近日,广州明珠教育集团宣布,将建设一所具有鲜明科技创新特色的国际化民办高中。就在几个月前,北京市朝阳区教委也表示,正在积极筹建北京中学科技分院和北京科学高中。
“理科高中”作为一个引进的概念,在国外其实有着丰富的实践。也是科创教育理念在教育体系中的体现或实践。国内科学高中纷纷开办,体现了公立学校科学创新教育的不断发展。国际学校因其国际化特色,在科创教育方面起步较早,在课程创新、资源建设、学术活动等方面展现出独特的优势。
科技教育,培养未来人才
科技创新教育,又称STEAM教育,是美国提出的一种基于学科的综合教育模式。它强调学科交叉融合留学之路,通过实践活动激发学生的创新精神和实践能力。
在中国,大部分基础教育学生在理科科目上一直表现出色,“重理轻文”甚至成为了中国学生的标签。然而,近年来,随着科学技术的发展,西方国家对中国的技术封锁日益加剧。由此,无论是在国家层面还是在教育层面,我们对科技创新内容的重视程度显着提高。
科技创新是国家实现创新发展的重要支撑,科技创新教育肩负着培养学生核心能力的重要使命。纵观我国近年来的发展现状和教育改革,不难发现,国家和各地区相继出台政策重点培养科技创新人才,大力推进“科技专才学生” ”政策和“强化基础计划”。在此形势下,科技创新人才培养被摆在重要位置,科技创新教育成为培养未来科技创新人才的重要途径,STEAM课程也随着科技创新而备受关注。技术创新课程。许多国际学校也在借鉴国际科创教育的经验,不断探索和努力。
国际学校科创教育探索
01
项目式学习:激活创新潜力
国际学校在探索和研究科技创新教育时,往往会借鉴国外学校的现有经验。他们做的第一件事就是跨学科整合。通过学科结合创建的新课程往往能够从多个维度激发学生的创新潜力。项目式学习是国际学校热衷的一种教学方式。
基于项目的学习(-Based,简称PBL)是一种以学生为中心的教学方法,通过提供实际问题或挑战,让学生在解决问题的过程中学习和发展。项目式学习是国际学校流行的教学方法,鼓励学生通过解决现实问题来学习。
大罗界派自成立以来,一直坚持全人教育,采用CCSS美国高中课程结合PBL项目式学习的创新教育模式。这种教学方法整合了跨学科的学科知识,并使用基于项目的学习来帮助学生通过适合发展的实验和探索建立理解和解决现实问题的框架。
教学基于跨学科的项目式学习,让学生面临现实世界的挑战,并通过团队合作运用批判性思维和创新技能来解决现实世界的问题。这种方法超越了传统的课堂讲授。它鼓励学生积极探索和实践,使他们在解决问题的过程中自然地吸收知识。
2023年Daro JPED PBL学生作品(图片来源:Daro JPED JPED)
02
创新空间:提供科技资源
开展科创教育第四国际高中物理,科技资源是不可或缺的基础保障。为了给学生提供广阔的科技创新空间,国际学校设立了科技创新中心,建设了科技实验室。这些学校不仅注重科技资源投入,还强调国际科技合作对提高教育质量和学生国际竞争力的重要性。
苏州北美国际高中秉承“以科技为桥梁,拓展世界视野,开启未来之门”的教育理念。深耕科技教育,努力打造一所独具特色的科技型国际高中。学校从科技实验室、科普讲座和科技创新活动三个方面打造一体化科技创新空间,为学生提供充足的科技学习资源。
首先,苏州北美国际高中研发中心注重科研。为了培养学生的科学素养,它将只有大学才能进入的实验室带入校园。学校先后建成北美六大实验室:纳米材料研究中心、超导实验室、生物学实验室、经济学实验室、STEM创客中心、AI人工智能实验室,形成“兴趣研究基地”。
例如,X-HUB科技创新实验室(STEM创客中心)融合创客文化和国际教育,设有教学区、制造区、设计区。实验室配备了先进的加工仪器和丰富的多媒体教学工具:激光切割机、数控机床、3D打印机、3D扫描仪等可用于加工创作的设备。实验室对所有学生开放,STEM选修课包括3D设计、机器人设计、产品设计、电气自动化设计等。
X-HUB科技创新实验室(来源:苏州北美国际高中)
03
校企合作:打造全球课程
在科技创新人才培养方面,国际学校除了教授基础课程外,还与高校、企业深度合作,完善科技创新课程、人才培养和评价机制。实现科技创新平台支撑和科技课程引导,构建系统的科技创新人才培养长效机制。
例如,ISA国际教育集团今年5月邀请MIT创客课程导师Faris来华,在ISA荔湾Fab实验室正式启动华南地区2024级Fab学生的培训。 Fab讲师Faris为前来参观ISA荔湾科创中心的团队分享了MIT Fab课程。双方就科技创新话题进行了探讨,分享了科技创新课程的教学经验和感悟。
Fab导师与科创中心成员交流(来源:ISAIC科创)
在此基础上,ISA集团第一阶段拓展了未来城市、智能制造、人工智能和机器人工程、智慧农业、数字和三维建模、环境和生命科学等七个领域的课程和项目。
例如,智慧农业课程中的鱼菜共生专题结合了现代农业、水产养殖、环境科学和人工智能,涵盖了传统鱼菜共生系统的基本原理和操作,同时探索了人工智能技术在该领域的应用,旨在培养学生的鱼菜共生能力。系统设计能力和跨学科整合能力。在课程中,学生学习并掌握编程系统、激光切割、3D打印和焊接等现代制造技术及其在人工智能鱼菜共生系统中的应用。
鱼菜共生项目的成果(来源:ISAIC)
04
学术活动:拓展科学视野
除了构建课程体系外,北京公立学校还通过科学选修课、创新活动课程、科技俱乐部活动、研究性学习、野外科学考察等丰富多彩的方式实施科学创新教育,提高学生的核心能力,例如:实践创新。
这些活动不仅提供了丰富的学习机会,还帮助学生树立国际视野,培养跨文化交流能力。参与这些项目的学生将有机会与来自不同国家和文化背景的师生交流,共同探索科学问题,体验不同的教育方法,从而为未来的学术和职业发展打下坚实的基础。
北京海嘉学校组织的美国科学人文游学活动将在美国波士顿和匹兹堡举行。参观博物馆和顶尖学府,在科学和艺术的氛围中了解人文和历史,加深对全球问题的理解。成就世界优秀文明,把握世界潮流、时代潮流。
来源:北京海嘉学校
此外,苏州北美国际高中还将在2023年开始举办科技创新节,让科技教育的种子通过娱乐和教育在校园生根发芽。在点燃学生科学兴趣的同时,也全面提高学生的实践能力、创新意识和科学素养。
苏州北美国际高级中学
,称赞
38
国际科创教育经验
01
政策支持和引导
科技创新教育首先基于政策引导,并在政策支持下持续发展。例如,美国作为科技强国和STEM(科学、技术、工程、数学)教育的发源地,非常重视科学创新教育。美国于1996年首先推出《国家科学教育标准》,后来为了适应科技发展,于2011年制定了《K-12科学教育框架》,发布了《新一代科学教育》 2013年的《标准》,强调利用现实生活中的情境问题来教育学生。实践、探索和应用核心学科概念。
美国将STEM教育视为培养创新人才的关键。 2014年,美国国会通过了《课外STEM教育支持法案》。 2018年,白宫发布《绘制成功之路:美国STEM教育战略》,提出建立STEM。 2022年,教育部发布了《提高标准:全民STEM卓越计划》,旨在促进公平高质量的STEM教育,培养学生的全球竞争力。通过这些政策,美国支持科学创新的教育方法,促进科学创新的教育实践,保持其在科技领域的全球领先地位。
02
实践项目驱动
国外科技创新教育强调从实际出发,通过项目实践带动科技创新发展,让学生在项目中共同解决问题、获得创新技能。
日本提倡个性化教育,鼓励孩子通过实践活动接触科学。文部科学省推动学校与多方合作开展校外体验活动,如与林业局合作的“森林之旅”、“接触自然科学”计划等与科学技术机构合作,让学生在自然环境和科研机构中学习科学,注重实际体验。
瑞典教育体系鼓励学生参与科技创新项目,高度重视实践科学教育。学生通过实地考察、实验和科学演示了解科学原理。学校采取“探究式学习”,让学生通过观察、提问和实验主动探索科学知识,培养批判性思维和解决问题的能力。
03
加强科创师资培训
科技教育虽然是科技人才的培养,但教师也是教育过程中的重要领导者。师资队伍的培养是为了适应时代的需要,为学生提供更先进、更多元化的成长路径。
美国、英国、澳大利亚等国家制定了教师培训和队伍建设标准,并采取多种方式促进教师发展。英国教育部于2013年更新了《教师标准》,这是一套国家教师培训标准,为大学制定职前科学教师培训项目提供了明确的指导。此外,还发布了符合《教师标准》的职前教师培训核心内容框架,强调教师要把学生教育放在第一位,高标准工作,保持诚实正直的态度。教师需要具备扎实的学科知识,不断更新教学知识和技能,同时营造积极的专业氛围,与家长建立良好的合作关系,保证学生的利益。这些标准旨在提升教师专业素养,促进学生全面发展。
04
校企协同发展
科技教育的最终目标是培养学生的科学素养和科学创新精神,所学到的知识最终要转化为社会实践。因此,各国大学都在寻求校内外合作的方式,共同培养科技教育人才。
例如新加坡、美国、法国等国家通过校企合作整合教学科研资源,为学生提供实践平台,提升科技创新能力。新加坡特别注重校外项目与校内课程的融合,与新加坡科学中心等科研机构和行业组织合作,提供STEM教育和实践培训,促进学生的实际应用知识和技能,提高科学教育质量。
科技创新大赛:交流学习
从不少国际院校的申请要求来看,科创竞赛的优异成绩是学生申请名校的“硬通货”。正因为如此,国际学校不断鼓励有能力、有兴趣的科技创新人才报名参加相关竞赛。以下新理论盘点国内外重大科技竞赛(如有错误或遗漏,敬请指正)。
国内科技创新大赛
01
丘成桐中学科学奖
图片来源:友成同中学科学奖官网
丘成桐中学科学奖于2008年设立,现已形成以科学为总体框架,数学、物理、化学、生物六大学科门类的中学生科研创新能力培养模式。 、计算机以及经济和金融建模。
赛事现已吸引2000余所学校、12000余支队伍参赛,覆盖国内30个省、市、自治区以及北美、新加坡等海外多个地区。超过50%的获奖中学生被推荐到清华大学、北京大学、哈佛大学、麻省理工学院、耶鲁大学、普林斯顿大学等国内外知名大学深造。
02
全国青少年科技创新大赛
来源:全国青少年人工智能创新挑战赛官网
全国青少年科技创新大赛是由中国科学技术协会、国家自然科学基金会、共青团中央、中华全国妇女联合会共同主办的全国青少年科技竞赛。联邦。每年约有1000万青少年参加比赛。
参加不同级别的活动。经过选拔,已有500多名青少年与多项国际青少年科技竞赛建立了联系。每年都会从竞赛中选出优秀的科研项目参加国际科学与工程博览会(ISEF)。 、欧盟青年科学家竞赛等国际青年科技竞赛。
03
全国青少年人工智能创新挑战赛
来源:全国青少年人工智能创新挑战赛官网
自2017年首届赛事以来,“全国青少年人工智能创新挑战赛”始终坚持“服务青少年健康成长,公平、公正、公开”的原则,向青少年普及人工智能技术知识,引导青少年参与科技创新活动,增强科学意识和创新精神,为发现和培养一批优秀青年人工智能科技创新人才发挥了积极作用,在中小学产生了广泛良好的影响和社会。
04
全国青少年信息学奥林匹克竞赛
来源:全国青少年信息学奥林匹克竞赛官网
全国青少年信息学奥林匹克竞赛(NOI)由中国计算机学会主办,旨在向中学青少年普及计算机科学知识;为学校信息技术教育课程提供动力和新思路;为有才华的学生提供相互交流和学习的机会;通过竞赛及相关活动,培养和选拔优秀的计算机人才。
竞赛及相关活动遵循公开性原则。凡符合条件、感兴趣的学校和个人均可利用业余时间自愿参加。 NOI系列活动包括:全国青少年信息学奥林匹克暨全国青少年信息学奥林匹克线上同步赛、全国青少年信息学奥林匹克联赛、冬令营、选拔赛以及出国参加国际信息学奥林匹克(IOI)等活动。
全国外科创新大赛
01
英特尔科学奖
来源:英特尔科学奖官网
英特尔科学奖(Intel)的前身是始于1942年的“西屋科学奖”,1998年改为英特尔科学奖,有“小诺贝尔奖”之称。它被公认为美国最严苛、最精英的高中科学研究竞赛。这也是美国历史最悠久、最权威的高中生科学竞赛奖项。
英特尔科学奖旨在鼓励年轻学生探索具有挑战性的科学问题,并培养解决未知社会问题所需的技能。比赛由各领域知名科学家进行评审,评选出300人进入半决赛,再选出40人入围决赛,最终揭晓比赛前十名。
02
英特尔国际科学与工程博览会
来源:英特尔国际科学与工程博览会官网
英特尔国际科学与工程大赛(Intel ISEF)前身是由 于 1950 年创办的美国高中科学大赛,是全球规模最大、水平最高的科学竞赛,也是唯一针对 9 年级中学生的科学竞赛12.享有全球青少年科学竞赛“世界杯”的美誉。
03
国际航天城市设计大赛
来源:国际航天城市设计大赛官网
国际航天城市设计大赛(Space)是全球航天研究领域最具影响力的高中竞赛。它起源于美国最大的青少年组织美国童子军(Boy of )1984年的夏季项目,面向世界各地8-12岁的青少年开放。向一年级学生开放。
该竞赛最早由一群美国航空航天专家、工程师和宇航员发起,于1994年首次举办。许多在全球总决赛中脱颖而出的优秀学生被普林斯顿大学、斯坦福大学、麻省理工学院、麻省理工学院等名校录取。加州理工学院。国际太空城市设计大赛要求参赛者组成12人团队,按照For(RFP)的要求设计自己独特的太空城市方案。
04
国际机器人奥林匹克竞赛
来源:国际机器人奥林匹克竞赛
国际机器人奥林匹克竞赛(Robot),简称IRO,创办于1998年,是由IRO国际机器人奥林匹克委员会(IROC)每年定期举办的国际机器人竞赛。 IRO是联合国教科文组织指导和监督下举办的首届国际机器人竞赛。
这项比赛可与数学奥林匹克或物理奥林匹克相媲美。通过比赛,为学生们提供了一个交流科技的平台,激发孩子们的潜能,锻炼实践技能,在学习操作机器人的同时培养他们的科学意识和创新能力。意识。截至目前,IRO国际机器人奥林匹克竞赛共有31个参赛国家,参赛总人数超过10万人。
技术是第一生产力。许多国际学校将国际视野与本土智慧相结合,为学生创造了资源丰富、技术先进的学习环境。随着教育模式的不断演变和科技的快速发展第四国际高中物理,国际学校的科创教育将继续成为培养未来领导者和创新者的摇篮,为人才培养提供更加多样化的途径。
同时,我们可以预见,国际学校在科创教育方面将采取更加开放创新的策略,利用人工智能、大数据和互联网技术为学生提供更加个性化、灵活的学习路径。随着全球教育合作的深入,科技人才将有更多机会参与跨境项目和研究,这将有助于他们在更大更广的舞台上发挥影响力。
理想的教育是什么样的