山東省濟(jì)南市歷城第二中學(xué)：著力培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新素養(yǎng)

當(dāng)下，在不少學(xué)校里，科技創(chuàng)新人才規(guī)?；囵B(yǎng)和個(gè)性化教育難以兼顧，學(xué)習(xí)者往往缺乏自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。山東省濟(jì)南市歷城第二中學(xué)借助人工智能技術(shù)，研發(fā)智慧教學(xué)平臺(tái)，開發(fā)一體化、高質(zhì)量的課程資源，創(chuàng)新科技教育教學(xué)體系，著眼于學(xué)生以科學(xué)精神和實(shí)踐創(chuàng)新為核心的創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)，讓每一名學(xué)生都得到個(gè)性而充分的發(fā)展。

課程要以堅(jiān)持解放學(xué)生心智、激發(fā)創(chuàng)新潛質(zhì)為重要目標(biāo)。2008年，學(xué)校著手開發(fā)科技創(chuàng)新課程，將科技創(chuàng)新正式納入課表。為了讓不同年級(jí)、水平各異的學(xué)生都能學(xué)有所得，學(xué)校為學(xué)生量身定做了三類課程：通過普惠課程讓每一名學(xué)生都有接受科技創(chuàng)新教育的機(jī)會(huì)；通過社團(tuán)課程提升學(xué)生的動(dòng)手能力和科創(chuàng)素養(yǎng)；通過競賽遴選學(xué)有余力、學(xué)有所長的拔尖創(chuàng)新人才，暢通“未來科學(xué)家”的梯級(jí)培養(yǎng)之路。

在歷城二中，從小學(xué)、初中到高中，都有科技創(chuàng)新教育的普惠課程，有專門的創(chuàng)客教室。學(xué)生以整班制進(jìn)行科技創(chuàng)新學(xué)習(xí)，每周一課時(shí)，每個(gè)年級(jí)一學(xué)期一門課，階梯式上升，就有了從小學(xué)到初中再到高中的一體化普惠課程。

普惠課程有了，豐富多彩的以技術(shù)類課程、機(jī)器人課程、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程等為主要活動(dòng)內(nèi)容的創(chuàng)客社團(tuán)則進(jìn)一步滿足了不同學(xué)生的興趣愛好。如今，學(xué)生們可以享受到包括智能制作、無人機(jī)、3D設(shè)計(jì)與打印、機(jī)器人等43門課程在內(nèi)的“社團(tuán)包”。

科技創(chuàng)新教育在很多學(xué)校難以普及性開展的一個(gè)重要原因就是專業(yè)教師的匱乏。俗話說：雙拳難敵四手，學(xué)校研發(fā)出“自適應(yīng)智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)”代替教師的大部分教學(xué)工作，既解放了教師，又有效地促進(jìn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。

自適應(yīng)智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)是課程開發(fā)和課程實(shí)施的基礎(chǔ)，關(guān)乎課程實(shí)施和課程功能的實(shí)現(xiàn)，它集成了課程學(xué)習(xí)資源、快速選課系統(tǒng)、基于大數(shù)據(jù)的過程性評價(jià)系統(tǒng)、結(jié)果性評價(jià)展示系統(tǒng)、學(xué)習(xí)效果智能分析系統(tǒng)等，創(chuàng)客教育進(jìn)入了新階段。

學(xué)校累計(jì)投入2000多萬元，建設(shè)了6000平方米的創(chuàng)客空間，根據(jù)功能不同，既有技術(shù)特點(diǎn)鮮明的專用創(chuàng)客空間，又有傳統(tǒng)科技和高新科技的體驗(yàn)場館。學(xué)校還建設(shè)了2000平方米的基礎(chǔ)科技探究區(qū)，配有200余件互動(dòng)展品，用于學(xué)生對基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)的探究式學(xué)習(xí)，促進(jìn)對各學(xué)科知識(shí)的理解和應(yīng)用。

為了學(xué)習(xí)更加高效，學(xué)校還專門設(shè)置了一系列智能自主學(xué)習(xí)任務(wù)單。任務(wù)單就是課程，一個(gè)任務(wù)單就是一節(jié)課，每一個(gè)任務(wù)單都有一個(gè)主題，引導(dǎo)學(xué)生自主探究。

為了讓智慧教學(xué)體系更好地落地，歷城二中還開發(fā)了一個(gè)基于人工智能技術(shù)與教學(xué)深度融合的智慧教學(xué)體系四級(jí)模式。第一級(jí)是智慧教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)，這一部分是課程專家、課程開發(fā)教師和軟件公司專業(yè)人員共同探討搭建起來的一個(gè)智慧平臺(tái)。第二級(jí)是課程工具層的開發(fā)，一般會(huì)編程的教師即可完成任務(wù)。第三級(jí)是課程內(nèi)容的開發(fā)。第四級(jí)是課程實(shí)施層，教師并不需要對智慧教學(xué)系統(tǒng)的理論與技術(shù)掌握得多么透徹，甚至教學(xué)水平不高也不特別重要，因?yàn)樗恍枰處熤v課，只要負(fù)責(zé)課程實(shí)施就可以了。

這一模式通過智慧教學(xué)體系，從而實(shí)現(xiàn)“把教學(xué)留給機(jī)器、把育人留給教師”的教育效果。這一模式具有快速迭代的特點(diǎn)，課程專家和優(yōu)秀教師開發(fā)的課程資源，可以相對順暢地推廣到各個(gè)學(xué)校，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享，有力促進(jìn)教育公平。

2020年9月，歷城二中創(chuàng)客中心作為歷城區(qū)少年科學(xué)院科技教育基地，成為了全區(qū)中小學(xué)科技學(xué)習(xí)和創(chuàng)作的樂園，普惠創(chuàng)客隨之在歷城區(qū)中小學(xué)推廣普及。歷城二中的智慧教學(xué)系統(tǒng)也被推廣到新疆昌吉一中、威海實(shí)驗(yàn)高中、鄆城一中、淄博一中等歷城區(qū)之外的一些學(xué)校，惠及校外15萬名學(xué)生。

如今，因參加科技創(chuàng)新教育而受益的學(xué)生，很多成為“專利創(chuàng)新之星”，以競賽為主要形式的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系也日趨完善。學(xué)生已經(jīng)申請到國家專利4367項(xiàng)，獲得國際奧林匹克競賽金牌5枚，全國五大學(xué)科奧林匹克競賽金牌59枚、銀牌52枚。歷城二中成為清華大學(xué)等幾十所國內(nèi)一流高校的優(yōu)秀生源基地，近年來向頂尖高校輸送的拔尖創(chuàng)新人才位居全省前列。

（作者系山東省濟(jì)南市歷城第二中學(xué)校長）

《中國教育報(bào)》2022年11月23日第5版