本报记者 周 娟
日前,教育部公布首批全国中小学科技教育实验区和实验校,郑州一区八校入选,这是对我市深耕中小学科技教育、落实“双减”科学教育加法的高度认可,也彰显了我市以科创赋能基础教育、培育新时代创新人才的鲜明办学特色。近年来,郑州立足城市科创资源优势,全域推进、深耕课堂、联动赋能,打造出体系化、特色化、常态化的中小学科技教育新格局。
全域布局 构建协同育人体系
我市坚持区域整体推进、学校特色发展的双轨模式,形成区域引领、多校示范、全域覆盖的科技教育发展格局。
作为我市唯一入选的实验区,近年来,中原区紧扣中小学科技教育提质增效目标,立足辖区教育实际,持续提升教师队伍专业力、学生学习内驱力、资源聚合力、学校品牌支撑力,全方位推进中小学科技教育走深走实,积极构建体系完善、师资精良、课程丰富、协同高效的区域科技教育格局。
目前,全区有全国科技教育创新十佳学校1所,省、市创客教育示范学校24所,河南省头脑奥林匹克活动特色学校15所,河南省妇女儿童发展中心天文特色学校10所,河南省人工智能教育实验学校3所,河南省数字校园标杆校10所,5所学校拥有河南省小小科学家科技创新操作室。
全区先后有68支学生团队参加国际、全国头脑奥林匹克创新大赛,获世界级奖项4次,国家级奖项56次。科学教育案例两次被教育部官网刊载,科技教育成果荣获河南省基础教育教学成果一等奖。
该区“一校一品”的科学课堂,让科学不再是课本上的枯燥文字,而是可以动手、可以试错、可以大胆想象的奇妙探索。
伊河路小学创设生命健康、生态环境、地球奥秘、航空航天、新兴产业、人工智能、“绿健”实践、河南科技八类校本任务,把黄河生态、中医药文化、中原制造、粮食安全、郑州地质资源等河南元素融入科学教育。如:三年级“追风测风”链接郑州春季多风、校园气象角;四年级“玩转声音”融合艺术学科;五年级“小船与浮力”链接河南盾构机、超硬材料等“力与运动”的产业应用;六年级“模拟降水”链接郑州降水特点、校园排水和“伊田园居”雨水收集。
同时,学校对接河南省科技馆、黄河文化公园、本地中医药科普基地;校内盘活科学实验室、科创教室、创客空间、“伊田园居”校园小农场、生命观察实验室和科技文化展示区。从“看科学”到“做科学”,学生在真实任务中提升了好奇心、想象力、探求欲,也增强了强豫报国、科技报国的家国情怀。
秦岭路小学则让课程更贴近真实问题,让学习更接近科学发生的过程,让每一个孩子都有机会在动手、追问、试错中成长。
学校构建起“四维四阶”知行协同科学教育生态。“四维”是课程、师资、空间、资源四项保障;“四阶”是深养兴趣、深耕课堂、深拓课程、深融项目四层递进。课堂为孩子打下科学基础,社团为兴趣打开更大空间,赛事推动成果转化,科技馆、高校和社会资源则把学习场域延伸到校园之外。
主题从哪里来?学校把目光投向孩子身边,也投向河南和郑州正在发展的现实。
依托西流湖湿地,孩子们开展生态保护探究;借助校园天文观测和太空种植基地,孩子们研究星空、植物和生命;联动郑州科技馆等社会资源,孩子们探索航空航天、人工智能等前沿领域。科学探究不再是脱离生活的“标准实验”,而是从孩子看得见、摸得着、愿意追问的问题出发。
“以前,我们更关注学生是否做出了正确结果;现在,更看重他们能不能提出问题、留下证据、解释失败、改进方案。”一位科学教师说,越来越多的孩子敢于提问、善于合作、乐于动手;他们开始把校园里的种植基地、西流湖湿地、夜晚的星空看作可以研究的对象,把家乡的发展与自己的科学探索联系起来。
打破边界 走出特色创新路径
常态化的科创课堂改革,让创新成为学生的日常素养。我市各校打破学科边界,将人工智能、航空航天、生命科学、节能环保等前沿科技知识,与数理化、综合实践、美术劳动等学科深度融合,开发系列校本科创课程,把科技教育融入常规教学,创新推行项目式、探究式、沉浸式课堂教学模式。
郑州航空港区护航路小学秉持“知行合一 科技育人”理念,构建“实践实训筑基、知识科普赋能”双向联动的科学教育模式,探索形成一系列可落地、可推广的科技教育创新路径。
学校依托校情自主开发植物科普、太空种植等校本课程,开设无人机足球、抗震结构、机器人创意、水火箭等16门科技社团,形成“基础课程+校本拓展+社团实训+项目探究”四位一体的分层育人模式。
同时,该校常态化开展校园科技节、科普讲座、科技赛事集训等科技主题活动,依托校内航天科普长廊、星空大厅、太空种植园等沉浸式阵地,构建多维立体的实践育人体系,为提升学生科技素养提供坚实保障。
在校园绿化区与太空种植园,学生全程参与作物种植、管护、收获全过程,沉浸式观察植物生长规律,培育科学探究能力与生态环保意识;以各级科技赛事为牵引,常态化开展水火箭、抗震结构、铁丝陀螺等工程实操项目,引导学生完成设计、制作、调试、优化全链条探究,系统培育工程创新思维;拓展人工智能实践,常态化开展机器人组装、程序调试、无人机操控等实训活动,以赛事练兵锤炼学生前沿科技教育素养。
近3年,学校师生积极参与省、市、区级各类科技教育竞赛,累计斩获河南省青少年机器人竞赛、省科技运动会、市科技锦标赛等9项省市级荣誉,近100名学生在各级科技教育赛事中获奖。学校先后获评河南省青少年无人机教育创新中心、馆校合作单位,荣获郑州航空港区科技运动会团体二等奖、省无人机足球热身赛最佳组织奖等多项集体荣誉。
聚焦科技教育提质增效与创新人才培养,郑州市第四十七高级中学从“层次化育人目标—结构化课程规划—前沿化课程内容—项目化实施方式—多元化学习环境”五个维度,系统建构科技教育课程体系。
深度对接中国电子科技集团公司第二十七研究所、河南省科学院等科研院所资源,学校构建了“院所协同、课程主导、项目驱动、评价赋能”的高质量科技教育培养体系,推进大中小学一体化设计与实施,构建从科学发现到工程创造的贯通培养路径,为学生提供“进课题、进项目、进团队、进实验室”的实践机会。
聚焦科技教育课程体系重构、教学方式变革、创新人才培养三大维度,学校强化STEM教育与项目式学习,促进学生高阶思维发展,关注学生创新成果生成,培育具备科学家潜质、创新精神与实践能力的新时代科技创新后备人才。
学校积极运用人工智能、虚拟仿真、数字化实验室等技术拓展教学边界。打造虚实融合、沉浸式探究性学习环境,探索“双师课堂”等智慧教学新形态,在人文浸润中培育学生理性思维与科学精神。
同时,学校建立“科技前沿动态监测与课程转化机制”,将量子计算、基因编辑、人工智能伦理等前沿议题通过案例教学、科普讲座融入课堂,实现国家课程的前沿化、特色化实施。各学科梳理核心思想与方法,开设“学科思维导引”微课程,帮助学生建立科学思维框架。开设科技史、科学哲学、科技伦理等选修课,组织辩论赛,由文科教师与专家联合授课,体现科技课程的人文性。
此外,学校还聘请科学家、工程师等担任科技导师、辅导员,积极引进校外优质资源,拓展学生科技探究实验和工程技术实践平台。实施“家庭科技教育赋能计划”,开展丰富多彩的科技类亲子活动,构建家校社协同育人格局。
深耕资源 打造创新人才高地
以全国科技教育实验校为标杆,我市示范校发挥引领作用,推动学校教育与高新技术产业深度融合,聚焦拔尖科创人才培养,打造创新人才高地。
郑州市第二高级中学以“人文引领、科技赋能”为办学内核,将科技教育作为学校特色发展、内涵跃升、创新人才培养的核心战略,系统构建“课程奠基、项目驱动、实践赋能、竞赛提升、科研孵化”一体化科技教育育人体系,全力打造基础教育阶段科技创新人才培养高地。
在硬件建设方面,学校高标准建成人工智能教室、创客空间、信息技术机房、通用技术实验室、3D设计与打印工坊、智能硬件实训实验室、机器人活动室、VR/AR体验室、开源硬件实验室、影视融媒体创作室等全链条科创实践阵地。依托400万元省级专项资金建设信息科技学科中心,涵盖人工智能、元宇宙、具身智能机器人、三航等高端实验室,实现教学、实训、社团、赛事、孵化五位一体硬件保障,为科技教育常态化、专业化、高品质开展筑牢坚实根基。
在队伍建设方面,学校构建专家引领、名师支撑、骨干带动、专兼结合的高水平科技教育师资矩阵。由国培专家、科技副校长领衔,聘请北师大、清华大学等专家驻校指导,骨干教师组成核心辅导团队,深耕课程开发、项目指导、赛事集训、科研孵化全链条,指导学生在全国青少年航天创新大赛、全国中小学信息素养提升实践活动、机器人竞赛、创客大赛、“互联网+”萌芽赛道等各级赛事中斩获国家级奖项89项、省市级奖项326项,17项学生科创成果获国家专利授权,锻造出一支师德高尚、业务精湛、结构合理、战力突出的科技教育铁军。
在课程建设方面,学校依托数学、信息技术两大省级一级学科基地,打破学科壁垒、融通育人资源,构建基础普及—兴趣拓展—拔尖创新—科研孵化四级分层课程体系。面向全体开设科学通识、人工智能、数字素养等基础课程;面向兴趣群体开设Python编程、3D设计、机器人制作、开源硬件开发等校本课程23门;面向拔尖学生开设项目研修、科研探究等高阶课程30余门,倾力打造《人人能创造》《数字化科学探究》等全国知名精品课程群,相关成果在新课程新教材国家级示范校展示活动中公开展示推广,实现科技教育课程化、体系化、常态化进课堂、进课表、进课后服务,形成可复制、可推广、可辐射的课程实施范式。
面向全体学生,学校坚持全员普及、全程浸润、全面提升,依托课堂教学夯实科学素养,全天候开放科创实验室与创客空间,常态化举办AI 在二中·72 小时创客马拉松、校园科技节、机器人运动会、科创作品展、微电影节、科学大师讲座、科技研学、学科微创新项目等品牌活动,科创社团覆盖率超85%,推动科技教育从特长精英走向全员覆盖,从知识学习走向实践创新,让科学精神、创新思维与实践能力成为二高学子的鲜明标识。
学校先后获评首批全国人工智能教育基地校、普通高中新课程新教材实施国家级示范校、河南省首批多样化发展示范校(科技特色)、河南省信息技术一级学科基地、河南省数学一级学科基地、清华大学人工智能通识教育试点校、世界顶尖科学教育联盟实验基地校,科技教育品牌在全省乃至全国形成显著示范效应。
以科技教育为引领,郑州市第四高级中学紧扣国家创新人才培养战略,立足“小初高大一体化”育人定位,构建“竞赛课程、航天科技课程、博雅课程”三位一体的“卓越课程”体系,形成“特长有赛道、创新有平台、发展有路径”的育人格局。
学校大力弘扬科学家精神,深入开展科普讲座、科学实验、创客活动、观测研究等活动,与中国航天科技集团合作建设航天科学工程实验室,并结合学校实际情况开展相关校本课程开发与应用。常态化开展知名院士、科学家进校园系列科普活动,让学生对话大国科研力量、触摸前沿科技,将科技报国的种子深植学生心中,为科学高中建设注入精神底蕴。
锚定“省内顶尖、国内一流”的科技教育设施设备,学校构建了“基础实验室全覆盖、创新实验室特色化、竞赛专用教室专业化”的场馆体系;联合高校、科研院所、科技企业,推进大中小学一体化设计,建立“进课题、进项目、进团队、进实验室”机制,实施表现性评价与数字化过程记录,实现从科学发现到工程创造的贯通培养。
近3年,学生在五大学科竞赛、青少年科技创新大赛等国家级、省级以上赛事中获奖达300余人次,其中国家级奖项46人次,省级一等奖70余人次。2025年获全国青少年航天创新大赛国赛一等奖5项,2026届学生潘岱岳带领研究小组获得全国大学生科技创新大赛萌芽赛道全国一等奖。学生在河南省青少年科技创新大赛、中国青少年机器人大赛、全国中小学电脑制作活动、FTC世锦赛中国区选拔赛等科创比赛中斩获多项全国一等奖。中央电视台科教频道《科技之光》连续7期播出该校学生演示的科学实验系列节目。
学校先后获评河南省科技高中、河南省科学高中(创新型)、河南省中小学数字标杆示范校、中国北斗科普教育基地等多项国家级、省级、市级荣誉。作为全国青少年航天创新大赛承办单位,学校将航天精神传承与科创能力培养深度融合,成为全国中小学航天科技教育标杆。
从基础科普启蒙到高阶创新实践,从兴趣培养到特长拔高,分层分类开展精准培育,持续输出高素质科创后备人才,我市以点带面、示范辐射,带动全市中小学科技教育提质升级,让科创育人从“特色亮点”变为“教育常态”。
立足新起点,我市将持续依托全国科技教育实验区、实验校建设契机,持续深化科学教育改革,持续完善科创育人体系,以科创沃土滋养少年梦想,用科学力量点亮学子未来,持续培育具备创新精神、科学素养、实践能力的新时代青少年人才。
