五金產業“搬進”科學課堂

棉布、鋁箔紙、泡沫塑料……在浙江永康,學生們嘗試用身邊的保溫材料自制保溫杯,在項目化學習活動中拓展創新思維。

沒有金屬礦產的永康,卻聚集着數萬家五金企業。全球每10個保溫杯中,就有6個產自這裡。如今,這些讓永康製造佔全球市場份額過半的五金產品,成爲校園裡最生動的科學教具。

爲構建符合縣域實際、體現區域特色的“大科學教育”格局,永康以五金產業打造科學教育的地方特色,構建“全方位協同、全學段貫通、全要素融合”的科學教育生態。

點燃“五金+科技”課程星火

學生們手握遊標卡尺、彈簧與五金配件,設計實驗探究彈簧拉長量與所受拉力的關係,並標註出不同力的刻度。在教師引導下,學生層層剖解核心問題:“如何將抽象的力學定律轉化爲可精準測量的刻度?”在永康市第五中學,七年級師生正在開展主題爲“彈簧測力計製作”的項目化學習課程。

“彈簧測力計製作”是永康五中基於永康特色五金產業開發的校本課程。

“我們鼓勵學生關注身邊的科學知識和應用場景,在動手做的過程中感悟科學本質。”該校黨委書記曹雲錄說。

永康市教育局黨委書記、局長陳業根介紹,爲破解科學教育課程窄化爲科學學科課程的傾向,永康市立足五金產業,重點結合五金智能製造開發本土課程。同時,大力支持學校以“學用銜接”爲原則,在課程建設、教材開發、課後服務中融入科學教育“五金元素”,“一校一品”開展項目化科學教育校本課程。

在鄉村小學,鄉土資源成爲科學探究的“活教材”。永康市八字牆學校開發“‘泥’有一點‘陶’”課程,以“五金銅匠爲何獨寵湖西泥”爲起點,帶領學生以“泥”爲媒介,開展土壤樣品採集、不同土壤觀察比較等活動,還藉助學校的柴燒窯,進行不同泥料燒製、泥與銅的溫度對比等實驗,讓學生了解材料特性,掌握科學知識。

融通“五金+科創”育人體系

在永康五中就讀初中時,張悅發現,學校的後勤師傅在修剪花園草坪更換打草頭時,步驟繁雜且經常手滑失誤。她根據之前學到的風箏繞線輪、修正帶等相關知識,對打草頭步驟進行改進創新。這一發明榮獲第十七屆宋慶齡少年兒童發明獎金獎。

如今,永康市暢通科學教育進階路徑,打造五金科創教育體系,實現幼小初高全學段貫通。

學前抓啓蒙,以“玩中學”爲導向,開發五金元素主題遊戲活動;小學抓奠基,以“傳授基礎知識、培養科學興趣”爲導向,創設五金跨學科啓蒙課程;初中抓實踐,以“運用所學知識解決實際問題”爲導向,系統開展五金科技項目化學習,鼓勵學生參與科技創新競賽;高中抓創新,以“培養學生自主研究、自主創新能力”爲導向,引導學生開展五金科技課題研究。

像張悅這樣在初中階段就展現出科創天賦的學生,進入高中後會得到進一步培養。在永康市第一中學科技創新教育實驗中心,記者看到了張悅發明的打草頭2.0版本,比之前的作品更加精緻,這一作品獲第37屆全國青少年科技創新大賽二等獎。

爲培養更多有科研潛力的拔尖創新人才,永康一中成立龍芯飛鳳書院科創基地與創新教育基地,逐漸形成高中與初中、小學相銜接的科技創新課程體系。“書院指導學生像科學家一樣思考、像工程師一樣實踐,構建起鏈條式科創人才培育體系。”永康一中校長吳慧萍說。

合奏“五金+科學”交響曲

源於科學課上“哪杯水涼得慢”的探究任務,永康市解放小學五年級學生徐楷垚被“保溫杯的雙層結構如何保溫”這一問題吸引,萌生了自制保溫杯的想法。

他馬上查閱文獻,整理技術要點,週末在父母幫助下走進家鄉保溫杯龍頭企業,在車間裡目睹了保溫杯的製作過程。回家後,他自行設計保溫杯結構,並在測試中驚喜地發現,杯中水溫10分鐘只降低了2攝氏度。

“家庭是培育孩子科學思維的絕佳場所。”永康市解放小學黨支部書記、校長王莉說。

在永康市教育局的推動下,越來越多家長成爲科學教育的參與者,通過開展“親子科學小實驗”項目式學習,學生科學興趣得以激發。

如今,永康正在構建“學校啓智、家庭賦能、社會拓界”三位一體的科學教育實踐體系,打造企業科教學院17個、校企合作科教實踐基地124個,科技館、博物館、圖書館等公共文化場館100%向中小學生免費開放,科學大課堂從校園延伸到了周邊企業和科普場館。

“下一步,永康市將持續深化‘五金產業賦能科學教育’的發展理念,大力推進中小學科學課程一體化、科技創新人才培養一體化、家校社協同育人一體化,打造更多具有五金特色的科學教育成果。”陳業根說。

《中國教育報》2025年07月03日 第02版

作者:本報記者 鄭翅