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探访北京科学教育实验区、实验校,解锁首都科学教育新地图

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北京作为全国科技创新中心,为首都中小学科学教育营造了浓厚氛围。多年来,北京市先行先试,引导学生在真实情境中探索科学世界,从市级、区级到校级,做好科学教育加法,走出了一条特色之路。

5月24日,本报出版了《科教兴国 首都答卷》特刊,充分挖掘了一批北京各区及中小学在科学教育方面的典型经验,形成了一批可复制可推广的典型经验和制度创新成果。我们将陆续在现代教育报融媒体平台进行报道,切实发挥辐射引领作用,提升中小学科学教育质量和水平。


今年,教育部办公厅发布全国中小学科学教育实验区、实验校公示名单, 北京市共有6个区和37所中小学校入选。其中,东城区、西城区、海淀区、朝阳区、门头沟区、石景山区等6个区入选全国中小学科学教育实验区名单,北京市第十二中学、北京市第一零一中学怀柔分校、北京市密云区第二中学等37所学校入选全国中小学科学教育实验校名单。


首期走进全国科学教育实验区之

门头沟区


门头沟区发布100条研学路线

位于“长安街旁·永定河畔”的

门头沟区

立足

“生态立区、文化兴区、科技强区”的

区域发展战略

倡导“儿童在前”的城市建设理念

把科学教师象征为生产者

学生象征为生产对象

科学课程资源象征为生产资料

科学教育方法象征为生产工具

通过不同“真实场景”创新生产方式

优化组合生产要素

撬动科学教育的新质生产力发展


学生展示“柴扉计划”成果

“学做半个专业工作者”

培养新生产者

门头沟区教委向研究者学研究,向实践者学实践,通过科教融合,张开教师发展的“两翼”。

一方面,组织教师向科研人员学习研究方法,提升学科专业素养。聘任中科院院士汪景琇为大峪中学科学教育校长;与北大石油与天然气首席科学家关平共同研究陈家庄河流“返老还童”现象;对接清华大学计算机学院,推动山区教育数字化转型。科研人员已成为门头沟区科学教师在科学研究上的引领者与指导者。

另一方面,组织教师向实践工作者学习行动方法,提升课堂教学的实践应用水平。与园林绿化局相关人员一起研究杨絮飘落;向京西智谷、央视界、心血管领域医疗器械等区域发展的新产业学习相关领域实践知识。实践工作者的加入,使门头沟区科学教育的行动研究更具现实意义。

同时,门头沟区建设了横向多元、纵向贯通的全域培训体系,推动形成“行政部门政策创新、研修学院技术创新、基层学校实践创新”三位一体的科学教研新模式。多措并举增强教师专业发展的主观能动性,力争培育一支实践水平高、研究能力强的科学教师队伍。

链接“山河学园”与“学术文献”

丰富新生产资料

区教委依托永定河谷独特的地理地质、生命科学、产业科技资源,使首都生态涵养区特色资源和转型发展的生动实践成为教育教学的问题库、资源库和案例库。通过引入中国林科院华北林业实验中心、首都师范大学研究团队等专业力量,合作共同设计课程,发挥水务、气象、地震等部门的资源优势,构建了“科研院所、中小学校、实践机构”循环往复、共同支撑的科学课程开发“三棱锥”模式,确保了课程的专业性和可行性,形成了资源共享、关系融通的多元教育新态势。

在绿水青山间,师生共同绘制一幅生动的“山河学园图”。研发了“下马岭水电站探究电的来源”“109高速沿线环保调查”等79项“格致少年”京西研学课程,开发了“永定河绿色水岸”“潭柘寺千年古刹”等10条“星火少年”科学健康运动路线。以此模式,带动津冀蒙对口学校共同研发了11项“格致少年”京津冀蒙研学课程。100条研学路线在中国国际服务贸易交易会发布,获得教育服务专题最具人气奖。2023年,全国首个“中小学地理研学基地”成功落户门头沟区,目前已有19个省市37所学校携手门头沟区师生共同参加研学实践活动。

以提升科学核心素养为导向,以“迈向文献学思维,迈进生活找原型”为教育理念,以共读科学类学术文献引导学生走向深度学习。通过“教师自学—教学研讨—研修跟进指导—文献课展示”的实施路径,开展学术文献课行动,作用于大单元教学、命题研究和学生认知培养,促进师生科学学术素养提升,提高常态科学课质量,形成了100节学术文献课。

叠加“真实场景”与“人工智能”

创新生产方式

“迷你学期”共享双倍实践资源。门头沟区教委在全区中小学创新“迷你学期”项目学习研究,以教育联盟校际间学生双向轮换、共同学习、共同生活的方式,搭建跨校实践载体,通过双向学习交流,实现山区和城区的孩子共享双倍教育资源。完善跨学科探究实践课程体系,开展地理、生物、物理、化学、历史等跨学科教育教学探索,构建动态实践方式。围绕门头沟区天然、独特的自然生态资源开展科学教育活动,拓宽科学实践场域。2023年,门头沟区与天津市滨海新区、河北雄安新区、河北省涿鹿县部分学校携手,联合举办了以“同饮一江水”为主题的校外研学实践活动,为京津冀三地基础教育资源共享、协同发展作出了积极贡献。今年,10组24所联盟校已在区内开展了“迷你学期”项目学习研究,“迷你学期”已经成为常态化科学实践的重要活动。

“柴扉计划”“安全岛计划”将洪灾作为最生动的教育教学资源。门头沟海河“23∙7”流域性特大洪水过后,区教委将洪灾转化为师生科学探究的实验室、演练场和孵化器,创设真情境、触及真问题、助推真探究。实施“柴扉计划”,把校园围墙灾后重建项目作为生态教育的“绿黑板”;以平急两用校园“安全岛”为研究内容进行科学防灾减灾教育。在洪灾中,灵溪中小学生态教育基地三面围墙倒塌。新桥路中学的学生们从洪水的成因、基地受灾严重因素、墙体安全性、墙体功能性等多个维度,通过查阅文献、实地勘察、调查走访、实验分析等方式,为灵溪中小学生态教育基地设计了各具特色的围墙方案。

实验教学助力科学素养形成。研发创新科学实验手册,组建由首都师范大学专家、区教委行政人员、区教育研修学院研修人员和骨干科学教师在内的研发团队,梳理小学科学学科每节课的实验设计,规范实验课步骤,形成校园和家庭实验建议。全面推进“科学实验进家庭”行动,开发“家庭科学实验”课程任务清单,利用家庭常见用品,引导每名学生每学年开展不少于一次的“家庭科学实验”。组织开展中小学“科学问题我解决”科学素养大赛,学生通过鉴别食盐是否加碘、探究果实中的种子、探究影响单摆周期的因素并制作秒摆、制作电路检测器检测电路等4个实验,经历了提出问题、作出假设、验证假设、基于实验得出结论的科学探究全过程。开展科学训练营活动,5所学校160余名学生集中参与了《声音》《电路》《土壤》《运动和力》等四个主题实验活动,进一步提升学生的科学概念、科学思维方法和实验技能。


劳动大集活动中师生分享学习成果


“科学活动”促进五育融合全面育人。2023年10月,门头沟区教委举办了“稻花香里说丰年—门头沟区首届中小幼农业劳动学习成果大集”活动,32所中小学、幼儿园的23个摊位亮相农业大集,集中展示了门头沟区各学校“科学﹢劳动”教育的特色项目和学习成果。同时,通过区域山区科技博览会、科技节等实践活动,促进学生将知识运用到实践,在竞赛中培养学科素养和创新精神。

引入人工智能赋能科学教育未来发展。目前,门头沟区中小学不仅将人工智能课程及活动作为学生科学学习和社团实践活动的重要一课,鼓励学生创新思维,提升人工智能及科学素养,更通过引导学生以“科技﹢生活”的理念,解决身边问题,助力家乡绿水青山建设。人工智能技术不仅进入了门头沟区中小学生的课程和活动中,还被引入科学课堂,通过创新模拟实验、课堂教师诊断等举措,助力教师教育教学,促进科学课堂质量提升。通过AI智能训练,帮助虚拟和真实教师掌握更多知识与技能,让学生享受更加优质的教育资源,实现个性化学习成长。

启动考试评价改革

检验新生产对象

尝试“开卷考试”构建多元评价体系。门头沟区教委以国家义务教育质量监测作为宏观评价,认真分析测试结果,对位子、找口子,寻求解决制约区域科学教育发展的路径与措施。以初、高中学业水平考试﹢质量调研﹢开卷考试作为中观评价,率先在全市推行期末考试改革,以“开卷面场圃执笔探青山”为主题,将考场搬进绿水青山、田间地头、街巷农家,探索期末探究性开卷考试评价新方式,命制涵盖以科学学科为主的100余道“试题菜单”。“迷你学期”“柴扉计划”“安全岛计划”学习成果展示则作为微观个性化评价,引导学生从兴趣出发,加强学生对科学学科学习自信心和创新思维的培养。

全要素优化组合

促进生产率大幅提升

通过构建“山谷”“京西”“京师”系列学校、“永定河畔”城乡学校联盟、“小学校·好教育”学校联盟,区教委绘制科学教育优质均衡发展图。联盟校在行政管理、科学教师队伍培养、科学课程开发、学生科学活动等多方面资源共享、协同发展。通过不同学校各个新质生产要素优化组合,促进区域科学教育的高质量发展。

构建中小学“绿水青山研学实践体验圈”,补益学校科学教育发展。充分发挥四大教育基地实践育人功能,完善“一四五实践育人”新模式,开展科学类特色课程。每年免费接纳体验学生约2万余人次,“体验圈”创新举措在国家教育督导组督导义务教育均衡发展中被作为典型经验全国推广。

未来,门头沟区教委将继续力求实效、久久为功,助力全区学生奔向科学探索的星辰大海,形成可推广、可借鉴、可复制的生态涵养区科学教育新质生产力,立足“长安街旁·永定河畔”的丰富教育资源,打造“人人出彩,校校生辉”的教育精品区,建设京西教育新高地,为推动首都教育高质量发展作出贡献。


文字:曹彦彦 赵晓晨(北京市门头沟区教育委员会)

编辑:张秋颖

编审:张秋颖

终审:冉阳 郝彬


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