顏源 李冬梅 宋艷紅 于杏林

面對未來瞬息萬變的世界，掌握了科學(xué)的思想與方法就拿到了解決未知問題的“金鑰匙”。進入“十四五”，科技和人才競爭日趨激烈，科技界和教育界已經(jīng)充分認識到，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才是科技強國的重要組成部分，進一步提高科技教育水平迫在眉睫。

少年興則科技興，少年強則國家強。加強青少年科技能力培養(yǎng)工作，挖掘和培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才是時代的要求、歷史的重托、人民的期望。面向未來，科技教育如何創(chuàng)新形式，豐富內(nèi)容，以引起學(xué)生興趣？如何強化科技教育師資隊伍建設(shè)，以提升科技教育教學(xué)質(zhì)量？此次《教育家》線上圓桌論壇，我們邀請多位一線中小學(xué)校長就此話題獻言建策。

議題一? ? 科技教育如何創(chuàng)新形式，豐富內(nèi)容，以吸引學(xué)生興趣？

李晨輝：2021年6月3日，國務(wù)院出臺《全民科學(xué)素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021—2035年）》，再次提及基礎(chǔ)教育問題，強調(diào)提高青少年科技素質(zhì)。我認為，教育教學(xué)方式的改革必須遵循自身發(fā)展規(guī)律，結(jié)合學(xué)生發(fā)展特點，所有教育內(nèi)容都必須抓住課程建設(shè)這一關(guān)鍵。中國教科院豐臺實驗學(xué)校在課程建設(shè)方面便進行了多方探究，走出了一條適合自身發(fā)展的教育改革路徑。

創(chuàng)新科技課程體系，強化課程育人功能，構(gòu)建“立人教育”課程體系。學(xué)校將弘揚科學(xué)精神貫穿于育人全鏈條，堅持立德樹人，實施“科學(xué)家精神進校園”行動，將科學(xué)精神融入課堂教學(xué)和課外實踐活動，激勵青少年樹立投身建設(shè)世界科技強國的遠大志向，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷，增強其社會責任感、創(chuàng)新精神和實踐能力，為學(xué)生的終身發(fā)展奠基，從而實現(xiàn)“立人教育”。在提高課堂教育水平方面，學(xué)校要推動教學(xué)方式的變革，倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、開放式教學(xué)，保護學(xué)生好奇心，激發(fā)學(xué)生的求知欲和想象力。此外，還應(yīng)完善初高中學(xué)段包括科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、通用技術(shù)、信息技術(shù)等學(xué)科在內(nèi)的學(xué)業(yè)水平考試和綜合素質(zhì)評價制度，引導(dǎo)有創(chuàng)新潛質(zhì)的學(xué)生實現(xiàn)個性化發(fā)展。

改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，實施項目化、問題化教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。興趣是最好的老師，大實驗課堂教學(xué)就是要充分保護、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?？萍紕?chuàng)新的教學(xué)過程就是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、反思提升的過程，其以學(xué)生為主體，以問題為導(dǎo)向，以研究項目為載體，注重學(xué)習(xí)過程與成果的科學(xué)性、可行性和創(chuàng)新性。從這些特征來看，“基于問題的學(xué)習(xí)”（Problem-Based Learning，簡稱PBL）是最適于開展科技創(chuàng)新教育的一種教學(xué)方式。理查德·阿蘭茲在《學(xué)會教學(xué)》一書中提到，PBL分為設(shè)計問題、組織學(xué)習(xí)、呈現(xiàn)結(jié)果和反思過程四個環(huán)節(jié)，其中，“問題”作為線索貫穿整個教學(xué)過程，將每個學(xué)習(xí)階段有機連接起來，從而形成一個完整且有意義的學(xué)習(xí)過程。

科技創(chuàng)新的教學(xué)過程還具有跨學(xué)科、重實踐、重過程、重反思等特點，因此，在教學(xué)過程中還可以融入STEAM教育、活動課程等理念。STEAM教育強調(diào)多學(xué)科交叉融合，使教學(xué)集科學(xué)知識學(xué)習(xí)和動手實踐于一體，讓學(xué)生理論聯(lián)系實際，學(xué)以致用，用以致學(xué)，最終實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的目標。活動課程則是從學(xué)生的興趣和需要出發(fā)，以學(xué)生的經(jīng)驗為基礎(chǔ)，由不同形式的一系列活動組成的課程。

梁仲明：中國教科院荔灣實驗學(xué)校（以下簡稱“科?！保┡c國內(nèi)人工智能領(lǐng)域的優(yōu)秀教育企業(yè)合作，共同建設(shè)人工智能教育實驗室，以讓學(xué)生零距離地體驗現(xiàn)代先進科技的魅力，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。建校三年來，科校進行了多方嘗試與實踐——

首先是建立體驗式的物聯(lián)網(wǎng)智慧教育實訓(xùn)室，以人工智能教育應(yīng)用場景激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)的興趣。第一種是智能家居實訓(xùn)室，其以現(xiàn)實家居智能化概念為依托，真實布景，并集成智能燈光系統(tǒng)、智能音響系統(tǒng)、智能空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)等，讓學(xué)生真真切切地感受物聯(lián)網(wǎng)智能家居。第二種是智能農(nóng)業(yè)實訓(xùn)室，其主要將物聯(lián)網(wǎng)典型部件運用于植物生長環(huán)境的監(jiān)測和調(diào)控，模擬營造出適合植物生長的氣候環(huán)境，并對種植區(qū)進行自動灌溉、自動降溫、自動施肥、自動噴藥等自動控制。學(xué)校還借此豐富了校本勞動教育課程，并取得了良好成效。

其次是推動人工智能課程的開發(fā)與應(yīng)用，并將其作為提升學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的主渠道。課程是人工智能教育的靈魂，作為廣州市中小學(xué)人工智能課程實驗校，科校通過對實驗教材和教學(xué)裝備的二次開發(fā)，制定了“培養(yǎng)符合智能化社會需求、具備良好計算思維和編程能力的創(chuàng)新人才”的目標，設(shè)置了以教學(xué)機器人、人工智能開源硬件及配套軟件為主的教學(xué)內(nèi)容，成為廣州市為數(shù)不多實現(xiàn)了三至八年級每周一節(jié)人工智能進課堂的學(xué)校之一。2020年11月27日，科校師生參與了第二屆中國教科院激發(fā)活力促發(fā)展論壇，并進行了“設(shè)計我的無人超市”教學(xué)示范公開課的展示，引導(dǎo)學(xué)生們主動思考，積極操作，創(chuàng)新設(shè)計，為科學(xué)課程的改進提供借鑒。

最后是創(chuàng)設(shè)人工智能教育交流平臺，增強影響力。除以課程教學(xué)提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)之外，科校人工智能教育還走出課堂，連續(xù)兩年冠名舉辦荔灣區(qū)“科校杯”青少年人工智能交流評選活動?；顒又校珔^(qū)中小學(xué)逾百名參賽選手齊聚科校，進行AI創(chuàng)意大比拼。參與者基于對智能教育機器人的學(xué)習(xí)和實踐，拼裝機器人小車，并按照自動行駛、路標識別、自動運輸?shù)榷囗椚蝿?wù)的要求，編寫小車的自動駕駛、智能導(dǎo)航技術(shù)等程序。由此，在開展人工智能教育與跨學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，提高青少年的創(chuàng)新創(chuàng)造能力、實踐動手能力和解決實際問題的能力。

劉彥：我擔任校長的兩所學(xué)校分處海淀、石景山兩地，兩個地區(qū)教育生態(tài)差異很大，發(fā)展各有特色。人大附中西山學(xué)校關(guān)于信息技術(shù)與教學(xué)深度融合的探索及課程實踐在北京甚至全國范圍內(nèi)都走在前列。經(jīng)過十年的探索，學(xué)?；凇?對1”數(shù)字化未來學(xué)習(xí)項目，建構(gòu)了“信息+”系列特色課程體系，以激發(fā)教師團隊提升信息媒體素養(yǎng)的積極性，提高教學(xué)效率，也為學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)和應(yīng)用信息技術(shù)的機會，讓信息技術(shù)賦能學(xué)生學(xué)業(yè)發(fā)展和未來成長。從課程設(shè)置來看，學(xué)校將信息技術(shù)課程模塊化，分為信息素養(yǎng)、編程素養(yǎng)和媒體素養(yǎng)，并開設(shè)“信息+數(shù)學(xué)”“信息+藝術(shù)”“信息+體育”“信息+勞技/通技”等課程。此外，學(xué)校還為學(xué)生鏈接多方資源，培訓(xùn)和指導(dǎo)學(xué)生參加信息技術(shù)學(xué)奧賽，為其未來的專業(yè)選擇和職業(yè)發(fā)展提供支持。

人大附中石景山學(xué)校是一所十二年一貫制學(xué)校，具有貫通培養(yǎng)的學(xué)制優(yōu)勢。學(xué)校以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標，建構(gòu)了“科技+”課程體系。目前，學(xué)校在開設(shè)Python趣味編程、創(chuàng)意編程設(shè)計、化學(xué)魔術(shù)師的奇幻世界、玩轉(zhuǎn)物理、自動駕駛這五大科技實踐類課程的基礎(chǔ)上，拓展科技課程所覆蓋的學(xué)部和課程類型，打造從小學(xué)至高中全覆蓋、有梯度的科技類課程體系。學(xué)校還開展貫穿小、初、高學(xué)段的科技節(jié)，讓學(xué)生在沉浸式科技教育中培養(yǎng)科學(xué)興趣，提升科學(xué)素養(yǎng)，進而形成科學(xué)的世界觀和方法論。

為了充分激發(fā)學(xué)生對科技的好奇心、求知欲，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，學(xué)校在科技教育課程的形式和內(nèi)容上進行多方探索與創(chuàng)新，成效顯著。以教師編寫的小學(xué)“妙筆生花——3D打印筆立體涂鴉繪畫”科技教程為例，其從學(xué)生的興趣和生活經(jīng)驗出發(fā)，圍繞三維世界體驗、認識3D打印筆、紙膜的制作、打印技巧等知識點，設(shè)計了探究瘋狂動物城、多樣化的交通工具、中國傳統(tǒng)文化精粹、實用工藝品等探究主題，通過多元化、趣味性活動，培養(yǎng)小學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新精神、合作精神，張揚學(xué)生的個性，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛能。

PBL（項目式學(xué)習(xí)）包括問題導(dǎo)入、團隊合作與自主學(xué)習(xí)、教師指導(dǎo)、自我評價與小組評價幾個部分?！懊罟P生花——3d打印筆立體涂鴉繪畫教程”就是與PBL進行融合的典型，學(xué)生可以在操作、探究、設(shè)計、創(chuàng)作、反思的過程中進行體驗、體悟、體認，在全身心參與的活動中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，體驗和感受生活，增強實踐創(chuàng)新能力。

王旭海：浙江省溫州市龍灣區(qū)實驗中學(xué)通過以下四個途徑提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力——

以微項目化學(xué)習(xí)豐富作業(yè)形式。學(xué)校倡導(dǎo)的微項目化教學(xué)是以問題為基礎(chǔ)，以學(xué)生為中心，把學(xué)習(xí)過程置于復(fù)雜的、有意義的案例情境，讓學(xué)生自主合作解決問題的自我導(dǎo)向式教學(xué)方式。由此形成的項目性作業(yè)是學(xué)校的一大特色。學(xué)校將課本知識進行有效拓展，并將其按難度分為體驗型作業(yè)、應(yīng)用型作業(yè)、項目型作業(yè)三類。每逢寒暑假，學(xué)校便以備課組為單位開展綜合實踐活動。此外，教師在進行作業(yè)評價時，也會挖掘新穎的課題來引領(lǐng)學(xué)生進行深度研究。比如，七年級舉行“細胞模型設(shè)計評比”大賽，八年級組織“自制過濾器”活動，學(xué)生全員參與，親自動手，不僅深化學(xué)習(xí)了相關(guān)知識點，還提高了創(chuàng)新與實踐能力。

以項目活動落實校本課程。學(xué)校根據(jù)現(xiàn)有師資狀況、教學(xué)設(shè)施等發(fā)展實際，結(jié)合學(xué)生成長特點，分年級段開設(shè)相應(yīng)拓展課程，比如“自釀溫州米酒”工作坊、“從河水到飲用水”工作坊、“水車狂想曲”工作坊等。項目式工作坊圍繞一個實踐主題，由學(xué)生共同參與，在實踐過程中相互溝通，自主思考，提出方案或規(guī)劃，討論方案的實施，共同完成項目。

開發(fā)跨學(xué)科項目促學(xué)科融合。學(xué)校以STEAM教育為校本教研活動的主題，基于STEAM項目的學(xué)習(xí)和設(shè)計推動學(xué)科融合，以學(xué)科的概念和原理為中心，通過學(xué)生自主探究的過程，獲得與現(xiàn)實生活有關(guān)且能付諸應(yīng)用的學(xué)習(xí)成果，形成新型探究性學(xué)習(xí)模式。比如，學(xué)校以“家庭智能掃地機的設(shè)計與制作”為主題組織學(xué)生進行實踐，學(xué)生們結(jié)合編程、產(chǎn)品的迭代，從模仿成品到改進功能，既增強了動手能力，又開闊了視野。

借助科技節(jié)等形式展示學(xué)生成果?？萍脊?jié)是龍灣區(qū)實驗中學(xué)的傳統(tǒng)活動，自創(chuàng)辦以來，每年舉行一次，今年已經(jīng)是第十六屆。科技節(jié)內(nèi)容豐富，主要包括評選學(xué)生優(yōu)秀項目活動成果和小論文、體驗現(xiàn)場科技制作挑戰(zhàn)賽和百科知識游園競賽等活動。學(xué)校還通過展示學(xué)生優(yōu)秀作品鼓勵學(xué)生進行科技創(chuàng)新，比如，六名學(xué)生費時一年合作設(shè)計出太陽能水車，為此，學(xué)校于2021年6月25日專門舉行水車啟動儀式，并進行了全校直播，還將設(shè)計水車的學(xué)生與指導(dǎo)教師的名字刻在牌子上，作為永久的紀念，極大提高了學(xué)生的科技創(chuàng)新積極性。

吳勝軍：湖南省長沙市長郡芙蓉中學(xué)從校園文化建設(shè)、校本課程開發(fā)、學(xué)科教學(xué)融合、科技活動開展四個方面著手，將科技教育真正融入學(xué)生的學(xué)習(xí)生活。

建設(shè)積極的校園文化，讓學(xué)生愛上科技。學(xué)校積極營造科技創(chuàng)新氛圍，在校園建設(shè)院士廣場，將“雜交水稻之父”袁隆平題字的“成材先成人”文化石立于廣場前，并將畢業(yè)于長郡中學(xué)的14位院士雕像立于廣場兩側(cè)，讓學(xué)生近距離領(lǐng)略院士風(fēng)采，學(xué)習(xí)院士勤鉆研、善思考的精神。同時，學(xué)校利用校內(nèi)外宣傳展板、教學(xué)樓走廊等宣傳陣地，精心制作以科技創(chuàng)新為主題的宣傳物料，不定期舉行各類學(xué)生科技作品展，讓師生在潛移默化的環(huán)境中了解科學(xué)、尊重科學(xué)、崇尚科學(xué)。

開發(fā)多樣的校本課程，豐富科技教育內(nèi)容。學(xué)校在按國家標準開足、開齊物理、化學(xué)、生物、地理等科學(xué)課程的同時，還設(shè)置了不同層次的科技教育校本課程，以滿足不同學(xué)生的需要。例如，學(xué)校為七年級設(shè)置科技校本必修課程，教材選用學(xué)校自行編寫并出版的《青少年科創(chuàng)STEAM實踐》，要求七年級全體學(xué)生修習(xí)。對于科技興趣濃厚、學(xué)習(xí)主動性強的學(xué)生，學(xué)校開設(shè)多項校本選修課程，如0度催化劑科技社、DI創(chuàng)新思維、生物科普實踐、奇思妙想紙質(zhì)模型等，學(xué)生還可以到學(xué)?！拔磥砜茖W(xué)家活動中心”學(xué)習(xí)，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。

重構(gòu)課堂教學(xué)生態(tài)，實現(xiàn)科技教育與全學(xué)科融合。學(xué)校創(chuàng)新以激發(fā)興趣、激活思維、自主學(xué)習(xí)、合作探究、聯(lián)系實際、創(chuàng)新應(yīng)用為核心的“激—探—創(chuàng)”教學(xué)模式，將科技創(chuàng)新與學(xué)科教學(xué)進行深入融合。同時，學(xué)校增加學(xué)生實驗課的種類和數(shù)量，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動手能力。比如，化學(xué)教研組以“初中化學(xué)疑難實驗的創(chuàng)新與改進”為主題開展校內(nèi)微課題研究，數(shù)學(xué)教研組利用幾何畫板、數(shù)獨開展教學(xué)，地理教研組開展制作手工地球儀、手繪校園平面圖等活動，幫助學(xué)生提高動手能力。此外，學(xué)校還積極將知識產(chǎn)權(quán)教育與全學(xué)科進行融合，如語文學(xué)科的著作權(quán)、美術(shù)學(xué)科的商標設(shè)計等，開闊學(xué)生視野。

開展豐富的科技活動，促進學(xué)生全面發(fā)展。學(xué)校的科技活動具有鮮明的學(xué)科特點，如生物學(xué)科的生物模型與微景觀生態(tài)作品制作、物理學(xué)科的簡單樂器制作、美術(shù)學(xué)科的手工屋和紙燈籠制作等。另外，許多綜合型活動大大豐富了科技活動內(nèi)容，如一年一度的科技節(jié)、知識產(chǎn)權(quán)宣傳周、科學(xué)系列講座、科技主題班會、紙質(zhì)模型比賽、氣動創(chuàng)意環(huán)保小車直線距離賽等。

徐雙蓮：浙江省浦江縣實驗小學(xué)教育集團力求做“有溫度的科技教育”，創(chuàng)新教育模式，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

推動教育模式轉(zhuǎn)型——從“喂食”走向“覓食”。學(xué)校在科技教育方面探索出“小鬼約創(chuàng)”模式，將教學(xué)方式從“喂食”轉(zhuǎn)向“覓食”，從學(xué)生主體需要出發(fā)，發(fā)揮其主觀能動性。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下參與各種科技教育活動，在實踐中培養(yǎng)跨學(xué)科的多元思維、解決問題的綜合能力，逐步學(xué)會創(chuàng)新和創(chuàng)造。

“小鬼約創(chuàng)”是學(xué)校“小鬼有約”的十約之一，后者立足德智體美勞五育并舉，構(gòu)建了“十約”主題活動群?！靶」砑s創(chuàng)”有師生約、生生約、親子約、社童約四種形式，學(xué)生認領(lǐng)主題后，可通過當面約、電話約、網(wǎng)絡(luò)約的方式邀約教師、同伴、家長、專家，確定“主講人”和“參與對象”，形成共同體，開展各種各樣的科技活動。其中，校內(nèi)主要是走班制的社團活動，校外則開展各種微團活動。整個科技教育活動以金字塔模式展開，塔底形成約創(chuàng)全員化，塔身推動約創(chuàng)微團化，塔尖則實現(xiàn)約創(chuàng)成果化。

更新情感與思維樣態(tài)——五育并舉+五育融合。學(xué)校在設(shè)計科技教育活動時，不能僅僅停留在就科技論科技的層面，應(yīng)該將立德、益智、育美、勞動、健體等與科技融合，實現(xiàn)一舉多得。學(xué)校舉辦“創(chuàng)意物化節(jié)”，讓學(xué)生在活動中創(chuàng)造富有意義的勞動成果，增強各方面的能力。比如，為創(chuàng)造一個玩具，學(xué)生需要寫方案、選材料、量尺寸、現(xiàn)場實踐制作、整體設(shè)計、審美考量，還要學(xué)習(xí)出售作品的宣傳技巧，體會勞動創(chuàng)造財富的成就感。在這樣的場景下學(xué)習(xí)，學(xué)生的思維是靈動的，學(xué)習(xí)是充滿生命力和創(chuàng)造力的。因此，學(xué)校的科技教育要重視科學(xué)與人文、藝術(shù)、心理的融合，真正“以學(xué)生為中心”。

發(fā)揮非正式學(xué)習(xí)的重要作用——尋找“第三空間”?？茖W(xué)教育還可以利用很多校外非正式學(xué)習(xí)的場所，即“第三空間”，主要有科技場館、公益組織（如社區(qū)科學(xué)俱樂部、大學(xué)實驗室等）、大自然，以及其他社會場景和媒體資源。學(xué)校要高度重視校外科學(xué)教育，讓學(xué)生與家長、教師、專家在豐富多樣的“第三空間”中開展科技研究活動。

姚琴：中國教育科學(xué)研究院杭州勝藍實驗中學(xué)創(chuàng)辦于2006年，其始終以“科技創(chuàng)新賦能，點亮科學(xué)夢想”為育人導(dǎo)向，不斷研究科技教育工作新內(nèi)核、新思路和新舉措，助推全?！翱萍級粝搿钡膶崿F(xiàn)。

專業(yè)引領(lǐng)，讓“領(lǐng)唱”強起來。一是向上接“天線”。學(xué)校借助中國教科院專家的力量，引領(lǐng)學(xué)?？萍冀逃l(fā)展，聘請省、市、區(qū)各級科技教育專家擔任學(xué)?？萍冀逃檰?，不定期來校指導(dǎo)。二是向前接地氣。學(xué)校以科技輔導(dǎo)員為骨干，要求全體科學(xué)、信息技術(shù)教師參與科技教育，還設(shè)立科技教育專項經(jīng)費、科技輔導(dǎo)員津貼，開展科普信息化提升工程學(xué)習(xí)培訓(xùn)，培養(yǎng)校本的、專業(yè)的科技教師。三是向外接生源?？萍妓仞B(yǎng)的培育要從娃娃抓起，學(xué)校著眼中小銜接，一方面向?qū)诘男W(xué)輸送科技課程、科技活動，另一方面對接對口高中，讓科技特長生提前感受高中的科技教育學(xué)習(xí)氛圍。

陣地多元，讓“唱臺”轉(zhuǎn)起來。一是“課內(nèi)+課外”。課內(nèi)設(shè)立科技課程，課外將科技教育融入實踐活動。二是“室內(nèi)+室外”。室內(nèi)設(shè)有專門的科技教室，包括三模教室、FPV科技教室、創(chuàng)客夢工廠·機器人、3D打印室等;室外有海模水池、體育館、操場等場地，均可用于科技課程教學(xué)和專項訓(xùn)練。三是“校內(nèi)+校外”。學(xué)校采取“走出去+請進來”的科普方式，帶領(lǐng)學(xué)生參觀校外科技實踐基地、省科技館、各級青少年活動中心等。在校內(nèi)開展科普講座、科技展，承辦市、區(qū)級科技競賽，將“流動的科技館”引入學(xué)校，為學(xué)生提供直觀的科技體驗。四是“線上+線下”。學(xué)校著力挖掘科技教育線上學(xué)習(xí)資源，如學(xué)習(xí)強國的科普中國欄目、果殼網(wǎng)、科普電影等，將線上與線下科技學(xué)習(xí)相結(jié)合。

活動助力，讓“唱詞”亮起來。一是課程活動。每天開設(shè)科技課程，以“三模一電”為主要內(nèi)容，對電學(xué)、力學(xué)等科學(xué)基礎(chǔ)知識進行延伸，帶領(lǐng)學(xué)生進行實踐操作，打造完整的課程體系，并配備自編教材。二是社團活動。每周開展SPC科技社團活動，著力培養(yǎng)崇尚Science（科學(xué)）、重視Practice（實踐）、善于Cooperation（合作）的學(xué)生。三是主題活動。每年舉辦主題科技節(jié)，組織“雞蛋撞地球”、水火箭、模擬飛行等科技活動。

尹慧紅：2018年，武漢市武昌區(qū)三道街小學(xué)圍繞四維核心素養(yǎng)，開展了以素養(yǎng)為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)目標建設(shè)與設(shè)計的TOPS課程改革。改革以主題（Theme）、組織（Organize）、實踐（Practice）、分享（Share）四個單詞為關(guān)鍵詞，著眼于針對不同的主題，按照項目化方式進行學(xué)習(xí)。

一是主題學(xué)習(xí)。在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生通過課本學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)搜索等方式獲取大量學(xué)科知識，并借助信息化手段了解其深層含義，掌握原理和規(guī)律。教師也依照課本目錄錄制每一課的微課資源，收集大量微信公眾號、抖音平臺上的相關(guān)資源，并將其分享到教育云平臺，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

二是實踐創(chuàng)作。學(xué)生在這一環(huán)節(jié)進行作品創(chuàng)作，其中，一部分是手工制作，即用紙張、布料、塑料、木頭、金屬等材料進行工藝品或小工具的制作;一部分是電子制作，即利用編程、開源硬件、機器人、3D打印、激光切割等技術(shù)，讓學(xué)生進行實物搭建和電路設(shè)計，最終完成作品，體現(xiàn)了學(xué)校人工智能教育特色。

三是收獲分享。學(xué)生在這一環(huán)節(jié)開展展評活動，學(xué)生利用Word海報、PPT幻燈片、Maka宣傳冊等多媒體工具展示成果，并對自己在活動中的表現(xiàn)進行自評，對活動中遇到的問題進行歸納分析，積累實踐經(jīng)驗。

例如，在“3D設(shè)計—橋梁”這一主題的學(xué)習(xí)活動中，教師以六年級上冊《科學(xué)》“形狀與結(jié)構(gòu)”部分的知識為藍本，以“橋的形狀與結(jié)構(gòu)”一課為切入點，分步驟進行科技教學(xué)。第一步，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，了解武漢的各種橋梁名稱與結(jié)構(gòu)。第二步，學(xué)生選擇自己喜歡的橋梁類型，按小組分配學(xué)習(xí)任務(wù)，并通過參觀橋梁博物館、實地調(diào)研、走訪專家、圖書館查閱、上網(wǎng)等方式搜集相關(guān)材料。第三步，教授通過實驗揭示橋梁設(shè)計的原理。第四步，學(xué)生進行個性化作品的創(chuàng)作。為增強實踐活動的高效性、培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，教師首先安排學(xué)生在設(shè)計作業(yè)本上進行草圖的繪制，之后利用彩紙完成橋梁的手工模型的制作，進一步確保造型的美觀和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。最后，學(xué)生在123D Design軟件中進行三維建模和成品打印，利用PLA材料完成3D模型作品的制作。第五步是分享環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生將自己作品的原理、設(shè)計思想、規(guī)劃步驟、實施過程、最終成品和經(jīng)驗反思等以文字、圖片、視頻等多種方式上傳到教育云班級學(xué)習(xí)空間。

朱全民：科技教育需要不斷創(chuàng)新教學(xué)模式，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。湖南省長沙市雅禮書院中學(xué)聚焦課堂，圍繞“有效教學(xué)，高效課堂”這一中心課題，深入開展理論和實踐研究，提煉出了“四步一體”的課堂教學(xué)模式。

情境導(dǎo)入——以景激情，吸引學(xué)生快速進入學(xué)科殿堂。教學(xué)情境是一種特殊的教學(xué)環(huán)境，從時間維度來看，在上課鈴聲響過之后，能否讓學(xué)生的注意力迅速回到課堂是影響當前課堂教學(xué)效率的重要因素。教育學(xué)和心理學(xué)研究表明，一堂課的第5到20分鐘為課堂教學(xué)的“黃金時段”，而課堂教學(xué)的前5分鐘為“思想的安頓和學(xué)科思維的轉(zhuǎn)換期”，是教學(xué)效率較低的時段。盡可能縮短這個低效時段，就要求教師實現(xiàn)課堂的高效激趣導(dǎo)入。為此，雅禮書院中學(xué)要求教師以“情”為經(jīng)，以“境”為緯，通過各種生動、具體的生活環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，拉近學(xué)科教學(xué)與學(xué)生現(xiàn)實生活的距離。

學(xué)導(dǎo)結(jié)合──高效課堂的重要一環(huán)?！皩W(xué)”指的是學(xué)生自覺主動地學(xué)，“導(dǎo)”是指教師有效、恰當?shù)刂笇?dǎo)和點撥，二者有機結(jié)合才能真正實現(xiàn)高效的課堂教學(xué)。其中，“學(xué)”要注重自覺性、主動性，使學(xué)生樂學(xué)、會學(xué)、學(xué)會?！皩?dǎo)”要體現(xiàn)兩個理念：一是教師要做到教學(xué)內(nèi)容的問題化、操作化、結(jié)構(gòu)化，將教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為問題，培養(yǎng)學(xué)生問題意識，激發(fā)學(xué)生自主探究興趣，促進合作交流;將教學(xué)內(nèi)容操作化，使“做”“想”“講”相結(jié)合，以“做”促進“想”，以“講”梳理“想”，幫助學(xué)生內(nèi)化學(xué)習(xí)內(nèi)容;將教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，加強學(xué)科整合，揭示內(nèi)容聯(lián)系，形成認知結(jié)構(gòu)。二是問題的設(shè)計要符合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，為學(xué)生思維能力的提高提供抓手。

探究深化──高效課堂的關(guān)鍵。它要求教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已掌握的知識，發(fā)現(xiàn)新問題，并進行更深層次的探究和拓展，以增強學(xué)生的主動探索意識，提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力、遷移能力和創(chuàng)新能力。

總結(jié)反思──高效課堂教學(xué)中的“留白”。學(xué)校提倡每一堂課都要給學(xué)生留出一段時間，讓學(xué)生自主進行歸納、總結(jié)和提煉，將教師的思路、方法內(nèi)化為自己的認知。

議題二? ? 如何強化科技教育師資隊伍建設(shè)，提升科技教育教學(xué)質(zhì)量？

黃仕友：科技學(xué)科教師作為教育的供給方，應(yīng)該滿足學(xué)生多樣化的科技學(xué)習(xí)需求，為學(xué)生的科技學(xué)習(xí)提供多樣化支持。經(jīng)過長期實踐，西南大學(xué)附屬中學(xué)逐漸形成了情感支持、方法支撐、過程指導(dǎo)、體系保障四位一體的科技學(xué)習(xí)多樣化支持體系。

情感支持是關(guān)鍵。實踐探索發(fā)現(xiàn)，在考試壓力和趨懶避勤習(xí)慣的影響下，科技探索對學(xué)生來說往往意味著艱難、艱澀和生硬，科技活動往往被學(xué)生看作學(xué)習(xí)的負擔而被排斥。為解決這一問題，在情感支持方面，教師要充分尊重、相信、鼓勵學(xué)生，激發(fā)其參與科技活動的積極性，幫助其增強“我想學(xué)科技知識”和“我想做科技活動”的意愿，進一步實現(xiàn)科技知識與科技實踐的融合。

方法支撐是基礎(chǔ)。在科技多樣化學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式不盡相同，不同的學(xué)生對同一學(xué)習(xí)方式的掌握和應(yīng)用程度也有差異，教師要對學(xué)生進行指導(dǎo)，幫助學(xué)生掌握科技探究方法，為進一步研究提供支撐。

過程指導(dǎo)是核心。學(xué)校的科技教育實踐主要通過“問問題”的方式進行實施?！皢枂栴}”是指在科技教育過程中，教師基于預(yù)設(shè)的問題清單，提出符合學(xué)生當前學(xué)習(xí)階段要求的具體問題，通過“問問題”引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提煉、分析、解答、反思問題。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，通過一問一答，學(xué)習(xí)科技知識、了解科技過程，學(xué)以致用，并逐漸形成愛科學(xué)、研科學(xué)的意識。

實踐體系是保障。學(xué)校對于科技知識體系的資源供給較為完善，但科技實踐方面還存在不足?；诖?，西南大學(xué)附屬中學(xué)在科技教育過程中，努力做到實踐體系的“四合”，即解決問題與跨學(xué)科學(xué)習(xí)融合，課題（問題）生成與情景整合，實施過程與實踐結(jié)合，實踐探索與社區(qū)資源聯(lián)合。將學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)支持的供給作為實踐探索的重點，突出科技教育的學(xué)以致用、知行合一。

科技學(xué)習(xí)多樣化激發(fā)了學(xué)生的興趣，增進了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，加深了學(xué)生對自然的認識與理解，深化了學(xué)生的社會體驗，增強了學(xué)生的社會實踐能力和社會責任意識，豐富了學(xué)生的精神世界，切實推進了學(xué)生德智體美勞的全面發(fā)展。當然，我們深知，科技學(xué)習(xí)多樣化還面臨著很多困難，進一步轉(zhuǎn)變觀念、加強實踐探索、不斷總結(jié)才能取得更大進步。

鐘雅莉：教師承擔著挖掘?qū)W生潛能、發(fā)揮學(xué)生優(yōu)勢的責任，在青少年科技創(chuàng)新教育活動中，也應(yīng)該特別關(guān)注學(xué)生的強項和創(chuàng)造性，采取有效方法強化學(xué)生優(yōu)勢智能，為培養(yǎng)科技創(chuàng)新后備人才服務(wù)。

一部分學(xué)生的優(yōu)勢智能較為突出，教師在指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新活動時很容易發(fā)現(xiàn)。但在大多數(shù)情況下，學(xué)生優(yōu)勢智能的表現(xiàn)并不明顯，這就需要教師深入了解學(xué)生，并運用一定的方式、方法進行發(fā)掘。湖南省長沙市芙蓉區(qū)育英西垅小學(xué)的科學(xué)教師們結(jié)合自身經(jīng)驗，整理出一套包括觀察法、交流法、訪談法、量化法、示范法、情景法在內(nèi)的系統(tǒng)性方案，幫助教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)勢智能。

當教師對學(xué)生的優(yōu)勢智能有了較為充分的了解之后，便可以利用學(xué)生的優(yōu)勢智能，通過多種方法和途徑來培養(yǎng)科技創(chuàng)新后備人才。

一是提供有效素材，開展合作學(xué)習(xí)。合作學(xué)習(xí)是創(chuàng)新活動的重要途徑之一，在合作學(xué)習(xí)過程中，每個小組成員都要參與探究過程，取長補短，共同提高。

二是利用自身強項，做好角色定位。科技創(chuàng)新活動有不少項目都是由團隊共同完成的，學(xué)生可根據(jù)自己的強項來選擇在團隊中的角色，從而形成較為明確的分工。每個人都是團隊中不可或缺的一員，這不僅利于團隊協(xié)作，也有助于學(xué)生的個性發(fā)展。每個隊員有了清晰的自我定位后，在解決問題、合作研究的過程中都會游刃有余。

三是鼓勵個性探究，提高思維水平。在輔導(dǎo)學(xué)生進行創(chuàng)新活動的過程中，教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生從自身的優(yōu)勢智能出發(fā)，多角度思考和解決問題，針對同一個問題，要引導(dǎo)學(xué)生探究不一樣的探究思路和表述方式。以科技實踐活動“保護我們周圍的環(huán)境”為例，學(xué)生選取研究題目后，在小組內(nèi)展開了激烈的討論：學(xué)生甲擅長自然探索智能，提出去瀏陽河采集水樣進行研究;學(xué)生乙在人際智能方面較為擅長，便提議去參訪社區(qū)的居民;以肢體運動智能為優(yōu)勢的學(xué)生丙，則倡導(dǎo)大家參加保護環(huán)境為主題的毅行徒步活動……學(xué)生們最終投票決定實踐活動的具體形式。

四是組織多元活動，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。每個學(xué)生的優(yōu)勢智能存在差異性，科學(xué)教師在組織開展科技活動時，要考慮不同學(xué)生的特點，設(shè)計不同主題、不同難度的創(chuàng)新活動，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣和特長選擇參與項目，充分發(fā)揮優(yōu)勢智能。