培養(yǎng)未來“新人才”，青島打出科技教育“組合拳”

與AI象棋機器人對局，來一場智慧比拼，感受中國傳統(tǒng)文化與人工智能的完美融合；在電腦上設計好創(chuàng)意模型，3D打印機便可以打印出栩栩如生的作品；在“STEM移動實驗室”內，沉浸式體驗光學顯微鏡、開源電路模塊等先進設備，探索芯片奧秘……前不久，市南區(qū)中小學生科技節(jié)東部學區(qū)展示活動在香港路小學舉行，市南學子在沉浸式體驗中，感受科技魅力，播下科創(chuàng)的種子。這項連續(xù)舉辦了19屆的活動已成為市南區(qū)學子科技探索的重要平臺，也是青島科技教育實踐的生動體現(xiàn)。

青島新昌路小學學生在學生科技節(jié)上展示作品。

科技飛速發(fā)展，對創(chuàng)新人才的需求日益迫切。加強中小學科技教育是服務國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略、培養(yǎng)未來科技創(chuàng)新人才的重要路徑。青島積極創(chuàng)新探索，打造寓教于樂、內容充實的科技教育，賦能學生成長，加快創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

協(xié)同貫通，系統(tǒng)推進中小學科技教育

前不久教育部等七部門印發(fā)的《關于加強中小學科技教育的意見》（簡稱《意見》）從課程體系、教學改革、師資水平、活動載體等方面謀劃了未來推進中小學科技教育的具體路徑，提出遵循學生認知發(fā)展規(guī)律，加快建設協(xié)同貫通的育人體系，分階段、系統(tǒng)化地幫助學生培養(yǎng)科學興趣、學習科學方法、培育科學精神。小學低年級重在通過生活化、游戲化情境，點燃和呵護好奇心；小學中高年級引導學生在“做中學”中深化概念理解，建立跨學科聯(lián)系；初中階段聚焦真實問題解決，開展跨學科項目式學習，推動學生從現(xiàn)象認知向規(guī)律探究與方法掌握過渡；高中階段鼓勵學生接觸科技前沿，進行實驗探究和工程實踐，系統(tǒng)掌握科研方法。

專家認為，科技教育是國際STEM教育中國本土化的表達。科技教育不僅僅是科學思維的培養(yǎng)，更重要的是在資源上實現(xiàn)橫向銜接，將優(yōu)質科技資源導入中小學教育；在課程上實現(xiàn)學科交叉，將前沿科技分學段、分層次融入課程體系，從而更好地激發(fā)青少年科學興趣，培養(yǎng)科技后備人才。

政策出臺后，青島市教育局第一時間舉辦市級層面的骨干科技教師專題培訓，涉及創(chuàng)新潛能激發(fā)、生成式人工智能在綜合實踐課程中的應用、跨學科主題教學設計等主題，百余名骨干科技教師參加培訓。

市南區(qū)中小學生科技節(jié)展示活動在青島寧夏路第二小學舉行。

今年10月，市教育局等8部門聯(lián)合印發(fā)《青島市基礎教育擴優(yōu)提質三年行動計劃（2025-2027年）》，提出“中小學科學教育促進提升工程”，其中的諸多舉措與《意見》相關要求不謀而合，如青島將通過課堂教學、跨學科主題學習、科學實踐、課后服務等形式一體化實施科學教育；支持學校開發(fā)跨學科、項目化的科學教育校本課程，探索打造數(shù)字化科學教育課程資源庫；探索開展科學教育實驗區(qū)校外科技實踐、實驗校“一校一場館”活動，推進各級實驗區(qū)、實驗校建設，形成一批可復制、可推廣的典型經(jīng)驗和制度創(chuàng)新成果；采取多維度評價、多主體參與、長周期觀察等方式發(fā)現(xiàn)具有創(chuàng)新潛質的學生，構建拔尖創(chuàng)新人才小、初、高貫通培養(yǎng)體系。

多元探索，科技教育有趣又有料

“嘭！”不銹鋼桶內的白色乒乓球隨著白色的“煙霧”飛濺開來，散落一地。操場上的學生不由自主地“啊”了一聲，驚嘆是什么液體產(chǎn)生了如此大的威力。這是發(fā)生在青島啟潤實驗學校科技節(jié)上的一幕——液氮爆炸實驗。“在標準大氣壓下，1升液氮足以汽化成700升氮氣，這意味著它在瞬間完成一次體積的‘超級大爆發(fā)’。當密封的可樂瓶接觸熱水，瓶內的液氮仿佛被喚醒了‘洪荒之力’，瘋狂地化為氣體。氣體在瓶內急劇集聚，壓力飆升。薄弱的塑料瓶不堪重負，最終發(fā)生爆炸。”現(xiàn)場，老師用生動的語言，向學生解釋液氮爆炸的原因。

當天，學生們還沉浸式體驗了“等離子炮”“乒乓球加特林”等極具科幻意味的科學實驗，在驚嘆中了解科學奧秘。“學校在活動設計上兼顧了知識性、趣味性、創(chuàng)新性，既保留了學生喜聞樂見的互動體驗項目，又融入了前沿科技元素，讓科技教育走出課本、走進生活。學校舉辦科技節(jié)，旨在為孩子們搭建一個探索未知、展現(xiàn)自我的平臺，在孩子心里埋下科技的種子，這顆小小的種子或許有一天就會成長為參天大樹。”青島啟潤實驗學校副校長周正超介紹。

《意見》特別強調了以實用場景為對象的項目式、探究式、跨學科教學方式，以提升學生綜合運用科學、技術、工程、數(shù)學等學科知識與技能提升動手實踐、解決問題的能力。在青島，項目式、探究式等教學方式被廣泛應用。在西海岸新區(qū)衡山路小學，學校學生開展項目式學習，創(chuàng)新性地利用人工智能技術設計了智能節(jié)水系統(tǒng)。成立小組、搜集材料、開展問卷調查，到水廠、污水處理廠實地調查，小組成員詳細了解水資源利用情況。受水廠凈化處理系統(tǒng)啟發(fā)，小組成員設計了澆花水循環(huán)方案。他們收集傳感器、主控板、繼電器、水管等材料，手工制作了智能澆花裝置。“我們反復測試調整，確保電路能夠正常工作。自主編寫控制程序，用于節(jié)水系統(tǒng)自動控制，達到了預期效果。”小組成員說，在此過程中，他們不僅明白了電學的基本概念，還像工程師一樣親自操作，增強了動手能力。

強化科技教育，青島各區(qū)市都有自己的探索和創(chuàng)新。市南區(qū)實施“學區(qū)+基地”研學實踐項目，以6大學區(qū)為軸心，以中國科學院海洋研究所、中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所、中國地質調查局青島海洋地質研究所、中國海洋大學、青島大學等高校院所為依托，推進學區(qū)研學實踐基地建設，目前僅與海洋所共同研發(fā)覆蓋各年級的研學課程就30余門。區(qū)域升級建設市南區(qū)少年科學院，擴大1個國家級、4個市級科學教育實驗校的輻射作用，構建全域無邊界“大科創(chuàng)”教育育人全新體系。

西海岸新區(qū)統(tǒng)籌區(qū)域62家科普教育基地資源，搭建30分鐘“科普服務圈”，實現(xiàn)每年科普基地一萬人次免費游；全域推進家庭實驗室“百校千家行動”，計劃5年內實現(xiàn)100所學校、1000個家庭實驗室建設，大力開辟科學探索第二課堂。

拔尖培優(yōu)，探索創(chuàng)新人才培育新路徑

健全科技教育教師專業(yè)發(fā)展機制，促進教師專業(yè)成長，是不斷推進科技教育走向深入的重要保障。

自2022年以來，市南區(qū)持續(xù)實施科技教師專業(yè)提升工程，夯實教師理論知識，錘煉實踐能力，打造均衡發(fā)展的科技教師隊伍，助力學校科技教育高質量發(fā)展。“我們根據(jù)科技教師水平和經(jīng)驗等個體差異，每年開展近20次通識基礎課、項目研討課、技術攻關課等不同側重點的分層培訓和專項培訓，以更好提升教師專業(yè)技能。”市南區(qū)少年宮楊希婷介紹。市南區(qū)還實施“尖兵教師”隊伍建設計劃，培訓提升40余名具備創(chuàng)新意識的尖兵教師的綜合素養(yǎng)，聚力推進拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

嶗山區(qū)為全區(qū)41所中小學配備了科學副校長。科學副校長在加強科學課程建設開發(fā)、加強科學教師師資建設、加強校園文化建設等方面充分發(fā)揮作用，搭建起前沿科學和基礎教育之間的橋梁，更好地為中小學科學教育賦能增效。

與此同時，青島持續(xù)探索創(chuàng)新人才培育新路徑。2024年9月，青島市少科院啟動首期科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作，面向全市選拔出220名學生，開設“C++信息學奧賽”“ICode編程”“人工智能智聯(lián)互通”三個項目進行免費培養(yǎng)。經(jīng)過1年集中培養(yǎng)，三個項目的學員在全國青少年科技教育成果展示大賽中11人獲一等獎、23人獲二等獎、7人獲三等獎，其他學員也實現(xiàn)全員獲獎；在ICode國際編程競賽全國總決賽中獲金獎3枚、銀獎11枚、銅獎2枚；在全國青少年信息素養(yǎng)大賽中1人獲一等獎（滿分）、3人獲二等獎、1人獲三等獎。

各區(qū)市不懈探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。嶗山區(qū)打造具有嶗山特色的創(chuàng)新教育體系，構建起“課程筑基—實踐賦能—賽事提升”三位一體培養(yǎng)模式，在全區(qū)中小學建成23個海洋科技實驗室，與海大、海洋所等12家“國字號”科研單位及相關院所共建青少年科技實踐基地，創(chuàng)新開展“院士專家進校園”“深海科考研學”等特色活動，累計組織2.6萬余名中小學生走進國家重點實驗室開展研學實踐。2024年以來，90余人在全國科學比賽中獲獎，110余人在省級比賽中獲獎。西海岸新區(qū)連續(xù)13年舉辦科技創(chuàng)新大賽，累計評選區(qū)級獲獎作品4216項。目前，該區(qū)“班級有科學實踐項目、校級有科技節(jié)活動、區(qū)級有科技創(chuàng)新大賽”的科技教育新樣態(tài)已逐步形成。

青島正通過系統(tǒng)構建、多元探索、拔尖培優(yōu)這套科技教育“組合拳”，激發(fā)青少年的科創(chuàng)熱情，為培育未來科技創(chuàng)新人才奠定堅實基礎。