进学生的全面发展。为给学生提供充分的科技活动参与机会,增加学生的选择范围,学校开展了形式多样的科技活动。

1.面向科学爱好者的聚集地——学校科技社团

科技社团活动属于学校生命发展课程中的研究类课程。目的在于为学生搭建发展兴趣爱好的平台,使学生在选修课的基础上,了解自己的喜好,能在自己喜欢的科技特长项目上有所发展。因此,社团成员均来自对特定科技项目有浓厚兴趣的学生。

在科技社团中,同时拥有不同程度、不同年级的学生,他们以老带新,分工明确,完成社团内部梯队的搭建(见图4-3)。

图4-3 社团内部梯队结构

科技社团由科任组、信息组老师负责指导,利用课余时间开展活动,并积极参加各级各类科技比赛和活动,取得了优异的成绩。学校目前有8个科技社团,其中机器人社团为北京市学生金鹏科技团。

2.面向全体的科普盛筵——学生科技节

学校每年会举办面向全体学生的科技节,针对不同年级学生的年龄特点和发展水平,开展适合他们的科技活动。科技节每年确定不同的科技主题,由科任组、信息组全体教师共同策划活动方案和组织实施。

对于低年级的学生,邀请他们参与各项体验活动,如植物温室的碰碰植物活动、天文教室的3D电影、机器人项目体验等活动,激发他们对科技的好奇,提高他们参与科技活动的兴趣。对于中高年级的学生,则组织参与性、实践性、挑战性更强的科技活动,如最高的杯塔、最长的纸桥挑战赛,观测太阳黑子和观月活动,科技手抄报和科技制作评比等。

3.有趣的常规科普活动——年级综合实践活动

学校充分利用年级综合实践活动进行常规科普活动,这已成为学校的特色和传统。各年级每周都要开展一次年级综合实践活动,或是有趣的科普讲座,或是开展内容丰富的综合实践活动。

学校曾邀请北大、中科院、科普协会、野生动物保护协会等单位的专家们进行关于认识宇宙、我国航天发展、认识蛇类、故宫中的科技、人工智能等精彩的科技讲座。同时,还组织各种科技实践活动,如“走进圆明园”活动,了解圆明园的植物和鸟类;参与北京大学地空学院“地小空”的科学实践周活动,了解矿物和晶体;在生科院老师的引领下认识北京大学校园植物;六年级的外出研学,了解山西古建筑和徽派建筑等活动;在中科院专家的引领下,进入中科院的物理、电子信息等研究所,真正与专家面对面交流并参与科学研究。

4.科普深度游——家长课堂

学校是北京大学的附属学校,家长中包含涉及各领域的优秀人才,充分调动各班家长的热情,在各年级均开展丰富的家长课堂活动,邀请他们进入班级为学生们讲课,为家长提供参与教育的平台。其中有很多以科学和科技为主题的内容,生科院的家长为孩子们讲解《功夫熊猫》中的动物;城环系的家长讲解北京水资源问题和环境保护问题;地质大学的家长为孩子讲解各种矿物,并带来矿物标本等。家长们根据学生的兴趣点和社会热点问题进行深入浅出的讲解,使学生受益匪浅。

学校科技活动的开展增强了学生对相关科学和科技领域的体验,使学生能够了解到科技发展的前沿,促进了学生对于科学、技术与社会关系的认识和理解。

(四)科技教师团队建设

为保证学校科技教育质量,学校致力于打造一批高水平、高素质的科技教师团队。该校在选聘教师时十分注重教师的专业能力水平,同时充分考虑该校科技教师组成年龄分布的合理性。

学校共有专职科技教师9位。9位专职科技教师老中青相结合,有特级教师一位,市骨干教师两位,区骨干教师一位,区学科教师三位。9位专职科技教师,有一位主管科技的副校长,两位大队总辅导员。两位大队总辅导员各自负责一个领域,带领一个团队。北京大学附属小学多维的科技教师团队,使得北京大学附属小学的科技教育发展全面、系统、扎实。

此外,学校充分利用校内外资源,为科技教师的专业成长搭建平台、提供支持,促进优秀科技教师梯队的发展成长。仅以2017年为例,学校就派出教师外出参加市级以上的学习和交流活动9次。

(五)学校科技教育教学策略

1.“点—面—体”(兴趣点—课程面—研究体),创设特色课程教学架构和动态研究群体

学校科技教育最初由各个科技项目源起,建立起科技教育社团激发的兴趣点;进而基于多年的科技社团实践,逐步发展开设面向全体学生的多门科技教育必修课程和选修课程;并且依托海淀区少年科学院、北京市学生金鹏科技团以及各级各类科技竞赛、创客创新空间等多面实践,建立起学校特色科技素养课程系列生长面,从而进一步完善充实附属小学特色生命发展课程体系;同时,科技教师承担负责多项课题,以研促教,打造学校内、区域间(海淀)、区域外(北京)的教师动态研究群体,在促进自身科技教育成长进步的同时,辐射带动更多学校的科技教育发展。

2.为学生打造从“国家基础课程—拓展类课程—研究类课程”的进阶式学习策略模式

科学和科技类课程属于科学素养范畴,是学校生命发展课程群体系的丰富与拓展,包括基础类、拓展类、研究类三个层次。学生在基础类课程的学习中,以探究式学习为主的多样化学习方式展开,体验科学探究的过程,初步了解一些基本的科学知识和信息技术手段;形成提问的习惯,初步学习观察、调查、比较、分类、分析资料、得出结论等方法,能够利用科学方法和科学知识初步理解身边的自然现象和解决某些简单的实际问题;提升批判和创新意识、环境保护意识、合作意识和社会责任感,为今后的学习、生活以及发展奠定良好的基础。拓展类课程主要以校内选修课为主,这既是国家课程的拓展和补充,也是结合学校实际情况,体现学校育人目标的特色课程。拓展类课程为学生提供多种课程体验的机会,帮助学生寻找自己的发展方向。研究类课程的教学以专业纵深和研究性学习为主,课程涵盖中、高年级学生,与拓展类课程衔接,为明确自己爱好方向的同学提供高阶学习平台。

3.打造创客创新空间,基于项目学习展开教学实践研究,促进学生跨学科融合学习

为了给予学生更多发展空间,依托北京市、海淀区“十三五”教育规划课题,利用学校是区少科院分院和市金鹏分团的优势,加大硬件和软件的投入,打造创客创新空间,并且在教学中展开项目学习,进行实践研究。通过项目学习,以具有挑战性、真实性的项目实现为目标,大大激发了学生的学习兴趣;并且学会善于借助多种资源,主动学习运用多学科融合知识;在发现问题、解决问题的过程中,增强了沟通交流、团队协作、项目管理的能力,提升了学生创新能力和素养。

同时结合实践,学校正式出版了《机器人探索》《神奇的单片机》《碰碰植物》《趣味经济学》《天书》等教材,2017年又出版了基于项目学习理念指导下的改编教材《机器人探索》。并且基于项目的跨学科融合学习——碰碰植物工作坊(植物和经济学)已经在知识学习和实践运营结合上做出了典型示范,成为深受学生喜爱的项目活动。

4.多维的立体评价体系,关注学生在过程中的收获

学校的生命发展课程体系,包括科技素养课程体系,已经建立了“学业课程综合评价、学科课程满意率评价、家长满意度评价、学科专业人员评价”四位一体的多维评价体系。评价中关注学生在学习研究过程中的体验与收获,鼓励学生深入创新实践,形成实践成果,真正促进孩子们的发展成长,为每一位孩子能够提供适合其发展的方向指引。

5.充分利用校内外资源,打造合作学习共同体

以课程知识和社团活动为基础,结合创新创意项目,鼓励学生进行多样的选择,展开跨年级、跨学科的项目学习,形成一定的项目成果进行展示交流分享。利用学校家长专业背景,鼓励班级孩子们与家长一起成立项目研究小组,为孩子们打开更为广阔的视野。同时借助周边北京大学、中国科学院等高校和研究所资源,引领孩子们进入相关领域实验室参观,并有机会聆听专家讲座,参与科学研究。通过校内外社会资源的广泛利用、实践活动的充分开展、合作学习共同体的建立,做到普及与提高相结合、学校与社会相结合、课内与课外相结合,促进学生真正成长发展。

三 完备、系统的支持保障机制

北京大学附属小学科技教育的顺利开展有赖于其完备、系统的支持保障机制。该机制主要体现在系统的组织机构设置、完备的制度建设、充足的资金投入以及丰富的资源平台搭建四大方面。

(一)系统的组织机构设置

该校的科技教育工作实行垂直管理、层级管控的策略。具体来说则是校长作为学生金鹏科技团团长牵头金鹏科技团的组织架构、经费运营和大型活动管理工作。团长下设有科技教育中心,中心又下辖多个独具特色的科技团分团,负责多个科技特色项目的具体活动实施。

(二)完备的制度建设

1.组织管理类制度

表4-2 组织管理类制度

2.支持保障类制度

表4-3 支持保障类制度

3.实施操作类制度

表4-4 实施操作类制度

4.评价奖励类制度

表4-5 评价奖励类制度

5.金鹏团专项制度

表4-6 金鹏团专项制度

(三)充足的资金投入

2015年至今,为了更好地开展科技活动,促进科技教育的顺利进行,该校为科技教育投入了充足的资金作为保障。其中科技教育整体工作的投入与使用情况具体如表4-7所示。

表4-7 科技教育整体工作的投入与使用情况

(四)丰富的资源平台搭建

为促进学校科技教育质量的提升,学校积极主动地利用校内外资源,为教师搭建发展成长平台,促进科技教师的专业发展;为学生搭建学习平台,充分激发学生的学习兴趣、开拓学生视野。

1.充分利用校内外资源为科技教育老师搭建发展成长平台

(1)鼓励科技特色项目发展建设工作,学校出资为科技教育老师正式出版多本教材、专著,为教师的专业发展提供有力支持。

(2)充分发挥社会资源科技教育作用,继续与北京天文馆、中国科技馆、北京大学工学院和地空学院、北京化工大学、北京教学植物园等单位进行合作,为科技教师深层次的研究提供更多空间。

(3)完善学校的科技教育专家顾问组建设,继续聘请在专业领域有一定影响力的专家学者作为该校科技教育顾问,进一步扩大校外专家组辅导员的专业范围,引领提升科技教育辅导员的专业层次水平。

(4)加大资金投入,建设一支高素质科技教师辅导员队伍。在管理体制上,将学校科技兴趣小组的辅导课时计入教师工作量,并根据辅导学生获奖的业绩,在学期末拿出十几万元经费给予业绩突出教师较大力度的物质奖励。近三年来,该校科技教育的设备设施投入资金已超过150万元,每年科技教育活动经费(外地参赛、培训差旅费、展板制作费、聘请专家学者校外辅导员费等)50万元。

2.充分利用校内外资源,为学生搭建学习平台

学校为充分调动学生的学习兴趣,促进学生将理论联系实际从而达到学以致用的教学目标,充分发挥自身优势,联合校外多方资源单位,为学生搭建丰富的学习平台。其中校外资源利用情况如表4-8所示。

表4-8 校外资源利用情况

四 丰厚的科技教育成果及积极的辐射带动作用

学校鼓励学生参与科技创新大赛、机器人、建筑模型竞赛、金鹏科技论坛、天文竞赛、观鸟、DI创新思维、无线电测向等各项目竞赛。在竞赛中,学生磨炼自我,收获友谊和竞技体验经验,对学生的团队合作、意志品质等方面有很好的促进作用。

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章节目录

  • 第一节 案例1:北京大学附属小学
    1. 一 促进学生和谐发展的育人理念
    2. 二 基于培养学生素养的学校科技教育建设
      1. (一)科技教育目标:“培养学生素养”
      2. (二)体系化的科技课程的建设
      3. (三)形式多样的学校科技活动
      4. (四)科技教师团队建设
      5. (五)学校科技教育教学策略
    3. 三 完备、系统的支持保障机制
      1. (一)系统的组织机构设置
      2. (二)完备的制度建设
      3. (三)充足的资金投入
      4. (四)丰富的资源平台搭建
    4. 四 丰厚的科技教育成果及积极的辐射带动作用
  • 第二节 案例2:清华大学附属小学
    1. 一 走进清华大学附属小学
    2. 二 “让儿童站立在科技教育正中央”的育人理念
    3. 三 “1+X”科技课程
      1. (一)“1+X”课程目标
      2. (二)“1+X”课程具体内涵
      3. (三)“1+X”课程设置
    4. 四 全员参与的科技活动
      1. (一)全员参与的科技月
      2. (二)全员参与、聚焦精品的小课题研究
      3. (三)走进清华大学实验室
      4. (四)家长进课堂
    5. 五 满足个性需求的精品活动
      1. (一)水木秀场
      2. (二)大师进课堂
    6. 六 有效的教学策略
      1. (一)课程整合
      2. (二)小组合作学习
    7. 七 制度与政策
    8. 八 科技教师团队及专业化发展保障
  • 第三节 案例3:北京市密云区大城子镇中心小学
    1. 一 走进密云区大城子镇中心小学
    2. 二 因地制宜的课程与活动
      1. 1.科技课程体系
      2. 2.科技社团建设
      3. 3.日常科技活动
    3. 三 专门的奖励制度与政策
    4. 四 师资与设施
      1. 1.科技教师团队
      2. 2.学校科学教育设施
  • 第四节 案例4:北京市第八中学
    1. 一 走进北京市第八中学
    2. 二 多样化的育人模式探索
    3. 三 全面的育人理念与目标
    4. 四 多时空、多形式课程与活动
  • 第五节 案例5:北京师范大学附属中学
    1. 一 全人格教育理念
    2. 二 扎实根基的科技课程与科技活动
      1. 1.科技课程体系
      2. 2.科技社团建设
      3. 3.日常科技活动
    3. 三 实现全人格教育理念的支撑制度与政策
    4. 四 师资与设施
      1. 1.科技教师团队
      2. 2.学校科技教育设施

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