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

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

課程要以堅持解放學生心智、激發(fā)創(chuàng)新潛質為重要目標。2008年，學校著手開發(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、水平各異的學生都能學有所得，學校為學生量身定做了三類課程：通過普惠課程讓每一名學生都有接受科技創(chuàng)新教育的機會；通過社團課程提升學生的動手能力和科創(chuàng)素養(yǎng)；通過競賽遴選學有余力、學有所長的拔尖創(chuàng)新人才，暢通“未來科學家”的梯級培養(yǎng)之路。

在歷城二中，從小學、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。學生以整班制進行科技創(chuàng)新學習，每周一課時，每個年級一學期一門課，階梯式上升，就有了從小學到初中再到高中的一體化普惠課程。

普惠課程有了，豐富多彩的以技術類課程、機器人課程、網絡學習課程等為主要活動內容的創(chuàng)客社團則進一步滿足了不同學生的興趣愛好。如今，學生們可以享受到包括智能制作、無人機、3D設計與打印、機器人等43門課程在內的“社團包”。

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

自適應智能學習系統(tǒng)是課程開發(fā)和課程實施的基礎，關乎課程實施和課程功能的實現(xiàn)，它集成了課程學習資源、快速選課系統(tǒng)、基于大數(shù)據(jù)的過程性評價系統(tǒng)、結果性評價展示系統(tǒng)、學習效果智能分析系統(tǒng)等，創(chuàng)客教育進入了新階段。

學校累計投入2000多萬元，建設了6000平方米的創(chuàng)客空間，根據(jù)功能不同，既有技術特點鮮明的專用創(chuàng)客空間，又有傳統(tǒng)科技和高新科技的體驗場館。學校還建設了2000平方米的基礎科技探究區(qū)，配有200余件互動展品，用于學生對基礎科學知識的探究式學習，促進對各學科知識的理解和應用。

為了學習更加高效，學校還專門設置了一系列智能自主學習任務單。任務單就是課程，一個任務單就是一節(jié)課，每一個任務單都有一個主題，引導學生自主探究。

為了讓智慧教學體系更好地落地，歷城二中還開發(fā)了一個基于人工智能技術與教學深度融合的智慧教學體系四級模式。第一級是智慧教學系統(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智慧平臺。第二級是課程工具層的開發(fā)，一般會編程的教師即可完成任務。第三級是課程內容的開發(fā)。第四級是課程實施層，教師并不需要對智慧教學系統(tǒng)的理論與技術掌握得多么透徹，甚至教學水平不高也不特別重要，因為它不需要教師講課，只要負責課程實施就可以了。

這一模式通過智慧教學體系，從而實現(xiàn)“把教學留給機器、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，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學校，能夠實現(xiàn)優(yōu)質資源共享，有力促進教育公平。

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

如今，因參加科技創(chuàng)新教育而受益的學生，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。學生已經申請到國家專利4367項，獲得國際奧林匹克競賽金牌5枚，全國五大學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等幾十所國內一流高校的優(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。

（作者系山東省濟南市歷城第二中學校長）

《中國教育報》2022年11月23日第5版