银川市西夏区第十八小学的同学正在进行积木搭建。陈欢欢摄 

“快走！快走！”在得到老师的指令后，孩子们相互招呼着一窝蜂冲向任务点。

7月初的一天，银川市西夏区第十八小学五（1）班的孩子们迎来了华为科技小学堂的课程。在这节课上，他们3人一组，分工合作，利用编码的方法完成积木搭建。

从刚开始的“一脸懵”到后来的“争先恐后”，同学们用行动表明了对这节课的认可。

2021年6月，国务院印发《全民科学素质行动规划纲要（2021－2035年）》，明确提出要变革教学方式。今年4月出台的新课标又首次提出凝练学科核心素养。一场教学变革箭在弦上。

“但是这些课怎么上、上什么，一直是我们的痛点。”宁夏大学教育学院教授张玲表示，国家政策要落实到实处，基层还有很多工作要做，尤其在农村，困难更多。

科学的种子

“观察员”“传递员”“建造师”，是华为科技小学堂上小组成员分别的角色。特别的是，3人中只有观察员能够观察图纸，然后通过传递员将信息告诉建造师，最终由并没有见过图纸的建造师复建出作品。

第一轮复原中，同学们有的记错了积木颜色，有的压根没记位置关系，没有一组能够完成任务。但随着信息课老师马国英向同学们讲授了基本的编码方法，同学们渐入佳境，第二轮就有一组同学完成复原。第三轮则有更多的小组正确拼插出积木。

“哇！原来我也可以。”得知自己的积木正确，一位同学脱口而出。五（1）班郭嘉莹同学说：“这节课提高了我的动手能力和思维能力， 是我平时比较欠缺的。”

今年春季学期，宁夏大学与华为公司合作，在银川市5所乡村学校推广“科技小学堂”公益项目，由华为公司提供课程设计，宁夏大学负责课程教学和教师培训，包含科技宝盒、分拣机器人、制造快递蜂巢、智慧农业、构建云世界5个子项目。

在智慧农业课程中，同学们记录着玉米苗从一粒种子到十几厘米的生长情况，感受着光照、营养、温度等因素的影响。课后，西夏区南梁小学五（2）班马小花说：“我想去外太空种植蔬菜，给我们国家的航天员吃新鲜的蔬菜!”

“作为老师我们都知道，无论哪门课想让学生40分钟都保持兴趣在线，真的很难。”南梁小学信息技术教师拓万荣表示，但是华为科技小学堂真正让同学们成为课堂小主人，每次有80%以上的同学充满兴趣，下课后还依依不舍；有60%的同学积极发言，还有很多同学因为没有发言而感到遗憾。

张玲课题组通过测试发现，完成5个项目后，同学们在创造力、算法思维、协作能力、批判性思维和问题解决能力五方面都有明显提升。

据悉，这一项目今年秋季将继续在宁夏和广西的20所乡村学校推广。沙漠里、山脚下……届时将有约2000名小学生体验到郭嘉莹、马小花的快乐。

硬件的腾飞

西夏区第十八小学地处银川市郊，紧挨着新建的沈阳快速路，不远处清晰可见层峦叠嶂的贺兰山。宽敞的操场、整洁的教学楼、明亮的机房、崭新的电子教学白板……这里的一切都和“村小”的刻板印象不符。

“其实现在乡村学校的硬件条件不差。”考察过5省30多所乡村学校的华为科技小学堂项目负责人崔洋洋说，她考察过只有10多个孩子的村小也接入了网络，有电子教室。根据工信部数据，截至2021年11月底，我国行政村已全面实现“村村通宽带”。

但崔洋洋表示，乡村学校稀缺的是优质的教育和教师资源，很多信息课、科学课老师都是兼职，本身对5G、AI等概念较为生疏，甚至“恐惧”。

北京师范大学科学教育研究院院长郑永和曾带领团队进行过一次小学科学教师调查，收获13.1万份有效问卷，是以往调查中样本量最大的一次，却发现情况不容乐观。

调查发现，理科背景小学科学教师比例仅为27.5%，兼职超过7成。同时，教师的专业实践能力不足，职业培训支持力度弱，不适应科学探究、项目式教学、跨学科教学等新教学方式。而这些问题在乡村学校普遍更为严重。

郑永和表示，新加坡对小学科学教师的要求是做过科研、对科学有深刻的理解，而在国内，一位校长曾说“谁不听话我就让他教科学”。

“小学科学教师的局面是整个中国科学教育的洼地，如果起不来，我们的源头活水是出不来的。”郑永和说。

洼地中，宁夏是一个特例。

作为全国首个“互联网+教育”示范区，硬件上，宁夏各学校200兆以上互联网带宽接入率、“班班通”数字教学设备配备率、在线互动教室学校普及率等全部达到100%；软件上，专职信息课教师的比例也非常高。例如，马国英和拓万荣都是通过教育部“特岗计划”充实到乡村学校的专职信息课教师，她们也都毕业于宁夏大学教育学院，是张玲的学生。

据悉，宁夏大学教育学院从2002年开始建设教育技术专业以来，一大批具备计算机和教育跨学科背景的毕业生就职于宁夏各中小学，不仅承担了信息课教学任务，还承担了整个学校信息化建设的工作。

“有一个校长跟我说，校长可以不在学校，但是信息技术老师一天不在都不行。”张玲说表示，从宁夏的经验来看，一方面要加强硬件条件建设，一方面要提升师生信息素养、提高软实力。

观念的转变

最近几年，上海学生在国际学生评估项目（PISA）评测中接连获得第一名（数学、阅读、科学）。但是评测报告显示，上海学生的综合解决问题能力要比预测低50分，而韩国和日本都是高10分以上。

PISA提出科学素养包括三个维度：科学知识、科学能力和科学态度。科学教育应从传授科学知识向培养创新思维转变也是业内专家共识。

7月9日，在2022宁夏农村学校科技教育研讨会上，中国教育科学研究院未来学校实验室副主任罗夫运表示，科学课应培养学生问题导向的高阶思维——统筹调动科学、技术、工程、数学等资源和手段，解决问题的能力。

“目前社会上很多号称科技创新的课程，其实就只是一个科技小制作的课程包，培养的是动手能力、技能，而不是创新思维。”罗夫运说。

张玲告诉《中国科学报》，自己第一次接触华为科技小学堂就眼前一亮。“因为我一直很困惑，我们在创新人才的培养当中，仍然是按照惯性去灌输知识、讲解技能。而这个项目恰恰是我在教学中特别想设计和开发的课程，就是让学生主动去想像、创作、思考、实践。”

任正非曾说，一个国家的强盛是在小学教师的讲台上完成的。张玲则说：教师设计教案就在设计民族的未来。

“教师将来怎么去教，取决于他现在怎么被教。”张玲说：“这就是我们的痛点，老师们自己就是被知识灌输出来的。”

为此，张玲在学生培养中引入了创客马拉松、项目式学习工作坊等多种形式，通过项目式、体验式教学实践，培养爱思考、会设计（课程）、能创作的现代化高水平教师。

对于信息课、科学课教师的培训，她也提出要改“听讲”为“参与”。“现在很多培训都是听着心动，回来不动，因为不知道怎么动。‘听’会忘记，‘看’能理解一点，但是‘做’肯定会记住。”

宁夏互联网加教育示范区建设4年来，张玲形容自己像一名“服务员”，哪个学校需要办讲座、提建议她就去哪儿。最大的感受是，许多人的观念已经发生转变。

崔洋洋也表示，华为科技小学堂在刚推出时也被一些老师“不待见”，认为只是“噱头”。但经过几节课的接触，许多任课老师态度出现了180度转变。

“公益项目做起来都比较难。”张玲说，科技教育需要政府、企业、学校多方发力，协同推动。

“教育就是一棵树摇动另一棵树，一朵云推动另一朵云，一个灵魂唤起另外一个灵魂。”张玲说，创新思维只有在小学的课堂上扎下根去，才能给孩子们深厚的营养，“10年20年之后，我们的强国之梦才有接班人”。