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        青少年科學創新實踐工作站:探索綜合育人新模式

        2021/10/29 17:31:48    來源:解放日報    作者:龔潔蕓 凌賢哲    

          

          同濟大學物理科學與工程實踐工作站

          

          復旦大學環境與健康實踐工作站

          

          中國科學院上海光學精密機械研究所物理學實踐工作站

          在上海市承擔國家新一輪(2014年)教育綜合改革領頭先行任務的大背景下,自2016年起,上海市教育委員會和上海市科學技術委員會共同貫徹落實《教育部關于加強和改進普通高中學生綜合素質評價的意見》《上海市深化高等學?荚囌猩C合改革實施方案》等文件精神,根據《上海市普通高中學生綜合素質評價實施辦法(試行)》,結合上海市青少年科技教育工作實際情況,在全市范圍內組織實施“上海市青少年科學創新實踐工作站”項目(以下簡稱“項目”)。

          2021年是項目實施的第5年。過去的5年,項目實現了站點體系有度擴容、課程教學有效實施、課題研究有序開展、育人質量有力提升。

          合力提升青少年科創教育

          科學精神如何養成?創新意識如何培養?科學研究到底怎么進行?如何提問,如何將興趣和好奇心發展成“探究”?科創素養是綜合能力,需要集社會之力一同探索培養路徑。

          經過5年的建設與實踐,項目形成了市級總站、專家委員會、工作站和實踐點的多層次實施體系。截至2021年10月,共在本市13家高校、5家科研院所中遴選成立33家青少年科學創新實踐工作站,與此同時,先后設立對接實踐工作站的實踐點132個。隨著項目的實施力度逐年增強、覆蓋面的不斷擴大,2021年學生參與人數在2016年的基礎上增長了40.1%,反映了已有工作站在人才培養方面的顯著工作成效。

          5年來,項目共有來自225所普通高中的17542名上海市高中學生參與,占到了上海市高中(2015~2021級)學生總人數的5%。

          上海中醫藥大學中醫藥實踐工作站站長李贛介紹,上海中醫藥大學中醫藥實踐工作站通過“站—點”聯動,以激發興趣為主,注重科學實踐過程中的思考,在考核中突出學生的創新性試驗設計;同時以中醫藥文化浸潤讓學生感受大醫精神和人文關懷,通過科學實驗和創新提升學生專業實踐和科學創新能力。

          上海天文臺天文學實踐工作站左文文老師介紹,上海天文臺天文學實踐工作站為青少年設計太陽系天文、數據挖掘、恒星天文及引力和對地技術研究4個方向的12個課題,為學生全面體驗天文科學實踐課程提供了平臺。

          抓實防疫保障優質師資課程

          2020年初,新冠肺炎疫情突如其來。針對當時的疫情實際情況,總站迅速做出反應,通過調研及時排摸了解各站課程線上教學的可行性,與29家工作站共同調整了授課形式及課程內容,克服環境與條件的制約,適應新模式,開拓新渠道,3次修改并審定課程。6月,啟動2020年度高中實踐工作站招生工作,共錄取高一學生3137人。8月底,29家實踐工作站全部完成線上開學。7月至12月間,學員在各工作站完成課程學習及課題研究、評優等工作。

          總站協同29家工作站,在課程中加強防疫科普教育、增加病毒防疫相關研究課題,普及疫情防控知識的同時,堅持立德樹人。29家工作站中的27家在科普活動、基礎課程及課題內容等3方面加強了防疫科普方面的教育。

          醫學方面,上海中醫藥大學中醫藥實踐工作站除教授常規防疫科普教育內容外,還邀請曾在武漢抗疫一線工作過的醫務工作者及研究人員開設科普講座;物理學方面,中國科學院上海技術物理研究所電子科學與技術實踐工作站結合本研究所學科方向,針對此次疫情開設專題講座和體驗課程——紅外測溫儀的原理和應用;環境科學方面,上海理工大學環境科學與工程實踐工作站開設環境與健康安全專題講座,針對室內外空氣質量關聯性的風洞實驗研究這一課題,指導學員從空氣擴散和流動角度開展病毒傳染特性研究。

          經過5年的運行,項目充分挖掘高校及科研院所教師資源,組建師德品行高、專業底蘊深、教學能力強、教育視野寬的輔導教師團隊。2021年,實際運行的29家工作站共有772位教師參與,具有職稱的教師547人,師生比接近1:6。其中,正高級職稱教師171人,副高級職稱教師196人,高級職稱教師比例達到67.1%。聞玉梅、楊雄里、薛永祺、匡定波、褚君浩等成就卓越的院士、知名專家的演講,點燃了青少年不畏艱難的求索熱情,涵詠心系天下的人文情懷。

          工作站以“普及”和“提高”為導向,針對學生年齡階段、認知能力和知識結構特點,將高中知識與大學知識有效銜接,量身設計定制課程。課程由基礎課程和研究課程兩部分構成:每家工作站提供不少于10個課題研究方向供學生選擇。

          以華東師范大學生物學工作站為例,工作站培養方案要求包含10個以上科學創新小課題題庫方案,題庫中的課題保持均衡難易水平,供學生選擇。項目實施5年來,共開設生物學、醫學、化學、計算機等13大類課程,直接指導近兩萬名高中生完成科創研究學習80余萬課時,完成課題研究近兩萬項。各工作站發揮專業優勢,轉變教學模式,豐富教學活動,呈現出諸如上海大學數學工作站2+2+4基礎課程和16+4+8+4研究課程樣式、上海交通大學網絡空間安全實踐工作站慕課教學及翻轉課堂教學模式等一批特色課程,形成了一批適合中學生開展研究學習的科創課題庫。

          創新實踐碩果累累

          項目注重學生學習過程,遵循青少年成長需求、認知特點和創新實踐教育規律,培養了一批優秀的科技創新后備人才。

          以激發學生學習興趣為驅動,以學生學習創新為核心,實踐工作站基于高校教師課堂實踐的優秀經驗萃取,采用教學科研與課題實踐相結合、專業教學與科技實驗相結合的模式,組織開展高校開放日、科普教育基地參觀、高科技企業參觀、科普夏令營等豐富多樣的實踐活動課程。學生們走進紡織博物館,了解中國紡織技術、服裝文化、品牌時尚;走進中國科學院,做一回小小科學家,了解生活中的光纖技術;走進醫院實驗室,學會急救互救的技能。這些課程激發了學生的好奇心、求知欲。

          經過5年的實踐,工作站項目取得豐碩成果,創新人才培養的體制機制初現成效。其中,工作站的一些成果已經轉化為學校校內的課本資源,如華師大生物學實踐工作站指導工作站學生的研究性課題,基于實踐已經轉化成為高中生物教材中的探究實驗案例。

          工作站的實踐學習也成為學生們發展興趣、實現理想的平臺。來自上海市崇明中學的倪雨清同學是2016年復旦大學基礎醫學實踐工作站的學生,在工作站的學習時光中深深感受到“健康所至,性命所托”,立志從醫的她被錄取為復旦大學附屬醫學院臨床八年制的醫學生。來自上海市高境第一中學的鄒一鳴同學,是2020年華東師范大學化學實踐工作站的優秀學員,他自小身體就不好,對他而言,科學探究是陪伴他走出人生低谷的摯友。他立志學習化學和醫學專業,為更多的疾病找到解決方案,他的夢想是做一個快樂的有溫度的科研人。這名來自普通高中的學生,因為參加了工作站的研究學習,獲得了“明日科技之星”榮譽稱號,參與了第三屆世界頂尖科學家論壇,并在“小科學家”論壇上發表演講,參與了第四屆世界頂尖科學家論壇前瞻會議“WLF議題大會——科學共享新生態”。

          上海市教育委員會副主任倪閩景充分肯定了上海市青少年科學創新實踐工作站項目的價值。他提出,調研發現中小學階段有過科技創新經歷的孩子在進入大學選擇科技相關專業的比例很高,科技教育有“窗口期”,高中階段也是形成“志、趣、能”合一的最好階段。他希望項目能繼續整合資源形成合力,努力構建更完備的初中、高中青少年科學教育體系,通過精妙課程、嚴謹組織和過程評價,同時進一步為青少年創造創新和展示空間,搭建綜合素養教育平臺,為上海建設全球科創中心培養后備人才。

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