東莞：播下科學(xué)“種子”，孕育一片“森林”

寒冬臘月，銀裝素裹，一片白雪皚皚的景象，煞是美麗。但是大雪過后的高壓電纜卻積冰嚴(yán)重，不僅會(huì)導(dǎo)致輸電效率降低，甚至存在線纜坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。了解到這一情況后，高中生李偉豪和張皓萌生了一個(gè)想法：“能不能設(shè)計(jì)一個(gè)裝置來高效解決這個(gè)問題？”

東莞松山湖未來學(xué)校教師余思溶知道這個(gè)想法后，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)深入研究。在他的幫助下，李偉豪和張皓逐項(xiàng)理清要解決的具體問題，搭建了初步模型，并用專業(yè)建模軟件確定材料的類型、尺寸及大體結(jié)構(gòu)，最終形成作品“高壓電纜自動(dòng)清檢裝置”，獲得實(shí)用新型專利和發(fā)明專利。

這是學(xué)校做好科學(xué)教育加法的特色成效，也是東莞推進(jìn)全國(guó)中小學(xué)科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)區(qū)建設(shè)的生動(dòng)縮影。

“納入大思政體系，探索大貫通模式，構(gòu)建大協(xié)同格局。”東莞市教育局局長(zhǎng)葉淦奎說，東莞科學(xué)教育要指向立德樹人，指向全面發(fā)展，在學(xué)生心中播下科學(xué)種子的同時(shí)，也播下?lián)?dāng)民族復(fù)興大任的種子。播下種子后，要有陽光雨露，提供生長(zhǎng)環(huán)境，種子才能生根發(fā)芽，長(zhǎng)成參天大樹，長(zhǎng)出一片森林。

厚植科學(xué)土壤，夯實(shí)創(chuàng)新之基

2023年3月，東莞市教育局聯(lián)合市科技局、市科協(xié)發(fā)布《東莞市推進(jìn)中小學(xué)科學(xué)教育實(shí)施方案》，啟動(dòng)中小學(xué)科學(xué)教育“點(diǎn)亮”行動(dòng)。一年多以來，通過全市33個(gè)鎮(zhèn)街深入實(shí)施科學(xué)教育“點(diǎn)亮”行動(dòng)、構(gòu)建學(xué)?？茖W(xué)教育體系、深化教師科學(xué)素質(zhì)提升工程、推進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)行動(dòng)、加強(qiáng)科學(xué)教育品牌建設(shè)五大任務(wù)，東莞基本形成全市協(xié)同、統(tǒng)籌推進(jìn)的科學(xué)教育工作體系。

地處東莞東北部的石排鎮(zhèn)，近幾年大力開展科學(xué)教育活動(dòng)，如“青少年科學(xué)調(diào)查體驗(yàn)”“課后驛站”“非遺進(jìn)課堂”等在全市乃至全省都具有一定的影響力。“科學(xué)教育已融入我鎮(zhèn)各中小學(xué)辦學(xué)理念，滲透各學(xué)科課堂教學(xué)。”石排鎮(zhèn)教育管理中心黨支部委員張偉雄介紹，為了促進(jìn)回歸科學(xué)課堂主體，石排探索建立“一建二會(huì)三卷四研五統(tǒng)六聽”駐點(diǎn)教研模式。

具體而言，就是建構(gòu)合適的教學(xué)模式，通過前期準(zhǔn)備會(huì)和總結(jié)會(huì)，家長(zhǎng)、學(xué)生和教師的調(diào)查問卷結(jié)果，教研骨干定出調(diào)研報(bào)告模板、教研員撰寫初稿、科組長(zhǎng)根據(jù)實(shí)際情況修正、校領(lǐng)導(dǎo)檢查，形成一篇契合校情的調(diào)研報(bào)告；在聽課前統(tǒng)一進(jìn)度、統(tǒng)一作業(yè)、統(tǒng)一教學(xué)設(shè)計(jì)模板、課件模板、上課模式，聽課結(jié)束后對(duì)各種統(tǒng)一的模板進(jìn)行修訂；最少六類教師參與聽評(píng)課，包括教研員、分管校長(zhǎng)、教導(dǎo)主任、科組長(zhǎng)、同年段本校教師和其他學(xué)校的骨干教師，所有聽課教師和上課教師均提出專業(yè)的評(píng)課意見，并形成書面材料。

石排鎮(zhèn)還積極推進(jìn)區(qū)域科學(xué)抽測(cè)，制定實(shí)驗(yàn)操作評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，從口述實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（實(shí)驗(yàn)記錄）、實(shí)驗(yàn)結(jié)論以及材料整理和操作程度五個(gè)方面考察學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，分別考察學(xué)生識(shí)別實(shí)驗(yàn)器材能力、動(dòng)手操作能力、觀察能力和記錄能力。

為了打破學(xué)段壁壘，探索科學(xué)教育一體化貫通模式，2023年6月，東莞市東城實(shí)驗(yàn)中學(xué)聯(lián)合西藏林芝巴宜區(qū)中學(xué)、東莞師范學(xué)校附屬小學(xué)、東城第三小學(xué)、東城第五小學(xué)、東城第六小學(xué)組建東城“和·創(chuàng)教育”集團(tuán)。東城實(shí)驗(yàn)中學(xué)校長(zhǎng)楊穎峰介紹：“我們是聯(lián)盟型教育集團(tuán)，各校都有自己的特色，在此基礎(chǔ)上積極探索小初銜接人才連貫培養(yǎng)機(jī)制?！?/p>

作為龍頭學(xué)校，東城實(shí)驗(yàn)中學(xué)派出教師到集團(tuán)各校開展專題講座、指導(dǎo)學(xué)生比賽、培訓(xùn)科技輔導(dǎo)員等，同時(shí)，面向教育集團(tuán)成員校的小學(xué)生，開設(shè)了“小初銜接編程公益課”“編程常態(tài)課”“編程特長(zhǎng)課”。

“小學(xué)生到了五、六年級(jí)，思維會(huì)有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。他們很熱愛編程課，也很樂意鉆研。編程隊(duì)很多學(xué)生到了大學(xué)還會(huì)聯(lián)系我，說中小學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)編程對(duì)自己的專業(yè)發(fā)展影響很大。”東城實(shí)驗(yàn)中學(xué)信息技術(shù)教師賴冬梅有15年帶領(lǐng)初中生和小學(xué)生學(xué)習(xí)編程的經(jīng)驗(yàn)，她認(rèn)為面向小學(xué)生開設(shè)編程課很有益。

供給生長(zhǎng)養(yǎng)分，種子破土萌發(fā)

一次，東莞中學(xué)松山湖學(xué)校（以下簡(jiǎn)稱“松湖莞中”）校長(zhǎng)柴松方到初三巡堂，學(xué)生許澤軒突然攔住了他，遞來一本作業(yè)本，上面密密麻麻寫了十幾個(gè)問題。仔細(xì)一看，柴松方感到很驚訝，沒想到他會(huì)思考“自私就是罪過嗎？”“什么是生命？”“一加一就等于二嗎？”等問題?！拔矣肋h(yuǎn)是你最忠實(shí)的聽眾?！痹诤罄m(xù)的多次交談中，柴松方鼓勵(lì)學(xué)生堅(jiān)持去研究、去閱讀、去思考。

自2005年建校以來，松湖莞中就開始探索和實(shí)踐科學(xué)教育。如今，學(xué)校構(gòu)建了八大科學(xué)教育特色課程群，包括人工智能課程、研究性學(xué)習(xí)課程、STEAM教育課程、創(chuàng)新創(chuàng)客課程、天文觀測(cè)課程、信息生物學(xué)奧賽課程、未來科學(xué)家課程。其中，有全體學(xué)生參與的普及課程，有學(xué)生根據(jù)興趣選修的拓展課程，還有對(duì)標(biāo)競(jìng)賽與高校自主招生的拔尖課程，滿足所有學(xué)生對(duì)科學(xué)教育的需要。

在學(xué)校的支持下，數(shù)十名學(xué)生因競(jìng)賽成績(jī)優(yōu)異保送、加分或自主招生進(jìn)入理想院校，還有不少學(xué)生成了“小小發(fā)明家”。目前，學(xué)校已幫助學(xué)生申請(qǐng)了65項(xiàng)專利，其中有13項(xiàng)發(fā)明專利。

“在未來學(xué)校，人人有創(chuàng)新，個(gè)個(gè)有創(chuàng)造?！睎|莞松山湖未來學(xué)校教育集團(tuán)總校長(zhǎng)萬飛以學(xué)生研發(fā)高壓電纜自動(dòng)清檢裝置為例指出，“問題解決過程就是科學(xué)素養(yǎng)培育的過程。學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，主動(dòng)尋求外界支持，打開了學(xué)校教育的邊界?！?/p>

學(xué)校專門打造了創(chuàng)意孵化基地，設(shè)計(jì)了創(chuàng)意記錄單，所有學(xué)生都可以記錄自己發(fā)現(xiàn)或觀察到的問題，通過圖文方式寫下想法或解決方案，然后投入創(chuàng)意收集箱。教師會(huì)積極幫助學(xué)生從創(chuàng)意走向創(chuàng)作，甚至創(chuàng)業(yè)。

學(xué)校還開設(shè)了一個(gè)科創(chuàng)班，設(shè)置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、工程與設(shè)計(jì)、電子電路、人工智能、軟件設(shè)計(jì)、機(jī)器人競(jìng)賽等課程。通過聘請(qǐng)校外導(dǎo)師，開設(shè)科技大講壇，邀請(qǐng)科學(xué)家、工程師進(jìn)校授課、與學(xué)生互動(dòng)交流。還開展角色互換活動(dòng)，讓學(xué)生擔(dān)任“講師”，鼓勵(lì)和促進(jìn)學(xué)生開展科學(xué)探究。

而在東莞市無痕集團(tuán)石排鎮(zhèn)實(shí)驗(yàn)小學(xué)，有一個(gè)創(chuàng)建于2018年的天文臺(tái)，內(nèi)部安裝了16英寸口徑專業(yè)級(jí)天文望遠(yuǎn)鏡，專門用于學(xué)校天文科普教育。副校長(zhǎng)王禮華說：“學(xué)校每年都會(huì)舉辦星空Party活動(dòng)，讓學(xué)生可以近距離使用這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡?！?/p>

2023年12月，學(xué)校舉辦了以“尋覓星河 逐夢(mèng)蒼穹”為主題的跨學(xué)科課程節(jié)，歷經(jīng)“課程·發(fā)布會(huì)”“融合·課程周”“交流·復(fù)盤會(huì)”三個(gè)階段。短短十天的跨學(xué)科課程節(jié)，學(xué)生們盡情遨游在知識(shí)的海洋中，通過趣味十足的天文活動(dòng)與浩瀚宇宙來了一場(chǎng)親密接觸，也讓他們?cè)谘鐾强盏倪^程中感受到天文科學(xué)的無窮魅力。

此外，學(xué)校還構(gòu)建了“天文·科技”跨學(xué)科課程體系，完成了配套教學(xué)手冊(cè)的分級(jí)研發(fā)。12冊(cè)內(nèi)容覆蓋了“地”“月”“日”“宇宙環(huán)境”四大板塊，在每個(gè)板塊的主題學(xué)習(xí)中運(yùn)用PBL項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式，在3-4個(gè)課時(shí)的學(xué)習(xí)中，融合了科學(xué)、語文、藝術(shù)、勞動(dòng)、歷史、信息技術(shù)等多學(xué)科內(nèi)容。

盤活科技資源，促進(jìn)協(xié)同育人

從2001年松山湖科技產(chǎn)業(yè)園起步，到升級(jí)為國(guó)家級(jí)高新區(qū)，躋身珠三角國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)，再到2020年正式納入粵港澳大灣區(qū)綜合性國(guó)家科學(xué)中心先行啟動(dòng)區(qū)，松山湖實(shí)現(xiàn)從“園”到“城”的華麗蝶變。

松山湖教育管理中心科研室主任徐潔介紹，目前園區(qū)內(nèi)有23家省級(jí)新型研發(fā)機(jī)構(gòu)、6所高等院校及20家全國(guó)、省、市級(jí)科普教育基地。松山湖大力構(gòu)建學(xué)校、公園、場(chǎng)館、院所、產(chǎn)業(yè)集群，打開科學(xué)教育的場(chǎng)域邊界，構(gòu)建全域協(xié)同育人大格局。

“在學(xué)校，我們接觸了理論知識(shí)，缺乏實(shí)際操作，因此這種體驗(yàn)讓我們感到意外和興奮?！睎|莞第一中學(xué)的尹同學(xué)參加松山湖材料實(shí)驗(yàn)室公眾開放日后表示，活動(dòng)不僅帶來了新奇的體驗(yàn)，還讓他意識(shí)到學(xué)校教育與實(shí)際生活之間的聯(lián)系，對(duì)未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)規(guī)劃有積極的影響。

松山湖材料實(shí)驗(yàn)室是廣東省建立的第一批省級(jí)實(shí)驗(yàn)室之一，自2018年正式啟動(dòng)以來，明確了金屬材料、陶瓷材料、能源材料等10個(gè)科研方向。近兩年來，實(shí)驗(yàn)室獲批全國(guó)首個(gè)英才計(jì)劃協(xié)同培養(yǎng)基地、香港未來科技英才成長(zhǎng)計(jì)劃內(nèi)地首個(gè)協(xié)同培養(yǎng)基地、廣東省科普教育基地、廣東省兒童友好基地、東莞市科普教育基地等，已迅速成長(zhǎng)為材料科學(xué)普及的前沿陣地。

與松山湖材料實(shí)驗(yàn)室毗鄰的中國(guó)散裂中子源，是我國(guó)首臺(tái)、世界第四臺(tái)脈沖型散裂中子源，為國(guó)際前沿基礎(chǔ)科學(xué)研究和國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略諸多領(lǐng)域提供先進(jìn)的中子散射研究和應(yīng)用，被譽(yù)為探測(cè)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的“超級(jí)顯微鏡”。

5月18日，散裂中子源第七屆公眾科學(xué)日活動(dòng)舉行，面向公眾開展一系列科普講座，開放科普展廳、科學(xué)家工作的加速器中央控制室和做實(shí)驗(yàn)的靶站譜儀大廳，帶領(lǐng)大家深入大科學(xué)裝置探索微觀世界的奧秘。

“今天看到了中國(guó)高新尖端技術(shù)，確實(shí)很震撼。由此可以看出國(guó)家對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重視程度，我們作為國(guó)家的新生力量要腳踏實(shí)地、認(rèn)真學(xué)習(xí)，努力為中國(guó)科技事業(yè)做出貢獻(xiàn)?！眮碜詵|莞市大朗第一中學(xué)的周同學(xué)參觀后有感而發(fā)。

放眼全市，東莞不斷整合優(yōu)化科普教育資源，挖掘本土潛力，利用頂尖科技資源，深入貫徹推進(jìn)科教融匯，形成學(xué)校、家庭、社會(huì)三位一體的科學(xué)教育生態(tài)，激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲，培養(yǎng)具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體。