民族地区小学生科技创新教育“G-U-S”协同育人模式的探索实践

苏 安，唐吉深，于 亮

(河池学院，1.人工智能与制造学院；2.国资处；3.教师发展中心 广西 河池 546300)

党的十八大明确提出：“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置”[1]。习近平总书记强调“越是欠发达地区，越需要实施创新驱动发展”[2]。民族地区担负着实现民族团结和安全稳定的重要战略任务，加强民族地区科技创新教育，对推动该地区经济发展，维护团结稳定，加快与全国全面同步建设小康社会具有重大意义。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》指出：“要深化中小学教学内容和方法的改革，全面推进素质教育，提高科学文化素养”[3]。因此，加大民族地区小学与大学的深度合作，促进小学生科技创新教育培养模式的改革，提高小学生科技创新精神和实践能力，是新时期小学生科技创新教育的重要研究课题。

当前针对小学生科技创新教育的相关研究主要集中于能力素质培养。潘丽以广西中小学生发明创造示范单位项目为案例进行研究，分析了该项目在广西实施5年来的现状、成效、优势、经验总结等内容[4]；马莹莹以许昌小学生为例，从家庭、学校、社会三个层面，对提高小学生科技创新意识与能力进行了分析和探讨[5]；周阳等以北京市小学生科技创新教育为例，分析了科技创新作业在实践中存在的问题，提出要提高科学课地位、课标与时俱进、开展选修课及发展课外培训市场等建议[6]；秦国军提出通过落实实践基地建设、加强动手实践能力培养、拓宽科学教育方式提升小学生科技创新能力[7]。诸多研究都探索了小学生创新教育的具体路径，为相关活动提供了借鉴和参考。但局限于中小学学校培养和科普实践活动，参与主体、教育模式较为单一。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(以下简称《纲要》)指出：“推进小学、中学、高校有机衔接，教学、科研、实践紧密结合，加强学校之间、校企之间、学校与科研机构之间合作以及中外合作等多种联合培养方式，形成体系开放、机制灵活、渠道互通、选择多样的人才培养体制”[8]。《纲要》为政府、高校、小学形成“G-U-S”协同育人机制奠定了坚实的理论基础。

一、“G-U-S”协同育人模式的实践运行

当前民族地区小学生科技创新教育存在的问题主要集中于教育资源的薄弱。一是参与主体的单一，科技创新环境、氛围不足，高校与小学在科技创新教育联合培养方面缺乏深入合作；二是人才队伍的短缺，小学科学教师队伍建设存在明显短板，优质师资力量严重不足；三是教学资源的缺乏，特别是优质教学资源支持不够，科技创新教育实验硬件条件和实践平台保障不力。为推进民族地区小学生科技创新教育人才培养模式的改革，自2011年以来，河池学院联合宜州区第一小学、宜州区第二小学、河池市科学技术协会、宜州区教育局等单位共同探讨解决方案，依托高校优质教育教学资源，深度推进校地、校校、校企合作，探索构建了“政府主导-高校引领-小学主体”的小学生科技创新教育“G-U-S”协同模式，有效提升了民族地区小学生科技创新教育水平。

(一)制度设计：构建“政府主导-高校引领-小学主体”的小学生科技创新教育“G-U-S”协同模式

借鉴卓越教师协同育人理念，积极探索构建“校-政-校”教育共同体，促进优质资源共享，打破当前民族地区小学生科技创新教育各自为政、单兵作战、成效不显著的现状，形成政府重视科技创新教育，高校改革科技创新教育，一线基础教育学校积极投入科技创新教育的良好局面，构建以“师资共培、平台共建、载体共创、文化共育”的四维支撑体系，如图1所示。

图1 民族地区小学生科技创新教育“G-U-S”协同模式

本模式以河池市科技局、河池市科学技术协会、宜州区教育局等政府职能部门为主导，发挥其在协同育人中的主导作用，为本成果实施提供政策指导、技术支持、经费保障等，统筹协调政府、高校、小学三方资源，建立良好的运行机制，明确各方的权、责、利；以高校为本成果实施的牵头单位，开放共享高校科技实验室、科普基地、科研平台、图书馆等优质教育教学资源，充分发挥高校在协同育人中的示范引领作用；以宜州区第一小学、宜州区第二小学等学校作为本成果实施的实践单位，发挥其主体作用，推动三方协同育人机制的实践应用，促进成果应用小学深化科技创新教育改革，提升小学生科技创新意识和素质能力，全面推进学校素质教育。

(二)师资共培：构建民族地区科技创新师资队伍培养体系

教育部2001年印发的《义务教育课程设置实验方案》和2017年发布的《义务教育小学科学课程标准》，都规定要在小学阶段全面开设科学课，而且从一年级开始，开足、开齐和开好科学课成为民族地区科技创新教育最基本的保障[9-10]。科学课师资匮乏是民族地区科技创新教育的重要瓶颈，配足配强科学课教师队伍成为民族地区科技教育的当务之急。经过多年的探索实践，河池学院与地方政府和一线小学形成基于“三方协同”的民族地区科技创新师资队伍培养体系。

创新培养方式，提高科学教师培养质量。河池学院大力实施“卓越小学教师”“卓越工程师”培养计划，深化教学改革，创新培养方式，积极与宜州区第一小学、宜州区第二小学等学校开展深度合作，实施“G-U-S”三方协同育人工程。结合小学科学教育的特点，在人才培养方案制定、课程体系设计、实习实践等环节突出科技创新意识和能力培养，培养基础扎实、实践能力强、有创新精神的小学科学教师。积极响应“智能制造2025”，形成教育机器人培养特色，每年为本地区输送20人左右的教育机器人培训师资，是全区唯一开展教育机器人师资培养的高校。

健全培训体系，促进科学教师成长发展。针对民族地区科学教师科班出身较少，大多数是由其他学科转岗而来的现状，一方面通过政府组织的各类科技培训、外派学习，举办教师技能大赛等方式，提升在职科学教师的教学能力；另一方面，建立高校教师与小学科学教师帮扶机制，通过高校教师深入小学一线指导或小学科学教师到高校学习、研讨等方式，提高在职科学教师的科学素养和教学水平。

以科研促教学，提升科学教师教学水平。借助高校的科研平台，组建高校-地方-小学科研团队，联合开展课题研究、学术交流、科技服务等活动，让一线的小学科学教师参与到科学研究当中，锻炼其科研能力，提升其科研水平，通过科研水平促进其教学水平的提升。

(三)平台共建：搭建课内课外、校内校外的全方位科技创新实践平台

以共建共享搭建起多方共同参与、互助协作的科技平台，发挥高校在科技平台建设方面的财力支持、资源支持、智力支持等优势，解决民族地区小学因经费有限、资源不足、力量薄弱而不能为小学生提供科技创新实践平台的困境。目前，在河池市科学技术协会、宜州区教育局、宜州区第一小学、宜州区第二小学等多方共同努力下，已建立起包括科技实验室、科普基地、创客空间、科技园在内的多个科技创新实践平台，为小学生的课内课外、校内校外科技活动提供了广阔的锻炼空间和实践平台，同时为社会培养了大量的科技创新师资。如河池学院教育机器人培训基地每年为社会培养优秀机器人教师40多人，每个周末为宜州区城区幼儿园、小学学生进行教育机器人培训70多人次；河池学院昆虫博物馆每年定时为宜州城区幼儿园、小学、中学学生400多人次开展科普教育；宜州区第一小学和创客空间、宜州区第二小学科技园已经成为学生体验科技、创新实践的乐园。

(四)载体共创：建立“课堂激趣、实践锻炼、竞赛提升”的阶梯式能力提升新路径

创新意识和创新能力需要从小培养，也需要循序渐进地引导教育，更需要日积月累的探究实践，才能内化成为学生的一种自觉、一种本能。探究实践是科技创新培养的重要内容，但对民族地区基础薄弱的学生而言具有较大挑战性。通过“激趣——实践——竞赛”三步曲，在课堂中激发兴趣，在实践活动锻炼技能，在竞赛中提升能力，建立符合民族地区小学生自身特点的科学探究新路径，促进学生创新能力阶梯式上升。

一是课堂激趣，在课堂中让学生体验科学的魅力，激发学生探究的兴趣。联合开展改革科学课理论教学和实验教学方法，强调注重学生兴趣的培养。通过小组讨论、演示、互动等方式，在科学课教学中让学生了解科学的基本概念，获得科学的基础知识，掌握基本的科学技能和方法，培养学生热爱自然、热爱思考、热爱科学的意识。在科学实验操作中培养学生的操作能力，让学生逐步养成手脑并用的习惯，培养学生的创造性思维和动手能力，进一步激发学生科学探索的热情。

二是实践锻炼，在科技活动中锻炼学生的实践能力，强化学生创新意识和创新能力。共同设计开发科技课程活动项目，开展校园科学节、创意编程机器人培训、传统科技运动项目、科技征文、科技下乡、科技旅行、科普知识竞赛、科普手拉手、科普话剧等系列品牌活动，实现两校学生参与科技项目的多维度和全覆盖，形成百花齐放、人人参与的良好局面。

三是竞赛提升，在竞赛项目中训练学生的创新能力，提升学生的设计能力、开发能力和综合素质。通过实施科技竞赛综合性项目，形成市科协-高校-小学多方参与共同推进的科技创新实践育人新模式。以中国教育机器人大赛、全国青少年科技创新大赛、世界教育机器人大赛、广西青少年科技创新大赛、广西青少年机器人竞赛、广西青少年航模竞赛、广西青少年科技运动会等竞赛项目为依托，引导广大科技辅导员、高校教师、大学生、小学教师、小学生积极参与到更高层次的创新实践项目中。并共同研究、共同探索、共克难关，共享成果。

(五)文化共育：打造科技特色校园文化

坚持科技兴校的理念，将科技创新教育融入学校育人全过程，渗透到各学科教育，打造特色教育品牌。宜州区第一小学、宜州区第二小学将坚持走“特色兴校”的发展战略，坚持科技兴校作为学校重要的办学特色之一，通过建设校园科技文化景观，与河池学院合作协同开展科技创新教育，形成了独特的校园文化风格和办学特色理念。如宜州区第一小学打造“魅力教育”，宜州区第二小学传承浙江大学西迁实验学校小学部的办学精神，打造“多彩教育”。

二、“G-U-S”协同育人模式的成效

小学生科技创新教育“G-U-S”协同模式自实施以来，在科技创新教育、科普教育、科技实践等方面取得了显著成效。

(一)培养了一批科技创新教育工作者

该模式实施以来，河池学院“卓越小学教师”和“卓越工程师”计划，已为民族地区培养了1 000余名基础扎实、实践能力强、有创新精神的科技创新工作者，部分毕业生已成为河池市各县(区)中小学科学教师、科技辅导员队伍的骨干。河池学院成为桂西北民族地区中小学科技教育人才队伍培养的摇篮。

(二)形成了科技创新教育特色品牌，产生了一批标志性的成果

河池学院已成为全国青少年人工智能活动特色单位、广西壮族自治区科普教育基地、国际机器人创客联盟授权培训基地、国际水中机器人联盟成员单位、中国机器人教育联盟理事单位、河池市机器人科普基地。宜州区第一小学荣获广西第三批中小学发明创造示范单位、河池市青少年机器人科普示范基地、宜州市青少年科普教育特色学校等称号。宜州区第二小学荣获第六届广西青少年科学节优秀组织单位等称号。宜州区第一小学校长石秋香荣获全国五一劳动奖章、全国优秀教师、广西民族团结进步模范个人、广西“创新争先科技之星”等荣誉称号。

(三)促进了小学生创新能力提升，科技竞赛硕果累累

河池学院指导宜州区第一小学、宜州区第二小学学生参加市、自治区、全国乃至国际性青少年机器人大赛、青少年科技创新大赛、科技运动会和电脑制作大赛等各级各类青少年科技创新大赛，参赛者成绩显著，荣获团体、个人奖100多人次，获得发明专利35项，有利地促进了小学生创新意识和创新实践能力的提升。

(四)促进了成果应用学校学生“学业与素养”的同步提高

2014-2018年河池市宜州区第一小学连续五年被评为宜州区小学教学质量优秀学校，学生普遍具有“基础扎实、学业优良、创新意识较强、综合素质较高”的特征，且在升入初中学校后普遍展现出良好学习动机与发展潜力，很好地实现了学业水平与综合素养的同步提高。

(五)产生了良好的社会效应

中国教育报、广西日报、广西科技网、河池日报、河池电视台、河池科协网等新闻媒体进行了跟踪报道。2017年10月，河池市青少年科技教育工作会议在宜州区第一小学召开，宜州区第一小学在会上作了青少年科技教育工作典型经验介绍，得到了河池市教育界和科技界同仁的认可。2019年11月7日，《中国教育报》以《立德树人 魅力教育 创新发展——广西河池市宜州区第一小学特色纪实》为题专门报道了宜州区第一小学打造科技特色校园的事迹，在区内外产生较大的影响力。

三、结语

高校、政府与小学构建的小学生科技创新“G-U-S”协同育人模式，有效提升了小学生科技创新能力，也提升了高校、小学教师的专业化水平。该模式为民族地区的小学科技创新教育提供了有益的实践参考，构建的小学生科技创新“G-U-S”协同育人模式可操作性强，教育资源成本不高，且效果明显，具有良好的可复制性和推广性；但也存在载体不够丰富、学生参与面还不够广、平台还无法完全开放，还不能完全满足学生需要等问题，下一步将通过加大政府扶持力度、加强“校-政-校”协调沟通、建立工作例会制度等方式进一步完善优化运行机制，加大成果推广，扩大成果应用范围，让民族地区更多的小学学校共享优质教育资源，促进民族地区中小学科技创新教育水平的提升。