创新学习空间 开创科学教育新样态.pdf

2023 年第9期教育装备论坛创新学习空间开创科学教育新样态周建玲1，周毅鸿2，洪竟雄3（1.九龙坡区教师进修学院，重庆 400050；2.重庆市育才中学，重庆 400050；3.九龙坡区教育信息技术与装备中心，重庆 400050）摘要：重庆市九龙坡区经过调研和研究，以学校特色功能室为立足点，统一建设区域新型混合式科学教育学习空间，研发科学教育实践学习课程，推动理论与实践活动的同步开展，强化区域保障协调机制，构建起区域中小学科学教育体系，着力培养学生科学知识和理论实践能力、科学素养和创新思维，从而实现区域创新教育的快速发展。关键词：学习空间；科学教育；新样态DOI：10.19935/ki.1004-2326.2023.09.040重庆市九龙坡区在区域内依托科学教育活动线上“云中心”，建设基于社会化服务的3个线下科学实践活动中心，同时在学校建设N间特色教学教育实验室，从而创建了“1+3+N”的科学教育学习新空间，既推动了科学教育学习空间的建设，又探索出了科学学习的新样态，具有推广价值。1创新“四融合”建设理念科学教育学习空间建设应注重学科的深度融合，探索与学生活动、学科教学、学习空间和社会资源融合的新突破。1.1与学生活动的融合科学教育的学习要注重综合运用观察、观测、模拟、体验、设计、编程、制作、加工、饲养、种植、参观、调查等多种方式1，要求与编程教育、创客教育、人工智能教育、社会实践等现代新兴科技有机融合，与实践体验、劳动教育、社会实践、综合实践和研究性学习相融合，进而创新开展学生的学习活动。（1）争创“小小科学家”。区域内学校制定了各学段争创“小小科学家”称号的实施办法，并建立一个科学的长效机制，既作为素养教育评价的重要内容，也作为学生升入下一学段的重要考核内容。（2）申报专项研究课题。区域内学校为具有较强实力的小学高年段、初中和高中学生搭建一个创新学习的研究平台，创设一些具有前瞻性的探究项目，由师生共同设计完成课题的研究方案，进而申报各类各级别的科研课题并开展相关研究。（3）搭建创新研究平台。区域内学校还为一些有较好未来、研究时间较长的科研课题项目设立创新探究室，聘请科研机构的研究人员加以指导，建立师生未来学习中心。这一举措旨在探究有利于师生发展的未来教学方式，探究未来学校创新教育发展的方向，探究未来学校开展创新实践活动的实践路径。（4）争创“未来之星”。通过35年的创新实践研究，区域内学校期望梳理和提炼出一批有研究价值的成果，同时由教育主管部门表彰在未来创新活动研究中取得较好成绩的师生，评出“未来之星”。1.2与学科学习的融合学校科学教育学习空间建设与学科教学相融合，重点突出生活应用、实践活动、课题研究和创新学习，大力推动学科学习中心建设，做到“三结合”。（1）与学科建设结合起来。区域内学校根据办学实际，大力推动相关学科建设。如为英语学科建设1间英语学科学习中心，配备语音设备、师生语音即时交流系统、语言即时测评系统、英汉互译系统、英语单词学习中心等设备和应用系统，从而营造出良好的英语学习氛围；又在物理学科学习中心，搭建涉及物理常识、基础知识等的学习环境，做好物理基础实验和科学教育相结合的设备配置工作，进而配置好学生创新实践活动空间等。（2）与学科特色结合起来。区域内学校根据地理、119SHIYAN JIAOXUE YU YIQI2023年第9期教育装备论坛历史、数学、物理、化学、生物、科学等学科特色建成学科探究室，能够给相应的学科教学增设大量的探究活动，实现了把创新教育融入学科教学的目标。（3）与师资建设结合起来。区域内学校在名师引进、骨干培训等方面，重点配套建设一定量的学科学习中心，加强师资培训的广度和力度。例如，某学校引进了1名地理名师，并以该名师为核心建立了一支地理骨干教师培养团队，同时建设1间配备有天幕宇宙、岩层装饰、二十四节气图等的地理学习室，从而为学生科学教育学习营造了良好的环境，拓展了师生在学科学习的深度、广度，激发了师生的教与学热情。同时，学校鼓励师生在一定领域内开展创新实践活动，并协助师生提炼科学教育成果。1.3与学习空间的融合在科学教育学习空间建设时，区域内学校整合部分功能室，建成综合学习中心，实现1间房的多功能、多用途，满足了项目学习的需要。综合学习室的主要配置按学校办学特色、研究性学习、综合实践活动进行专项设计，突出多学科、多功能、多技术的全融合。一般来说，学校综合学习中心可实现以下三大任务。（1）学校设立科学的选修综合学习项目。每学期，每名学生可自行选修自己喜欢的综合学习内容，在教师的指导下，在综合学习中心完成学校规定的综合学习学分。（2）师生成果提炼项目。学校制定师生综合学习的考核办法，每学期每名师生在综合学习任务完成后，要提交1份有较高水平的综合学习成果报告。（3）组织开展学校师生创新节。学校每学年组织1次有较高水平的创新节，集中展播师生一学年来的综合学习成果，表彰一批创新意识或创新成果突出的师生，从而在全校营造浓郁的创新氛围。1.4与社会资源的融合（1）从横向来看，区域内的学校间可以合作建设科学教育学习空间联盟。重点做好3项工作：做好顶层设计。学校内统筹规划，根据学校分布特点、地域差异、学校办学特色、学校办学空间、师资力量等实际情况，重点建设能适应较大规模师生活动的科学教育学习空间，供学校内所有师生共同使用，同时学校统筹安排师生到创新联合中心开展实践活动。这类创新联合中心，既满足了建设学校师生的需要，也满足了全区师生定期开展活动的需要。按类别组建特色科学教育学习空间联盟。包括：校园影视联盟、信息学联盟、科技艺术联盟、生活园艺联盟、创新创客联盟等。每个联盟均作为创新实践活动的一个内容板块，负责策划学校内本项活动的推动工作。创新开展科学教育学习空间联盟活动。借助联盟活动，可以集中开展学生的选修学习、实践活动和创新竞赛等教学教研活动，完善科学教育学习空间建设体系。（2）从纵向来看，学校可与区域内的高校联合，建设青少年创新实践训练基地，建立不同层次、不同内容的创新拓展探究室，把青少年“领雁工程”“雏鹰计划”纳入训练基地建设内容，鼓励优秀学生参与较高层次的创新实践活动。学校还可以与区域内的企业联合，建设学校产教实践中心，把创新实践活动与产业发展结合起来，把理论与实践结合起来，培育师生的成果意识，把创新实践成果推向市场。2创新“1+3+N”科学教育学习空间重庆市九龙坡区建设的“1+3+N”科学教育学习空间的最大特点在于创新，形成了学习的新样态。“1+3+N”科学教育学习空间的结构如图1所示。2.1建设1个科学教育“云中心”搭建的区域科学教育实践活动管理平台的主要功能有：负责全区教育创新实践活动的线上信息发布、学习指导、活动预约、成果评价等；重点实现学生在线上完成科学教育的管理、学习、竞赛、资源共享、成果展教学资源线上学习协作机制竞赛活动成果展示评价平台职业体验体验实践新兴技术生涯规划学习中心科学实践活动中心未来发展学习中心3个活动中心N间特色室1个“云中心”学校建设社区建设企业建设民间建设政府建设其他建设“1+3+N”科学教育学习空间图1“1+3+N”科学教育学习空间的结构 1202023 年第9期教育装备论坛示、教学评价等功能。2.2建设3个科学教育活动中心基于1个科学教育“云中心”，区域内还建设了3个科学教育活动中心，即：基于现代新兴科技的未来学习中心、基于创新体验的实践活动中心和基于职业体验的生涯规划学习中心。3个科学教育活动中心设置内容主要包括：电子积木、编程、VR、AR、MR、科技制作、机器人、3D打印、数字控制、无人机、单片机、创客室、无线电等项目。2.3建设N个科学教育特色中心区域内学校根据各自的实际情况，建设具有学校特色的科学教育特色中心，自主研发特色校本课程。3创新“四改变”学习样态3.1改变实践生态，促进科学教育展开新的探索科学教育将学科学习与基础实验、现代新兴科技、社会实践活动和研究性学习等融合起来。例如，全区搭建有六大实践活动平台：教师实验教学说课竞赛活动、师生创新实验展示活动、创新实验方案设计活动、“编程进课堂”信息学竞赛活动、机器人大赛、区中小学生智力运动会等，满足了全区域学生的科学教育学习，打破了原有建设、课程、管理、教学、培训与研究等模式，探索出科学学习改革新方向，即切入点小、系统性强、影响面大、具有更明确的指向性和可操作性。图2为中小学科学教育学习新样态示意图。中小学科学教育学习新样态研究型综合型设计型基础型职业体验创新体验现代新兴科技中学科学教育小学科学教育“1234”课程体系“12355”学习体系“装备、课程、运行、保障、绩效、创新”六维评估指标“166”教学支撑体系学生、教师、学校、家庭、创新中心、社区“六位一体”评价机制“1+3+N”科学教育学习空间动手实践能力创新思维能力学生终身发展体验 设计 实践 探究 展演基本技能基础知识基础实验合作探究问题引领项目合作任务驱动创新研究基础学习实践学习图2九龙坡区中小学科学教育学习新样态示意图3.2改变学习生态，促进科学教育形成新样态在区域内，全区为学生搭建了“1+3+N”新型科学学习空间，依托“1234”科学教育课程新体系，优化“12355”科学教育学习体系，实现了学生全天候、全自主学习模式。具体包括：可利用特色科学室，在课堂教学中开展科学教育理论学习；可利用课余时间，如通过线上云中心学习科学教育的理论、实践活动微课、微视频；可利用周末和寒暑假到 3个线下科学教育活动中心，开展实践学习活动。在“1+3+N”新型科学学习空间中，学生可探索生活中、书本中的新问题、新思路，实现多学习空间选择、多学习内容选择、多学习合作对象选择、多评价支持维度的学习需求，从而构建起了科学学习的新样态。3.3改变评价生态，促进科学教育新机制的建立要想实现中小学科学教育体系的构建，需要依托“六维”科学教育评估指标体系，进一步优化“六位一体”科学教育评价机制，而这需要教育协调管理机制发生重大变化。例如，需要评价主体由教育行政主管部门的一个中心变为多中心，包括学校承担科学教育的理论学习评价，3个线下学习中心和社区负责实践活动评价，行政主管部门对学校、学习中心和学生进行综合素质评价。同时，评价内容将课堂为主体的分数模式变为学生科学教育学习为主的综合评价模式，如以“云平台”为载体，将理论学习、实践学习和学习成果展示等综合起来加以评价，既能突出学生综合素养，又为学生终身发展、科学学习评价新体系、新机制提供了新的样本。3.4改变研究生态，促进科学教育实现新发展全区以多维度科研课题为先导，以推动区域科学教育教学为试验基础，逐步提炼和总结出适合区域发展的科学教育教学体系，从而为推动科学学习发展探索出了新思路。例如，全区着力打造课程“特色牌”，逐步建立全区推动的“编程进课堂”信息学课程；6个科学创新实验联盟着力开发种植、物联网、3D打印、影视与录播、无人机等课程；学校自主开发了200余套特色校本读本，如西彭园区小学的 鹅卵石手工、和平小学的百草青青、区实验一小的 小创客，大创造、石新路小学的 车、人、生活 和西彭二中的 药食同源 等精品读本。参考文献1 中华人民共和国教育部.关于加强和改进中小学实验教学的意见（教基 2019 16号）Z.2019-11-22.121