扬帆科学教育十八载:从启蒙到生态构建的探索之路 | 科技教育工作者风采
科技兴则民族兴,人才强则国家强。“科技教育工作者风采”专栏,致敬以知识诠释初心、用创新践行使命的广大科技工作者。他们勇攀高峰、敢为人先,在自主创新中书写报国志,于攻坚克难里铸就国之重器。
科学教育是培养学生创新精神和实践能力的重要途径。回顾18年的科学教育探索历程,从最初的科技辅导员培训到如今构建三位一体的科学教育生态,每一步都充满了挑战与收获。这段旅程不仅是个人成长的见证,更是对科学教育本质的深刻理解与实践。
初始阶段(2008—2010年)科学教育启蒙,从科技辅导员培训到科技项目指导探索
2008年,我有幸经学校推荐参加了区科技辅导员“十一·五”培训。虽然当时尚未担任学校科技总辅导员,仅参与部分科技活动和探究型课程教学,但这次培训让我深刻认识到科技教育的重要性。通过系统学习科技活动方案设计,实地走访上海多家科普教育基地,我的专业视野得到显著拓展,为日后担任科技辅导员奠定了坚实基础。2009年,我被学校任命为校科技总辅导员,除了指导学生参加机器人相关活动外,也尝试参与闵行区青少年科技创新大赛科技辅导员创新板块的项目,当年设计的学校科技节活动方案,由于经验不足,没能获得奖项。同年,因为学生的科学DV作品获得了三等奖,总算有所收获。自那时起,我就坚信,只要持续学习、思考,并不断实践,一定能取得成绩。
发展阶段(2011—2016年)提升自身修养、在坚持中蜕变
制订工作计划,厘清工作思路
在担任科技总辅导员期间,我逐渐意识到零散的项目指导模式难以有效推动学校科技教育发展。为此,我主动与分管科技教育的副校长进行深入交流,共同探讨学校科技教育工作的发展路径。我们以制订学期科技教育工作计划为切入点,通过系列措施系统推进工作,使学校科技教育工作逐渐步入规范化、系统化的发展轨道。首先,与区青少年活动中心建立联系,全面掌握市、区两级常规科技项目活动信息;其次,有选择性地组织学生参与大型科技活动;最后,将各类科技活动合理分配给学科教师指导,逐步建立起稳定的科技教育师资队伍。
不断加强自身学习,坚持落实行动
陶行知先生曾言:“要给学生一杯水,教师要有一桶水。”作为新时代的科学教育工作者,我们更要与时俱进,持续学习,将“一桶水”升级为一道奔流不息的“源头活水”。为了更好地指导学生参与科技创新实践活动,在初次参赛失利后总结经验,我深入研究了全国青少年科技创新大赛科技辅导员科教创新成果竞赛的获奖案例,并于2012年以“海水我探究”科教活动方案再次出征。从闵行区赛到上海市赛,最终入围国赛并荣获二等奖,这一突破让我信心倍增。
参赛的意义远不止于获奖,更重要的是以赛促学、以赛促教。2013年,参加上海市青少年科技创新大赛期间,我在展台交流过程中发现一位教师运用Arduino控制板制作的教具简洁高效,令我深受启发。返校后,我立即展开对Arduino的深入研究,从基础的Arduino IDE编程,到适合初中生的Ardublock,再到Mixly和linkboy等图形化编程工具,这些技术积累为后续的智能家居教学设计奠定了坚实基础。
尝试创建学校特色,不断成就师生
最初,学校并无科技方面的特色,一次偶然机会,区科协进行项目申报,我便与校长商讨创建学校科技特色。在梳理了闵行区所有学校的科技特色后,我发现“船模”尚无学校将其作为特色呈现,从“船模”到“航海”,再到“海洋”,最终确定以“海洋”作为学校科技特色,并以“海纳百川、自我超越”的办学理念发展学校文化。
在海洋科技特色的引领下,我指导学生参加科技头脑奥林匹克竞赛(OM),以海洋为背景进行设计,最终在全国赛区荣获冠军。同时,我也指导学生参加船海模型比赛,荣获全国一等奖。此外,我还以海洋科技为主题,设计了“海水探秘”“海洋波浪能探究”“船模装大脑”等科教活动方案,连续三届入围创新大赛国赛,累计获得二等奖2项、一等奖1项,并荣获“全国十佳优秀科技辅导员”称号。
指导科技活动,育人助成长
有两名男同学,比较好动,课堂纪律不好,影响了教学秩序。课后,我将他们带到科技活动室尝试引导。当问及“是否喜欢船模”时,两人不约而同的肯定回答,让我捕捉到了这一宝贵的教育契机。在随后几周的紧张训练中,我欣喜地观察到了他们令人惊喜的转变。
还有两名女同学,成绩一般,但在探究课上很活跃,乐于思考,喜欢提问。在一次以“发现身边问题”为主题的课堂上,她们提出了“饮水机里的水被反复加热后能否饮用”的疑问。我及时引导道:“这个问题很有价值,我们该如何去验证呢?”随后,她们主动查阅资料、购买试剂,通过实验进行科学探究,最终将整个过程制作成了一部名为《这样的水能喝吗?》的科学影像作品。
针对一些综合素养优秀的学生,我会主动邀请他们加入科技创新社团。他们提出的初始方案往往并不完善,如何将普通的方案锤炼得更加出彩,成为了我与他们共同开启课题探究的第一个关键问题。
鼓励孩子们坚持,在蜕变中成长
在指导学生进行船模训练或科学探究时,我们常会遭遇两类困境:训练过程的枯燥与探索进程的瓶颈。此时,学生难免情绪低落,在继续与放弃之间徘徊。我的做法是静下心来与他们交流,甚至分享我本人连续7年参与全国青少年科技创新大赛的酸甜苦辣。这种言传身教,旨在向他们传递一种执着的探索精神。正是这份坚持,最终让学生得以成长,让课题结出硕果,也让整个校园的创新氛围悄然蜕变。
科技创新活动的有效开展打破了校园的宁静,一个个捷报相继传来:学生的船模在上海市模型节中分别荣获一、二等奖,科学影像作品荣获全国一等奖;多名学生荣获了第十三、十四届上海市青少年“明日科技之星”称号,其中还有一名学生荣获了年度闵行区“少年爱迪生”的称号。
成熟阶段(2017至今)协同发展,打造良好的学校教育生态
从“单身汉”到“二十八罗汉”
在初任科技总辅导员的前几年,学校里能参与科技竞赛活动的项目状况不容乐观。“身为科技总辅导员,仅靠一人指导,学校的科学教育很难做好”。新任校长的话如同一记重锤,狠狠地敲醒了我。于是,我着手组建指导教师团队。初步尝试是邀请部分校内同事,期望他们能基于情面提供支持。但我很快意识到,依赖被动参与难以维系项目的长久发展。深思熟虑后,我转而采取公开招募的方式,鼓励教师们基于个人兴趣自愿加入,以此激发团队的内在驱动力。历经3年的不懈努力,终于招募了28名教师正式加入科学教育项目活动团队。此后,我们定期开展教研活动,大家积极分享各自的教学经验,共同探讨如何设计出更有趣、更具启发性的科学课程。在团队的共同努力下,学校的科学教育逐渐步入正轨,开始展现出蓬勃发展的态势,向着更好的方向迈进。
从科技创新社团到青少年科学研究院
最初,只有两三位学生参加科技创新活动,在他们有了自己的作品并进行展示后,其他学生也萌生了制作科技创新作品的想法,甚至有家长向我打听孩子在科技创新方面的情况。为满足学生对科技创新的热情,我发起成立了STI科创社团。招募通知一经发布,报名人数远超预期。随着开展科技创新活动学生数量的逐年增加,学校成功申报成为闵行区青少年科学研究院分院。
学生通过科学院的学习,逐渐学会了提出问题、解决问题,掌握了一些科学的研究方法,科学素养得到逐步提升。同时,团队也会组织学生参加校外课题展示与交流活动。通过这些活动,学生对科学的兴趣愈发浓厚,他们不再满足于课堂上的知识,而会主动阅读科普书籍,观看科普视频,探索更多未知的科学领域。
从“海洋特色”到“航天・海洋・气象”三位一体
2020年7月,原航华二中撤销并入七宝二中成为北校区,原七宝二中成为南校区。自两校合并后,学校就开启了特色融合发展之路。原航华二中办学具有鲜明的“航天特色”,原七宝二中着力打造“海洋特色”。作为科技总辅导员,我肩负着将两校特色深度融合的重任。随后,我们以“强校工程下跨校区课程融合实践研究”课题为引领,把“两航”并进引领学校科技教育新发展作为学生科技特色发展的关键内容。经过3年坚持不懈的融合探索,后又引入了气象特色。如今,海洋的深度、航天的高度、气象的温度完美融为一体,形成了独特的三位一体化特色引领模式。
未来,我们将更加注重构建科学教育课程体系,进一步整合校内外优质资源,打造特色科学实践活动,以三位一体的特色引领,全方位激发学生对科学的浓厚兴趣和探索欲。同时,也将致力于为学生提供更加优质、多元的科学教育体验,让学生在科学的世界里畅游,在特色融合的道路上书写学校科技教育的新篇章。

查国青,上海市闵行区七宝第二中学科研室主任,综合实践活动课程骨干教师,闵行区青少年科技辅导协会秘书长;全国十佳优秀科技辅导员,首批中国青少年科技辅导员协会高级科技辅导员;曾荣获全国优秀科技教师、全国生态文明教育创新人物、上海市园丁奖、上海市青少年科普促进奖以及上海市课外校外教师业务技能展评活动一等奖等荣誉奖项。