推进区域科创教育，培养科创“新一代”

摘要：浙江省杭州市余杭区通过资源整合、课程体系和评价机制的完善，积极推进区域科创教育，打造了“区域科创教育”新样态，培养了余杭科创“新一代”。本文总结了科创教育的现状及问题，并结合余杭“科创教育2.0”的创新实践，提出了从全区普及课程、构建科学评价、共享优质资源、完善教师发展等方面推进科创教育的举措，以期能够为其他区域提供科创教育的参考模式和思路。

关键词：区域；科创教育；科创“新一代”

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2024）23-0009-04

新一轮科技革命和产业变革加速演进，创新发展成为助力大国博弈与全球科技竞争的关键。“十四五”规划明确强调要坚持创新驱动发展，激发人才创新活力。习近平总书记指出，科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，两者同等重要。而发展科创教育与实现创新发展、赢得国际竞争目标高度契合，既为科创人才培养提供了阳光雨露，也为科学普及提供了有效路径。

2020年，浙江省杭州市余杭区通过与企业合作的方式，在全区56所中小学实施以人工智能为主要特色的科创教育。经过三年的努力，人工智能课程在全区中小学得到普及开展，区内科创文化氛围浓郁，逐步形成余杭“科创教育1.0”。2023年，区教育局联手杭州电子科技大学共建“余杭区科创教育研究院”（下称“研究院”），整合全区的科创教育资源以及高校特色科技资源，形成了具有余杭特色的“全域覆盖、递进实施、三强发力、推波助澜”的区域科创教育体系，打造了余杭“科创教育2.0”。同时，结合国内科创教育的开展情况及余杭“区域科创教育”的创新实践，围绕科创资源整合更合理、课程门类更明晰、评价体系更科学、共享机制更完善等目标，打造了“区域科创教育”新样态，培养了余杭科创“新一代”。

科创教育现状及问题分析

近年来，我国中小学的科创教育正由“点”及“面”，逐渐向全国普及。但在推进过程中，也存在科创教育内涵不明确、形式繁杂、整体性缺乏、资源分布不均、教师发展受限等诸多问题，具体如下。

1.主体单一，缺乏整体性、系统性

一是科创教育的教学空间有限。以STEM教育为例，2019年发布的《中国STEM教育调研报告》指出，全国仅有17.12%的学校配备了2～5间相关实验室。由此可见，仅以单个学校为主体，难以建设满足充分开展科创教育所需的教学场景。

二是科创教育资源尚待整合。在课程资源方面，科创类课程主要由各校自主设计研发。在设备资源方面，由于各地区教育资源不平衡、各校发展规划不同等，各区各校的科创教育实验室类型、规模、形式等都各不相同，软硬件配备等还未有统一的建设标准和应用指导意见。

三是各校之间交流、合作受限。各校对科创教育的开展过于独立、分散，大部分都在“闭门造车”。优秀项目案例的分享机会有限，对教师的培训和指导不足，导致负责开展科创教育的教师之间很难形成“片区教师教研共同体”。

2.形式繁杂，内涵、目标不明确

一是教学内容难以全面覆盖。科创教育是综合性的教育，在教学内容上具有多学科的交叉性，呈现高度融合性、复杂性的特点。在教学实践中，大多学校只能选择某一类型的科创教育作为载体，学校之间呈现“各自为政”的局面。

二是教育实践形式繁杂。学界对“科创教育”的概念内涵并未形成统一界定，科创教育常与创客教育、科技教育、STEM教育等概念混淆。目前，我国中小学主要依托创客、STEAM、机器人等项目竞赛推动科创教育的实施，导致中小学在开展科创教育实践时，易出现教学内容不清、概念不明等问题。

三是重“制作”轻“培养”。科创教育的课程性质主要包括综合性课程、实践性课程和发展性课程，在教学实践中多以项目式学习形式开展。然而，教师往往以制作出的项目作品为教学最终目标，忽略了学生在学习过程中核心素养的培养。

区域推进“科创教育”的创新实践

针对目前科创教育中存在的问题，余杭区从区域顶层对科创教育进行系统规划，按照“统筹规划、全员推进、点面结合、优质发展”的工作思路，深入挖掘统筹域内科创教育资源，积极探索科创教育区域实践，着力打造区域科创教育新格局、新生态和新典范。2020年，余杭区在全区56所中小学实施以人工智能为主要特色的科创教育，培植浓厚的区内科创教育氛围。2023年，余杭区“科创教育2.0”正式开启，在“科创教育1.0”的基础上，充分依托高校科技特色资源，强化理论探索和实践提升，优化人才培优拔尖机制，构建科创教育评价体系。余杭“区域科创教育”在区域科创资源、课程门类、评价体系和共享机制等方面做了积极探索。

1.全区普及科创课程和活动，整合科创教育资源

针对不同学段开发普及型、拓展型和探究型三个层次的人工智能课程，贯穿小学到高中全阶段，实现了中小学100%全覆盖。区内每所学校每年可组织一个年级的学生到研究院开展一天的拓展实践活动，为有兴趣的学生提供进阶课程和深度实践机会。例如，与高校合作组织开展“浙大冠军营”“杭电梦工场”等各类科学研学活动，组织学生到高校、科技馆、博物馆、研学基地和高科技企业等地开展2～4天的实践活动，近距离参观科研实验室、产品生产流水线和高科技产品，切身感受科学技术在生产生活中的应用，为学生科创素养提升、能力展示搭台助力。

2.明晰科创教育内容体系，全面研发科创课程

余杭区在科创课程开发方面采取“以素养提升为导向，全方位铺设科创教育”的实施对策。研究院为全方位覆盖科创教育，开设了激光切割、APP Inventor编程、3D设计基础、图形化编程、机器人竞赛等8大类别共计50多门社团课程。其中，社团课程中各类别课程等级均分为基础、中阶、高阶三个等级。同时，区内各校根据校情开展各具特色的科创社团课。

3.构建科学评价体系，聚焦学生综合素养提升

为确保科创教育发展的正确性和科学性，余杭区教育局借助高校力量，共建“科创教育评价中心”，为课程研发、课程实施、活动开展、教师培养制订评审机制。该评价体系可针对科创类课程质量、学校科创教育办学质量和学生科创素养制订科学的评价机制。同时，通过建设科创教育大数据平台，强化量化评价，面向学生科创素养提升，开展教育科学研究，为各级单位每阶段的科创教育教学质量给出评价建议。

4.共享优质科创教育资源，贯通科创人才培养渠道

余杭科创教育研究院作为全区科创教育力量的“聚合体”，将优质课程资源、教学方法分享给区内各学校，构建了教育公共服务体系，形成了余杭“教育共富”特色模式。截至2023年6月，研究院已向余杭区所有学校开放23门课程、总计352课时的课程资源，用于学校课后拓展课程和社团课程。在师资培养方面，研究院承担了区内科创教师专业技能进阶培训、教学技能和作品评比以及项目校的校长领导力培训等活动。截至目前，余杭区各校开展线上线下集中教师培训共34场，研究院教师面向区内各校入校单独培训累计1000余次，集中教师培训6000余人次。

成效与反思

1.成效

为提升区内中小学生科学素养、做好科学教育加法，余杭区教育局于2020年在全区中小学实施以人工智能为特色的科创教育，并成功入选浙江省第二批“人工智能+教育”试点区。2023年联合杭州电子科技大学共建余杭区科创教育研究院，依托高校赋能打造了区域科创教育平台，强化理论探索和实践提升。同时，统筹规划科创教育顶层设计，建立了“标准校实验室—中心校实验室—基地校实验室”三位一体科创教育体系，构建了“普及-拓展-探究”课程提升体系、研学拓展体系、好学生培养体系。

余杭区深入落实教育科技人才体制机制一体改革，以“一带一路”良渚论坛为契机，统筹协调科创教育资源，推进了区域中小学科创教育新实践，提高了学生科学素质，培育了“余杭科创新一代”，初步形成了可借鉴、可复制、可推广的区域科创教育余杭新模式。

2.反思

在开展“区域科创教育”的进程中，仍面临政策制度和教师发展两方面的困境和挑战。

（1）科创教育相关的政策制度还不完善

一是科创教育顶层设计不具体。区域层面在推进中小学科创教育实施中，缺乏明确的指导性政策或文件，如相关实验室建设方案、课程实施建议等文件，导致教学难以落地实施。

二是课后服务政策不明晰。自“双减”政策实施以来，各中小学大多采用“1+X”模式开展课后服务，科创教育常作为“X”的组成部分。但由于科创教育大多以项目式制作、学习为主，仅用课后服务的时间难以完全实现教学目标。因此，部分学校选择在周末开课，以加大科创教育在课后服务中的占比。但由于相关政策并未对周末时段能否增设课后服务做出明确说明，部分学校在推进科创教育过程中存在顾虑，影响推进成效。

三是课后服务保障机制不充分。各区域在课后服务经费保障办法以及收费标准中，对开展科创教育部分并未做出明确说明。各级财政还未将科创教育支出纳入年度预算中，各校对实施科创教育的场地搭建、硬件器材采买等预算有限，在一定程度上影响了实施效果。

（2）科创教育类教师缺乏且专业发展空间受限

一是科创教师数量不足且工作任务繁多。大多数学校仅有1～2名教师担任科创教学工作，这些教师在学科教学之余还要负责科创课程设计、项目开发和活动举办等工作。

二是科创教师专业技能无法认定。从国内师范高校人才培养目标来看，并未开设针对科创教师培养的相关专业，也没有对应的学业考核标准。从社会层面的专项人才评定来看，对于科创教师而言，缺乏教师资格或专业技能的认定，导致教师专业素养参差不齐。

三是科创教师专业发展空间有限。科创教师在职业发展过程中外驱力的推进不足，缺乏对职业身份的认同感。由于教师评价体系和机制不明，科创相关的竞赛、科研等成果不能直接用于职称评定或考核，不利于科创教师的专业发展。

对策及改进建议

1.深化多方主体协同参与模式，助推区域科创教育高质量发展

（1）用好优质社会资源

由教育部门联合高校、企业和科研院所等，共同整合科创教育资源，成立区级科创教育试点单位，将成熟的课例或教学方法下放到各校，形成“1+1+X”的合作模式。同时，在区级教学单位中应“横向”丰富科创教育载体，全面铺设科创教育课程体系，具体包括开源软硬件、3D打印技术、激光切割、APP Inventor编程、虚拟与增强现实技术和教育机器人等。

（2）明确科创教育顶层设计

由区域内教育信息中心、教育信息化研究院等教育部门牵头，从课程研发、学生评价、实验室建设等多方面做出详细说明，发布附有实践案例的指导性文件。为各校开展科创教育提供科学的、具体的顶层设计方案，以加快区域内科创教育的普及。

（3）完善区域科创教育课程体系

以区域内公共性质的科创教育服务机构为例，在全面铺设科创教育类课程的基础上，还要针对不同层次的学生“纵向”开设不同等级的课程，形成“普惠型—拓展型—提升型—竞赛型”的课程结构，明确青少年科创人才选拔路径。

2.营造科创教育开展的有利条件，完善科创教育服务保障工作

（1）优化科创教育类的课后服务政策

教育部门和学校应提高科创类教学管理的机动性与灵活性，为教师在课后服务中开展活动提供便利。例如，当教师不能在预设课时内完成教学计划时，允许教师“两节连上”、利用周末时间完成项目制作等。

（2）加快区域内科创中心和各校科创空间建设

在以区域为主体推进科创教育的过程中，建议成立专门的科创教育和研究机构，建设集参观、体验、教学、培训、科研为一体的科创教育研究中心。各校在开展科创教育实践中，按需建设开展科创教育的教室、实验室等，可参照教育部门颁布的相关实验室建设等指导性文件。

（3）加大区域内科创教育的资金投入

建议相关财政部门将科创教育类支出单独立项，不仅要保障开展科创教育的基本活动所需设备、器材和配套资料购买经费充足，还要为教师开展研讨、学习提供相应的资金支持。

3.完善科创教师评价体系，拓宽科创教师发展空间

（1）明确科创教师的认定标准

为确保科创教育开展的科学性和严谨性，有关部门要制订科创教师的考核、评级标准，作为学科教师资格证以外的认定。对有相关学科背景或有兴趣参与科创教育的教师，进行必要的培训、考核，通过后颁发合格证明或专业证书。

（2）增设科创教师考评的激励机制

将科创教学成果等同于学科教学成果，用于教师的职称等级评定，充分凸显职称评定的激励性作用。在晋级培训、职称评定和评奖评优等方面，向富有成效的科创教师倾斜，进而吸引更多的学科教师从事科创教育。

（3）开展系统化的科创教研培训

科创教师的培训不应停留于听讲座、参观或项目平移，重点应是为教师提供更加有针对性的专项培训和专门的学习时间。各校可成立科创教师实践共同体，再集中区域内高校科创教育专家、工程技术人员、知名科创教师等展开集中培训，提升课程开发、技术应用、活动设计等专业技能。