上海交大教授冷春涛:以科创教育架起高校与中小学的桥梁

问题——当前,中小学科学教育热度持续上升,但不少学校工程实践、前沿技术体验、跨学科项目组织各上仍有明显短板:一是硬件和师资供给不均,难以支持高频、深入的实验与实践;二是课程与真实应用、竞赛评价衔接不够,学生“学了能做、做了能用”的路径不够顺畅;三是高校的科研与竞赛资源多沉淀校内,向基础教育端开放与流动的机制仍待完善。如何让青少年“看得见科学、摸得到工程、做得成项目”,成为科创教育提质的关键。 原因——从供给侧看,高校拥有相对完善的实验平台、科研团队和竞赛体系,但面向中小学开展教学,需要在课程重构、组织实施和安全管理上投入更多专业力量与长期保障。2016年上海交通大学入选首批国家“双创示范基地”,为高校资源开放、校地协同育人提供了制度与平台支撑。在此基础上,冷春涛团队整合高校Fab-Lab实践空间、机器人竞赛队伍经验及校企合作资源,面向中小学搭建开放实践教育平台,并入选上海市学生(青少年)科创教育基地及对应的实践工作站、研究院基地,尝试以体系化供给补齐基础教育端的实践短板。 影响——在落地过程中,团队将高校实践教学理念转化为更适合高中生的“微型大学体验”。围绕青少年高校科学营等项目,课程强调“周期短、动手强、可评价”:通过前沿科普讲座、实验室参观、模块化项目实践等环节,帮助学生在有限时间内建立对工程技术的整体认识。同时,教学突出“课赛融合”,将课程学习与竞赛任务对齐,以“学完即测、做完即赛”检验学习效果,让学生在解决真实问题的过程中形成工程思维与团队协作能力。相关实践也带动高校学生参与指导与交流,形成朋辈引领、梯队培养的培养闭环。 对策——面向不同基础的学生,团队将实践教学设计为分层进阶:从电子创意入门,到机器人设计开发,再到无人系统与智能交互等综合项目,逐步提升机械结构、传感器应用、编程控制与系统集成能力。针对科学营节奏快、学习密度高的特点,团队同步推出线上微课与预习指引,将关键操作流程前置;线下则聚焦高价值的动手环节和现场答疑,提升效率并加强安全可控。在组织方式上,营队采用“讲座引领—实验实践—任务挑战—交流复盘”的闭环流程,让学生在反复迭代中理解“发现问题—提出假设—验证—优化”的创新路径,并加强批判性思维训练,鼓励通过对比验证把创意落到可行方案上。 前景——受访教师表示,科创教育的关键在于让资源真正“动起来”,让学习回到实践现场。随着线上课程体系完善、实验室预约开放和校地协同机制深化,高校平台有望为更多中小学提供可持续的工程实践支持,推动“做中学、学中创”从阶段性活动走向常态化体验。业内人士认为,下一步可在三上持续推进:一是完善跨学段课程标准与学习成果评价,避免“热闹有余、沉淀不足”;二是加强师资共建与安全规范,提升规模化推广能力;三是引入更多真实产业问题与社会需求作为项目主题,增强学生对科技创新与国家发展之间关系的理解。

把高校实验室的灯光带到中小学,实质是让创新教育从“少数人的机会”变成“更多人的日常”。当课程与项目、课堂与赛场、兴趣与方法打通,科学教育就能从知识传递转向能力生成。期待更多高校以开放共享为抓手,与中小学一起补齐实践环节短板,让面向未来的创新种子在更广阔的校园里生根发芽。