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个/性/化/教/育/行/业/领/跑/者
2023/05/14
深圳市福田区红岭科技中学是广东省第一所以科技命名的初中学校。学校以“固学生品德之根、育智能时代之才”为育人理念，经过多年的大胆探索和埋头苦干，脱颖而出，取得了骄人的成绩。包揽世界三大国际发展金奖、囊括世界机器人大赛冠军、蝉联省青少年科技创新大赛金奖；荣获省教育信息化教学应用实践共同体立项、成功打造五级全息科创校本课程体系、连续出版多套科技创新校本读物；多名学生成功通过高中科技创新自主招生考试升学。在第38届广东省青少年科技创新大赛上再创佳绩，喜获一金一银一铜的好成绩。其中，一等奖学生发明入围第38届全国青少年科技创新大赛。“科中模式”为科技创新教育探索了新路。本报特予刊发，以飨读者。
深圳市福田区红岭科技中学（以下简称“科技中学”）坐落在美丽的莲花山西麓，前身是福田区景秀中学，创建于1994年，现有教学班32个，专任教师121人。在市、区教育局的坚强领导和大力支持下，科技中学业已建设成为全国科技创新教育特色学校，在科技创新教育界享有较高知名度，学校先后被评为“全国青少年创新教育学校”“广东省青少年科学教育特色学校”和“广东省科技创新教育实验学校”。科技中学自2001年起，率先进行了以创新思维开发为先导，激发创意并上升为创造的创新教育，学校现有多名科技创新专职教师。同时，开设多门科技创新类校本课程，并配置了1500余平方米广阔的学习场所。
科技中学科技创新教育以《福田区科技中学创建一流品牌学校发展规划（2020-2023）》为蓝本，探索“一二三”实施策略：“一”，即以建设一流的科技创新品牌学校为目标；“二”，即以科技创新、科学普及为基础；“三”，即以课程建设、实践活动、教师发展为途径。注重全面培育学生的人文底蕴、科学精神、学会学习、责任担当和实践创新等核心素养。同时，坚持学生科技创新成果推广普及、注重学生个性发展、广泛开展科技交流、竞赛活动，在提高自身科技创新教育经验的同时，将宝贵的经验介绍给国内其他兄弟学校；积极配合媒体宣传工作，将学校先进的科技创新教育经验、丰富的科技创新活动、优秀的科技创新作品，展示给全社会，收到了良好的社会效应：包揽世界三大国际发展金奖、囊括世界机器人大赛冠军、蝉联省青少年科技创新大赛金奖；荣获省教育信息化教学应用实践共同体立项、成功打造五级全息科创校本课程体系、连续出版多套科技创新校本读物；多名学生成功通过高中科技创新自主招生考试升学。
如何基于问题开展学科融合？科技中学有自己的“独门秘笈”——“O+STEM教学法”。“O+STEM教学法”，即教师指导学生在创意引领下进行学科融合，是基于问题引导的项目式教学法。“O”是英文中“Originality”,中文含义“创意”，该教学法中，教师指导学生突破教学环境限制大胆想象和构思，先有“创意”后找“条件”。“STEM”，即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写bg电子游戏平台。STEM教育强调跨学科整合，不是简单地把四门学科进行线性叠加，而是把原本独立、分散的不同领域的学科知识和技能以问题解决为基础，以多样的学习活动形式支持学生在解决问题的过程中实现不同学科知识与方法在不同情境中的整合、运用和迁移，并进一步生成新思路、新方法、新技术和新产品。因此，“O+STEM教学法”的核心是根据“创意”的研究方向去主动进行跨学科整合，而不是在STEM相关学科学习中去寻找“创意”。“O+STEM教学法”分为教学准备和教学实施两部分。
科技中学教师在科技创新教学中敢于突破课程设置、教师水平、物质条件等因素的限制，教学准备中做到“因势利导”“因地制宜”“因材施教”。该教学法最大限度整合教学资源，为学生提供“发现问题”“研究问题”“解决问题”的学习环境，尽量降低学习环境对学生项目设计和制作带来的影响，使其能够大胆想象、小心求证、主动学习、合作探究、尽情展示。
一是“因势利导”：学校鼓励教师积极参加学术会议、教研活动、学科竞赛，充分解读各级相关文件，及时掌握科技创新教育的相关要求和最新动态，确定工作计划，积极申报科技创新、创客、人工智能、信息技术、劳动教育方面的特色学校、示范学校、工作室等，争取政策和经费支持，为教学实施奠定物质基础。
二是“因地制宜”：学校鼓励教师根据自身学校实际情况去整合教学资源。如加强与信息、技术、数学、物理、生物等科组的联动，共同制定学生项目设计指导方案，为学生开展项目的相关研究提供学习资源；吸收学校电教员、电工或具有电路知识人员加入科创教师团队为学生进行项目制作提供学习资源；在现有科技创新实验室基础上向学校申请开放通用技术功能室、信息技术功能室、物理实验室、生物实验室，增购激光切割机、3D打印机、小型机床、钻铣床、电锯台等设备，为学生进行项目制作提供物质条件。
三是“因材施教”：学校鼓励教师根据不同基础、兴趣爱好的学生进行分层教学。例如，初一年级学生入学后会有一定比例学生在小学阶段接受过科技创新相关学习，具有一定基础，还有一定比例学生虽无基础但学习兴趣浓厚。采取分小组的形式对学生进行合理搭配，每组三人，有基础的学生1人、兴趣高的学生1人、无基础且兴趣一般的学生1人，采取自由组合进行分组。在教学中教师根据每小组表现出的综合能力和特点为学生确定项目方向和难度并分配资源。
——“发现问题”。指导学生进行项目选题，教师应突破教学资源限制，从创新的角度引导学生提出什么样的问题是“好问题”，“如何去发现问题”，理解“好问题”的特点（“好问题”在现有条件下可解决或部分解决），主动发现“好问题”，并提出解决“好问题”有哪些方法和途径（现有方法和途径无法解决，则应修改选题或重新选题）。教师指导学生每天将发现的问题记录在工程笔记中，并利用周末进行相关社会调查，在课上根据平时记录来选择自己认为“好问题”，并填写《创意卡》，遴选“好问题”，反复打磨创意，激发学生学习动力，项目选题水平往往影响学生下一阶段的学习动力。该阶段应注意学生问题分析认知能力较弱特点，重点培养学生发现问题、运用科学方法等方面能力。
——“研究问题”。指导学生进行项目设计，教师应根据学生选题的属性和该小组特点指导学生规划解决该问题的路径，即在“创意”的引领下去进行相关知识的探究性学习。例如，学生的项目为发明，教师可指导学生在信息、技术、数学等课程的学习中主动探究相关原理，向相关学科教师请教，加入相关社团进行探究性学习或到校外实践基地去进行相关学习，在科创教师和相关学科教师的共同指导下推进项目设计。该阶段针对初中生自主学习能力弱、知识技能储备较弱等特点，重点培养学生自主学习和探究的能力，并掌握研究报告撰写、编程、机械操作、实验操作、电路等方面的知识和技能。
——“解决问题”。指导学生进行项目制作，学生按照本组项目技术要求，选择相关功能室选用合适的设备进行项目设计和制作，由电教员、电工或具有电路知识人员提供技术指导，并利用假期进行相关社会调查和实践活动，在不断改进项目过程中进行主动探究学习。过程中由科创教师指导材料采购、安全操作规范、社会调查和实践基地选择等。该阶段针对初中生动手能力差、安全意识弱的特点，重点培养学生动手能力和安全意识。
科技中学以“像科学家一样缜密思考，像工程师一样解决问题”为课程开发理念，把校本必修课程、校本选修课程、训练课程和国家课程内容进行科学合理的整合。整个课程体系包括五大模块：学业规划课、校本必修课、校本选修课、训练课、研究学习课。既重视对学生知识技能的培养，更重视发掘学生的创新精神和探究意识，兼顾学生的社会责任和团队意识的培养。学业规划课时间选在每学期开学第一周，面对初一年级所有学生进行关于学校科技创新教育情况介绍、校本课程内容展示，为学生了解和选择科技创新校本课程打下基础；校本必修课《学会创新》，以创新思维、编程、动手能力为重点内容，初一年级每班每周1课时；校本选修课程包含：科技发明、科技论文、VEX（EDR）机器人、VEX（IQ）机器人、无人机操作、场地赛车等六个模块供学生根据需要兴趣爱好进行选修，每周6课时；训练课包含：科技发明、科技论文、VEX（EDR）机器人、VEX（IQ）机器人、无人机、场地赛车等六个模块供校本选修课上兴趣浓厚的学生选修，每周4课时；研究学习课，该课程分为三个阶段：第一阶段，初一第一学期，专家系列讲座，培养学生的兴趣和科学方法；第二阶段，初一第二学期和初二学年，根据学生研究的兴趣和方向，在专家和学校导师的指导下，进行课题研究，每人完成1~2个课题；第三阶段，完成第一第二阶段课程基础上，学生确立自己的研究志向，与专家对话，进行自我设计，项目规划。
▲在“第36届广东省青少年科技创新大赛”上，科技中学三个项目全部获得金奖，此外，还获得三个单项奖，一举夺得全省初中参赛学校最好成绩。这也是深圳初中学校参加省创新大赛的历史最好成绩
此外bg电子游戏平台，学校充分整合人力、智力、物力和信息等教育资源，为学生专门设计一套课程培养计划，除校内课程以外还包括：周末实验室课程、寒暑假课题研究，依托研究所的“软实力”，由大学教授来学校直接授课，学生走进大学实验室，与大学导师直接接触，开展科学考察和研究，学习科学方法，培养创新思维，培育科学精神和实践能力。并利用学校优秀科技毕业生资源，实施“双导师制”课程，以一对一”（一个课题组有一位优秀毕业生导师）的方式，实现“双导师制”，促进初中阶段创新人才培养新模式的深化。这不仅有助于学生了解科技人员的思维方式与研究方法，引导学生在科研实践中逐步明确自己的研究意向，并由此发展出学生更大的好奇、质疑和不懈的追问与求知，还将促进学生创造品质的培养。思维训练和学习导学，改变学生的学习方式素质教育的主渠道是课堂，科技中学的教学观是：“带着发现问题的思考去解决问题”，学会思考比学会知识更重要。为了培养学生的学习方法和学习策略，科技创新还开展“发现问题、研究问题、解决问题”的实践研究课题，教会学生把知识问题化，再把问题课题化，让学生通过自己的课题研究，一步一步地探究知识形成的过程，实现合作学习、探究学习、自主学习，最终实现“解决问题”。
科创教育，团队聚合力，教师是关键，学生是主体。科技中学综合考量教师在科创教育中的付出和学生的成长，尤其是在科创教育方面，不能仅仅把学生成绩作为唯一的评价依据。学校建立了长期行之有效的激励机制，制定《科技创新教师综合评价制度》《科技创新学生综合评价方案》等，让热心于科创教育的教师开心，让科创教育做得好的教师舒心，让学生通过科技活动找到求知的信心，以形成学校良好的科创教育文化氛围。
在组织建设方面，学校科创教育工作由“科技创新教育中心”全面负责，校长规划发展方向，由中心负责人、相关职能部门、科创骨干教师组成中心领导小组。领导小组负责制定每学年的科创教育计划，贯穿科学教育面向全体学生，在各学科渗透的指导思想。进一步规范对科创教育的规划和投入，制定学校科学教育工作总体规划，加强过程管理，加强检查、指导和督促，使学校的每一项科技活动都能收到实效。同时，学校领导也需进一步提高自身的科技素养，提高管理水平。中心全面负责学校科技创新教育规划、研究、课程设置、科创班招生与升学指导、师资队伍建设、场地建设、设备采购和竞赛活动等具体工作。
科创教师培养是学校科创教育发展的关键。科技中学在科创教师培养上，努力建设一支以贺英超校长为中心的专业科技创新教师队伍。学校现有广东省十佳优秀科技辅导员赵晓东、金哲，中科院大学博士李芳，青年才俊蔡远旦等多名专职科创教师及5名机构教练员。
优秀的教师需要不断地学习，学校高度重视科技创新师资培训，开设高水平科技创新讲座，聘请科技教育的名师传经送宝，创造条件让科创教师外出参观学习，举办科创教育沙龙，加强教师间的交流和沟通，创设平台，让更多愿意从事科创教育的老师有充分施展才华的机会。进一步发挥科技创新名师的示范带头作用，在省名师工作室基础上努力申报国家级名师工作室。未来五年，学校一方面要继续加大对教师队伍建设的投入；另一方面，创造条件让教师研究成果有进一步提升和拓展的空间，扩大科创教师团队的影响力和辐射面。学校在本校专职科创教师队伍基础上，充分利用社会资源，引进优秀机构教练员充实本校科创教师队伍，由学校科技创新教育中心统一管理，组建一支态度端正、业务突出的科技创新教师教练队伍。
据科技中学校长贺英超、副校长赵晓东介绍，近三年，学校先后出版教材2套，参编著作12本，承担省市区课题8项，相关论文、课例、研究报告20余篇。自2019年以来，接受“人工智能与科技创新”校本课程学习的学生超过3000余人，获国家专利作品10项，参加科技竞赛获国际级奖励30人次、国家级奖励100余人次、省级奖励150余人次、市区级奖励300余人次。其中，获世界发明展金奖20余人次，取得全省最好成绩。成果在各级会议、论坛上推广多达20余次，在国内外影响广泛。学校科技教育特色每年吸引国内外慕名前来参观人数超过1000人次。相关任课教师及负责人在《基础教育参考》《中小学校长》《中小学教育》《福田AI赋能教学简报》《福田区在线教学简报》等重要期刊杂志或微信公众号上发表论文或课例20余篇，成功的探索为科教改革提供了有益经验。
▲在“第38届广东省青少年科技创新大赛”上，科技中学的《智能防溺水预警系统》夺得金奖并成功入围“第38届全国青少年科技创新大赛”。这是福田区初中生创新项目首次入围国赛
学生创新素养大大提升。学校获得各级相关奖项100余项，学生获国家专利成果52项，学生参加科技竞赛获国际级奖励50余项人次、国家级奖励200余项人次、省级奖励500余项人、市区级奖励2000余项人次。其中，2021年12月获得第72届德国纽伦堡发明展金奖4项、银奖2项，取得深圳市比赛最好成绩；2021年8月获得第36届美国匹兹堡国际发明展金奖2项、银奖1项；2022年6月获得世界机器人大赛总决赛冠军；2020年7月获得2020中国青少年创造力大赛暨给钟南山院士的一个创意活动获得一等奖5项、二等奖2项；2021年3月获得第36届广东省少年科技创新大赛一等奖3项、专项奖4项，全省初中组最好成绩；2020年12月，获得第18届广东省少年儿童发明奖一等奖3项，获全省中小学最好成绩。
教师科研能力显著增强。学校组织教师们开展一系列全新课题的研究，包含：STEM课程体系开发的研究，AI赋能教育环境下课堂教学方法的改革，科技创新学生综合素质评价方式的研究，AI赋能教育环境下人工智能教学平台应用的实践探索等。学校同时做好学生创新的个案研究以及对学生创新能力的评价研究、科技活动与创新有效结合方式的研究等，在科技创新教育探索方面有新的进展和突破。学校教师在各级教育教学竞赛中获奖达200人次。其中，贺英超校长在一些学术期刊上发表论文多篇，赵晓东老师荣获广东省科技创新教育名师工作室主持人，并在2021年2月获得广东省科协颁发的广东省年度优秀科技辅导员称号；2022年12月，李芳老师获得深圳市优秀科技辅导教师称号。
教师发展带动学校发展。经过不懈的努力，鲜明的科技创新教育特色成为学校的办学支柱作为广东省第一所科技中学，学校科技创新教育品牌影响力已拓展至全国，先后获得全国科学教育实验基地、全国青少年创新教育学校、全国百强特色学校、广东省青少年科学教育特色学校、广东省科技创新教育实验学校、广东省STEM教育种子学校、广东省中小学校长培训实践基地及各级荣誉100余项，学校多次承办深圳市知识产权大奖赛、市创客大挑战活动、区科技节等大型青少年科技竞赛活动，进一步拓展了科创教育影响力。
未来已来，科技筑梦，全体科中人将凝心聚力，积极践行福田区“本真、适才、普惠、优质”的教育理念，积极进取、主动作为、立足湾区、对标国际，将科技中学建成一流品牌学校，为福田打造“AI赋能教育发展示范区”贡献科中智慧！
（来源：中国改革报 作者叶仕春 庄志斌 原标题《成功探索培养创新人才“科中模式”》）
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