今年年初,虹口区成功入选全国首批中小学科学教育实验区。全区以此为契机,以提升学生的科学素养、培育科技创新后备人才为核心目标,精心构建了“三横三纵”的立体教育网络,从科学课程的一体化设计、科学教师队伍的建设和科学教育资源的整合等方面不断发力,深入贯彻党的二十大报告中提出的“科技、教育、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑”的重要论断。通过这一系列的举措,激发更多青少年的好奇心、想象力和探求欲,培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体。
在区教育局、区科协的支持和指导下,青少中心与学校携手社会力量,在高质量实施国家科学课程的基础上,不断对科学课程进行扩容与提质,构建了层次丰富、覆盖面广的科学课程群,引领学生以项目化学习、跨学科学习等学习方式,深入探究感兴趣的科技主题。
复旦大学附属复兴中学也积极落实科学课程一体化设计等一系列工作,并于10月18日下午,以“科学教育启新智 探索真理筑梦想”学生主题论坛的形式在来歌堂进行展现。区教育工作党委书记、教育局局长孙磊,区教育局副局长、南湖职业技术学院党委书记李琰,区科学技术协会副主席杨青松,区生态环境局四级调研员喻霞,上海人工智能研究院协同发展中心副主任宋修庆,复旦大学附属复兴中学校长薛磊、副校长薛建国、副校长赵灏,区青少年活动中心主任牛菁等领导,和来自同济大学、复旦大学、蓝晶微生物的专家导师们出席本次活动。
此次活动由复旦大学附属复兴中学薛磊校长的致词拉开序幕。薛校长指出:“复兴中学在区教育局、区教育学院、复旦大学基础教育集团、区青少年活动中心的关心支持下,积极推进科学教育,丰富课程、创新教学、加强师资、推动实践、重视评价。本次交流展示周活动,通过涵盖信息技术、数学、物理、生物、化学等多个学科领域的教学展示,呈现了复兴中学在科学教育领域取得的丰硕成果。”
为整合社会资源,加强科学课程建设,盘活社会科创力量,虹口学校探索了以“基础-拓展-深化”为主线的、纵横交错的科学课程体系。复旦大学附属复兴中学与各大高校联合开展的大学-高中贯通课程便是其中亮点。上篇“大学贯通,产教结合”环节中,同学们展示了参加贯通课程的活动心得,来自复旦大学附属复兴中学的万璐辰、陈嘉阳同学各自就他们参加的复旦大学暑期课程《走进红树林》和“科创同行,筑梦未来”同济大学2024年中学生科技夏令营进行分享。万同学在《走进红树林》课程中,深入了解了以红树林为代表的海岸带湿地的重要性,并动手实验,探究了红树能在盐碱地中生长的原因。陈同学的小组在同济大学的课程中了解到零碳目标的重要性,并通过水泵效率测量实验切身体会到了科学技术的先进,收获颇丰。
在全国中小学科学教育实验区建设的过程中,为进一步聚焦社会大协同、充分利用社会大课堂资源,整合青少年科技教育的优质力量,协助推进学校与高新企业深度合作,已成为虹口区科技教育工作的一项重要举措。在区教育局和区科协的鼎立支持下,由区青少年活动中心牵头,复旦大学附属复兴中学与蓝晶微生物公司携手合作,共同研发科普项目和科技课程,致力于培育具有创新精神的科技人才。蓝晶微生物作为虹口区科学教师培养中心授牌单位之一,助力构建科学教育“虹口模式”。
复旦大学附属复兴中学的蔡浩宁、朱泓宇两位同学就参与了与蓝晶微生物合作的“合成科技走进复兴”科普项目,在专家的指导下完成了《合成生物学在荧光方面的探究》和《大肠杆菌的发光原理及其应用》等相关课题。蔡同学的小组在老师指导下进行质粒DNA提取、质粒转化等具体实验,朱同学的小组则将加入了荧光素酶的基因编码的大肠杆菌与荧光素进行反应,看到大肠杆菌的发光现象。两位同学得以走进前沿科技,亲身实验证实了DNA是可编辑的,既看到了合成生物学在未来化工、医药、农业、环境、材料等领域的发展空间,也激发了对于科学探索的兴趣。
通过一系列学习,复兴学子也会从生活中获得灵感,自主探索科学真理,将思考转化为精彩的课题。下篇“课题成果展示”环节中,首届市未来科学家培养计划学员、市小研究员赵蕴宁介绍了课题《基于三维查找表的图像增强方法》,她关注到当下普及的技术无法满足人们对图像质量的要求,于是自主设计了一种基于三维查找表的图像增强模型,无需昂贵硬件即可改善视觉体验,为普通用户提供了实时的高质量图像增强。
第二届市未来科学家培养计划学员、市小研究员单新雨通过遥感卫星技术对上海城市发展与生态环境之间的关系进行了研究,主要通过GPP指标研究植被情况、温湿度、污染物排放等,成功运用科学创新解决了身边的问题。
殷健洋介绍了《图书馆声源定位及座位可视化管理系统》课题,利用万物互联的技术,自主设计了监测图书馆噪音和占座情况的装置,解决了图书馆座位紧张和环境嘈杂的问题。
许家铭则展示了他在国际青年物理学家竞赛中的比赛项目——一个尽可能高精度的电荷测量仪。他从“精度”一词的定义入手,介绍了他的设计和实验过程,并简述了他在基础学科研究中的感悟。
此次活动,复旦大学附属复兴中学有幸请来三位专家老师对同学们的课题进行点评,分别是虹口区科学教师培养中心、上海蓝晶微生物科技有限公司合伙人耿强老师、同济大学物理科学与工程学院副院长张建卫教授和复旦大学生命科学学院杨雪艳教授。教授们纷纷对同学们的创新思维及报告的科学性、准确度表示肯定,感慨了同学们能够获得课外资源进行科学探究的幸运,也提出专业性、建设性意见,令同学们茅塞顿开。当今社会,科技变革越来越快,教授们也表达了对于同学们将基础理论落实到应用、将创新落实到实际的期待。
今年5月,上海科技馆等六家单位成为虹口区首批科学教育实践基地,在课内外实践中充分发挥基地特色和优势,为科学教育提质增效。“上海人工智能研究院”和“上海碳秘馆-低碳生活新时尚体验中心”两家科学教育实践基地的成立推动了创新人才一体化培养和对优质教育资源的持续挖掘。
此次活动不仅展示了我校科学教育的丰硕成果,更传递了一种探索科学、敢于创新的精神。后续,复旦大学附属复兴中学将继续稳步推进虹口区科创教育的落实,以科学教育提升学生的核心素养。