科技課程整體架構與實施策略的區(qū)域探索

肖新國 陳啟凱

科技教育是國家發(fā)展的重要支柱，對于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、推動科技進步和社會發(fā)展具有重要作用。仙桃市教育科學研究院（以下簡稱“仙桃市教科院”）帶領轄區(qū)內(nèi)學校經(jīng)過近十年探索，不斷推進科學教育相關課題研究，取得了較好的效果。相關成果在湖北省基礎教育首屆“湖北好教研”成果評審活動中獲一等獎。本期，我們從科技課程整體架構與實施策略的區(qū)域探索、科技教育校本課程實施和項目式編程學習等角度呈現(xiàn)仙桃市的實踐成果。

為凸顯科技教育特色，建設符合全市中小學校常態(tài)化開展的科技教育課程，仙桃市教科院逐步建成了“一主四翼”五類科技課程體系，“一主”指以創(chuàng)意編程課程為主體，“四翼”指以科技制作、航空模型、3D打印及人工智能課程為特色之翼。這些科技課程的實施推動了學校科技節(jié)、科普展示周等活動的開展，培養(yǎng)了一批高素質教師隊伍，激發(fā)了學生科學探究的興趣，提高了學生的科學素養(yǎng)和實踐能力，為學校特色化辦學注入了活力。

一、頂層設計科技課程體系

學校科技課程是包含科學、數(shù)學、物理學、化學、生物學、工程、信息科技等學科內(nèi)容的綜合性課程，屬于跨學科課程。仙桃市教科院結合學校實際需求與學生認知規(guī)律，規(guī)劃課程目標框架，設計課程內(nèi)容結構，梳理課程層級任務，構建了符合區(qū)域中小學校實際情況的通識型、學科型、特長型科技課程，形成了完備的課程體系。

通識型科技課程旨在普及基礎科學知識，綜合培養(yǎng)科學素養(yǎng)和基本實踐能力，適用于一至六年級。其中，一至三年級開設結構搭建、3D簡筆畫、航空紙飛機等課程。通過學習結構搭建和3D簡筆畫，學生的空間想象力和創(chuàng)造力得到提升；航空紙飛機課程讓學生在游戲中了解飛行原理，激發(fā)他們深入了解航天航空科學原理的興趣。四至六年級開設基礎編程、趣味水火箭、遙控多旋翼航模等課程。基礎編程課程旨在培養(yǎng)學生的邏輯思維和計算能力，為學生打下編程基礎；趣味水火箭和遙控多旋翼航模課程旨在讓學生在實踐中體驗科學探究樂趣，提升動手能力和創(chuàng)新能力。

學科型科技課程是融合傳統(tǒng)學科知識與科技應用知識的課程，旨在通過系統(tǒng)的學科教學提升學生的科技素養(yǎng)和實踐能力。這類課程涉及科學、物理學、信息科技等基礎學科的相關知識，有助于學生更好地理解科學原理，并將其應用到創(chuàng)新實踐中。將科技制作課程與科學課程相結合，能為科學教學增加實踐環(huán)節(jié)，有利于提升學生的科學素養(yǎng)。如“磁力蹺蹺板”科技制作實踐活動就是對一年級科學教材第三單元《有趣的磁鐵》相關內(nèi)容的拓展與創(chuàng)新。

特長型科技課程為滿足學生個人興趣發(fā)展和學校特長生培養(yǎng)的多重需求而設置。其中的制作設計、創(chuàng)意編程、飛行器操控和人工智能課程旨在針對性提升學生的科技特長、創(chuàng)造力，為他們的全面發(fā)展提供支持。在學生的選拔上，學校充分尊重學生個人意愿，并結合他們在活動中的表現(xiàn)進行遴選，確保每名學生都能在適合自己的課程中獲得發(fā)展。師資方面，學校不僅依托本校的優(yōu)秀教師資源實施課程，還聘請校外專家參與教學，共同為學生提供高質量的科技教育。

二、區(qū)域實施科技課程策略

為培養(yǎng)更多具有科技素養(yǎng)和創(chuàng)新思維的人才，做好科學教育加法，仙桃市教科院結合科學課程標準和“一主四翼課程的特點，積極探索科技課程區(qū)域實施策略。

1.面向全體普及通識型科技課程

為更好地了解學校科學教育實施現(xiàn)狀，仙桃市教科院首先對區(qū)域內(nèi)的中小學校進行問卷調查。在調查中發(fā)現(xiàn)：學生掌握科學知識的主渠道是看書、看電視、通過教師或父母講述。這反映出學生科學知識獲取途徑單一，缺乏實踐操作和探究體驗。為改變這種狀況，在知識獲取途徑方面，仙桃市教科院提出“學校要成為學生科學知識獲取的主陣地”，并指導科技教師利用已建成的通識性課程資源，以及收集的通識型科學視頻與圖文資源，通過校園櫥窗展示、班級一體機展播、舉辦科技節(jié)等方式，向學生普及通識型科技課程內(nèi)容。在加強科學實踐活動方面，仙桃市教科院鼓勵各校因地制宜，結合已建成的通識型科技課程，利用課后服務等時間，指導學生進行簡筆畫3D搭建、航空紙飛機折疊與調試等；同時，仙桃市教科院要求各校結合研學活動實地觀察植物生長，參觀數(shù)字氣象站，進行模擬航空飛行等，以拓展全體學生的科學認知，增強全體學生的科學學習體驗。

2.基于課堂拓展實施學科型科技課程

仙桃市教科院鼓勵一線教師研讀課程標準和教材，并加強對科技類師資的培訓力度，連續(xù)三年組織了科學、物理學、化學及信息科技類學科培訓，惠及600多人次。為方便教師教學，仙桃市教科院搭建了“互聯(lián)網(wǎng)+”云平臺，推行協(xié)同、協(xié)作的課程建設方式，將教科院、研發(fā)團隊、實施學校、學校授課教師等主體融為一體，實現(xiàn)了科學課程的“研-教-學-評”一體化，打通了“實驗室”研發(fā)的課程與課堂教學層面的課程之間的壁壘，使學校和授課教師順暢、高效地開展教學活動。

仙桃市教科院提出“讓每個學生都成為科學探究小專家”的要求，鼓勵教師結合已建成的學科型課程資源，拓展與延伸課堂教學內(nèi)容，引導學生在課后結合資源進行實踐探索，讓教材知識“活”起來、“動”起來。如仙桃市第二實驗小學在探索“作用力與反作用力”的教學時，教師在完成課堂知識傳授的同時，利用仙桃市教科院開發(fā)的“航空基礎”課程中的“水火箭”單元內(nèi)容，引導學生在課后開展制作、調試水火箭的系列活動。該校本課例獲評教育部優(yōu)秀科學教育案例。

3.多方共濟促進特長型科技課程發(fā)展

特長型課程通常更加專業(yè)、系統(tǒng)，旨在培養(yǎng)學生的專業(yè)技能、創(chuàng)新思維和持久興趣。針對有科技研究興趣的學生，仙桃市教科院鼓勵學校利用社團、課后服務課程等，結合仙桃市科技局、仙桃市科協(xié)以及校外第三方資源，采取政策扶持、活動支持、專家支援、購買服務等方式，支持學校科技特長生的培養(yǎng)。

仙桃市科協(xié)每年在“全國科普日”活動中發(fā)布全市科學教育成效突出的學校名單后，仙桃市教科院、仙桃市科協(xié)和各學校聯(lián)合舉辦“全市中小學科創(chuàng)比賽”活動。近年來，每年都有近300名中小學科技興趣特長生參加趣味編程、無人機穿越、七巧板創(chuàng)意、電子制作等項目的比賽。仙桃市教科院每年還積極組織各校科技特長生參加各級各類科創(chuàng)比賽活動，如全國青少年科技創(chuàng)新大賽、人工智能展評、NOC大賽（全國中小學信息技術創(chuàng)新與實踐大賽）等，以提振區(qū)域發(fā)展科學教育的信心。

（作者單位：仙桃市教育科學研究院）