解碼科教“加法”　培育創(chuàng)新人才

劉松　淳潔　石子靜

為做好科學教育加法，厚植創(chuàng)新沃土，重慶市巴川中學校通過開設機器人、STEM實踐等必修與選修課程、打造特色校本讀本為科創(chuàng)教育打開通道，同時常態(tài)化實施科技活動周、創(chuàng)新實驗展示與跨學科特色研學等實踐活動，組建發(fā)明創(chuàng)新社團、開發(fā)科學趣味實驗，逐步構建起“切入學生現(xiàn)實生活”的初中科創(chuàng)教育課程體系，成為重慶市科教創(chuàng)新的先行者、示范校。

一、科教實踐：巴川中學科學教育課程活動

（一）“必修+選修”實現(xiàn)科學教育全覆蓋

巴川中學現(xiàn)有專兼職科技教師18名，其中，專職教師均畢業(yè)于科學教育或科學與技術教育專業(yè)，兼職教師分別來自理、化、生、地、信等學科，為科技教育工作的開展，奠定了堅實的師資基礎。

科學教育課程設置方面，學校在現(xiàn)有生物、地理、物理、化學等課程基礎之上，將科技校本課程分為必修課和選修課：初一學生必修科技課，每周一次，由專職的任課教師使用校本教材授課；在必修課之外，學校于每周一、二下午開設選修課，以“必修課+選修課”的模式滿足學生的各種學習需求。同時，針對科技課程的考核時也采取了操作、表演、比賽等靈活多樣的形式。

巴川中學科技課程內容涵蓋科學普及、科技制作、科學實驗、科學探究、知識產權、科學技術、創(chuàng)新思維、發(fā)明創(chuàng)新8大領域。每類主題下又有少則兩三個、多則十余個活動項目，系列化地豐富了初中階段的科技教育活動主題。另外，學校針對學生的興趣特長開設有創(chuàng)客工坊、電子制作、編程機器人等社團，以科學教育助力拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

科技課程體現(xiàn)了教育的基礎性和發(fā)展性，不再以獲取知識和技能為首要目標，而重在倡導自主、合作、探究的學習方式，關注每一個學生的情感、態(tài)度、價值觀和科技能力的發(fā)展。注重改變知識的呈現(xiàn)方式，為學生提供能聯(lián)系生活的材料，強化知識的吸引力、挑戰(zhàn)性，促進教學方法的改革；注意引導學生經(jīng)歷提問、猜測、探究、交流和創(chuàng)新等學習過程，改變學生的學習方式。

此外，巴川中學逐步形成了一批質量相對穩(wěn)定的特色校本教材，如《科學萬應室》《科學魔法教室》《巴川中學科技教育》《科技活動與創(chuàng)新》《知識產權讀本》《詩詞中的科學》《STEM項目學習手冊》《機器人編程設計》等。教師團隊在劉松老師的帶領下還先后參與了人民出版社《綜合實踐活動》、西南大學出版社《勞動》教材編寫。這些課程為滿足學生多元發(fā)展需求和學習成長空間的自主選擇提供了可能，教師也在課程的研學過程中不斷加深了對課程的理解，把握學生的認知特點和興趣點，提高教材的實用性和針對性，提升了課程意識和執(zhí)行力。

（二）特色實踐活動豐富科學教育

1. 科技活動周

學校將每學期第一周作為科技活動周，設有發(fā)明作品、模型作品、科幻繪畫、文字作品、視頻作品、圖紙作品六大類別，包含小發(fā)明、小制作、小創(chuàng)意、小論文等多個項目。自2009年2月至今已舉辦31屆科技活動周，收到各類作品7.5萬多件，評選出近600個優(yōu)秀獲獎班級，評出優(yōu)秀獲獎作品近8000例。

在科技活動周展示的5000余份學生創(chuàng)意中，29項獲得國家專利，先后20名學生獲得青少年科技創(chuàng)新區(qū)長獎，2名學生榮獲重慶市青少年科技創(chuàng)新市長獎及提名獎。其中，機器人代表隊先后18次獲得省級及以上“冠軍聯(lián)盟”稱號，曾代表中國遠赴悉尼與來自26個國家的對手同場競技，獲世錦賽第三名。一大批學生脫穎而出，被北大、清華等名校錄取。

2. 創(chuàng)新實驗展示活動

巴川中學的創(chuàng)新實驗展示活動始于2019年秋季的第22屆科技活動周表彰會。該次活動中，四位科技教師精心準備了近10個科學實驗表演，旨在豐富科技活動周的系列內容，激發(fā)學生的科學興趣；同時為教師自身提供一個展示與成長的平臺。從最初的科技組參與，到物理、化學、生物理科大組的共同參與。一大批愛好實驗的教師匯聚到一起，塑造出一件件精致的教具，讓課堂熠熠生輝，激發(fā)學生對知識的熱愛與追求。截至目前，教師們共開發(fā)出50余個集科學性、趣味性、互動性于一體的科學實驗。

3. 特色研學活動

從2005年起，巴川中學每年利用暑期開展北大、清華科技夏令營活動，先后組織了近萬名學生走進清華、北大，感受名校氣息；走進中國科技館，體驗科技的樂趣；走進中關村，驚嘆科技的創(chuàng)造力。通過夏令營活動，科技教育由課堂延伸向課外，讓學生的大局意識、協(xié)作精神和服務意識大幅增強。

科技離不開對生活的觀察和實踐。2011年9月，巴川中學開心農場研學營地投入使用，營地總面積約1500畝，內設蔬菜種植區(qū)、糧食種植區(qū)、生豬養(yǎng)殖區(qū)、五百園（百花、百草、百果、百瓜、百樹）種植區(qū)。學生在農場參加勞動實踐，放松身心、勞逸結合。農場還開辟了八個主題展館（庖廚堂、守藏室、神農殿、子牙軒、陶神廳、魯班閣、伊尹房、劉安館），研發(fā)了八大主題課程（農耕文化、廚房學藝、石磨豆花、垂釣捉魚、陶藝制作、棕編竹編、自制燒烤、柴火做飯），配備了學生活動營房以及數(shù)百件活動用具，學生在此進行勞動體驗，所收獲的魚、蔬菜等食材，可以自己進行加工分享。既增強了勞動技能、了解了傳統(tǒng)農耕文化，又培養(yǎng)了學生吃苦耐勞、團結協(xié)作的精神。2022年4月，在中共重慶市委宣傳部、重慶市文明辦指導重慶市未成年人勞動教育聯(lián)盟開展的重慶市勞動教育典型宣傳展示活動中，巴川中學開心農場研學營地被評為“重慶市最受歡迎校外勞動教育實踐場所”（全市僅20個）。

跨學科研學活動可以拓寬學生視野，豐富學生的知識體系，激發(fā)學生的學習興趣。學校組織武隆喀斯特研學，以我國獨特的喀斯特地貌為背景，讓學生深入了解地質演變、生態(tài)環(huán)境、生物多樣性等知識，培養(yǎng)學生的地理學科素養(yǎng)；三星堆研學，以神秘的古蜀文明為載體，引導學生探索歷史、考古、文物鑒定等領域的知識，增強學生的文化遺產保護意識；氣象研學，通過實地觀測、數(shù)據(jù)分析、職業(yè)體驗、知識競賽等方式，使學生掌握氣象學的基本原理，增強自然科學素養(yǎng)；消防研學，圍繞消防安全知識，讓學生了解火災預防、逃生自救等技能，增強學生的生命安全意識；生物研學，以生物學科為核心，讓學生親身參與植物種植、嫁接、動物觀察等活動，培養(yǎng)學生的生物學興趣和環(huán)保意識。同時，這些活動還有助于學生提高解決問題的能力，養(yǎng)成獨立思考的習慣，為未來的學術和職業(yè)生涯奠定堅實基礎。

二、名師風采：巴川中學科技輔導員劉松

（一）嘉賓簡介

劉松，中共黨員，重慶市巴川中學科技輔導員，中學高級教師，重慶市首批科學傳播專業(yè)研究員（僅7人），中國發(fā)明協(xié)會中小學創(chuàng)造教育分會理事，中國智慧工程研究會勞動與科技工程教育專委會理事，中國青少年科技教育工作者協(xié)會會員、高級科技輔導員，重慶市教育學會科技創(chuàng)新教育專委會理事，重慶市第二屆優(yōu)秀科技教師工作室主持人。先后獲評重慶市創(chuàng)新型教師、重慶好老師、重慶市科學素養(yǎng)大賽優(yōu)秀組織工作者、重慶英才—青年拔尖人才、中國STEM教育協(xié)作聯(lián)盟“最美科學教師”等榮譽稱號。

主持參與省部級研究課題14項，發(fā)表文章40余篇，參與創(chuàng)作的《科技活動與創(chuàng)新》等7部著作均已出版并在全國多個省市使用。輔導學生參加各級各類科技比賽獲獎近1000余人次，帶領學校先后榮獲全國中小學知識產權教育試點學校、未來科學家培養(yǎng)計劃教育基地、共青團中央小平科技實驗室等稱號。其領銜的工作室也連續(xù)3年被中國科協(xié)青少年科技中心評為科創(chuàng)筑夢最具特色工作室，并于2023年10月正式授牌。

開通有“劉松科技工作室”微信公眾號，“科技劉老師”視頻號、抖音號，全網(wǎng)粉絲累計超20萬人次。相關事跡被《重慶日報》《重慶科教頻道》《課堂內外·中國好老師》《新家長報》等媒體多次報道。

（二）對話名師

記者：您的學科背景是什么，為什么會走上科技輔導員的崗位？

劉松：我2011年畢業(yè)于科學教育專業(yè)，主要的就業(yè)方向是小學科學老師。2009年，中國科學技術協(xié)會年會剛好在重慶舉辦，我作為志愿者參與了此次年會。這段經(jīng)歷使我明確地認識到科學教育的發(fā)展方向，更加堅定了從事科學教育的信心。于是大學一畢業(yè)，我就應聘了巴川中學的科技輔導員崗位。

記者：您的抖音賬號“科學劉老師”已發(fā)表 2000余個科普作品，獲得 10W+粉絲和 100W+點贊，您為什么會通過抖音開展科學傳播？您在科學教育創(chuàng)新方面還做了哪些嘗試？

劉松：首先，抖音作為一款流行的短視頻平臺，用戶基數(shù)龐大，覆蓋了各個年齡層的人群，通過抖音開展科學傳播，可以提高科普的覆蓋面和影響力。其次，相較傳統(tǒng)的科普文章和講座，短視頻形式更加生動、直觀，更容易吸引受眾的注意力。抖音平臺上的短視頻時長限制為15秒至幾分鐘，創(chuàng)作者需要將科學知識以簡潔、有趣的方式呈現(xiàn)給受眾，提高科普內容的吸引力和傳播效果，使科普內容更加生動有趣，更容易吸引年輕人的興趣。最后，抖音平臺具有很強的互動性，用戶可以通過點贊、評論、轉發(fā)等方式與創(chuàng)作者進行互動，創(chuàng)作者也可以通過回復評論、解答疑問等方式，進一步引導受眾了解和思考科學知識，使科普作品能夠得到更廣泛的傳播和討論。

事實上，除了抖音平臺，我還嘗試打造自媒體矩陣，實現(xiàn)多維度、多平臺、多形式的科學教育內容傳播。在各視頻平臺與微信公眾號上開發(fā)科學實驗課程，將教學設計和課件電子化，并制作實驗操作視頻，不僅能幫助學生更好地理解和掌握科學知識，也能為科學教育工作者提供豐富的教學資源，從而輻射和影響更廣泛的科學教育社群。

除此之外，在科學教育創(chuàng)新方面，我還開展過如下嘗試：

一是大力支持學生參加各級各類科技創(chuàng)新類競賽活動，協(xié)助學生進行各種小發(fā)明、小創(chuàng)造。例如我已經(jīng)升入大學的學生夏英杰，他在生活中喜歡動腦筋，有很多小發(fā)現(xiàn)、小發(fā)明，我經(jīng)常引導他關注發(fā)明的經(jīng)濟性、實用性與科學性，他的關于改進馬桶發(fā)明的設計還獲得了重慶市科技創(chuàng)新大賽二等獎，3項改進通過了專利申請，獲得重慶市科技節(jié)“小發(fā)明家”、重慶市“優(yōu)秀勞動小能手”稱號。

二是結合科技前沿，策劃實踐活動。2022年，在中國空間站太空種子試種的背景下，我?guī)ьI學校師生也開展了一場“太空種子龍鄉(xiāng)成長記”的太空種子種植實踐活動。松土、選種、播種、覆膜……不僅使學生深入了解植物生長環(huán)境和適應機制，還提高了學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。學生不僅動腦獲取知識，更能動手親身參與實踐應用，這正是我期待的科學教育的模樣。

三是重視跨學科實踐活動。多年來，我一直鼓勵學生參加各類研學活動：例如到銅梁區(qū)氣象公園開展氣象研學活動；去植物園開展植物嫁接活動；帶領學生制作水火箭、平衡玩具、錯覺玩具等，以豐富的、具有實踐性的探究體驗，幫助學生獲取跨學科知識應用的解決問題能力。

記者：基于您這些年的教學經(jīng)驗以及對科學教育未來發(fā)展的判斷，您和您的工作室在未來的科學教育創(chuàng)新方面還會做哪些新的嘗試？

劉松：首先是結合新興科技，利用人工智能、虛擬現(xiàn)實、ChatGPT、 SORA、大數(shù)據(jù)等新興科技手段，為科學教育帶來更豐富的教學資源，為學生創(chuàng)造更直觀的學習體驗。例如，通過人工智能生成教學輔助工具，或利用虛擬現(xiàn)實技術讓學生身臨其境地體驗科學實驗。其次是開展跨學科項目式學習，打破學科界限，幫助學生建立更全面的科學知識體系。例如，將生物學、物理學、化學、社會學等學科知識融合在一起，讓學生了解科學知識的相互聯(lián)系和應用。最后是讓科學教育與現(xiàn)實生活相結合，通過生活中的實際案例，讓學生了解科學知識在現(xiàn)實生活中的應用價值。將科學知識與實際應用相結合，讓學生能夠將所學知識用于解決實際問題，培養(yǎng)他們的實踐能力和創(chuàng)新精神。例如，探討環(huán)境保護、健康飲食、能源利用等現(xiàn)實問題，引導學生運用科學知識分析和解決問題。

記者：您認為科學教師或科技輔導員在日常教學、活動過程中應如何培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)？

劉松：首先是激發(fā)學生的好奇心和探索欲望，引入趣味性的科學問題和現(xiàn)象，通過現(xiàn)象明顯、容易操作的趣味實驗，激發(fā)學生的好奇心，鼓勵他們提出問題并主動探索答案。其次是為學生提供實踐與跨學科學習的機會，例如實驗、觀察和實地考察、展示等，讓他們親身參與科學活動，感受科學的真實性以及實踐的重要性，同時打破學科的壁壘，幫助學生理解科學在現(xiàn)實世界中的綜合應用。再次是強調科學方法和思維，引導學生學習觀察、實驗、假設、推理和驗證等科學方法，培養(yǎng)他們的科學思維能力與批判性思維，鼓勵學生對科學現(xiàn)象和理論進行質疑，幫助他們用科學的方式理解和解決問題。最后是為他們創(chuàng)造積極的學習環(huán)境，鼓勵學生彼此交流、合作和分享科學知識和經(jīng)驗，教育學生遵守科學倫理，關注科學在社會中的應用和影響，培養(yǎng)他們的科學道德和社會責任感。