教育是北京市海淀區(qū)的金名片。高校與科研院所林立是海淀區(qū)得天獨(dú)厚的區(qū)域資源優(yōu)勢(shì)。將大中小協(xié)同開展科學(xué)教育作為海淀區(qū)教育綜合改革的突破口，如何求解融合頂級(jí)資源推進(jìn)人才高質(zhì)量培養(yǎng)的方程式，成為擺在改革者面前的迫切課題。
一名新生到清華大學(xué)報(bào)到不久，就主動(dòng)找到學(xué)校人工智能研究院實(shí)驗(yàn)室。主持實(shí)驗(yàn)室的孫茂松教授很奇怪，“你一個(gè)本科生來實(shí)驗(yàn)室能干什么呢?”后來的事實(shí)證明，這個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室“很有用”。
“近年來，北京海淀區(qū)瞄準(zhǔn)國家創(chuàng)新戰(zhàn)略對(duì)人才的新需求，從區(qū)域政策頂層設(shè)計(jì)到區(qū)校兩級(jí)教研，立足拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)，力推區(qū)域科技教育資源融合創(chuàng)新，取得了可喜的進(jìn)展。”北京海淀區(qū)教委主任杜榮貞說。
?、賲f(xié)同求解課程建設(shè)高質(zhì)量
人工智能聊天機(jī)器人ChatGPT正在高速獲得用戶，但這只是人工智能技術(shù)所展現(xiàn)的巨大應(yīng)用前景的一個(gè)方向。2017年7月，為搶抓人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機(jī)遇，國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》。
海淀區(qū)教科院教育網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心主任馬濤說，2018年至今，依托教育部“智慧教育示范區(qū)”和“基于教學(xué)改革、融合信息技術(shù)的新型教與學(xué)模式實(shí)驗(yàn)區(qū)”這兩個(gè)項(xiàng)目，海淀區(qū)40多所學(xué)校已開設(shè)人工智能課程。
區(qū)域如何高質(zhì)量開發(fā)人工智能課程這樣的創(chuàng)新課程?馬濤說：“海淀選擇了區(qū)教研支持與學(xué)校自主開發(fā)相結(jié)合的方式，走出了一條學(xué)校為主體的資源聯(lián)結(jié)和區(qū)教研為主導(dǎo)的學(xué)術(shù)支撐相結(jié)合的路徑?！?/p>
“中關(guān)村中學(xué)緊挨著國內(nèi)領(lǐng)先的人工智能軟件公司商湯科技，企業(yè)很樂于與學(xué)校共同探索人工智能教學(xué)場(chǎng)景;清華附中作為大學(xué)附屬學(xué)校，可以得到大學(xué)對(duì)課程建設(shè)的支持。”馬濤說，“區(qū)教研層面，教科院就像個(gè)孵化器，搭建學(xué)校之間課程建設(shè)的交流平臺(tái)，進(jìn)行跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，并通過推薦進(jìn)行全國交流等方式為教研和教學(xué)成果找到出口?！?/p>
孫茂松教授不知道出現(xiàn)在眼前的學(xué)生高中時(shí)就參加了人大附中的人工智能實(shí)驗(yàn)班，跟隨中科院軟件所的研究員開發(fā)出了運(yùn)用人工智能分析唐詩的軟件。人大附中人工智能課程貫穿了學(xué)校必修課程、選修課程和研修課程，學(xué)習(xí)程度層層遞進(jìn)。
人大附中信息技術(shù)教研組長、特級(jí)教師袁中果說，人工智能課程在研發(fā)階段就有大學(xué)和科研院所介入。中科院軟件所、清華大學(xué)、北京大學(xué)的教授都為課程內(nèi)容確定、實(shí)驗(yàn)安排提供了專業(yè)建議。人大附中的選修課制度為教授、研究員定期來學(xué)校授課提供了保障。
袁中果介紹，第一年是一名教授講課，學(xué)校一位教師作為助教;第二年是學(xué)校教師主講，大學(xué)教授助教，通過這種方式逐漸將研發(fā)課程穩(wěn)定注入學(xué)校的校本課程。學(xué)生進(jìn)入研修階段后，依托北京市翱翔計(jì)劃的支持，每名學(xué)生可以得到3位導(dǎo)師的指導(dǎo)，在假期跟隨教授或研究員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，完成從開題到論文發(fā)表，完整的科研訓(xùn)練。
“不僅本科生讓孫茂松教授感到意外，后來我又送了一名在校高中生去了孫教授的實(shí)驗(yàn)室，那孩子做出了能寫RAP的機(jī)器人?！痹泄χf。
?、趨f(xié)同搭建創(chuàng)新人才培養(yǎng)大平臺(tái)
2022年7月，在中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所舉辦的第一屆“一生一芯”技術(shù)論壇上，在本科生、碩士生和博士生組成的發(fā)言代表隊(duì)伍里，兩名穿著一零一中學(xué)校服的中學(xué)生尤為顯眼。當(dāng)他們站上講臺(tái)匯報(bào)高中生的芯片設(shè)計(jì)感想時(shí)，場(chǎng)下響起熱烈的掌聲。
兩名中學(xué)生黃益安和煙雨松，他們學(xué)習(xí)芯片的底氣源于一零一中學(xué)與中科院計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所共建的一零一中學(xué)英才學(xué)院“芯片集成電路實(shí)驗(yàn)室”，這里有本校教師和中科院計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所研究員團(tuán)隊(duì)組成的導(dǎo)師團(tuán)為學(xué)生指導(dǎo)。
“一零一中學(xué)英才課程定位于拔尖創(chuàng)新人才的早期培養(yǎng)，面向初中和高中學(xué)段學(xué)生，重點(diǎn)培養(yǎng)興趣、開發(fā)潛能、對(duì)接高端發(fā)展?！币涣阋恢袑W(xué)發(fā)展規(guī)劃處主任高建明說。
走進(jìn)北京一零一中學(xué)，記者看到英才學(xué)院擁有獨(dú)立的教學(xué)樓，利用高校、科研院所以及業(yè)內(nèi)一流企業(yè)捐贈(zèng)的設(shè)備，已經(jīng)建成多個(gè)實(shí)驗(yàn)室，科研方向涵蓋無人機(jī)制造、新技術(shù)與商業(yè)模式創(chuàng)新等多個(gè)新興科學(xué)領(lǐng)域。
在海淀區(qū)，英才學(xué)院并非個(gè)例。截至2022年，海淀區(qū)已與中國教科院、北京理工大學(xué)、北京科技大學(xué)、北京郵電大學(xué)等22所高校及科研院所建立合作。以培養(yǎng)中小學(xué)生科學(xué)精神和創(chuàng)新實(shí)踐能力為重點(diǎn)，以科學(xué)體驗(yàn)活動(dòng)、探究式學(xué)習(xí)為途徑的少年科學(xué)院在全區(qū)中小學(xué)已經(jīng)發(fā)展為一個(gè)完整體系。
“一所小學(xué)每學(xué)期可以收到學(xué)生上千份科學(xué)專題報(bào)告，這是大中小協(xié)同科學(xué)教育融入課程最直觀的成效?！焙５韰^(qū)第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)校長郭紅霞說，依托少年科學(xué)院的推動(dòng)，海淀區(qū)實(shí)驗(yàn)二小建立了學(xué)校的創(chuàng)新人才培養(yǎng)協(xié)作體，邀請(qǐng)大學(xué)教授與學(xué)校共同開發(fā)校本“驗(yàn)問課程”。
“少年科學(xué)院讓學(xué)校得以遵循科學(xué)探究的規(guī)律，建立貫穿小學(xué)、初中和高中的創(chuàng)新人才培養(yǎng)梯隊(duì)。”北京理工大學(xué)附中副校長王雱?wù)f，“在學(xué)校建立的10個(gè)研究所中，學(xué)生在不同學(xué)段可以實(shí)現(xiàn)從科學(xué)體驗(yàn)到創(chuàng)新課題研究的進(jìn)階?！?/p>
③協(xié)同促進(jìn)家校共育科學(xué)夢(mèng)
日前，在故宮博物院“天工惜物——文化自信與可持續(xù)發(fā)展青少年作品展”的活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，幾名身穿清華附小校服的小學(xué)生將精心調(diào)試的機(jī)器人小車放在“絲綢之路”地圖上，小車自動(dòng)在地圖上穿梭。
這是清華附小家校協(xié)同構(gòu)建的人工智能課程的一個(gè)縮影。清華附小在“兒童站立科技教育正中央”理念指導(dǎo)下，通過積極的家校溝通，請(qǐng)家長對(duì)課程重新設(shè)計(jì)與開發(fā)。
學(xué)生家長、清華大學(xué)教授米海鵬協(xié)助學(xué)校開發(fā)了更為穩(wěn)定、開放更多底層控制接口的教學(xué)用具，同時(shí)基于附小人工智能類特色社團(tuán)，開發(fā)了小學(xué)生能理解的實(shí)踐課程。
打開清華附小的選修課表，小課題研究、電子與信息實(shí)驗(yàn)、碳中和課程等內(nèi)容，開發(fā)過程就是家校緊密協(xié)同的過程。如在家長作為科研專家指導(dǎo)、家校密切配合下，3名小學(xué)生在科學(xué)課上觀察動(dòng)植物的生長變化，最終成為一項(xiàng)研究課題，并榮獲北京市金鵬科技論壇一等獎(jiǎng)。
長期以來，善育家校合力一直是海淀教育的優(yōu)勢(shì)品牌。海淀區(qū)構(gòu)建了三級(jí)(區(qū)級(jí)、學(xué)區(qū)、學(xué)校)家長學(xué)校體系，定期邀請(qǐng)知名家庭教育專家授課，引導(dǎo)家長樹立良好的科學(xué)教育觀，凝聚家校攜手培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)能力。
家校協(xié)同明確了學(xué)校和家庭立德樹人的共同任務(wù)，為保障“雙減”政策落地，深化基礎(chǔ)教育改革發(fā)展，創(chuàng)造了良好的社會(huì)環(huán)境。清華附小校長竇桂梅說，我們要幫助學(xué)生將課堂知識(shí)與生活關(guān)聯(lián)，從單一的學(xué)科邏輯走向?qū)W科加生活的邏輯循環(huán)，從有局限的教學(xué)時(shí)段轉(zhuǎn)向無邊界的流程再造，讓學(xué)生真正做到“在生活中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中生活”。
