学科跨界融合,构建微科技课程体系

时间:2023-06-16 08:06:01 公文范文 来源:网友投稿

学习、自主管理和自主创新发展能力突出而闻名)”“学科培优(基于学科的学科融合培养而见长)”“审美见长(提高学生科学精神与人文素养的人性化教育追求)”。学校通过发展学生的创新意识和创新能力,加强教师专业发展的校本化与创新性研究促进教师的专业化成长,进一步提升南菁高中的教育教学品质。

(二)探索科技与教育深度融合的可行路径

南菁高中立足普通高中改革与发展变化的时代背景,力争形成信息技术与教育深度融合的智慧教育范式,在方向上兼顾百年校史的文化基因与运用人工智能技术深度融合,在格局上兼顾工具理性层面的知识能力要求与价值理性层面的人文情怀认同,探索高中阶段创新人才培养的有效路径,系统思考南菁高中开展微科技课程基地的发展可行路径。基于高中阶段学生的认知特点,南菁高中的课程基地建设提出“微科技”的概念,追求以小见大、注重体验、激发兴趣的浸润式课程融合方式。因此,南菁高中微科技课程基地建设以“回归生活、注重实践、彰显个性”为价值取向,课程的整体设计力求基于学生兴趣、贴近学生实际,源于生产生活,源于学科学习和现实问题。课程开发具备“小切口、低成本、易开发、有价值”的实践特征,采用“模块化、项目式”的学习方式,使课程内容特性呈现“知识内容的丰富性、综合实践的趣味性和培养方式的独特性”兼备样态,以此培养学生的创新意识、创新精神、创新能力和创新人格,为学生的终身发展和可持续发展奠定基础,进而促进学校教学方式和教学形态的整体改善与优化。

(三)探索科技与人文融合的美学范式

教育不仅彰显理性和逻辑,更渗透审美、想象、灵性以及诗意和创造的审美经验。为了构建灵活生动、洋溢生命活动、激发学生创造潜能的教学生态,南菁高中在微科技课程基地建设中坚持科学与人文相融合的方式,赋予课程教学以审美的精神观照,引导学生发现科学之美。高中课程的学习本身虽然是以分科的形式进行的,但跨学科之间的联系更能帮助学生整体把握自然和社会的发展规律。如在物理学之中渗透物理史的内容,引导学生从物理学家身上学习对科学的敬畏精神、对真理执着追求的态度和建设人类美好生活的高尚境界。

二、支持学习为指向的物型空间设计

(一)建设基于课程开发的整合式教学场馆

南菁高中坚持课程开发带动环境建设的原则,通过对学习空间基本设施的强化和大量前沿信息通讯技术的整合利用,为学生提供现代信息技术支撑的交互式学习环境,实现以现代科技支持学生主动学习,让教学空间成为体验、展览、交往、学习的中心,满足移动学习、跨学科学习、探究式学习、碎片化学习、非正式学习的需要,兼具学科教学、实践创新和审美教育的功能。随着人工智能、3D智造、机器人等全新校本课程的开设,一期的创客空间的人工智能实验室、3D创意工坊、科創实验室等微科技融合制造馆已建成并投入使用。二期的可视化物理探索馆、化学魔法室等微科技学科体验馆为《无线电测向》《菁观化学——基于可视化的微型实验》等新开发的校本课程提供硬件支撑和保障。三期的无人机工作室、“工具图书馆”等设施先进、开放包容、科技特色鲜明的新型教学场馆为课程的实施和探究创设了良好的教学环境,营造了浓厚的学科氛围,有利于学生创新思维的生成。在课程基地教室里均配有交互式一体机或交互式电子白板,为人机互动提供硬件保障,电脑里装有3Done、Solidworks等建模软件,VB、C++、Python等计算机高级语言,并可以随时上微课和慕课平台学习。

(二)建设基于数据运用的浸润式模拟场馆

目前学校已有理化生专用教室十二个,地理专用教室和天文台各一个,用于地理教学和菁星天文社的活动开展。拓展数字实验室两个,主要用于理化生数字实验的开展。在科技协会支持下的技术展示与体验室一个,现代教育技术体验室两个,用于VR创新教育和基于移动终端的智慧课堂实践。此外还积极推广大数据、云平台等新技术,如数学组、生物组等学科组运用智学网系统、极课等大数据学情分析系统及时反馈学生作业练习和考试情况,形成学生独一无二的纠错本并推送相应题目以达到巩固的目的。联动“智课”等智慧课堂将课前、课中、课后三个环节串联起来,提升学习效率,实现了教学内容的精准化,提高学习效率。数学、地理、物理组还开发了微课和微视频,变革传统的教学和评价方式,积极探究基于事实数据的教学质量的跟踪研究,对因材施教个性化教学起到了极大的促进作用。

(三)建设基于协同创新的自主式实践场馆

南菁高中与上海御慕科技、佩尔科技、江南水务等多家企业建立了长期合作关系,开展科学研究实验,如智能机器人体验周、未来工程师培养体现项目、企业创新成果校园展示活动,将科技实践基地延伸到校外。为学生创设自主、合作的机会和平台,注重将学习置于真实情境,强调参与体验,通过体验式学习和参与性实践,让学生通过职业实践认识自我、了解社会,增强责任担当。

三、体现“微”特征的科技课程体系整体建构

(一)围绕核心理念加强课程的整体设计

“微科技”课程概念的提出基于中学教育在创新人才培養中的基础性地位,本着立足长远,去除教育功利化的目的,强调本真的教育,让自己清楚当下的教育目的和本质[4],基于“小切口、易操作、交互性强、学生参与度高”等特征,学校微科技课程基地建设提出了“基于学科、面向全体、回归生活”的整体构思。其中,“基于学科”指的是涵盖数学、物理、化学、生物、地理、信息技术、通用技术、艺术等多个学科,强调学科融合;“面向全体”指的是建构点面结合、全体学生都参与的四维课程体系,创造“师生共育”的发展生态;“回归生活”强调课程的“创新实践”部分要基于学生兴趣,贴近学生实际,源于生产生活,解决实际问题,体现课程价值。

围绕“微”这一核心理念,南菁高中课程基地的运作机制以智慧学习为核心,以“微科技创新”为切入点,从“六大板块”入手,将国家课程(学科课程)与学校拓展课程和综合课程进行有机整合,进行课程整体设计(见图1)。通过构建多层次、多样化的微科技实验室系统与网络平台,实现学习方式、学习环境的创新发展,建立体系化的运行机制支撑微科技课程基地教育教学工作的顺利开展。

(二)立足体验实践的特色课程资源开发

有学者基于生态价值观,将课程资源认为是生态性的存在,生态是课程资源的存在本性,进而从环境、社会生活、自我成长的维度开发课程资源[5]。微科技课程基地建设的鲜明特征就是与生产生活相结合,要求在课程基地建设中聚焦真是问题,营造真实情境,激发学习兴趣,为不同潜质的学生敞开彰显创新素养培育的发展空间,促使学生在不同领域内从“知识”层面逐步上升到“智慧”层面进而再到“创新”层面,提升学生的学习力、思维力、实践力等核心能力。基于此,我校区域特色课程资源开发是以学校和特定区域为基地,由学校教师、课程专家、学生及家长和社区人士共同参与进行课程开发的民主决策过程[6]。

1.社区企业课程资源开发

学校打破“教育与科技、教育与社会”之间的壁垒,促进校企合作、产教融合。江阴环保局环境监测流动站正式落户江苏省南菁高级中学微课程基地并开始运行采集数据发挥环境监测功能。南菁高中与江阴市十多家科技上市公司合作,建立了学生科技学习体验和创新实践基地。学生定期走进企业,了解科技前沿动态,参与部分产品的开发和设计。社区企业资源的充分开发,拓展了南菁高中微科技课程基地的空间,为学生提供了真实的体验和探究的情境,激发了学生的学习兴趣,提升了学生的科学素养。

2.高校科研院所资源整合

南菁高中在高校合作模式上大胆探究。在寒暑假让部分数学、物理、化学等学科上具有潜质的优秀学生走进清华、北大等一流高校,体验大学程度先修课程的学习和实验,为拔尖创新人才的培养提供了更高层次的实践平台。深度对接国内外高校资源,邀请如北京师范大学教育管理学院院长、教育家顾明远先生、杰出校友徐政和院士、上海交大赵国成博士等多名专家学者走进“南菁大讲堂”,指导学生的科创和专利发明,开拓师生的思路和视野。

3.书院文化课程资源开发

针对学校文化如何共同作用于学生的知识内化问题[7],基于南菁高中百年名校深厚的历史文化背景,我们充分挖掘本校老师的潜力和能动性,以校史为载体开发书院主题文化课程、校友人生阅历课程和校园景观文化课程等微科技特色校本课程。化学组老师的《菁创实验》基于“异常化、趣味化、生活化”等特点,对传统化学实验进行二次开发研究,强调由学生被动接受式学习转变成主动学习,深受学生喜欢,成为我校品牌校本课程。地理组老师的《南菁建筑的科技美学》课程将南菁校园建筑作为研究素材,开发了包含建筑学、美学、传统文化等内容的综合课程。

(三)基于多学科跨界融合的课程体系建构

南菁高中基于“学科教学与学科建设融通、通识教育与个性化培养融通、拓宽基础与强化实践融通、学会学习与学会做人融通”的设计理念,紧扣“微科技”概念特征,将国家课程(学科课程)与学校拓展课程和综合课程进行有机整合,结合物理、数学、化学、生物、信息技术等学科的相关内容,逐步构建出国家课程、先修课程、校本课程、活动课程点面结合的教学内容模型(见图2)。

1.满足全体学生需求的全学科渗透国家课程

我校深挖国家课程中的“创新实践”部分,贴近学生实际,源于生产生活,从“小切口、易操作、交互性强”入手,与学科紧密结合,开发高中物理拓展实验(电子、传感器、功能材料)、高中生化拓展实验(与国家课程配套同时又指向“生活实践”的系列创意实验微课题)、数学、物理学科的科技写作课程等,为每个学生提供适合的教育,尊重教育规律和学生身心发展规律的要求,挖掘教师和学生更深层次的潜能,培养学生创新意识和创造精神,逐渐引导他们将知识内化并转化为能力,固化成自身所独有的内涵与品质。

2.满足学生个性发展需要的校本课程

经过多年的开发和积淀,学校已形成了以百年书院和大美南菁为轴线的人文社科、科技创新、生活健康、艺术创造、公民社会五大板块的校本课程体系。其中科技创新板块充分体现了微科技元素,有实验与生活、研学与发现、创客与发明、整合与应用四类二十多门课程。我校参加了中国大学先修课程试点工作,通过实践进一步促进我校与北大、清华等一流高校的有机衔接,由一批南菁高中优秀毕业生,现在北大、清华、复旦等著名高校在读的学子联合开设“大学化学”“线性代数”“大学物理”“电磁学”“微积分”“普通生物学”等课程,利用每年寒暑假,定期组织开展相关活动,为在数学、物理、化学等学科上具有潜质的优秀学生创造发展的有利条件。

3.满足全体学生能力提升的社团活动课程

按照学生的兴趣特长和发展愿景开发不同主题的社团活动课程,实现“顺其天性、助其个性、养其长性”的特色育人目标。社团活动课程重点为训练创新思维,培养实践能力。具体致力于以下四个方面:第一,具有创新意识、储备多元知识;第二,创新精神与对科学真理的执着追求;第三,创新能力与较强的实践动手能力;第四,深层交流、对话、沟通等能力。课程实施通过集训、自主研修、兴趣小组、专题讲座、社会实践等方式,合理安排多种个性化课程方案,为学生提供更多的选择机会,以期使每个学生得到适合的教育,满足不同潜质学生的发展需要;设立学生学术报告制度和定期交流研讨制度,创设网络学术交流与争锋的多元平台,如中学生领导力、中学生发明家团队、环境监测、麦田计划等一大批活动课程依托学生社团独立而有序地开展,给学生展现自我的机会,尽可能地满足学生的学习需求,构建学生创造性思维成果的转化渠道。

南菁高中通过微科技课程基地的建设,不断探索新课程改革背景下学校育人模式转型的路径。实践证明,以基地为阵地,通过空间场馆建设、课程资源开发、课程体系建构,真正撬动了学校课程教学改革的引擎,学校的育人范式发生了深刻变革,学生的核心素养得到了显著提升。南菁高中通过微科技课程基地建设,整体提升了学校的教育教学品质。如通过专家和名师助推基地建设,搭建教师专业成长平台,培养了一批能胜任课程开发的专业教师队伍,教师的课堂教学更加注重互动生成和体验探究。推动髙中多样化和特色化发展,增强普通髙中的开放性和选择性,最终形成“高质量、多样化、有特色、可选择”的发展格局[8]。通过课程开发整合和课堂、课程、课题联动机制带动学校科研工作聚焦真实问题,开展多项省级课题研究,形成以发展科研来发展学校的现代学校治理样态。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.国家教育事业发展第十二个五年规划[R/OL].(2012-06-14)[2019-06-21] http://old.moe.gov.cn//publicfiles/business/htmlfiles/moe/moe_630/201207/139702.html.

[2]刘彭芝,周建华,张建林.整体构建大中小学创新人才培养新模式的研究与实践[J].教育研究, 2013(1):58.

[3]张弛.论创新人才培养的“共同体”建设——从大学高中合作的角度[J].高教探索, 2014(5):46-49.

[4]卡尔·雅斯贝尔斯.什么是教育[M].邹进,译.北京:生活·读书·新知三联书店, 1991:3.

[5]罗儒国.论课程资源开发的价值取向[J].当代教育科学, 2003(19):19.

[6]白杨.我国区域特色课程资源研究:现状、问题、趋势[J].课程·教材·教法, 2015(6):19.

[7]白杨,巴登尼玛.学校与社区互动元素探究[J].民族教育研究, 2012(6):58-62.

[8]傅維利.论当代基础教育的特色化建设[J].教育研究, 2014(10):31.

责任编辑:赵赟

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