平谷三中自1983年建校以来,目前拥有在校师生近1000人。全体教职员工秉持求真务实、勇于创新的精神,在“为学生的终身发展和幸福奠基”的办学理念引领下,致力于创建“平安三中、和谐三中、幸福三中、品牌三中”的宏伟目标。学校逐渐形成了“以学科教学为主体,以科技教育、艺体教育为两翼”的鲜明办学特色。教育的本质在于人的培养,“为学生的终身发展和幸福奠基”这一核心理念,深刻体现了对人性全面发展的关注。三中的科学教育不仅关注当下,更着眼于未来,致力于通过全面的科学教育,培育学生以科学精神为灵魂、以科学思维为核心、以科学知识为基础,具备自主探究世界、揭示事物发展规律能力的新型人才。
一、构建科学教育机制 推进多样特色发展
多年来,平谷三中以其卓越的科技教育实力,持续荣获北京市科技教育示范校殊荣,并作为平谷区创新人才培养(科学)基地校,致力于科学教育特色课程的建设与实施,推动学校特色多样化发展,并深化创新人才的一体化培养。
学校将科学探究融入学科教学中,教师们采用多元化的教学方法,如讲授、实验、小组合作学习、案例教学等,确保教学过程中教师的主导作用,同时注重启发学生的思考和间接引导,强调学生的主体性。坚持实践学习、应用学习、创新学习等模式,通过项目式学习及跨学科实践活动,为学生提供更多的探究机会。在课堂教学中,教师以真实问题为情境,运用任务式、项目化的学习方法,旨在促进学生思维、学习热情及学习能力的持续发展,强调学生的亲身实践与主动学习,将科学精神贯穿于教育教学的各个环节,使学生在探究学习中实现知行合一、学思结合,进而发展科学思维,养成科学态度,培养科学素养。充分利用校本课时间,开设了二十余门特色课程,这些课程的开设、审批与实施均由教务处统筹,各年级协调配合,确保每个小组有专门的指导教师负责具体活动,实现了活动工作的定时、定点、定员。学校的校本课程既包含发展学生科学思维的学科课程,也涵盖培养学生科学技术能力的动手操作课程,以及前沿的人工智能编程课程。
在科学竞赛方面,学校积极参与各类科学创新比赛,如平谷区科学节、小发明、小论文、风筝节、steam+挑战赛、北京市青少年未来工程师博览与竞赛、北京市金鹏科学论坛等。学校选拔出优秀学生参加市级比赛,项目涵盖北京市中小学生创新大赛、北京市中小学生金鹏论坛、北京市中小学生未来工程师竞赛、“与自然同行”首都少年儿童环保方案展示活动、宋庆龄少年儿童发明奖发明作品评选、北京市中小学技术大赛创意大赛活动、北京市中小学生航天科学体验与设计大赛。在2023-2024学年科学竞赛中已取得显著成绩,获奖学生达26人次,获奖教师17人次(不包括未公布的竞赛名单的师生)。
二、完善科学课程体系 创新课程实施机制
学校致力于全面开展、丰富及优化科学类课程,以促进国家课程、地方课程和校本课程的协同育人机制。立足于学校特色,坚持人本主义教育理念,紧密结合学生和本区本校的实际情况,深入挖掘本校人才资源。在持续强化科学课程、天文课程、物理兴趣小组、生物兴趣小组、超强大脑课程、编程课程、学科思维训练课程等校本课程建设的基础上,继续开发新的校本课程,并不断对各门课程进行探索,以实现校本课程体系化的整合,确保课程的科学性、合理性和系统性。
为加强综合课程的开发,积极探索科学与相关学科(物理、化学、生物、地理、信息科学/信息技术等)的跨学科融合培养途径和方法,以凸显学生核心素养的培养。将校本课程、课后服务和课外实践活动进行一体化设计,并创新课程实施机制,确保必修课和选修课的高质量开设。通过校馆合作,科学类教师与科学馆学习项目对接,逐步将相关项目开发为必修课,并利用每学期开学第一节校本课组织学生参观中国科学技术馆、北京科学馆等,以及平谷区青少年科学教育体验中心、北京各大博物馆等,引导学生深入探索科学的缤纷世界,感受学科融合的魅力。家校合作也是我们工作的重要一环,学校积极引领家长参与,将走进科学场馆作为亲子研学活动的重要内容,加强科学技术普及,培养学生对科学技术的兴趣与爱好。
学校科学兴趣社团——“创新成就未来”,以“创新”为核心理念,以机床课程为载体,致力于发展学生学习科学知识,提升学生的技术理论水平,并全面提升学生的综合科学素养和工程思维。以制作正方体为例,教师要求学生根据给定的板材(厚度3mm)制作边长为5cm(正负误差3mm)的正方体。在制作前,学生需进行讨论并设计实施报告,完成后还需进行测量并撰写完成报告。通过实践,学生发现了诸多问题,如未考虑板材厚度、施工粘接顺序、加工精细度等。在教师的指导下,学生逐渐认识到还需考虑画图精度、机床精度、施工工差等因素,这正是设计思维和工程思维的体现。
在科学课程中,项目式教学、体验式、沉浸式教学等多种方式,让学生感受并接受科学的思想、方法,并形成相关技能。学校在未来工程师过山车项目中取得了全国冠军的优异成绩,并多次进入全国决赛。这些成绩不仅激发了学生的兴趣,也让他们获得了成就感。过山车项目不仅体现了工程思维,还涉及设计思维、工差、动势能的转化、概率与统计等科学知识,这些知识与技能都是学生在“玩”的过程中获得的。这种学习方式不仅使学生掌握了知识与技能,还得到了思维的训练,从而促进了学生的学习和研究。我们的科技小组的学生中,不乏进入航天4院、6院、协和研究所、北京工业大学、公安大学刑侦等高科技单位或大学深造者,也有成为科学教师,辅导学生在北京市机器人竞赛中获得珠峰奖的优秀教育者。
三、打造优秀科学队伍 实施学生多元评价
学校聘请北京大学卢海龙教授担任科学副校长一职,并与清华大学教授创立的清博公司团队、北京天文馆、平谷科学馆等机构建立合作关系,共同创建了科学创新人才培养实验室。平谷三中拥有一名专职科学辅导员及十余名兼职辅导员,其中一名教师具备理工类硕士学位,其余教师均达到本科学历水平。此外,正积极与上级部门协调,计划再引进数名具备理工类硕士学位的科学类课程教师。在专家引领下,持续加大科学教师的培训力度,与机构馆院合作,采取“请进来”与“走出去”相结合的方式,组织教师参与科学实践活动和教学能力培训,以全面提升教师的综合科学素养。北京市十佳科学教师马冬梅、王娟、北京市金鹏科学论坛优秀辅导教师杨春平、北京青少年“动手做”优秀辅导教师武平、王亚静等经验丰富的辅导员资源,通过以老带新的方式,培养年轻教师。目前,年轻教师如魏玲等已在科学辅导方面取得显著成效。
在落实新时代教育评价改革和国家课程标准要求的过程中,积极探索并改革评价方法,注重过程性和形成性评价,将学生实验、探究实践能力纳入综合素质评价指标体系,推动教-学-评一体化设计与实施,以促进学生核心素养的全面发展。通过科学系统的培养训练,初一学生在教师的指导下,对研究对象进行观察、数据采集、逐步分析,掌握科学研究的基本方法;初二学生能够对研究数据用科学方法进行处理,并对研究结果进行梳理;初三学生能够独立提出问题,在教师的指导下确立研究方向,形成研究成果。我校各个社团还以科技节竞赛项目、未来工程师、航天科技体验与创意大赛等为契机,通过完成项目,培养学生的科学思维与科学精神,将科学家精神深深植入学生心中。
四、多方面统筹支持 软、硬件保障开展
学校于2013年投资超过一百八十万元人民币建立天文台,次年成功申报成为北京市校外活动站,再度投资三十万元创建动手实践与探究工作室,配置有车床、锯床、磨床、铣床等设备,为动手实践项目的丰富化奠定了坚实基础。目前,已拥有天文台、创新教室、3D打印教室、机器人教室共计四个专业科技教室,以及木工、金工等四个科技活动教室,并配备八个理化生实验室,为课程的正常进行和学生社团活动的实施提供了专业的实践环境。
课堂是普及科学教育的主要渠道,学校高度重视这一主阵地的作用。为深入挖掘各学科中的科学教育元素,经常组织教师以学科教研组为单位,深入学习各科课程标准,细致分析教材,查找并明确教学中的科学教育点,鼓励教师在备课时充分考虑并合理融入科学教育内容,以确保科学教育在课堂教学中得以有效渗透。要求教师在制定教学计划、备课及日常教学中,必须体现并渗透科学教育。这不仅是评优课的要求,更是日常教育教学的必要内容。科学教育不仅局限于自然科学领域,也需融入非自然学科,如美术、语文、音乐等。例如,装饰画和速写课程中,美术教师在教授美术基本技巧的同时,融入当代科学理念和太空知识,指导学生进行科幻画创作。其作品在市区级科幻画竞赛中屡获佳绩,此外,教师还结合电脑绘画、彩绘、钢笔和三维立体构图等多种形式,辅导学生创作具有美术特色和科学理念的作品,其原创科学动漫作品在北京市动漫创作展中荣获市级二等奖。
多年来,平谷三中积极借助社会资源,推进科学教育的深入发展。学校得到了中国科学馆、中国地质博物馆、北京天文馆、北京植物园、cctv少年创客团队、平谷环保局、平谷果品办、平谷区科协、平谷区青少年活动中心等单位的鼎力支持。为了让学生接触前沿科学、技术知识,了解当今科学的发展动态,学校特邀中国科学院航天专家张厚英、中科院天文教授林元章、清华大学教授高云峰、北京航空航天大学教授王宝会等专家学者到校举办科学讲座,指导科学实践活动。2024年,我校荣幸地聘请北京大学卢海龙教授担任科学教育副校长,并已达成了指导方向。在卢教授及其团队的引领下,平谷三中的科学教育必将迎来崭新的突破,为学生的全面发展和幸福奠定更加坚实的基础。