推進區域科創教育，培養科創“新一代”

摘要：浙江省杭州市余杭區通過資源整合、課程體系和評價機制的完善，積極推進區域科創教育，打造了“區域科創教育”新樣態，培養了余杭科創“新一代”。本文總結了科創教育的現狀及問題，并結合余杭“科創教育2.0”的創新實踐，提出了從全區普及課程、構建科學評價、共享優質資源、完善教師發展等方面推進科創教育的舉措，以期能夠為其他區域提供科創教育的參考模式和思路。

關鍵詞：區域；科創教育；科創“新一代”

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2024）23-0009-04

新一輪科技革命和產業變革加速演進，創新發展成為助力大國博弈與全球科技競爭的關鍵。“十四五”規劃明確強調要堅持創新驅動發展，激發人才創新活力。習近平總書記指出，科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼，兩者同等重要。而發展科創教育與實現創新發展、贏得國際競爭目標高度契合，既為科創人才培養提供了陽光雨露，也為科學普及提供了有效路徑。

2020年，浙江省杭州市余杭區通過與企業合作的方式，在全區56所中小學實施以人工智能為主要特色的科創教育。經過三年的努力，人工智能課程在全區中小學得到普及開展，區內科創文化氛圍濃郁，逐步形成余杭“科創教育1.0”。2023年，區教育局聯手杭州電子科技大學共建“余杭區科創教育研究院”（下稱“研究院”），整合全區的科創教育資源以及高校特色科技資源，形成了具有余杭特色的“全域覆蓋、遞進實施、三強發力、推波助瀾”的區域科創教育體系，打造了余杭“科創教育2.0”。同時，結合國內科創教育的開展情況及余杭“區域科創教育”的創新實踐，圍繞科創資源整合更合理、課程門類更明晰、評價體系更科學、共享機制更完善等目標，打造了“區域科創教育”新樣態，培養了余杭科創“新一代”。

科創教育現狀及問題分析

近年來，我國中小學的科創教育正由“點”及“面”，逐漸向全國普及。但在推進過程中，也存在科創教育內涵不明確、形式繁雜、整體性缺乏、資源分布不均、教師發展受限等諸多問題，具體如下。

1.主體單一，缺乏整體性、系統性

一是科創教育的教學空間有限。以STEM教育為例，2019年發布的《中國STEM教育調研報告》指出，全國僅有17.12%的學校配備了2～5間相關實驗室。由此可見，僅以單個學校為主體，難以建設滿足充分開展科創教育所需的教學場景。

二是科創教育資源尚待整合。在課程資源方面，科創類課程主要由各校自主設計研發。在設備資源方面，由于各地區教育資源不平衡、各校發展規劃不同等，各區各校的科創教育實驗室類型、規模、形式等都各不相同，軟硬件配備等還未有統一的建設標準和應用指導意見。

三是各校之間交流、合作受限。各校對科創教育的開展過于獨立、分散，大部分都在“閉門造車”。優秀項目案例的分享機會有限，對教師的培訓和指導不足，導致負責開展科創教育的教師之間很難形成“片區教師教研共同體”。

2.形式繁雜，內涵、目標不明確

一是教學內容難以全面覆蓋。科創教育是綜合性的教育，在教學內容上具有多學科的交叉性，呈現高度融合性、復雜性的特點。在教學實踐中，大多學校只能選擇某一類型的科創教育作為載體，學校之間呈現“各自為政”的局面。

二是教育實踐形式繁雜。學界對“科創教育”的概念內涵并未形成統一界定，科創教育常與創客教育、科技教育、STEM教育等概念混淆。目前，我國中小學主要依托創客、STEAM、機器人等項目競賽推動科創教育的實施，導致中小學在開展科創教育實踐時，易出現教學內容不清、概念不明等問題。

三是重“制作”輕“培養”。科創教育的課程性質主要包括綜合性課程、實踐性課程和發展性課程，在教學實踐中多以項目式學習形式開展。然而，教師往往以制作出的項目作品為教學最終目標，忽略了學生在學習過程中核心素養的培養。

區域推進“科創教育”的創新實踐

針對目前科創教育中存在的問題，余杭區從區域頂層對科創教育進行系統規劃，按照“統籌規劃、全員推進、點面結合、優質發展”的工作思路，深入挖掘統籌域內科創教育資源，積極探索科創教育區域實踐，著力打造區域科創教育新格局、新生態和新典范。2020年，余杭區在全區56所中小學實施以人工智能為主要特色的科創教育，培植濃厚的區內科創教育氛圍。2023年，余杭區“科創教育2.0”正式開啟，在“科創教育1.0”的基礎上，充分依托高校科技特色資源，強化理論探索和實踐提升，優化人才培優拔尖機制，構建科創教育評價體系。余杭“區域科創教育”在區域科創資源、課程門類、評價體系和共享機制等方面做了積極探索。

1.全區普及科創課程和活動，整合科創教育資源

針對不同學段開發普及型、拓展型和探究型三個層次的人工智能課程，貫穿小學到高中全階段，實現了中小學100%全覆蓋。區內每所學校每年可組織一個年級的學生到研究院開展一天的拓展實踐活動，為有興趣的學生提供進階課程和深度實踐機會。例如，與高校合作組織開展“浙大冠軍營”“杭電夢工場”等各類科學研學活動，組織學生到高校、科技館、博物館、研學基地和高科技企業等地開展2～4天的實踐活動，近距離參觀科研實驗室、產品生產流水線和高科技產品，切身感受科學技術在生產生活中的應用，為學生科創素養提升、能力展示搭臺助力。

2.明晰科創教育內容體系，全面研發科創課程

余杭區在科創課程開發方面采取“以素養提升為導向，全方位鋪設科創教育”的實施對策。研究院為全方位覆蓋科創教育，開設了激光切割、APP Inventor編程、3D設計基礎、圖形化編程、機器人競賽等8大類別共計50多門社團課程。其中，社團課程中各類別課程等級均分為基礎、中階、高階三個等級。同時，區內各校根據校情開展各具特色的科創社團課。

3.構建科學評價體系，聚焦學生綜合素養提升

為確保科創教育發展的正確性和科學性，余杭區教育局借助高校力量，共建“科創教育評價中心”，為課程研發、課程實施、活動開展、教師培養制訂評審機制。該評價體系可針對科創類課程質量、學校科創教育辦學質量和學生科創素養制訂科學的評價機制。同時，通過建設科創教育大數據平臺，強化量化評價，面向學生科創素養提升，開展教育科學研究，為各級單位每階段的科創教育教學質量給出評價建議。

4.共享優質科創教育資源，貫通科創人才培養渠道

余杭科創教育研究院作為全區科創教育力量的“聚合體”，將優質課程資源、教學方法分享給區內各學校，構建了教育公共服務體系，形成了余杭“教育共富”特色模式。截至2023年6月，研究院已向余杭區所有學校開放23門課程、總計352課時的課程資源，用于學校課后拓展課程和社團課程。在師資培養方面，研究院承擔了區內科創教師專業技能進階培訓、教學技能和作品評比以及項目校的校長領導力培訓等活動。截至目前，余杭區各校開展線上線下集中教師培訓共34場，研究院教師面向區內各校入校單獨培訓累計1000余次，集中教師培訓6000余人次。

成效與反思

1.成效

為提升區內中小學生科學素養、做好科學教育加法，余杭區教育局于2020年在全區中小學實施以人工智能為特色的科創教育，并成功入選浙江省第二批“人工智能+教育”試點區。2023年聯合杭州電子科技大學共建余杭區科創教育研究院，依托高校賦能打造了區域科創教育平臺，強化理論探索和實踐提升。同時，統籌規劃科創教育頂層設計，建立了“標準校實驗室—中心校實驗室—基地校實驗室”三位一體科創教育體系，構建了“普及-拓展-探究”課程提升體系、研學拓展體系、好學生培養體系。

余杭區深入落實教育科技人才體制機制一體改革，以“一帶一路”良渚論壇為契機，統籌協調科創教育資源，推進了區域中小學科創教育新實踐，提高了學生科學素質，培育了“余杭科創新一代”，初步形成了可借鑒、可復制、可推廣的區域科創教育余杭新模式。

2.反思

在開展“區域科創教育”的進程中，仍面臨政策制度和教師發展兩方面的困境和挑戰。

（1）科創教育相關的政策制度還不完善

一是科創教育頂層設計不具體。區域層面在推進中小學科創教育實施中，缺乏明確的指導性政策或文件，如相關實驗室建設方案、課程實施建議等文件，導致教學難以落地實施。

二是課后服務政策不明晰。自“雙減”政策實施以來，各中小學大多采用“1+X”模式開展課后服務，科創教育常作為“X”的組成部分。但由于科創教育大多以項目式制作、學習為主，僅用課后服務的時間難以完全實現教學目標。因此，部分學校選擇在周末開課，以加大科創教育在課后服務中的占比。但由于相關政策并未對周末時段能否增設課后服務做出明確說明，部分學校在推進科創教育過程中存在顧慮，影響推進成效。

三是課后服務保障機制不充分。各區域在課后服務經費保障辦法以及收費標準中，對開展科創教育部分并未做出明確說明。各級財政還未將科創教育支出納入年度預算中，各校對實施科創教育的場地搭建、硬件器材采買等預算有限，在一定程度上影響了實施效果。

（2）科創教育類教師缺乏且專業發展空間受限

一是科創教師數量不足且工作任務繁多。大多數學校僅有1～2名教師擔任科創教學工作，這些教師在學科教學之余還要負責科創課程設計、項目開發和活動舉辦等工作。

二是科創教師專業技能無法認定。從國內師范高校人才培養目標來看，并未開設針對科創教師培養的相關專業，也沒有對應的學業考核標準。從社會層面的專項人才評定來看，對于科創教師而言，缺乏教師資格或專業技能的認定，導致教師專業素養參差不齊。

三是科創教師專業發展空間有限。科創教師在職業發展過程中外驅力的推進不足，缺乏對職業身份的認同感。由于教師評價體系和機制不明，科創相關的競賽、科研等成果不能直接用于職稱評定或考核，不利于科創教師的專業發展。

對策及改進建議

1.深化多方主體協同參與模式，助推區域科創教育高質量發展

（1）用好優質社會資源

由教育部門聯合高校、企業和科研院所等，共同整合科創教育資源，成立區級科創教育試點單位，將成熟的課例或教學方法下放到各校，形成“1+1+X”的合作模式。同時，在區級教學單位中應“橫向”豐富科創教育載體，全面鋪設科創教育課程體系，具體包括開源軟硬件、3D打印技術、激光切割、APP Inventor編程、虛擬與增強現實技術和教育機器人等。

（2）明確科創教育頂層設計

由區域內教育信息中心、教育信息化研究院等教育部門牽頭，從課程研發、學生評價、實驗室建設等多方面做出詳細說明，發布附有實踐案例的指導性文件。為各校開展科創教育提供科學的、具體的頂層設計方案，以加快區域內科創教育的普及。

（3）完善區域科創教育課程體系

以區域內公共性質的科創教育服務機構為例，在全面鋪設科創教育類課程的基礎上，還要針對不同層次的學生“縱向”開設不同等級的課程，形成“普惠型—拓展型—提升型—競賽型”的課程結構，明確青少年科創人才選拔路徑。

2.營造科創教育開展的有利條件，完善科創教育服務保障工作

（1）優化科創教育類的課后服務政策

教育部門和學校應提高科創類教學管理的機動性與靈活性，為教師在課后服務中開展活動提供便利。例如，當教師不能在預設課時內完成教學計劃時，允許教師“兩節連上”、利用周末時間完成項目制作等。

（2）加快區域內科創中心和各校科創空間建設

在以區域為主體推進科創教育的過程中，建議成立專門的科創教育和研究機構，建設集參觀、體驗、教學、培訓、科研為一體的科創教育研究中心。各校在開展科創教育實踐中，按需建設開展科創教育的教室、實驗室等，可參照教育部門頒布的相關實驗室建設等指導性文件。

（3）加大區域內科創教育的資金投入

建議相關財政部門將科創教育類支出單獨立項，不僅要保障開展科創教育的基本活動所需設備、器材和配套資料購買經費充足，還要為教師開展研討、學習提供相應的資金支持。

3.完善科創教師評價體系，拓寬科創教師發展空間

（1）明確科創教師的認定標準

為確保科創教育開展的科學性和嚴謹性，有關部門要制訂科創教師的考核、評級標準，作為學科教師資格證以外的認定。對有相關學科背景或有興趣參與科創教育的教師，進行必要的培訓、考核，通過后頒發合格證明或專業證書。

（2）增設科創教師考評的激勵機制

將科創教學成果等同于學科教學成果，用于教師的職稱等級評定，充分凸顯職稱評定的激勵性作用。在晉級培訓、職稱評定和評獎評優等方面，向富有成效的科創教師傾斜，進而吸引更多的學科教師從事科創教育。

（3）開展系統化的科創教研培訓

科創教師的培訓不應停留于聽講座、參觀或項目平移，重點應是為教師提供更加有針對性的專項培訓和專門的學習時間。各校可成立科創教師實踐共同體，再集中區域內高校科創教育專家、工程技術人員、知名科創教師等展開集中培訓，提升課程開發、技術應用、活動設計等專業技能。