鄉村科學教育：洼地中的蛻變

　　“快走！快走！”在得到老師的指令后，孩子們相互招呼著一窩蜂沖向任務點。

　　7月初的一天，銀川市西夏區第十八小學五（1）班的孩子們迎來了華為科技小學堂的課程。在這節課上，他們3人一組，分工合作，利用編碼的方法完成積木搭建。

　　從剛開始的“一臉懵”到后來的“爭先恐后”，同學們用行動表明了對這節課的認可。

　　2021年6月，國務院印發《全民科學素質行動規劃綱要（2021－2035年）》，明確提出要變革教學方式。今年4月出臺的新課標又首次提出凝練學科核心素養。一場教學變革箭在弦上。

　　“但是這些課怎么上、上什么，一直是我們的痛點。”寧夏大學教育學院教授張玲表示，國家政策要落實到實處，基層還有很多工作要做，尤其在農村，困難更多。

　　科學的種子

　　“觀察員”“傳遞員”“建造師”，是華為科技小學堂上小組成員分別的角色。特別的是，3人中只有觀察員能夠觀察圖紙，然后通過傳遞員將信息告訴建造師，最終由并沒有見過圖紙的建造師復建出作品。

　　第一輪復原中，同學們有的記錯了積木顏色，有的壓根沒記位置關系，沒有一組能夠完成任務。但隨著信息課老師馬國英向同學們講授了基本的編碼方法，同學們漸入佳境，第二輪就有一組同學完成復原。第三輪則有更多的小組正確拼插出積木。

　　“哇！原來我也可以。”得知自己的積木正確，一位同學脫口而出。五（1）班郭嘉瑩同學說：“這節課提高了我的動手能力和思維能力， 是我平時比較欠缺的。”

　　今年春季學期，寧夏大學與華為公司合作，在銀川市5所鄉村學校推廣“科技小學堂”公益項目，由華為公司提供課程設計，寧夏大學負責課程教學和教師培訓，包含科技寶盒、分揀機器人、制造快遞蜂巢、智慧農業、構建云世界5個子項目。

　　在智慧農業課程中，同學們記錄著玉米苗從一粒種子到十幾厘米的生長情況，感受著光照、營養、溫度等因素的影響。課后，西夏區南梁小學五（2）班馬小花說：“我想去外太空種植蔬菜，給我們國家的航天員吃新鮮的蔬菜!”

　　“作為老師我們都知道，無論哪門課想讓學生40分鐘都保持興趣在線，真的很難。”南梁小學信息技術教師拓萬榮表示，但是華為科技小學堂真正讓同學們成為課堂小主人，每次有80%以上的同學充滿興趣，下課后還依依不舍；有60%的同學積極發言，還有很多同學因為沒有發言而感到遺憾。

　　張玲課題組通過測試發現，完成5個項目后，同學們在創造力、算法思維、協作能力、批判性思維和問題解決能力五方面都有明顯提升。

　　據悉，這一項目今年秋季將繼續在寧夏和廣西的20所鄉村學校推廣。沙漠里、山腳下……屆時將有約2000名小學生體驗到郭嘉瑩、馬小花的快樂。

　　硬件的騰飛

　　西夏區第十八小學地處銀川市郊，緊挨著新建的沈陽快速路，不遠處清晰可見層巒疊嶂的賀蘭山。寬敞的操場、整潔的教學樓、明亮的機房、嶄新的電子教學白板……這里的一切都和“村小”的刻板印象不符。

　　“其實現在鄉村學校的硬件條件不差。”考察過5省30多所鄉村學校的華為科技小學堂項目負責人崔洋洋說，她考察過只有10多個孩子的村小也接入了網絡，有電子教室。根據工信部數據，截至2021年11月底，我國行政村已全面實現“村村通寬帶”。

　　但崔洋洋表示，鄉村學校稀缺的是優質的教育和教師資源，很多信息課、科學課老師都是兼職，本身對5G、AI等概念較為生疏，甚至“恐懼”。

　　北京師范大學科學教育研究院院長鄭永和曾帶領團隊進行過一次小學科學教師調查，收獲13.1萬份有效問卷，是以往調查中樣本量最大的一次，卻發現情況不容樂觀。

　　調查發現，理科背景小學科學教師比例僅為27.5%，兼職超過7成。同時，教師的專業實踐能力不足，職業培訓支持力度弱，不適應科學探究、項目式教學、跨學科教學等新教學方式。而這些問題在鄉村學校普遍更為嚴重。

　　鄭永和表示，新加坡對小學科學教師的要求是做過科研、對科學有深刻的理解，而在國內，一位校長曾說“誰不聽話我就讓他教科學”。

　　“小學科學教師的局面是整個中國科學教育的洼地，如果起不來，我們的源頭活水是出不來的。”鄭永和說。

　　洼地中，寧夏是一個特例。

　　作為全國首個“互聯網+教育”示范區，硬件上，寧夏各學校200兆以上互聯網帶寬接入率、“班班通”數字教學設備配備率、在線互動教室學校普及率等全部達到100%；軟件上，專職信息課教師的比例也非常高。例如，馬國英和拓萬榮都是通過教育部“特崗計劃”充實到鄉村學校的專職信息課教師，她們也都畢業于寧夏大學教育學院，是張玲的學生。

　　據悉，寧夏大學教育學院從2002年開始建設教育技術專業以來，一大批具備計算機和教育跨學科背景的畢業生就職于寧夏各中小學，不僅承擔了信息課教學任務，還承擔了整個學校信息化建設的工作。

　　“有一個校長跟我說，校長可以不在學校，但是信息技術老師一天不在都不行。”張玲說表示，從寧夏的經驗來看，一方面要加強硬件條件建設，一方面要提升師生信息素養、提高軟實力。

　　觀念的轉變

　　最近幾年，上海學生在國際學生評估項目（PISA）評測中接連獲得第一名（數學、閱讀、科學）。但是評測報告顯示，上海學生的綜合解決問題能力要比預測低50分，而韓國和日本都是高10分以上。

　　PISA提出科學素養包括三個維度：科學知識、科學能力和科學態度。科學教育應從傳授科學知識向培養創新思維轉變也是業內專家共識。

　　7月9日，在2022寧夏農村學校科技教育研討會上，中國教育科學研究院未來學校實驗室副主任羅夫運表示，科學課應培養學生問題導向的高階思維——統籌調動科學、技術、工程、數學等資源和手段，解決問題的能力。

　　“目前社會上很多號稱科技創新的課程，其實就只是一個科技小制作的課程包，培養的是動手能力、技能，而不是創新思維。”羅夫運說。

　　張玲告訴《中國科學報》，自己第一次接觸華為科技小學堂就眼前一亮。“因為我一直很困惑，我們在創新人才的培養當中，仍然是按照慣性去灌輸知識、講解技能。而這個項目恰恰是我在教學中特別想設計和開發的課程，就是讓學生主動去想像、創作、思考、實踐。”

　　任正非曾說，一個國家的強盛是在小學教師的講臺上完成的。張玲則說：教師設計教案就在設計民族的未來。

　　“教師將來怎么去教，取決于他現在怎么被教。”張玲說：“這就是我們的痛點，老師們自己就是被知識灌輸出來的。”

　　為此，張玲在學生培養中引入了創客馬拉松、項目式學習工作坊等多種形式，通過項目式、體驗式教學實踐，培養愛思考、會設計（課程）、能創作的現代化高水平教師。

　　對于信息課、科學課教師的培訓，她也提出要改“聽講”為“參與”。“現在很多培訓都是聽著心動，回來不動，因為不知道怎么動。‘聽’會忘記，‘看’能理解一點，但是‘做’肯定會記住。”

　　寧夏互聯網加教育示范區建設4年來，張玲形容自己像一名“服務員”，哪個學校需要辦講座、提建議她就去哪兒。最大的感受是，許多人的觀念已經發生轉變。

　　崔洋洋也表示，華為科技小學堂在剛推出時也被一些老師“不待見”，認為只是“噱頭”。但經過幾節課的接觸，許多任課老師態度出現了180度轉變。

　　“公益項目做起來都比較難。”張玲說，科技教育需要政府、企業、學校多方發力，協同推動。

　　“教育就是一棵樹搖動另一棵樹，一朵云推動另一朵云，一個靈魂喚起另外一個靈魂。”張玲說，創新思維只有在小學的課堂上扎下根去，才能給孩子們深厚的營養，“10年20年之后，我們的強國之夢才有接班人”。