近日，教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》（以下簡稱《意見》），著力在教育“雙減”中做好科學(xué)教育加法。
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隨著全國科技活動周、科普宣傳周帶來的熱度，近期多個青少年科技創(chuàng)新大賽在江蘇各地輪番開展。如何設(shè)計適合青少年特點，富有創(chuàng)新性、示范性和導(dǎo)向性的科學(xué)競賽活動？在“雙減”背景下，怎樣利用各類科技創(chuàng)新大賽做好科學(xué)教育加法，幫助青少年培養(yǎng)積極的科學(xué)探索觀念和實踐能力？記者進行了探訪。
賽項越來越“前沿”，以開放性激發(fā)創(chuàng)造力
“爻星球”中國基地設(shè)計賽、開源硬件應(yīng)用設(shè)計挑戰(zhàn)賽、近地軌道衛(wèi)星回收挑戰(zhàn)賽、“走向未來”人工智能自動駕駛創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽......這些科幻感十足的比賽項目，來自近日舉辦的第三屆全國青少年科技教育成果展示大賽江蘇省區(qū)域賽。此次大賽共吸引了全省5037名選手參賽，人數(shù)創(chuàng)歷史新高。
從近期舉行的多項賽事中不難看出，青少年科技競賽在項目設(shè)置上，越發(fā)呈現(xiàn)出與前沿科技緊密結(jié)合的特點。“青少年正處于容易接受新鮮事物的階段，對世界有著極強的好奇心，適合進行創(chuàng)新性科學(xué)探索。”省青少年科技教育協(xié)會中小學(xué)綜合實踐教育專業(yè)委員會副主任、南京市中華中學(xué)校長朱征說，青少年應(yīng)有機會從日常課程學(xué)習(xí)中走出來，多動手動腦，將創(chuàng)意想法變成現(xiàn)實，科技競賽是青少年盡情發(fā)揮科學(xué)創(chuàng)造力的大舞臺。
除了在賽項設(shè)置上面向未來，青少年科技競賽的比賽規(guī)則也呈現(xiàn)出開放性特點，讓參賽者充分發(fā)揮天馬行空的想象力和創(chuàng)造力。當中國航天員登上月球，該如何在崎嶇的地面平穩(wěn)駕駛太空車、甚至讓太空車成功翻越障礙物？在第九屆全國青年科普創(chuàng)新實驗暨作品大賽江蘇賽區(qū)“未來太空車”項目中，這一問題點燃了數(shù)百名中學(xué)生探索太空的熱情。項目總裁判長徐自遠介紹，與以往不同的是，該賽項只規(guī)定了使用統(tǒng)一的電動機和電池，其他任意發(fā)揮，各參賽隊伍可自行選擇任何材料設(shè)計、制作任何形態(tài)的太空車模型，最終根據(jù)太空車的質(zhì)量、翻越障礙物的高度、使用的時間等決出勝負。
記者在比賽現(xiàn)場看到，來自全省50多所中學(xué)的代表隊制作出來的太空車，車身有木質(zhì)的、塑料的、金屬的，車輪有三足的、四輪的、履帶的……每輛小車形態(tài)各異，使用的工程學(xué)知識也各有側(cè)重。“鼓勵自由探索，未來太空車項目的‘不設(shè)限’充分激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程實踐能力，引導(dǎo)學(xué)生在不斷地試錯和改進中提升科學(xué)素養(yǎng)、錘煉從事科研事業(yè)的品格。”徐自遠說。
“科技競賽有助于學(xué)生填補知與行之間的縫隙，從比賽中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。”在全國中小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新與實踐大賽江蘇賽區(qū)裁判員劉國鼎看來，通過比賽，學(xué)生的獨立思考和解決問題能力、口語及書面表達能力、團隊協(xié)作能力等都得到了鍛煉。
既要有拔尖型賽事，更要有普及型賽事
科技競賽是一項長線活動，需要學(xué)生投入大量時間對參賽作品進行設(shè)計、制作、調(diào)試、優(yōu)化等。如何選擇合適的、有益的科技競賽，讓科技競賽成為“雙減”課余時間的有效補充？《意見》指出，各地要加強正向宣傳引導(dǎo)，指導(dǎo)中小學(xué)生理性選擇參加“白名單”競賽，搭建中小學(xué)生成長平臺，發(fā)現(xiàn)有潛質(zhì)的學(xué)生，引導(dǎo)其積極投身科學(xué)研究。
朱征認為，“雙減”政策的出臺為學(xué)校開展科學(xué)教育提供了一定的時間與空間，學(xué)生課業(yè)壓力減少可以投入更多時間和精力參與科技活動，這是科學(xué)教育的實施基礎(chǔ)。針對社會上各種各樣的科技競賽，朱征給出甄別建議，家長可根據(jù)學(xué)生的個人興趣愛好，在教育部和各省列出的青少年科技賽事“白名單”中選擇參加的賽事。
“降低參賽門檻，把科技競賽送到各區(qū)縣，才能滿足更多青少年對科學(xué)素養(yǎng)提升的需求。”省青少年科技教育協(xié)會秘書長吉春鵬認為，青少年科技競賽不僅需要人才拔尖型賽事，更需要普及型賽事。以普及為先，吸引更多的孩子學(xué)科學(xué)、用科學(xué)。通過普及型賽事，為拔尖型賽事挑選優(yōu)秀人才沖擊國獎。
“從孩子的天性和興趣出發(fā)，我們研究制定賽事，并為孩子們提供多樣化選擇。”吉春鵬舉例道，江蘇省青少年科技模型大賽為了覆蓋更多學(xué)生，普及更廣泛的細分領(lǐng)域科學(xué)知識，共設(shè)計了20多個賽項，包括3D創(chuàng)意模型搭建競技賽、STEM電子創(chuàng)意設(shè)計競賽、電子工程師競賽、創(chuàng)芯造未來普及賽等。“我們在組織科技競賽時，項目設(shè)置也盡可能貼近學(xué)科，這樣既不給教師增加負擔(dān)，同時也能讓項目更容易被學(xué)生接受，普及效率更高。比如‘詩詞里的科學(xué)’項目將科學(xué)原理與語文知識結(jié)合，在語文課程學(xué)習(xí)中也浸潤了科學(xué)知識，一舉兩得。”
同時，為了避免科技競賽數(shù)量過多，造成“雙減”不“減負”的消極影響，也要嚴格管控青少年科技競賽的數(shù)量，提升賽事質(zhì)量。在去年10月省教育廳出臺的《省教育廳辦公室關(guān)于公布2022-2025學(xué)年中小學(xué)生競賽活動項目的通知》中，列出江蘇省中小學(xué)“金鑰匙”科技競賽等12項省級中小學(xué)生競賽“白名單”。同時，嚴格控制面向全省中小學(xué)生開展各類競賽活動的數(shù)量，切實減輕中小學(xué)校、學(xué)生和家長負擔(dān)。要求我省各競賽項目舉辦時間原則上為2022年9月至2025年8月，在此期間每學(xué)年舉辦不得超過1次，累計不超過3次。
面臨師資不足、培訓(xùn)體系不完善等痛點
科技競賽是科學(xué)教育的重要一環(huán)，但目前仍面臨師資不足、培訓(xùn)體系不夠完善等痛點。業(yè)內(nèi)專家坦言，青少年科技競賽良性生長，必須從賽事管理、教師培養(yǎng)、學(xué)生培訓(xùn)等方面入手，因地制宜制定賽事管理制度和培訓(xùn)體系。
在省科協(xié)近期開展的“科普服務(wù)助力‘雙減’政策實施的路徑研究”調(diào)研中，專家們發(fā)現(xiàn)，省內(nèi)中小學(xué)科技輔導(dǎo)員和專任科學(xué)教師比例較低，且省內(nèi)市域之間、城鄉(xiāng)之間科學(xué)教育資源分布不均，科技競賽培訓(xùn)教師顯得不夠“專業(yè)”，多數(shù)由物理、化學(xué)、生物、數(shù)學(xué)等科目教師兼任。
“提升我省青少年科技競賽競爭力，需要培育一批專業(yè)能力較強的科技輔導(dǎo)員，才能讓家長更放心，學(xué)生比賽更出彩。”吉春鵬認為，系統(tǒng)化的培訓(xùn)是保障競賽獲得優(yōu)異成績的必要保障。但是目前賽事培訓(xùn)主要以項目化方式進行，比什么就培訓(xùn)什么，缺乏整體的系統(tǒng)的培訓(xùn)，也沒有統(tǒng)一的教學(xué)大綱。“僅靠教師自身鉆研耗時耗力，也無法保證能否及時適應(yīng)賽事新要求。”
對于科技輔導(dǎo)員培養(yǎng)，《江蘇省全民科學(xué)素質(zhì)行動規(guī)劃（2021－2035年）》已提出具體要求：實施教師科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)提升工程，每年培訓(xùn)科技輔導(dǎo)員3000人、認定2000人。
目前，省青少年科技教育協(xié)會正探索通過卓越科技輔導(dǎo)員培訓(xùn)工程，為科技輔導(dǎo)員做體系化的課程培訓(xùn)，讓教師接觸到最新的科技動態(tài)，有利于教師將最前沿技術(shù)變革與科學(xué)課程相結(jié)合，讓學(xué)生體驗知識的螺旋式上升，同時在教學(xué)中滲透創(chuàng)新教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
在近日舉行的2023年江蘇省骨干科技輔導(dǎo)員第二期培訓(xùn)班上，省青少年科技教育協(xié)會綜合實踐教育專業(yè)委員會組織了省內(nèi)科學(xué)教育名師為70名科技輔導(dǎo)員講授基礎(chǔ)科技競賽理論知識，并進行“火星種植”機器人項目、“筑夢天宮”項目等比賽實操培訓(xùn)講解，彌補中小學(xué)科學(xué)競賽培訓(xùn)短板。
從一定程度上來說，正規(guī)的校外科技競賽培訓(xùn)是對目前校內(nèi)科學(xué)教師力量不足的有效補充。朱征舉例，某中學(xué)開設(shè)的飛行器校本課程，培訓(xùn)機構(gòu)在提供無人機設(shè)備的同時，還研發(fā)了包括飛行器發(fā)展史、飛機模型制作、編程課程培訓(xùn)等整套培訓(xùn)課程。但他提醒道，學(xué)校與科技培訓(xùn)機構(gòu)合作，要謹慎選擇，充分研判其配套課程、培訓(xùn)水平。同時要注意不能完全依賴培訓(xùn)機構(gòu)，一定要有分工合作，尤其是要讓自己學(xué)校的老師充分參與，盡快培養(yǎng)出能勝任該課程或項目的老師。
校內(nèi)科學(xué)課程才是科技競賽“敲門磚”
在采訪中，不少業(yè)內(nèi)專家認為，青少年科技競賽最終要回歸校內(nèi)科學(xué)課程的質(zhì)量提升，以學(xué)備賽，以賽促學(xué)。
“比賽并不是最終目的。”朱征說，通過配套的培訓(xùn)課程進行有針對性的輔導(dǎo)，讓學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)得到提升，這才是學(xué)校最希望看到的。而賽事培訓(xùn)課程又分為兩種，一種是賽前的賽事輔導(dǎo)培訓(xùn)，另一種是作為常態(tài)化的校本課程培訓(xùn)，后者的重要性尤為突出。“有計劃、分步驟地進行校本課程培訓(xùn)，到了比賽季，就可以從容地從學(xué)校里選拔出一批表現(xiàn)突出的學(xué)生參賽，讓比賽和課程有機融合。”
但是，部分學(xué)校自主研發(fā)校本課程能力不足，甚至部分學(xué)校將科學(xué)課程與科技競賽理解為互不相干的兩部分，反而忽視了校內(nèi)科學(xué)課程是學(xué)生接觸科技競賽的“敲門磚”。對此，朱征提醒，科技競賽一定是和課堂教學(xué)緊密聯(lián)系的，競賽考察學(xué)生對某些學(xué)科基本理論知識的運用，以及解決實際問題能力，每一次競賽都是一場綜合性教學(xué)活動。
將校內(nèi)學(xué)習(xí)課程與科技競賽相關(guān)培訓(xùn)相結(jié)合，鎮(zhèn)江實驗學(xué)校進行了探索。該校信息處主任沙仙霞介紹，學(xué)校通過校本課程、興趣社團等渠道，讓編程課覆蓋更多學(xué)生，激發(fā)了眾多學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。比如在“傳感世界之智能家居”校本課程中，學(xué)生分工合作，在教師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)Scratch編程，從生活實際出發(fā)研制智能家居設(shè)備，創(chuàng)作了傳感器控制的掃地機器人、聲敏傳感器控制的智能電燈、滑桿傳感器調(diào)節(jié)的智能風(fēng)扇等一批智能家居作品。通過平時的積累，不少同學(xué)參加了省青少年創(chuàng)意編程大賽獲得了優(yōu)異成績，“從簡單的障礙競速，到四輪機器人，再到飛行機器人等等，在競賽中，學(xué)生掌握了更多科學(xué)知識。”
此外，省內(nèi)一批中小學(xué)積極引入校外資源，在科學(xué)課程中融入STEAM教學(xué)理念，開發(fā)科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等綜合課程，滿足學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)需求。江蘇省蘇州實驗中學(xué)相關(guān)負責(zé)人告訴記者，為了深化科技教育，學(xué)校開設(shè)了新能源探究、科技論文撰寫、機器人設(shè)計、3D打印等校本課程，并自主建設(shè)了污染檢控專業(yè)實驗室、低碳環(huán)保互動體驗館等科技創(chuàng)新平臺，打造科技特色學(xué)校。“學(xué)校與南京大學(xué)、蘇州大學(xué)、蘇州科技大學(xué)等高校建立了科技活動交流關(guān)系，學(xué)生在各類青少年科技競賽中獲得了優(yōu)異成績，科學(xué)素養(yǎng)得到了普遍提升。”
朱征認為，在中小學(xué)開設(shè)豐富的選修校本課程供學(xué)生自由選擇的同時，科技協(xié)會也要充分發(fā)揮“牽線搭橋”作用，協(xié)調(diào)各地科技資源更多向青少年科技競賽傾斜，讓青少年走出校園、走進科技場館實地實踐。他舉例，此前科技大篷車進校園、科技場館專業(yè)人員進校園授課、科技場館開放針對青少年的研學(xué)服務(wù)等等，都是“雙減”背景下做好科技競賽培訓(xùn)、科學(xué)教育“加法”的良策。
新華日報·交匯點記者 蔡姝雯 程曉琳
