用爱和科学照亮未来
作者: 吴海涛
党的二十大报告指出,要深入实施科教兴国战略,强化现代化建设人才支撑,全面提高人才自主培养质量,着力造就拔尖创新人才。
宜昌市科技高中始终认真贯彻党的方针政策,坚持为党育人、为国育才,在2017年由原宜昌市第七中学更名为宜昌市科技高中,开启特色育人新模式之际,学校立足国家对科技创新创造人才素养的实际需求,并结合高中教育实际,制定了《宜昌市科技高中科技特色发展中长期规划》。学校始终秉持“用爱和科学照亮未来”的办学理念,围绕“办全国一流的科技特色高中”这一目标,统筹推进“科创平台建设、科创师资培养、科技课程开发、科技活动组织、科技竞赛参与”五大特色创建中心工作,深入实施科技特色教育,潜心培育科技创新人才。
打造专业科创教室,营造浓厚科创活动氛围
在科技特色转型发展之初,宜昌市科技高中通过深入研判人工智能、3D智造、物联网等热门技术在高中学校落地生根的可行性,深入调研高中学生科创能力水平现状以及未来发展预期,自主设计、建成了一批专业科创功能教室。
走进人工智能学习体验中心,时常看到师生围坐在一起激烈探讨如何改良智能小车的结构、如何优化小车的控制程序,从而使小车更精准、更高效地完成既定任务;而另外一个小组的同学正在认真观察工业级实训机器人在仿真生产线上工作的场景,并尝试修改程序代码让机械臂完成不同的动作任务,抓、放不同类型的产品。来到3D创意实验室,首先映入眼帘的是同学们自主设计绘制的一幅关于“创意3D 乐享生活”的漫画报,同时也会听到多台3D打印机繁忙工作所发出的咯吱声,而一旁的同学则正专注于利用3D建模软件修缮作品结构。3D创意实验室的工作台上,摆满了同学们自主设计的班徽、榫卯结构、DNA分子结构模型教具、新型实用水箱模型等3D打印作品。
类似这样专门服务师生创新创造活动的科创功能教室还有智慧农场、程序设计实验室、机器人实验室、无人机实验室等。每间功能教室都有一名专职科创教师负责日常教学和设备管理,且所有功能室全天候面向全体师生开放,极大便利了日常科技课程教学、科技社团活动、校园科技节、科技竞赛训练等师生科创教育教学活动,极大促进了学校浓厚科创活动氛围的形成。科技课、科技社团活动、课外活动、研究性学习、周末、寒暑假期间,科创功能教室总有师生忙碌的身影。
目前,学校正重点围绕宜昌本地的水利优势、水电文化,与本地高校、企业紧密合作,计划筹建极具宜昌地域特色的品牌科创功能教室——水利工程研训中心。
培养专业科创团队,提供一流科创服务指导
学校科创教师队伍是推动学校科技特色创建工作的主力军,他们的科创教育水平,直接影响学校科创教育的实施效果和学生科创素养的发展程度。宜昌市科技高中科创教育团队由教学副校长直接领导,学校教科处和科创教研组协同管理,含科创专任教师与学科兼职教师两个梯队,现有专任教师6名、兼职教师50余名。
科创专任教师专职从事科技课程开发开设、科技社团建设、科技活动组织、科技竞赛参与、科创功能教室管理等科创教学、教研工作,且一般不兼任其他学科教学岗位。学科兼职教师则以学科教学为主,利用学科校本课程、学生科技社团、校园科技节活动等契机,将学科教学与科创教育相融合,协同助力学校科技特色创建工作全面深入地推进。同时为保障科创教育团队的壮大与发展,学校制定并实施《宜昌市科技高中拔尖创新教师培养方案》,每学期定期组织团队教师走出去考察,定期邀请专家来校实地指导,定期组织校本研修交流探讨,有目标、有计划、分阶段轮训不同水平层次的科创专任教师、兼职教师。
开发优质科技课程,培育科技创新创造素养
科技课程是学校深入实施科技特色教育的核心阵地,是全面提升科技特色办学品质的核心保障,也是大力培育学生科创素养的核心举措。
宜昌市科技高中基于STEAM教育理念自主探索构建了学校科技课程体系,打造了学校三级科技课程结构。面向全体学生全面实施科普教育通识型科技课程,面向科技班、科技社团学子选择性实施特长型科技课程,面向科技创新创造素养较强的学子专门实施技术性、专业性较强的专长型科技课程。例如通识型科技课程“中华传统建筑文化与3D创意智造”,主要学习运用3D技术绘制传统建筑模型、打印传统建筑结构,进而引导学生感悟传统文化魅力、学习大国工匠精神;又如特长型科技课程“Python编程实践”,主要涉及网页制作、APP开发、智能识别、智能物联等不同方向的深入研究;再如专长型科技课程“轮式智能机器人设计”,学生专注于利用智能传感器和程序代码使不同结构类型的轮式机器人在仿真场景中精准、高效、智能地完成相关任务。
为了切实保障学校科技课程的开发开设工作落地生根,宜昌市科技高中创造性地为科技课程的开设提供了双重保障:一是科技课程进课表,二是分组走班全覆盖。在各班课表中,每周都专门安排有一节科技课,学生进入科技楼相应科创教室,学习相关通识型科技课程,实现科普教育全覆盖;而课表中的社团活动、校本课程则可用于开设特长型、专长型科技课程,助力学生科创素养的再提升、再发展。其中通识型科技课程的实施采取分组走班全覆盖模式,如101班学生,入学时初分为4个小组,不同小组的学生在科技课期间分别进入不同的功能教室接受科普教育,每个小组的学习内容一学期一轮换;如此,一是能确保科创通识教育全覆盖,二是能确保学生对每门课程能产生一定深度的认知与了解。
在刚刚结束的“第六届全球未来教育设计大赛”课程案例评比中,基于学校科技课程实施经验撰写的案例《基于STEAM理念的项目式创新课程实践研究》获得大赛二等奖。
开展精彩科创活动,促进科创成果交流分享
除了坚持开好每周一节科技课,宜昌市科技高中还通过运行学生科技社团、举办校园科技节、组织参与科技竞赛等方式,持续深入引导学生在活动中体验学习、思考、动手、创造的乐趣,提高学生爱科学、学科学、用科学的热情。
安排一周一节的社团活动课,为那些热衷科技创新创造活动的师生提供了强有力的时间保障。目前我校学生在科创教师指导下自行组建并管理航模社团、未来工程师社团等8个学生科技社团;他们利用社团活动以及课余时间,在科创功能教室合作开展科创类研究性项目,产出了许多富有教育意义、技术含量,新颖实用的作品,如:092型战略核潜艇模型、电控燃料火箭模拟发射平台、智能物联门禁系统,等等。同时,为了促进师生科创成果的交流与分享,宜昌市科技高中每年都会隆重举办校园科技节,为同学们的成果展演、灵感碰撞提供宽广的舞台。截至目前,学校已成功举办了六届高水平校园科技节。
除了精心组织校内科创活动,学校也大力支持学生在更高水平的科创类竞赛活动中增长见识、积累成绩,并为那些有志于科创竞赛的学生免费提供竞赛耗材、竞赛辅导。每到周末、寒暑假,宜昌市科技高中的科创功能教室也是一片繁忙的景象,参加竞赛的学生有的正在接受科创导师团队的理论集训,有的正在接受导师们的实践指导,有的已经自行组建小组、自主开展着研究性项目。
未来,学校将持续推动科创教育与学科教学的深度融合发展,系统构建一套组织管理完善、基础保障坚固、教育特色鲜明、教育成效显著的具有宜昌地域特色的科创教育模式,以期不断助力学生科创素养的长足发展,不断为高校和社会培养高素质科创人才。