科学教育聚点成面 “激燃”莘莘学子科技梦
央广网天津11月7日消息 加强新时代中小学科学教育工作，对提升全民科学素质、建设教育强国、实现高水平科技自立自强具有关键作用。伴随着科学教育成果的一路“高光”，天津市中小学科学教育也在不断创新发展，学校、家庭、社会等多主体加入科学教育“总动员”，开辟出一条条科学教育的生动实践之路。
推开“科学之窗” 远眺创新世界
小学是提高全民科学素养和培养拔尖创新人才的重要启蒙期，抓住这一育人的时间窗口势在必行。
在天津市南开区有一所“科技感”十足的小学，学校建立科技馆、聚思小筑、创客空间等科普教育阵地，机器人课程成为各年级特色必修课程。激发学生科学探究的兴趣和欲望，争当“科技创客”在南开区科技实验小学里蔚然成风。
正值课后时间，五年级1班的周弼祖和张梓渲又凑到了一起，在机器人实验室内切磋起来。只见一台机器人随着遥控器的滑杆摆动率先驶出起始区，在场地里飞快地收集得分策略物，随后一个转身将得分策略物通过弹射的方式打进得分区……
起初出于对机器人构造的好奇心，周弼祖和张梓渲加入了学校集训队，每天利用课后和周末时间进行训练，风雨无阻。功夫不负有心人，矗立在机器人实验室墙边柜子上的一座座奖杯见证了他们努力付出的汗水。
“通过学校的培养、训练，我学习了编程、代码等知识。我长大后想跟科学家们一起研究机器的构造，发明更多的功能。”谈到收获和小目标时，周弼祖说道。“我认识到机器人是如何操控的，比赛的时候，老师会对我们进行指导。”一旁的张梓渲紧接着说道。
为了凸显科学教育办学特色，南开区科技实验小学落实各学段学生科学素养目标要求，研发校本课程，“比如低年级的《IQ机器人基础搭建》科学教育校本资源，中高年级开展《Robot-C程序设计》《AI人工智能》《聚思小筑》等。”作为开发校本资源的一员，南开区科技实验小学科学教师郭洪美介绍说，“低段启蒙，激发孩子们对机器人课程学习的兴趣；中段体验，让孩子们学习机器人组装等基本技能；高段研创，让孩子们初探编程、开发脑洞。”
学生们敲击音叉，感受能量的变化（央广网记者 褚夫晴 摄）
术业有专攻，科技辅导员是科普教育的承担者和实施者。在南开区科技实验小学，像郭洪美这样的科技辅导员有17位，包括全国最美教师、天津最美科技工作者等，他们发挥专业所长，努力给孩子“远眺的窗”，给热爱科技的青少年“远洋的帆”，引领学生树立科学思想、培养科学兴趣、增强探索能力。
“学校的科普阵地为科普、科学教育提供了很好的硬件支持，这也是我们科技辅导员团队的一个很好的舞台。我们更得提升自身的素养和素质，在更大范围内把科普的种子播撒给孩子们，让科普、科技的种子在他们心里生根发芽。”郭洪美老师期冀着。
科学教育重在资源利用，功在及早普及，落脚点在早出人才。天津市南开区教育局副局长冯涛表示，下一步，南开区将系统做好青少年科学教育顶层设计，精准对接学生需求，引导学生广泛参与探究实践，加强科技特色学校建设，搭建中小学科技交流工作平台，推广典型案例，着力在教育“双减”中做好科学教育加法，一体化推进区域教育、科技、人才高质量发展。
好奇心是科学探究的源泉，科学探究的精神也是创新的源泉。走进和平区万全小学教学楼，入门一侧的航天展台非常“吸睛”，一个个栩栩如生的航天模型作品诠释着孩子们的奇思妙想。展台上，只见两架大火箭仿佛正在点火腾空，似有冲出云霄之势。
北斗科技发明制造展台上的展品（央广网记者 褚夫晴 摄）
“它是由两部分组成，上面的火箭主体是由两种水管组成的，下面的烟雾是用一片片棉花粘上去的，再配上灯光，给人一种火箭发射般的感觉。”万全小学五年级17班的危思默介绍，“此次通过制作火箭模型，让我对科学知识和科学家精神有了更深入的了解。”来自六年级9班的吕昊轩则对北斗卫星模型爱不释手：“我们小组不仅研究北斗卫星导航系统的原理和性能，还通过制作模型，让大家更多地去理解。我要不断学习，长大后为国家作出更大贡献。”
2023年4月27日，万全小学成功从全国近百家参评单位中脱颖而出，成为京津冀地区唯一的北斗科普教育基地。学校全力打造“万全北斗”课程体系，搭建北斗科技发明制造展台，配备仿真模拟飞行器、科普级飞行体验舱等，培养学生的实践能力，让学生在快乐中学习，在学习中成长。
北斗科技发明制造展台上的展品（央广网记者 褚夫晴 摄）
“自成立‘和美科普团’以来，学校结合学生的年龄特点、生活特点、实际动手能力等情况，制定科普计划、开展科普活动、制作科普资料，对学生进行全方位宣传教育。”万全小学英语教师、北斗项目组组长田栗延表示，学校常年致力于家校共育工作，在广泛的合作中，设立了多种多样的社团活动。“诸多丰富多彩的社团活动，既培养了学生科学精神和创新意识，也树立文化自信，增强了学生的民族自豪感，这也是我们开展科普教育的初衷所在。”田栗延说道。
师生在北斗课堂上学习（央广网记者 褚夫晴 摄）
此时，教学楼外的操场上，科学教师、stem项目组组长邵娜娜正与学生们上着北斗课，师生们用自制的北斗定位仪学习着导航与定位的基本知识。正在上课的五年级13班王梓曈说：“我们利用经纬仪进行长期的北斗卫星观测活动，通过探究，我们发现不同环境对于卫星信号都有影响，比如树木、建筑物、云层甚至是地形等，我们把这些因素都记录下来，希望以后能进行更深入地研究与分析。”
虽寒气愈近，但在青春懵懂的小学校园内，却有另一份温暖在滋养着新生的“花朵”茁壮成长。
点燃创新花火 拥抱绚烂未来
如果说小学重点培养学生科学兴趣，那么中学科学教育则为其由浅入深进行科学探索敞开了大门。
“呼……”几架无人机“足球”在学生的操控下腾空而起，在空中上演着精彩的“足球攻防”对抗。在汇文中学，学校形成了以无人机、大疆机甲大师等为中心的科技创新项目课程，科技已成为学生五育发展的燃料。
无人机“足球”展示（央广网记者 韩雨晨 摄）
刚刚操控着无人机“足球”的林沐成是汇文奇点无人机社团的成员之一，2023年5月，他与同伴们在第五届国际智能体育大会无人机足球赛项目中获得亚军。“无人机设备都是学校提供的，老师都很支持我们，从基本理论到高级操作，给予了我们很多帮助。”林沐成表示。
从2017年开展新疆班科技实践活动，到如今普及全校，汇文中学积极开展丰富多彩的科学教育创新和科学教育普及工作。汇文中学总务处主任、劳技中心负责人宁照鸿告诉记者，仅在天津市第七届世界智能大会暨第21届天津市青少年机器人大赛中，汇文中学获4项冠军、4项亚军、6项季军，一、二、三等奖获奖共计60人次。
汇文中学学生在第五届国际智能体育大会上的合影（央广网发 汇文中学供图）
“看着越来越多的学生，通过科创学习训练，参加各类竞赛，将志向锁定在科技、航天、人工智能、电子科技等专业，将自己的理想融入祖国未来科技发展的愿景中，我感到非常欣慰。”宁照鸿说道。
和平区教育局副局长刘洋表示，近年来，和平区在中小学科学教育方面做了很多有益尝试，建立了和平区科学教育工作者之家，并加大了和平区科技馆的建设，进一步推动科学精神在和平区内学校传播。“同时，我们也积极推动大中小思政课一体化建设，让学生走进大学进行学习，从而激发学生们的科学精神，让教育、科技、人才相结合，为实现科技强国奠定基础。”
而在天津中学的生态园内，科学教育又是另一番景象：同学们在动物养殖区内学习羊驼、兔子等动物养殖技术；在组织培养区内进行着微生物纯化培养；在转基因技术区内观察DNA等物质的提取情况……“2023年我们开设了综合实践活动课程60门，其中40门都是科学教育课程。除涉及无人机等智能科学领域外，生命科学、‘走进生活的化学’等领域也是我们关注的重点。”天津中学教科研处主任孟庆泉说，天津中学从建校伊始就开展综合实践活动，20多年来从未间断。
学生正在观察通过组织培养发育出的红景天幼苗（央广网记者 周思杨 摄）
“科学教育不是一门学科，而是一种思想。”在孟庆泉看来，科学教育包含了理论素养知识教育、实践技术应用以及科普等多方面内容，学校在进行科学教育的过程中，许多同学也从中获益。
高二年级王一涵已在天津中学就读四年有余，初一时，她第一次在生命科学的课堂上接触到“中药石斛的组织培养及快繁技术”。“刚开始我只是觉得这类课程很好玩，但随着学习的深入，就愈发能感受到生命科学带来的魅力。”王一涵告诉记者，当时自己的生物学基础较弱，但为了能探索其中奥秘，课余时间她常常是在实验室一待就是一下午。
“我觉得科学教育让我学会了‘较真’，但这种‘较真’，让我更加接近事物真相，也使得工作生活更加细致严谨。”渐渐地，王一涵从老师灌输知识变成了自己主动提出问题、思考并解决问题。她在初二时，就获得了全国青少年科技创新大赛天津市赛二等奖，并在高一时获得了该赛项一等奖的好成绩。
孟庆泉说，在做好课程设置的基础上，教师队伍的建设培养也必不可少。“我本身是语文老师，但已经从事了二十多年的科学教育工作，我几乎拿到了一个天津市科学辅导员能获得的所有相关奖项。在这其中我自己也成长了许多。”孟庆泉说道。
孟庆泉只是天津中学科学教育教师队伍的缩影，目前，天津中学共有科学辅导员39人，并与航天光电集团、国家海洋馆、天津大学等达成共建合作，为学生插上科学的翅膀。“科学教育更符合教育的根本方针，也更符合学生发展的需求。未来，我们也会这样一直做下去，让科学教育真正覆盖到每一个学生。”孟庆泉说道。
2023年5月，教育部等十八部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》（下称《意见》），强调要用好社会大课堂。科技馆作为提高全民科学素质的重要阵地和展现科技文化成果的重要平台，是科技和教育的重要桥梁纽带。
“我们立足馆内展区和展品，面向广大青少年开展科学知识传播活动，将科技馆打造成为‘第二课堂’，并组织辅导员进入学校讲授科学课，已与全市三十余个学校签订了馆校共建协议，同时开展多种类型的研学活动，持续为构建学校、家庭、社会等多主体共同参与的青少年科学教育体系而努力。”天津科技馆党委副书记、馆长韩晋江说，2023年有1万余人次的青少年直接参与各项课程，中秋国庆“双节”期间，天津科技馆举办各类科普活动超150场，来馆参观人数超过5万人次。
天津市第36届科技周期间，孩子们在天津科技馆内参观体验（央广网记者 周思杨 摄）
党的二十大报告指出，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。日前，天津市也印发了《天津市义务教育课程实施办法（试行）》，明确了科学课程的开设年级、课时数和培养目标，要求学校开齐开足开好国家规定的实验课程。
据天津市教委相关负责人介绍，近年来，天津市高度重视中小学的科学教育工作，从课程建设、师资队伍建设、科学实践、学科研究、人才早期培养等方面着手，不断提升科学教育质量和中小学生科学素质，如在天津大学开展“国优计划”硕士生培养，系统开设科学技术史、中小学课程教学等教师教育模块课程，培养研究生层次中小学教师特别是科学类课程教师；广泛开展“院士开讲了”科普公开课等丰富多彩的校园科普活动；每年选拔100名中学生走进南开大学、天津大学等高校，开展为期一年的科学研究与实践等。
“下一步，我们将结合天津实际，建立教育部门牵头、多部门参与的工作机制，谋划落实科学教育的创新举措，使科学教育成效转化为天津落实‘双减’政策的生动实践。”天津市教委相关负责人说道。
策划：王晔彪
统筹：张强
记者：韩雨晨 褚夫晴 周思杨