數(shù)字時代中小學科技活動發(fā)展與探究

【摘要】數(shù)字時代，中小學科技活動正經(jīng)歷著前所未有的變革與發(fā)展。以人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等為代表的數(shù)字技術，為中小學科技活動提供了豐富的資源和手段。北京市中小學生科學建議活動是一項鼓勵中小學生關注社會進步和發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的活動?；顒硬捎镁€上申報和評審，顯著提高了科技競賽等活動的效率和透明度，同時也降低了成本。本文回顧活動15年的歷程，將活動發(fā)展中的創(chuàng)新做法和實踐成果總結和凝練，并對活動的未來發(fā)展做出展望?！娟P鍵詞】數(shù)字時代；科學建議；活動育人；創(chuàng)新實踐隨著信息技術的迅速發(fā)展，科技教育的內(nèi)容和形式日益豐富多樣。數(shù)字化平臺不僅為中小學生提供了更加便捷的學習途徑，還極大地促進了科學知識的傳播與交流，使得個性化學習成為可能。北京市中小學生科學建議獎活動所展示的線上申報和評審系統(tǒng)的應用，顯著提高了科技競賽等活動的效率。面對快速變化的技術環(huán)境，活動組織者需要不斷更新組織方法和評估體系，確保學生能夠適應未來社會的需求，進一步推動中小學科技活動更加開放、互動、高效。北京市中小學生科學建議活動的發(fā)展階段1.活動初創(chuàng)階段：教育理念的植入2008年，北京第二實驗小學的30余名學生用自己的智慧和熱情，提出了推廣節(jié)能環(huán)保的合理化建議，這一倡議得到了中央領導和北京市相關領導的高度關注。當年，溫家寶總理也做出重要批示。為了進一步鼓勵全市中小學生關注首都社會發(fā)展、參與城市建設，北京市教委于2009年創(chuàng)辦了北京市中小學生科學建議活動?；顒悠刚埩吮本┦懈黝I域的知名專家和學者，結合中小學生的認知特點和北京市城市建設的發(fā)展趨勢，為活動制定了多角度、多維度的建議。選題范圍包括環(huán)境科學類、生物化學類、工程學類、信息通訊技術類、地球與空間科學類、醫(yī)學與健康學類、交通與能源類等方向。學生在參與科學建議活動的過程中，需要深入觀察社會生活，以社會科學研究方法為基礎，展開調(diào)研、撰寫研究報告和制定對策。這一過程不僅鍛煉了學生的實踐能力，也讓學生更加深入地了解了社會現(xiàn)實。2.活動成長階段：實踐方法的升級活動開展的前五年，參與學生逐年遞增，5年共收到近3000份科學建議（圖1），平均每年約600份。但是我們發(fā)現(xiàn)，參與活動的學校較為集中、參與活動的區(qū)域還不夠廣泛?；谝陨锨闆r，我們從多輪實地調(diào)研中了解到，學生們參與科學建議活動有困難和疑惑，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，結合當年的社會熱點，對活動選題范圍進行了科學的完善和升級?；顒舆x題范圍轉變?yōu)椋撼鞘薪ㄔO與管理、新農(nóng)村建設、環(huán)境保護與生物多樣性保護、公共衛(wèi)生與健康、社區(qū)文化建設、低碳生活、防災與安全、市民出行等，更便于學生從身邊的視角發(fā)現(xiàn)問題，以小見大逐步學習科學解決問題的思路和方法。經(jīng)過選題范圍的完善和升級，活動參與度明顯提高，2014～2019年，平均每年收到的申報項目數(shù)約為1400項，是活動開展前5年總和的2.4倍。隨著活動參與度的不斷提高，我們也在不斷探索活動組織形式和參與模式的創(chuàng)新。2014年，活動允許學生組隊參加，集體項目的申報更好地體現(xiàn)了學生之間的團隊合作，有利于學生有計劃地針對議題開展更廣泛的研討和調(diào)研，鍛煉學生的合作交流能力，能夠有效發(fā)揮不同學生的特長，在調(diào)研和考察的過程中學生的參與形式也更加多樣化，從提交的科學建議能夠清晰地看出學生參與度明顯提高。2017年開始，活動規(guī)則又一次進行了更新和升級，新增設“建言獻策”活動，將參與學生的年齡從三年級以上拓寬到一年級。學生以個人名義，通過文字形式（如100～500字的文字建言）提出自己的“金點子”“建言獻策”，活動注重科學建議的清晰表達，學生的參與門檻更低，旨在將社會主義核心價值觀的培育融入到科技教育活動中，以立德樹人為宗旨引導廣大中小學生在學習科學文化知識的同時，主動關注首都社會發(fā)展，積極參與北京城市建設。目前，北京市中小學生科學建議活動包含科學建議和建言獻策兩項內(nèi)容，兩項活動側重點不同、參與學生范圍不同、參與的難度和要求也不同，這樣的分層設置能夠優(yōu)化活動項目、推進評審的科學性、提升活動的參與度，進一步增強了普及度和影響力。3.活動成熟階段：影響力的增強目前，北京市中小學生科學建議活動社會關注度不斷提高，為了提升活動的建議質(zhì)量，進一步服務首都建設，從2018年開始，活動組委會擴大了活動培訓的力度。例如，2018年6月21日，《北京城市副中心控制性詳細規(guī)劃（街區(qū)層面）》草案編制完成，圍繞北京城市副中心的建設，組織輔導教師進行專題培訓，分析政策規(guī)劃的內(nèi)涵，找到適合學生的建議切入點，提升教師輔導學生的有效性，提高科學建議的質(zhì)量和水平。2017年，北京市文物局牽頭啟動《北京中軸線申報世界文化遺產(chǎn)名錄文本》編制工作，北京中軸線的保護和管理規(guī)劃工作得到進一步加強，相關法規(guī)和政策也陸續(xù)出臺。在此期間，借助北京中軸線申請世界文化遺產(chǎn)的契機，活動增設與北京中軸線保護相關的選題方向，引導學生關注社會熱點問題，并參與北京重大文化設施的保護行動。從2020年到2023年，北京市中小學生科學建議活動（包含建言獻策）平均每年收到的申報項目數(shù)為9099項，較初創(chuàng)階段翻15.7倍，活動的參與度達到了質(zhì)的飛躍。其中，2022年首次實現(xiàn)參與人數(shù)破萬；2023年，首次實現(xiàn)參評項目數(shù)量破萬。截至2023年，科學建議獎共吸引5萬多名中小學生參與，收到參評報告4萬余份，共評選出298項科學建議獎和科學建議提名獎。這些建議涵蓋了智慧北京建設、鄉(xiāng)村振興、交通治理、民生保障、公共衛(wèi)生、文化遺產(chǎn)保護、生態(tài)環(huán)境等多個方面。北京市中小學生科學建議活動的學生建議，屢次登上媒體的版面，活動的關注度和社會影響力進一步提升，得到了教師、家長、學生的廣泛認可。一些學生提出的建議已經(jīng)被采納并轉化為實際的惠民措施。例如，有關階梯水價改革和野草綠化屋頂?shù)慕ㄗh已被有關部門采納，部分建議甚至被市人大代表、政協(xié)委員提交到北京兩會，轉化為北京市的政策。北京市中小學生科學建議活動創(chuàng)新與突破1.活動育人，促進學生核心素養(yǎng)提升“關注社會熱點，科學表達主張”是北京市中小學生科學建議活動的主題，其能夠長期有效地推行，在于學生真正開始關注社會、關心自然、關愛他人。學生的社會責任感從我關注、我在意、我思考、我承擔、我踐行、我宣講中，內(nèi)化于心、外化于行。在發(fā)展中，活動逐步形成了以建言獻策為普及，以科學建議為提高的階梯式培養(yǎng)體系。建言獻策引導學生有意識地發(fā)掘社會生活中存在的問題，并思考解決方案，提出合理建議。而科學建議板塊則強調(diào)實踐調(diào)研過程、強調(diào)研究報告撰寫的嚴謹合理性，并增加了合作參與的形式。學生要經(jīng)歷選題、提出問題、進行假設、制定計劃、實地調(diào)研、解決問題、評價反思和展示交流的全過程。這實際上融合了科學探究和社會科學研究的一般方法，普及與提高相結合，堅持項目化、課程化、體系化開展。最終，活動指向的是學生核心素養(yǎng)的培育（圖2）。在活動準備過程中，許多學生的想法由建言獻策萌芽到角逐“科學建議獎”，逐步提升自身的理性思維、問題解決、社會責任等核心素養(yǎng)。在終評答辯中，通過“展示—問辯”的形式，學生闡述自己的觀點，并回答評委提出的問題，鍛煉了表達能力、邏輯思維和應對挑戰(zhàn)的能力。在獲獎項目展示交流活動中，學生互動期間，要共同經(jīng)歷“闡述—思考—提問—解釋—追問（質(zhì)疑、批判）—反思”的思維過程，激發(fā)學生的科學精神和人文關懷。在市級展示平臺中，每屆市級學生科技節(jié)閉幕式上，學生登上舞臺，面向全市師生，表達自己的主張，鍛煉演講能力，增強自信。2.五育融合，提供廣闊的實踐平臺活動的育人過程，是五育融合協(xié)同育人的生動體現(xiàn)和有效載體。德育：學生以城市小主人的視角關注社會生活，肩負社會責任，形成愛祖國、愛家鄉(xiāng)的道德品質(zhì)；智育：學生綜合運用所學知識，解決實際問題；體育：學生的研究對象是真實生活的世界里發(fā)生的真問題，研究過程依賴于田野調(diào)查，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程往往并非一次調(diào)研就能夠把握和解決，對學生的身體素質(zhì)有一定要求；美育：在探究實際問題的過程中，學生也需要考慮到，科技發(fā)展服務于社會的同時，還應該追求與環(huán)境保護的和諧統(tǒng)一、與人自身發(fā)展的和諧統(tǒng)一、與構建和諧社會的統(tǒng)一，追求簡而優(yōu)、優(yōu)而美的解決方式；勞動教育：實踐是檢驗真理的唯一標準，所提建議能否行之有效，常需要學生通過小規(guī)模的模擬實踐進行驗證，這個過程涉及生產(chǎn)勞動和服務性勞動的學習和運用?；顒拥木C合實踐性，有效發(fā)揮出五育融合的育人價值。3.與時俱進，不斷優(yōu)化組織形式北京市中小學生科學建議活動從創(chuàng)辦之初就緊跟時代發(fā)展的步伐，在組織形式上進行探索和創(chuàng)新。為了更好地滿足參與學生的需求，活動組委會嘗試將活動的申報和評審與互聯(lián)網(wǎng)相結合，學生利用線上方式提交自己的“科學建議”和“建言獻策”。線上平臺可以方便地共享活動信息、申報指南、評審標準等資源，使得學生和教師能夠更加方便地獲取相關信息，有效提高了申報質(zhì)量。線上申報的方式打破了地域限制，使得更多北京市中小學生能夠參與活動，提高了活動的參與度和影響力。另外，這種方式還鼓勵學生運用現(xiàn)代科技手段進行研究和表達，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。同時，活動初評階段采用線上評審的方式，多位評委獨立評分，減少人為因素對評審結果的影響，使得評審結果更加客觀、公正。而且通過系統(tǒng)可以記錄評審過程，確保評審過程的公開、透明，增強了活動的公正性和可信度。北京市中小學生科學建議活動的困境（1）地域與學校差異較為明顯。由于北京市各區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平、教育資源投入等方面的差異，導致不同區(qū)域的中小學科學建議活動在資源分配上存在不均衡現(xiàn)象。一些優(yōu)質(zhì)的教育資源和機會更多地向城市中心或教育資源豐富的區(qū)域傾斜，而郊區(qū)或教育資源相對匱乏的區(qū)域則面臨較大的挑戰(zhàn)。此外，不同學校之間的科技教育資源和活動組織水平也存在較大差異。一些重點學校或示范校在科技教育方面投入更多，擁有更完善的設施和活動組織體系，而普通學校則可能面臨資源不足和活動組織困難的問題。（2）項目質(zhì)量和實踐性的平衡問題?；顒庸膭顚W生提出具有創(chuàng)新性和實踐性的科學建議。然而，在實際操作中，如何確保學生提出的建議既具有科學性又具備實際可行性，是一個挑戰(zhàn)。這需要學生在研究方法和深度上做出更多努力，同時也需要教師和專家的有效指導。發(fā)展與展望北京市中小學生科學建議活動鼓勵和支持中小學生“用小肩膀挑起大責任”，關注并發(fā)現(xiàn)城市發(fā)展過程