2024年7月22日至26日,由中国科学院计算机网络信息中心与北京师范大学联合承办的2024 年“全国科学教育暑期学校”中小学教师培训北京会场活动成功举办。本次培训为期5天,活动汇集了北京及周边地区的优质科研科普资源和教师专业发展资源,开展了一系列具有中国科学院特色的、通识课与前沿课相融合、理论课与探索实践课相补充的科学教育培训活动。来自北京市、天津市、河北省、黑龙江省、吉林省和辽宁省的43名中小学科学教师代表参与现场培训,与10多位来自科研机构和教育机构的院士专家、科学导师进行了面对面的交流与互动。
对话院士名师,畅谈科学教育
本次培训课程围绕科学教育与实践,邀请了科学界与教育界的多位权威专家学者,从科学教育通识,到科学前沿讲座,全面提升中小学教师的科学素质。
在科学前沿讲座中,中国科学院院士袁亚湘以《数学漫谈》为题作科普报告,打破学员对数学“难而枯燥”的刻板印象,用通俗幽默的语言,向学员展示了数学“美”“真”“趣”等别样的魅力,同时也让大家意识到数学无处不在,无论是对科研、教育还是生活,都是强有力的工具。中国科学院原党组副书记郭传杰以《新科技革命发展态势及我国科技发展水平掠影》为题,畅谈科技革命的发展历史和未来趋势,精辟地总结了我国各科学领域的现状和当前挑战,指出当今世界正处于百年大变革时期,人工智能、量子计算等新科技将会推动社会的大变革,改变社会生产方式、生活方式,乃至人们的思维模式,我们需要正确认知科学教育的理念和方法,培养未来的科学人才。
中国科学院院士袁亚湘
中国科学院原党组副书记郭传杰
在科学教育通识课程中,北京师范大学科学教育研究院院长郑永和讲授了新时代中国基础教育的使命与发展,指出适应未来社会需求亟需革新教学方法,以学生学习的科学素养和信息素养发展为核心,在数字化技术的支持和教学理论的支撑下,创设开放的数字化学习环境;中国科学院大学哲学系主任、中国科学院哲学研究所负责人郝刘祥深刻探讨了科学本质问题;中国科学院大气研究所研究员黄平教授了科学报告撰写方法及技巧,以及如何将其应用于中小学科学报告;北京科技大学科技史与文化遗产研究院教授章梅芳介绍了中国古代科技文明的演进与发展;内蒙古师范大学物理与电子信息学院物理系主任孙咏萍简述了我国科学教育的发展历程,明确科学教育高质量发展路径;中国科学院文献情报中心副研究馆员分享了科技文献检索方法与技巧,包括与时俱进的生成式AI文献检索方式。
在科学教育实践方面,北京市海淀区小学科学教研员王思锦分析了科学教育教学设计的理论与方法,建议让学生基于解决身边真实复杂的社会问题的需要,主动学习,激发学生高阶思维。北京大学附属小学高级教师李颖以《观察更多的生物细胞》一课为例,向学员示范如何构建单元整体教学思路,了解学习进阶理论,帮助学生逐步建构学科知识结构框架。中国科学院微生物研究所研究员张莉莉讲解了“微风计划”系列生物课程的设计思路,重在培养学员的科学思维。
学员与授课教师面对面互动
培训期间,启发式教学课堂形成了良好的互动氛围,学员积极提问、勤做笔记,课后仍与授课教师热烈讨论。
走进科研现场,接轨科学前沿
本次培训不仅设置了丰富的理论课程,还搭配了形式多样的实践课程,带学员深入科研现场,亲身体验科学前沿进展,加深对课程的理解。在拥有十余台科研级天文望远镜的中国科学院国家天文台兴隆观测基地,学员参观了我国自主研制的第一台大型光学天文精密仪器——2.16米望远镜,实地了解其工作原理。在国之重器郭守敬望远镜(LAMOST)下,学员们为其独特而巧妙的结构设计感到震撼,它是中国第一个天文领域的国家大科学工程项目,发布了目前世界上最大的光谱数据库。在了解各类望远镜的工作原理后,学员们在实践课上亲手组装了反射望远镜,并用自己组装的望远镜观察天象,加深对科学原理的理解。
参观郭守敬望远镜(LAMOST)外围
组装反射望远镜
培训期间,学员还参访了中国科学院的各大科研院所,在高、精、尖实验室中与一线科研人员交流。在中国科学院声学研究所,学员实地探访我国最早建成的半消声实验室,实验室的墙壁和房顶装了许多吸声尖劈,能够吸收噪声,声像仪则能够将声音可视化,让参观者“看”到声音;在中国科学院力学研究所,走进海洋流固土耦合实验室,了解科研人员如何研究常见海洋工程如跨海大桥、海上风力机相关的力学问题,并为它们的结构设计和稳定性预测提供科学依据。而在中国互联网发源地——中国科学院计算机网络信息中心,与超级计算机面对面,感受中国超级计算机的飞速进步;科学可视化展厅用VR等虚拟现实互动技术,让学员身临其境地体验科技的魅力。
参观中国科学院声学研究所
参观中国科学院力学研究所
参观中国科学院计算机网络信息中心科学可视化展厅
构建科学思维,创新教学设计
为帮助学员进一步了解真实的科研过程,将科学思维与科研方法充分应用于教学,培训课程设置了多场小组讨论互动环节,来自中国科学院国家天文台、中国科学院理化技术研究所、中国科学院动物研究所和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的5位科学导师,以及来自北京师范大学的老师们为学员提供了科研与教学的有力支持。学员以小组为单位,合作完成了体现科学思维,且富有创意的教学设计实践。
北京教育科学研究院基础教育教学研究中心原科学教研室主任彭香和中国科学院大学科协常务副秘书长吴宝俊两位专家作为评委,对学员作品从科学和教学两方面对学员作品做出了精彩点评,并评选出了前三名,其中以《日食》为主题的教学设计,以巧妙融合科教的方案和极具感染力的讲解,脱颖而出。
评选优秀教学设计
专家点评
颁发结业证书
本次培训活动的开展,拓宽了学员的科学视野,促进科学教师了解国内外科技前沿的发展动态,掌握科学研究的方法,感受科学家精神,全面提升科学素养和科学教育教学能力。
“全国科学教育暑期学校”中小学教师培训由教育部、中国科学院共同实施,于2022年7月启动实施,旨在通过整合资源,加强科教融合、内外联动,充分发挥中国科学院和高校在引领中小学科学教育建设中的重要使命,提升全国中小学教师科学素质,夯实科学教育高质量发展的师资基础。
2024年“全国科学教育暑期学校”由教育部教师工作司、中国科学院学部工作局联合主办,依托中国科学院相关地方分院、院属单位及多所师范大学承办,中国科学技术大学教育基金会、教育部基础教育教学指导委员会科学教学指导专家委员会、中国科学院计算机网络信息中心、教育部教育技术与资源发展中心(中央电化教育馆)给予支持。北京分会场由中国科学院计算机网络信息中心、北京师范大学承办。
全体合影留念