北京科技创新中心引领中小学科学教育，探索科教兴国新路径
北京作为全国科技创新中心，给首都中小学的科学教育营造了很浓厚的氛围。在多年时间里，北京市率先进行尝试，引领学生在真实的情境里去探索科学的世界。从市级层面开始，到区级层面，再到校级层面，都在做好科学教育的加法，走出了一条具有特色的道路。5 月 24 日，本报推出了《科教兴国 首都答卷》特刊。此特刊充分挖掘了北京各区以及中小学在科学教育方面的一些典型经验。这些典型经验可以被复制和推广，同时也形成了一些制度创新成果。我们将会在现代教育报融媒体平台陆续进行报道，以此来切实发挥辐射引领的作用，进而提升中小学科学教育的质量和水平。
今年，教育部办公厅公布了全国中小学科学教育实验区、实验校的公示名单。其中，北京市有 6 个区入选，还有 37 所中小学校也在入选之列。其中，北京市密云区第二中学入选全国中小学科学教育实验校名单。
首期走进全国科学教育实验区之
门头沟区
门头沟区发布100条研学路线
位于“长安街旁·永定河畔”的
门头沟区
立足
“生态立区、文化兴区、科技强区”的
区域发展战略
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倡导“儿童在前”的城市建设理念
把科学教师象征为生产者
学生象征为生产对象
科学课程资源象征为生产资料
科学教育方法象征为生产工具
通过不同“真实场景”创新生产方式
优化组合生产要素
撬动科学教育的新质生产力发展
学生展示“柴扉计划”成果
“学做半个专业工作者”
培养新生产者
门头沟区教委向研究者学习研究的方法，向实践者学习实践的经验。通过科教融合这一方式，将教师发展的“两翼”展开。
一方面，组织教师向科研人员学习研究方法，以此来提升学科专业素养。大峪中学聘任了中科院院士汪景琇担任科学教育校长；与北大石油与天然气首席科学家关平一同对陈家庄河流“返老还童”现象进行研究；与清华大学计算机学院进行对接，推动山区教育实现数字化转型。目前，科研人员已经成为门头沟区科学教师在科学研究方面的引领者和指导者。
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一方面，组织教师向实践工作者学习行动方法，以此来提升课堂教学的实践应用水平。另一方面，与园林绿化局的相关人员一同研究杨絮飘落的情况。同时，向京西智谷、央视界以及心血管领域医疗器械等区域发展的新产业学习相关领域的实践知识。由于实践工作者的加入，使得门头沟区科学教育的行动研究更具现实意义。
门头沟区构建了横向多元且纵向贯通的全域培训体系，促使形成“行政部门进行政策创新、研修学院实施技术创新、基层学校开展实践创新”这样三位一体的科学教研新方式。通过多种举措来提升教师专业发展的主观能动性，期望培育出一支实践水平高并且研究能力强的科学教师队伍。
链接“山河学园”与“学术文献”
丰富新生产资料
区教委凭借永定河谷独特的地理地质、生命科学、产业科技资源。首都生态涵养区的特色资源以及转型发展的生动实践，成为了教育教学的问题库、资源库和案例库。引入中国林科院华北林业实验中心以及首都师范大学研究团队等专业力量，大家合作来共同设计课程。同时，发挥水务部门、气象部门、地震部门等的资源优势。这样就构建了“科研院所、中小学校、实践机构”循环往复且共同支撑的科学课程开发“三棱锥”模式，确保了课程既具有专业性又具备可行性，也形成了资源共享、关系融通的多元教育新态势。
在绿水青山的环境中，师生一起绘制了一幅生动的“山河学园图”。他们研发了“下马岭水电站探究电的来源”以及“109 高速沿线环保调查”等 79 项“格致少年”京西研学课程，还开发了“永定河绿色水岸”和“潭柘寺千年古刹”等 10 条“星火少年”科学健康运动路线。以这种模式，带动了津冀蒙对口学校共同研发出 11 项“格致少年”京津冀蒙研学课程。中国国际服务贸易交易会上发布了 100 条研学路线，这些路线获得了教育服务专题的最具人气奖。2023 年，全国首个“中小学地理研学基地”在门头沟区落户成功。目前，有 19 个省市的 37 所学校与门头沟区的师生携手，共同参加了研学实践活动。
以提升科学核心素养作为导向，秉持“迈向文献学思维，迈向生活找原型”的教育理念，通过共读科学类学术文献来引导学生走向深度学习。通过“教师自学”这一实施路径，开展学术文献课行动；通过“教学研讨”这一实施路径，开展学术文献课行动；通过“研修跟进指导”这一实施路径，开展学术文献课行动；通过“文献课展示”这一实施路径，开展学术文献课行动。这些行动作用于大单元教学，作用于命题研究，作用于学生认知培养，促进了师生科学学术素养的提升，提高了常态科学课的质量，最终形成了 100 节学术文献课。
叠加“真实场景”与“人工智能”
创新生产方式
实现山区和城区的孩子能够共享双倍教育资源。完善跨学科探究实践课程体系，积极开展地理、生物、物理、化学、历史等多学科的教育教学探索，构建起动态的实践方式。以门头沟区天然且独特的自然生态资源为核心开展科学教育活动，从而拓宽科学实践的场域。2023 年，门头沟区与天津市滨海新区、河北雄安新区以及河北省涿鹿县的部分学校进行了携手合作。他们联合举办了以“同饮一江水”为主题的校外研学实践活动。这一活动为京津冀三地的基础教育资源共享以及协同发展作出了积极的贡献。今年，有 10 组 24 所联盟校在区内开展了“迷你学期”项目学习研究。“迷你学期”已经成为常态化科学实践的一项重要活动。
“柴扉计划”与“安全岛计划”把洪灾当作最为生动的教育教学资源。在门头沟海河“23∙7”流域性特大洪水过后，区教委把洪灾转变成了师生进行科学探究的实验室、演练场以及孵化器，创设出真实的情境，触及到真实的问题，推动了真正的探究。实施“柴扉计划”，将校园围墙灾后重建项目当作生态教育的“绿黑板”；以平急两用校园“安全岛”作为研究内容，开展科学防灾减灾教育。在洪灾期间，灵溪中小学生态教育基地的三面围墙出现倒塌情况。新桥路中学的学生们从多个维度来为灵溪中小学生态教育基地设计围墙方案。他们从洪水的成因方面，通过查阅文献等方式；从基地受灾严重因素方面，通过实地勘察等方式；从墙体安全性方面，通过调查走访等方式；从墙体功能性方面，通过实验分析等方式，最终设计出了各具特色的围墙方案。
实验教学对科学素养的形成有帮助。研发出了创新的科学实验手册，组建了一个研发团队，这个团队由首都师范大学的专家、区教委的行政人员、区教育研修学院的研修人员以及骨干科学教师组成。他们梳理了小学科学学科每节课的实验设计，规范了实验课的步骤，还形成了校园和家庭的实验建议。全面推进“科学实验进家庭”这一行动，开发出“家庭科学实验”的课程任务清单，凭借家庭中常见的用品，引导每一名学生在每学年都开展至少一次的“家庭科学实验”。组织开展中小学“科学问题我解决”科学素养大赛。学生进行了 4 个实验，包括鉴别食盐是否加碘，探究果实中的种子，探究影响单摆周期的因素并制作秒摆，制作电路检测器检测电路。在这些实验过程中，学生经历了提出问题、作出假设、验证假设、基于实验得出结论的科学探究全过程。开展了科学训练营活动，有 5 所学校的 160 余名学生集中参与其中。他们参与了《声音》《电路》《土壤》《运动和力》等四个主题的实验活动，通过这些活动进一步提升了学生的科学概念、科学思维方法以及实验技能。
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