【苏州日报】打造“以学习者为中心”的科创课堂

发布者:唐瑭发布时间:2023-10-30浏览次数:71

今年7月,全国“双减”工作推进会暨“双减”工作专门协调机制全体会议在京召开,会议强调“全面系统做好科学教育加法,深入贯彻落实关于加强新时代中小学科学教育工作的意见,培育学生科学梦想。”在苏州,有这样一所高中,25名高中生的论文在美国冷泉港官网发表,获高度肯定;在校生研发的摩尔质量计算器、英汉双语字典、垃圾邮件过滤器、多功能图像处理、机器视觉批量阅卷下载器等6个软件均获得计算机软件著作权登记证书……这些,是苏州工业园区领科高级中学学生取得的部分科创成果。学校十三年来砥砺前行,始终致力于打造一所“重质量、创特色”的一流科技高中。

五大跨学科实验室 培育学生科学梦想

科技成为在全球竞争格局中推动各国综合国力提升的重要因素,而科技的发展突破点仍然是教育。为此,对于中小学生的科学素养教育的基础性、先导性、全局性地位和作用越发凸显。苏州领科与29所中外高校为邻,遵循STEAM教育理念,创建科创中心五大跨学科实验室;联动高校优越的教育资源,学生可以和高校教授专家一起进行项目研究,并像研究生一样完成论文和答辩。

苏州领科科创中心遵循STEAM教育理念,创建科学、技术、工程、艺术、数学等五大跨学科实验室。依托周边众多中外高校资源,引进专家教授为导师,以“兴趣课程、竞赛课程、研究课程”三大类课程为主导,结合科普宣传、科创实验,激发好奇,培养兴趣,指导学生“像科学家一样思考,像工程师一样实践”,全面提升学生的创新创造能力,打造高质量的科普科创基地。

凭借先进的实验室资源和系统的课程体系,苏州领科挂牌成为江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目STEM教育支持强基创新人才的融浸式实践基地学校,园区科普基地开放共享工程;挂牌成为苏州大学物理科学与技术学院创新人才培育基地,东南大学软件学院(苏州)创新人才培育基地……

学生对科学的兴趣,往往来源于热爱和好奇。学校不仅为本校学生开设优质的项目化课程,还为中小学生提供了发现科学、爱上科学的机会。今年4月一群苏报新蕾小记者来到苏州领科,在生物实验室,小记者们学习了显微镜的用法,用显微镜观察昆虫的形态。在机电工程和制造实验室,小记者们用巧手焊接了太阳能板,还用3D打印机和切割机制作了直尺。在机器人实验室,小记者们和寻路机器人、Cosmo电子宠物、机械手臂等机器人一起游戏,学习了颜色传感器等原理。而在艺术设计实验室,小记者们用Photoshop尝试完成了利希滕斯坦风格的设计作品……

一学期做一个项目 打造“科创课程超市”

基础教育阶段是学生科学精神、创新素质“种草”的关键期。科学教育并非新概念,但其内涵及教学实践,在“双减”之后必然有所不同。现实中,多少孩子曾梦想成为一名科学家,却“淹没”在题海里。培养他们的创造力、想象力,做好教育优化,是“双减”的主要目标之一。是科学+教育,还是科学的教育方法?从国际化办学转型升级为民办普通高中后,明年,苏州领科将开设普高课程,如何通过实验的方式进一步掌握对学科特别是物理、化学、生物的知识理解;如何将科创的项目化课程与普高课程的实验相结合……这些都是需要探索的课题。

每一名刚入学的领科学生课程表中都有科创课。记者从苏州领科的科创项目化课程表中看到,本学期科创课的项目主题是智能台灯,同学们通过一学期的学习与动手,每人打造出一款自己的智能台灯。同学们学习如何绘制草图、立体图与六视图,在媒体设计实验室里完成了一张张充满着自己设计思路的图纸。接着,便是把创意变为现实的过程。人工智能实验室里,同学们学习如何3D建模,根据布尔运算逐步形成设计特征中需要的复杂3D模型并导出,3D打印出自己设计的台灯造型。在机器人实验室,通过编程的学习,同学们根据自己所设计台灯功能的需求,学习控制各种功能的嵌入式编程并加以调试,让自己的台灯变得更智能。在机电工程实验室,老师带领同学们学习如何使用电烙铁,将各电路元器件连接,完成电路、电子元器件与单机板的整合组装。

将技术与工程教育纳入科学教育,是国际科学教育改革的一个重要趋势。在科创中心往期的课程中,生态智能鱼缸项目引领学生以学科整合的方式认识世界,以创意智造的模式探索世界——了解水质PH酸碱度、GH值、TDS值对鱼虾、水草生长的影响,并从鱼缸造景学习园林艺术基础;掌握各类传感器、执行元件物理原理,使用2D设计及激光切割机、3D建模及3D打印机、Python编程及各类传感器执行元件;进行零件设计与装配、电路设计与焊接。在造物设计的美观同时简化喂养鱼类和换水的流程,从而实现智能化养鱼。还有3D打印越野车项目、三轮小车项目、梦幻智能家园项目……来到科创中心,就像进入了一个琳琅满目的课程超市,每个项目的学习制作体验,都以解决真实的问题为出发点,引导学生交叉运用跨学科的知识和技能,进而在科创场景中培养出自我引导、沟通协作、工程设计思维、科学探究等素养能力,促进学生跨学科探究能力的形成。

高校教授导师赋能 进阶式科研项目“再升级”

一所好的学校,师资力量至关重要。凭借优越的地理环境,科创中心先后与西交利物浦大学、苏州大学、西安交通大学苏州研究院、新加坡国立大学苏州研究院、东南大学苏州校区、冷泉港亚洲DNA学习中心等周边知名高校及机构签署战略合作协议,共建创新人才培养基地,共同研发适合学生发展的学科领域和课程模块。携手校内师资团队和专职科创教师,共同开发拓展性跨学科课程,指导学生进行课题研究,打通与高校之间的界限,建立适合学生发展的课程群域,开发多门学科融合的课程和项目以供学生选择,包括人文社科、自然科学、艺术类等课程,德智体美劳“五育并举”。

在常规的科创课程之外,学校聘请各大高校教授,以及牛津大学生物化学博士等专家为科创中心学术顾问和导师,开展物理、化学、生物、材料科学与纳米科学等跨学科项目,指导学生参与课题组项目研究。本学年,学校还开设了“大师讲堂”,陆续邀请到剑桥大学、哥伦比亚大学等世界名校的教授到校开讲,持续为学生的成长成才创设更优质的平台和空间。

苏州领科在STEAM“融浸式”教学实践道路上力求精耕细作,围绕STEAM科创教育的核心概念探索性地思考项目制教学的实施要素,阐释项目式教学的领科建构。近期,苏州领科正进一步为打造以“多学科融合”为方向的专业教师队伍而积极与国外高校教授对接中,更多海内外高校的专家导师将共同参与苏州领科的科创教育与教师团队培养。科创中心也正与学校各学科组研讨学校特色化发展行动纲领,进一步把学科与科创融合,打造“以学习者为中心”的未来课堂。让学生在真实问题的情境中,在数字智能的加持下,在多学科、多课程的综合学习中,在实验探索、小组学习的活动情境中实现能力与素养的提升。在课程的融合上,基于不同学习主题与领域,探索不同课程之间的联结点与融合点,创设同主题、跨领域的融合课程,从“多学科综合活动项目设计”“跨学科学习主题设计”“全域性校本精品课程设计”等方面探索切入点和生长点,不断完善学校课程新体系,强化支持保障,促进学生创新素养的培育。

“科创项目课程的教材也是学校的校本教材,每年都在不断完善、修订。”苏州领科校长张建东告诉记者,“通过长期的、项目化的深度学习方式,可以帮助学生找到自己的兴趣,有助于真正地深入学习,在学中做,在做中学。”



2023-10-30 【苏州日报】

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