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“科教融合”让高端科技资源在中学接得住、用得好

  • 导语 

      “科教融合、协同育人”向初、高中阶段前移是我国科技后备人才储备的战略国策。但是,如何实现科技和教育在培育科技后备人才上的跨界融合?如何在科教结合上进行创新?如何将中学原有的验证式科教转变为探究式科教?长期以来,这些问题一直是困扰我国科教界的难题。

      中国科学院大学(以下简称“国科大”)实行“科教融合”的办学方针,与中国科学院所属科研机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面高度融合,利用中国科学院科研院所中最先进的科研平台来给学生提供高质量的教学和科研训练体系。在科教普惠和早期拔尖创新人才培养方面,国科大举办中学生科学夏令营来发掘未来科技领军人才,国科大的老师多次走进初、高中学开展科普讲座,国科大的博士研究生多次走进小学、初、高中学开办科普小讲堂,这些讲座和讲堂吸引了对科学产生浓厚兴趣的同学们。

    2017年国科大中学生科学夏令营全体营员合影

      参加2016年国科大中学生夏令营的营员童同学在随笔中写道:“科学家做的讲座总是特别有趣,因为足够了解所以能把非常高深莫测的东西讲得十分浅显易懂。在讲座过程中,我能十分直观地感受到主讲人对科学技术的了解、热爱和对祖国花朵在科研领域有所成就的深切期望。”

    袁亚湘院士为夏令营的营员们讲授“黄金分割与优化方法”

      近些年来,中国科学院(以下简称中科院)利用自身优势,从注重科教普惠和拔尖人才培养两方面入手,开展了科技创新型领军人才培养向初、高中延展和前移工作,并与北京市第三十五中学、北京市牛栏山第一中学、北京一零一中学等学校在高中阶段实施了科教融合的示范合作工作,取得了初步成效,由此也使科研院所从中学科技教育中零散科技资源的提供者,转变成为顶层设计者、成建制的优质资源深入融合的实践者。

    101中学生科研课题汇报答辩

    一、深入探寻“融合”点,科教双方共探合作模式

      通过引导青少年参与科学实践活动,培养其独立思考和团队合作的能力,批判性思考和动手解决实际问题的能力,为青少年志愿投身科研工作奠定坚实的基础。第一阶段是面向学生的宣讲交流。一种模式是一线科技专家走进学校科技英才班,学生走进科研院所国家重点实验室;学生走进大自然完成专项或者综合科学考察,完成科学实验探究课题;另外一种模式是针对高中学生自愿选择的若干科学领域开展成体系的科教宣讲、双向交流活动,进而参与走进中科院专家或综合科学实践活动。第二阶段是部分学生参与课题探索。经过学生自愿和学校推荐,中科院心理所笔试和结构化面试后,挑选适合的学生进入中科院实验室进行课题探索。学生3~5人为一个小组,自主选择在科学家身边共同开展科学实验课题研究。第三阶段是合作进行科学实验室顶层设计与建设。科教双方实现高端科技资源向科学教育的转化,完成了19个特色科学探究实验室的顶层设计方案。

    人才选拔专家面试

    二、在深度融合中创新,寻找科教协同有效路径

      我们从注重科教普惠和拔尖人才培养两个方面着手,依托几所示范合作学校,辅以北京市翱翔计划等活动,通过多种方式对科教协同路径进行了大胆而有益的探索。

    1. 亲近大师:科学家进校园

      从2011年到2017年,总计有729人次来自中科院近40个研究所80多个国家院所重点实验室的科学家,为学生们带来了700余节高端科学课。例如:国家天文台、中科院理化研究所、中科院电工所、中科院力学所等部门分别开展了“太阳活动及其引起的太阳风暴”“神奇的碳材料”“电磁相互作用于风力发电”“冲击波,人与自然”等科学家系列课程。

    力学专家走进牛栏山一中课堂

      2.走遍天下:开展科学考察活动

      在大自然中探寻科学真谛是科研活动的高层次拓展。我们开展的野外专项和系列综合科学考察活动以中科院科技资源为主,以当地自然人文历史风俗等其他资源为辅,让学生们在考察过程中分组完成一个科研课题。目前已经策划实施的科学考察活动有科技英才云南、内蒙古、青岛、南京、青海、合肥、武汉长白山和华南“粤港深”等地的科学探索。每次考察都有多所研究机构支撑。

    魏江春院士带领北京35中学生在西双版纳热带雨林科学考察

      3.“登堂入室”:优秀中学生进入高端实验室

      选拔学有余力、科学兴趣和动机强烈的优秀中学生进入中科院国家重点实验室,在为期一年时间内以团队的形式参与一个真正的研究课题,让学生体验从检索查新、立项、开题、中期答辩到形成论文汇报的“微科研”全过程,使学生从教室学习拓展到中科院实验室内的科研实践。2009年~2017年,我们先后接待了400多名优秀学生走进中科院实验室,取得了一大批优秀小论文等科教成果,在全国青少年科技创新大赛、明天小小科学家等各项赛事中获得了诸多奖项。

    在青岛海洋所海洋科学国家重点实验室里开展课题研究

      4.共建共享:在中学建立高端科学实验室

      随着科教工作的深入,国家重点实验室接待学生能力有限的问题日益凸显,为此,我们提出了在中学建立高端科学探索实验室的顶层设计方案并付诸实施。目前,我们在中学已经建成七个实验室。未来待建的还有生态环境与植物关系观察实验室等一大批高端特色科学实验室。在完成实验室硬件建设的同时,我们还组织一线科学家完成了实验课程的首次开发。包括信息化生命科学探究实验室实验教程、化学可视化与纳米实验室实验教程等。

    在中学建设的高端科学探索实验室

    三、在反思中突破,坚守创新人才培养目标

      我们应发挥国立科研院所的资源优势,把零散科技资源教育服务提升到成建制成体系进行深入合作的层次,在科技、教育顶层加强合作交流,共同规划设计。

      教育系统应转变教育体制内自运转的现状,倡导开放式办学,跳出教育看教育,跳出科研看科研,从国家人才需求供给侧结构性改革角度出发,改进人才培养模式,形成自身科教特色。

      科技界和教育界应共同发力,在政策、绩效考核评价体系中明确科教融合的定位,在工作规划、人员配置和经费等方面给予持续支持。

     

    相关链接:

    国科大2017年中学生科学夏令营

    国科大2016年中学生科学夏令营

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