4月中旬,第40届广东省青少年科技创新大赛上,华南师范大学附属惠阳学校(下称“惠阳华附”)再获佳绩,科技发明项目《坐厕水箱外置式“二合一”按压器》《自旋式雨伞速干机》分别拿下二、三等奖,为学校的科学教学成果再添硕果。
当宇树科技的机器人走上春晚舞台,当人们习惯用deepseek解答生活、工作中的疑惑,科技的浪潮正在影响着人们的生活,国家对科技教育的重视也提到了新高度。今年1月,中共中央、国务院印发了《教育强国建设规划纲要(2024-2035年)》,强化科技教育和人文教育协同,提出促进人工智能助力教育变革。4月,广东推进中小学人工智能教育落地的“两素养1纲要”方案正式发布,明确中小学校的人工智能教育要求。
科技教育正成为未来人才培养的重要内容。惠阳华附,是科技教育浪潮中的探索者。早在10年前建校之初,该校就以科技教育为办学特色,不断优化课程体系,在硬件设备和师资力量上持续投入。师生在区级及以上各类科创大赛中屡获佳绩,获奖人数近3000人次,取得14项国家专利,并荣获共青团中央授予的“小平科技创新实验室”建设学校荣誉称号。
惠阳华附荣誉墙。 南方+ 张国威 拍摄
惠阳华附荣誉墙。 南方+ 张国威 拍摄
如今,科技教育已经刻进了惠阳华附的学习基因里。通过三阶课程模式和科技节,惠阳华附正在培养一批具有创造力和实践能力的“造物者”。“在科技教育上的投入,我们毫不吝啬。”罗文雅说,学校正计划用3年的时间,将人工智能教育课程引入中小学课程,“我在催他们快点开课,科技在不断更新,学得早学得快才不会落伍。”
惠阳华附学生在创客室学习。 南方+ 张国威 拍摄
惠阳华附学生在创客室学习。 南方+ 张国威 拍摄
科技基因
让学生变成“造物者”
激光切割机、机器人装备、3D打印机、无人机……走进惠阳华附的创客室,可以看到近200平方米的教室科技范满满,炫酷的机器已成为学校科技教育课程中基础的工具。而在10年前,科技的启蒙从普普通通的教室起步,30平方米的空间中只有几台电脑、几套乐高机器人套件。
时间倒回至2014年,彼时的惠阳华附刚开办,除了传授知识,副校长刘茂辉也在思考如何能提升学生的综合素质。“我们不仅要注重知识的传授,更要注重实践能力和创新思维的培养。”刘茂辉说。
“那时候什么设备都没有,学生也没有太多科技实践经验。”刘茂辉回忆,从无到有的过程是艰难的,“但我们就想试试看,能不能先做点什么,抢先布局。”
说干就干,刘茂辉带领信息科技老师张梦叶一起,找了一间办公室,种下“科技教育”的种子,与杨毅周、曾煜、龙俊豪三位同学一起,报名参加了惠阳区青少年科技创新大赛。坐在地板上用简易的工具共同制作了第一个作品——新型红酒助醒器。
这一次大胆的尝试,获得了可喜的成绩。其中,“新型红酒助醒器”荣获科技创新竞赛成果项目一等奖,而刘茂辉也被评为第十届惠阳区青少年科技创新大赛优秀科技辅导员。
“这次比赛对我们意义重大,不只是获奖,更是让我们坚定信心,要把科技教育做深、做透。”刘茂辉介绍,在比赛结束后的第二年,惠阳华附就正式成立科技教育团队和着手建设创客室,不断完善科技教育体系。科技创新教育,也从此出发,逐步成为惠阳华附的办学特色。
信息科技老师张梦叶为学生们讲解无人机知识。 南方+ 张国威 拍摄
信息科技老师张梦叶为学生们讲解无人机知识。 南方+ 张国威 拍摄
如今,科技教育,已经刻进了惠阳华附的学习基因里。目前,惠阳华附形成了“1+1+1”的三阶课程模式,即基础普及常规课+社团拓展进阶课+竞赛培优高阶课的模式,营造了良好的科技教育氛围。
“我们把科技教育分为初级、中级、高级三个阶段。”张梦叶介绍,初级以兴趣为导向,通过科幻画、机器人体验等趣味活动吸引学生参与;中级阶段则通过启发式教学引导学生思考,结合实践项目深化理解;高级阶段以实践为核心,推动复杂项目研发,培养学生的创新能力与社会责任感。
自惠阳华附开展科技教育以来,张梦叶既是见证者,也是参与者。如今,惠阳华附已经将科技教育纳入素质教育核心,拥有5位专职信息科技教师,课程涵盖机器人、3D打印、无人飞机、科学幻想画等特色项目,并融入国家课程体系。
“科技创新离不开动手操作。惠阳华附通过人工智能实验室、创客空间和真实项目让学生将理论转化为成果,这种‘做中学’模式能深化知识理解并培养问题解决能力,也强调‘亲历科技’的重要性。”张梦叶说。“科技教育要走向实践,真正让学生从‘做题家’变成‘造物者’。”
十年科技节
让书本的知识走向现实运用
DIY手工皂、开展马德堡半球实验、用过氧化氢+碘化钾+发泡剂制作“大象牙膏”......每年的5-6月,惠阳华附就成了科技乐园。
为了让更多学生感受到科技的乐趣,浸润式接受科技教育,惠阳华附从学校创办初期就开始举办科技节活动,一办就是十多年。通过有趣的实验、表演,一些书本的知识从理论走向现实运用,不仅激发学生对科学的兴趣,更是提升了他们的动手能力,为学校培养了大量创新型人才。
“每年这个时候,校园里便充满了科技的氛围。”刘茂辉介绍,科技节的活动涵盖机器人表演、编程竞赛、无人机表演、科幻画展览等,形式多样、内容丰富,学校还通过举办空气炮比赛、生物实践活动、手工竞赛等,让学生在实践中感受科学的魅力,“科技节不仅是学生展示自我的舞台,更是学校科学教育成果的集中体现。”
每年科技节,张梦叶都会忙得不可开交。在前两届科技节上,张梦叶主持了线上科普知识竞赛活动,围绕科学、生活、健康等方面的科普小知识,系统自动从题库中抽取50道题供参与者作答,活动结束后,评选出了10名惠阳华附“最强大脑”。
张梦叶指导学生操作无人机。 南方+ 张国威 拍摄
张梦叶指导学生操作无人机。 南方+ 张国威 拍摄
除了知识竞赛,专题讲座也是科技节的亮点之一。作为广东省科技教育名师工作室的负责人,李俊华常常在科技节的讲座中向学生抛出问题,引导学生从生活中发现问题,并一步步解决问题。“上一次科技节,我对尼龙搭扣、夜光纸使用、CT扫描仪器、两个口牙膏等发明进行分析和讲解,教会学生如何用联想、设问、组合的形式进行发明创造。”李俊华说。
除了校园内的活动,科技节还带着学生们走出校园,探索更广阔的科学世界。去年,在惠阳华附第十届科技节期间,高中地理科组带领学生来到惠阳区秋长镇周田村开启研学之旅。以“客家风韵—地域文化”和“特色农旅—乡村振兴”为研学主题,学生们走进叶挺纪念园、会水楼、会水楼有机农场、古树公园、客家小馆、碧滟楼、叶亚来主题文化展示馆七个研学站点,感受乡村振兴。
要做到每年持续举办科技节,并长期推动科技教育,实则并非易事。科技发展日新月异,始终在不断求新求变,对教师团队的专业素养和创新能力提出了更高的要求。
“准备好一节科技教育课并不容易。”张梦叶坦言,老师们不仅需要时刻关注最新的科技动态,还需要结合社会热点,精心策划合适的研学主题,“我们或许不能培养出一位牛顿那样的科学大家,但不能辜负了一个可能成长的科技人才苗子。”
如今,惠阳华附已经建立了一支力量雄厚的科技教育师资团队。李俊华被评为广东省十佳优秀科技辅导员、广东省科技创新教育带头人团队,张梦叶和蔡丽萍成为广东省优秀机器人教练,刘茂辉荣获第十六届“广东省少年儿童发明奖”优秀园丁奖,江娜获评惠州市优秀科技辅导员。
令人欣喜的是,老师们的努力没有白费。科技节不仅点燃了孩子们对科学的热情,激发了他们的创新思维,也让惠阳华附在多个科技创新大赛中屡获佳绩。
惠阳华附。 南方+ 张国威 拍摄
惠阳华附。 南方+ 张国威 拍摄
以赛为台
形成科技育人“华附模式”
走进惠阳华附的创客室,墙上挂满了奖牌、奖状,这是惠阳华附的科技“战绩”。在刘茂辉看来,参加比赛就如同上战场,是检验科技教育成果的最佳手段。
自开展科技教育以来,惠阳华附不仅在各类科技创新大赛中斩获佳绩,更成功承办了多项赛事。
学校先后承办第12-13届惠阳区青少年科技创新大赛、第16届惠州市青少年科技创新大赛,以及2018年“星河杯”创意结构搭建全国邀请赛,持续展现其在科技教育领域的组织能力和专业实力。
惠阳华附建校以来连续十年十届闯入“广东省青少年科技创新大赛”决赛并获奖。拿下全国中学教育科研联合体理事学校、全国青少年电子信息科普创新教育基地、宋庆龄少年儿童发明示范基地、首批广东省中小学科学教育实验学校、广东省科技工作优秀组织单位、广东省科技创新教育创新团队、惠州市青少年科学教育特色学校等多项集体荣誉。
荣誉的背后,惠阳华附已经形成了系统化的培养体系。早在2020年,惠阳华附便整合资源,成立科技创新领导小组,划拨专项经费,并成功申报成为“小平科技创新实验室”建设学校,成立广东省科技教育名师工作室,让科技教育驶入快车道。
李明轩介绍他的科技发明项目。 南方+ 张国威 拍摄
李明轩介绍他的科技发明项目。 南方+ 张国威 拍摄
不久前,李俊华指导的学生李明轩,凭借《坐厕水箱外置式“二合一”按压器》,在第40届广东省青少年科技创新大赛中获得二等奖。同时,该作品还荣获专利申请奖。此前,其还凭借《多功能卫生防疫转托盘》《方便图钉按》《盲人触摸式水深探测器》等作品分别荣获省一、二等奖。并拿下科协主席专项奖,在当时,这一奖项全省仅有5人获得。
“灵感来源于日常生活。”李明轩回忆,家里的坐厕水箱里总要放消毒剂,但每次更换都要掀开沉重的水箱盖,非常不方便,“能不能设计一种外置式的装置,不用开盖也能完成加消毒液、冲水等功能?”
从想法到成品,这一过程并非一帆风顺。“最难的是微型‘电磁阀’的制作。”李明轩说。为了找到最合适的机械结构,他和指导老师查阅了大量资料,不断调整按压杆的角度,终于找到了解决方案,“在得知获奖之后非常开心,能够将小发明真正运用到实践中,我觉得很有成就感。”
如今,这样一对一指导的场景,几乎每天都会发生在创客室里。以比赛为牵引,每年都有一批批优秀作品在各类科技竞赛中脱颖而出。
“学生们先后参加全国、省、市区各类科技创新大赛,近3000人次获奖,是惠州市科技创新领域获奖数最多的学校。”李俊华介绍。
惠阳华附创客室。 南方+ 张国威 拍摄
惠阳华附创客室。 南方+ 张国威 拍摄
今年,惠阳华附又投入了一笔资金,打造两间人工智能实验室。实验室里配备了一批人工智能教学设备,规范人工智能教育课程建设,深入探索中小学人工智能教育课程性质、理念、目标、结构,确保课程与国家教育、科技、人才“三位一体”发展战略相一致。
“下一步,惠阳华附将继续深化人工智能教育,从多个方面为学生创造更多成长机会。”在刘茂辉的规划里,未来,惠阳华附将进一步优化课程体系,加强合作与交流,利用“微课题”研究的形式,开展校家社协同育人系列活动,营造科技教育氛围,深化“人工智能+教育”行动,推动AI与学科融合,打造科技育人的“华附模式”,助力学生成长为创新型人才。
采写/摄影:南方+记者 张国威 蓝单
通讯员 周妍妍
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